Ці пристрої назавжди змінили людське життя
Історія інженерних винаходів, які допомагають краще і повніше зрозуміти навколишній світ. Деякі з машин унікальні не тільки своїм великим розміром, але тим величезним внеском, який вони внесли в розвиток сучасної цивілізації. Пропонуємо 25 найбільш грандіозний винаходів, які людина зробила за свою історію, від водяного млина до квантового комп’ютера.
1. Модель T, 1908
Створена Генрі Фордом модель автомобіля, що увійшов в історію, як «Модель Т», не була першою машиною знаменитого конструктора, але саме вона перевернула свідомість американців стосовно автомобіля як щоденного транспорту.
На початку 20-го століття Ford оснастили конвеєрною стрічкою мережа чиказьких м’ясокомбінатів, пізніше, до 1914 року, почався випуск автомобілів за технологією конвеєрного складання. Це дозволило значно скоротити час і трудовитрати на заводах Форда в Детройті і в підсумку знизило вартість автомобілів. Починаючи з 1915-го, практичний кожен американець міг дозволити собі придбати “Tin Lizzie” (Бляшанку Ліззі), першу легковик заводу.
До 1923-му половина автомобілів на дорогах США були Модель Т. Автомобіль укомплектовывался мотором на чотири циліндра і мав потужність в 20 л. с. Крім домашнього використання, Модель Т була першим службовим автомобілем. Сьогодні немає сумнівів у тому, що це сама головна машина в історії автомобілебудування.
2. Ракета Фау-2, 1942
Гонка космічного озброєння почалася не з запуску першого штучного супутника Землі в 1957 році і не з суборбитального польоту Алана Шеппарда в 1961-м, а з ракети V-2, яку створили в 1942-м.
Німецький ракетобудівник, офіцер СС, за сумісництвом талановитий фізик «подарував» світу Weapons of Vengeance 2 – Зброя Помсти. Це була перша в світі керована балістична ракета дальньої дії. Випробування 1942-го року показали, що дальність польоту ракети становить до 300 км., боєголовка піднімається на висоту 8 км і може нести максимальний бойовий заряд до 1000 кг.
Дивіться також: Росія починає розробляти надважку ракету
Ця зброя була достатньо смертоносним в період війни, але не принесло Вермахту перемоги. Ракетні удари по Лондону в 1944-му забрали життя більше 3 000 чоловік. При цьому не враховується, що при створенні зброї загинули від 10 000 до 20 000 робітників концентраційних таборів, які будували «Фау -2».
В кінці війни Браун здався американським військам. Протягом наступних трьох десятиліть вчений активно працював на американський уряд, передавши йому всі права на свій винахід. Фізика V-2 стала невід’ємною частиною технологій НАСА, зокрема, модель «Фау» – це основа американської ракети Сатурн-V.
3. ENIAC, 1946
Якщо ви читаєте ці рядки, то швидше за все, перед монітором. Хоча ваш комп’ютер може бути і смартфоном, який поміщається в кишені. Перший електронний цифровий комп’ютер був розміром з великий зал.
Побудований для вирішення об’ємних числових задач, ENIAC важив 80 тонн і займав об’єм 2 400 кв. м. Ставши прабатьком всіх електронно-обчислювальних машин, цей цифровий інтегратор, який можна було перепрограмувати, дав поштовх всієї сучасної комп’ютерної цивілізації.
Крім цього, ENIAC вважається найпершою цифровий базою даних, яка прийшла на зміну паперового архіву.
4. Великий адронний коллайдер, 2008
10 вересня 2008 року відбувся пуск самої потужної і поки єдиною машини на земній кулі. Це адронний коллайдер, який являє собою 27-кілометрове кільце, виготовлене з надпровідних магнітів, всередині якого рухаються зі швидкістю світла субатомні частинки.
За час своєї роботи колайдер наблизив фізиків до вирішення таких питань, як створення і розвиток чорних дір і до можливості створити інше тимчасове і просторове вимірювання.
Прискорювач частинок, Великий адронний коллайдер, встановлений в Церні в Швейцарії, тільки починає свою місію в розкритті секретів нашого Всесвіту, але ця машина вже спростувала міф про кінець світу, який почнеться з її запуску.
У 2012 році LHC допоміг виявити існування так званої «частинки Бога», первинного елемента матерії. Вчені вважають, що це лише початок – попереду ще сотні відкриттів, які перевернуть фізику сьогоднішнього дня.
5. DC-3, 1935
Близькомагістральний літак DC-3, побудований Douglas Aircraft Company в 1935-му, зміг стати найбезпечнішим повітряним транспортом в світі і перевів авіаційну галузь з військового сегмента в прибутковий приватний бізнес.
Модель оснащена двома поршневими двигунами в 1200 л. с. Забирається шасі, хромований фюзеляж висока якість збірки перетворили літак «Дуглас» героя Другої світової війни. На його базі був створений Skytrain C-47, основний транспортний літак союзників. Так само модель залишалася першою серед військових транспортників до закінчення війни у В’єтнамі (1975).
Більшість DC-3 тепер знаходяться в музеях, але цей літак зміг зробив людство по-справжньому повітряним.
6. Телескоп Хаббла, 1990
Високо в горах Південної Каліфорнії, в першій половині 20-го століття астроном Едвін Хаббл зробив відкриття, яке потрясло науковий світ. Суть відкриття в тому, що Всесвіт постійно розширюється. Через шістдесят років в честь вченого був названий самий потужний телескоп.
Довжина інженерного шедевра порівнянна з довжиною шкільного автобуса. Телескоп Хаббл – це складна конструкція з дзеркалами, відбивачами і передавальними камерами. Запущений в 1990-му, апарат продовжує обертатися навколо Землі зі швидкістю 8 км. в секунду, щохвилини здійснюючи передачу знімків з зображеннями недослідженою частини космосу.
У NASA стверджують, що Хаббл є «самим значним досягненням астрономії з моменту створення телескопа Галілея», і це важко заперечувати. Завдяки телескопу Хаббла встановили, що наш Всесвіт не тільки розширюється, але і постійно прискорюється.
7. Bessemer Converter, 1855
Застарілий сьогодні процес перекладу чавуну в литу сталь, який вперше здійснив Генрі Бессемер, що став революцією в сталеливарній галузі середини 19-го століття. Машина отримала назву «Конвертер Бессемеля», а сталь називалася «Бессемеровской». Фізика як наука включила в себе поняття «бессемерование чавуну».
Дивіться також: 17 неймовірних російських військових винаходів
Конвертер продував кисень через розплавлений чавун і утворювалася сталь, яка перевершувала традиційний сталеливарний матеріал того часу за якістю і коштувала в шість разів дешевше. Крім цього, машина Бессемеля збільшувала виробництво стали в рази і знижувала витрати робочої сили. Сталь зрівнялася з ціною з залізом, світова важка промисловість перейшла з кування залізної руди на виробництво сталі.
Технологія бессемерования чавуну через кілька десятиліть була закинута, але зробила вагомий внесок у розвиток промисловості і дала поштовх до нових винаходів.
8. Ракетний локомотив 1829
Локомотив «Ракета», який Стефенсон виставив на Рэйнхильские змагання в 1829-му, не був першим паровозом знаменитого винахідника. Але саме ця модель дала основу всього залізничного транспорту на найближчі сімдесят років, до появи дизельної машини.
Дивіться також: Як би виглядав Бетмобіль в XIX столітті?
Тільки «Ракета» витримала всі випробування 1829 року, та локомотив був допущений до пасажирських перевезень, почавши тіснити кінський транспорт. Громадянська війна, просування колоністів на захід США – все це сприяло розвитку залізничного транспорту. Конструкція моделі постійно вдосконалювалась, ставала більше, могутніше і надійніше.
Машину назвали «Королем залізниць 19-го століття», а запропоновані Стефенсоном розміри залізничного полотна до цих пір вважаються стандартом у багатьох країнах світу.
9. TRANSIT, 1959.
Після серії провалів в 1950-х, космічна військова програма США отримала друге дихання. На орбіту було запущено навігаційна система «Транзит», яка дозволила не тільки отримувати унікальні розвіддані, але і змінила сприйняття навколишнього світу.
На озброєнні американської армії «Транзит» з 1964 року, 1967-й рік став початком комерційної експлуатації системи, яка сьогодні є глобальною мережею навігаційних інструментів. Традиційні карти з появою даної системи можна вважати застарілим інструментом позиціонування.
10. Great Eastern, 1866
Гучне ім’я «Левіафан» самий великий пароплав середини 19-го століття заслужив по праву. Незважаючи на значні розміри, вся історія судна пов’язана з неполадками і дрібними трагедіями. Навіть отримавши друге ім’я Great Eastern, судно не залишилося на плаву досить довго.
Головним досягненням корабля стала прокладка трансатлантичного телеграфного кабелю в 1866 році, назавжди зв’язав два континенти.
«Великий Схід» був логічним вибором інженерів для перевезення і закладки важкого і громіздкого кабелю, який складався з міді, латексу, пеньки і сталі. Одна тільки навантаження телеграфних бухт та котушок на судно зайняла п’ять місяців.
Першими телеграфними повідомленнями обмінялися президент Америки Ендрю Джонсон і королева Англії Вікторія, традиційно це були запевнення в тісному союзі між країнами.
11. Підйомний кран, кінець VI ст. до н. е.
Сьогоднішній урбаністичний пейзаж немислимий без цього винаходу стародавніх греків. Хоча до цих пір ведуться суперечки про те, що механізм підйомного крана єгиптяни придумали в період побудови знаменитих пірамід.
Дивіться також: Сильвестр Ропер, людина, яка може вважатися одним з винахідників мотоцикла
Простий механізм, що використовує силу важеля і опору, постійно змінює обличчя цивілізації з часу свого винаходу. Жодне будівництво, будь-то зведення храмів, прокладання доріг або пандусів не обходиться без цього досить простого, але великого значення механізму.
12. Wind Turbine, 1888.
Інженер-будівельник Джеймс Блайтмай був першим, хто побудував електричну вітряну турбіну, але його винахід залишалося незатребуваним. Інший інженер Чарльз Бріш зміг показати практичну користь винаходу, коли встановив вітряну турбіну на задньому дворі свого будинку в Клівленді і показав, як за допомогою енергії вітру можна висвітлювати великий особняк.
Сьогодні, за даними Американської енергетичної асоціації, у США налічується понад 52 000 вітряних турбін, які теоретично можуть забезпечити електроенергією 25 мільйонів будинків. До 2050-го планується забезпечити 35% споживання електроенергії за рахунок «зелених технологій».
13. Электрокондиционер, 1902.
Винахід першого кондиціонера належить 25-річному інженеру з Нью-Йорка Уіллісу Кар’єру. Перед механіком було поставлено завдання – придумати для видавництва Brooklyn машину, яка б перешкоджала склеювання сторінок під час літньої спеки. Розторопний механік вигадав «апарат для обробки повітря», який згодом став першим електричним кондиціонером.
Дивіться також: 22 найбільших Російських винаходу
Принцип роботи першого апарату мало чим відрізнявся від сучасних аналогів. Охолодження повітря відбувалося шляхом перегонки кімнатного повітря через фільтрувальні котушки, які містили холодоагент. Це чисто професійне винахід для видавничого дому свершило переворот, перетворивши жаркі комфортні квартири в будинку.
Є і негативний момент. Саме робота кондиціонерів на великих промислових об’єктах і продукти розпаду від використаних машин вносять близько 10% в процес глобального потепління. Ці цифри дають підстави захисникам природи звинувачувати тих, хто регулярно використовує кондиціонер.
14. Освітлення на станції Перл-Стріт, 1882
Спокійна літня ніч в липні 1879-го вибухнула фонтаном вогнів на залізничній станції Pearl Street в Клівленді США. Це було перше вуличне освітлення, яке стало можливим завдяки роботі двох динамомашин, запущених винахідником Чарльзом Бришем.
«Блискучі вогні» стали прабатьками сучасного вуличного освітлення. Динамо запускалися за допомогою парового двигуна, який встановили по кутах Четвертої та Ринкової вулиць. Це була перша в історії станція центрального дугового освітлення.
Томас Едісон відкрив свою станцію «Перлової Вулиці» тільки через три роки і освітило весь Нью-Йорк. Після цього електричне освітлення вулиць швидко поширилося по всьому світу.
15. Римський акведук, 312 р. до н. е.
Людство не може жити без води, і якщо стародавні племена селилися біля водойм, у древньому Римі придумали, як «поселити» джерело питної води біля свого будинку.
В 312 році до н. е. Аппій Клавдій Цекус побудував перший римський акведук, систему кам’яних каналів, гребель та трубопроводів. Використовуючи силу тяжіння, інженер створив конструкцію, яка всмоктувала воду з природних джерел і могла переміщати її на сотні кілометрів.
На відміну від багатьох інших більш пізніх і відомих систем, Appius Claudius Caecus був побудований майже повністю під землею. Хоча технології і машини значно змінилися за останні 2300 років, акведук все ще використовується для постачання сучасних міст прісною водою.
16. Ядерний реактор Chicago Pile 1, 1942.
Незважаючи на те, що даний винахід не мало достатньої потужності навіть для живлення електролампочки, Chicago Pile-1 вважається першим ядерним реактором в світі.
Дивіться також: 15 автомобілів, які змінили автопромисловість
Для будівництва реактора знадобилося 40 000 графітових блоків з дисками з рафінованої металевого урану всередині. Інженер-конструктор Енріко Фермі закрив проект, який проводився в Чиказькому університеті з міркувань безпеки, отримавши стабільні 0,5 Вт енергії.
Цей низкотехнологический прилад може вважатися предком самого складного ядерного реактора, який використовується на багатьох АЕС. Незважаючи на гучну критику противників використання енергії розпаду урану, ніхто не стане заперечувати, що атомна енергетика назавжди змінила обличчя планети та цивілізації.
17. Механічні годинники, кінець 13-го ст. до н. е.
Сьогодні неможливо уявити життя без точного розділення доби на 24 години. Залишається загадкою, як стародавні люди регулювали свій день до появи перших публічних механічних годинників.
Водяні годинники існували протягом всієї історії людства, але саме механічні годинники були першим надійним пристроєм для обліку часу. Першими, хто гідно оцінив винахід були римські торговці, саме тому в Італії через 3 000 років зберігається культ годин. По всій Європі стали встановлюватися вартові вежі, які синхронізували час.
Перші маятникові механізми з’явилися в 17 столітті. Голландський винахідник Християн Гюнгенс створив годинник, маятник, придатні для домашнього використання. З тих пір почалася ера механічних удосконалень годин як головного атрибута людського суспільства.
18. Перший комбайн, 1835.
Перший Harvester-Thresher, винайдений в кінці 1820-х років і офіційно запатентований в 1835 році, став головним сільськогосподарським інструментом, без якого неможливо уявити сучасну ферму.
Дивіться також: Десять самих амбітних космічних програм в історії людства
Введення першої машини дозволило при збиранні зернових з 35 га скоротити число фермерів з 35 до 4-х чоловік.
Скоротилася втрата зерна майже у два рази, а час прибирання стало займати тільки денний час.
Удосконаливши модель, до 1888 році фермер став обробляти 100 гектарів в день, що значно збільшило виробництво зерна. Цікавий факт, що сучасні комбайни мають практично ті ж механізми, що і моделі 1888-го. Через більш ніж сто років це така ж домінуюча машина в сільському господарстві.
19. Дрон Predator, 1994 р.
Ідея винаходу дрона з’явилася в 1980-х роках, але перший льотний тест безпілотник «Хижак» пройшов тільки в 1994-м. Пустеля Мохаве стала випробувальним полігоном для дрона, який несе на собі два ПТУРа і лазерний целеуказатель.
У 2002 році Predator отримав своє позначення «MQ» і став невід’ємною бойовою одиницею армії США. Критики безпілотника заявляють, що ця машина принесла невинних смертей більше, ніж знищила супротивника, оскільки штучний інтелект робота погано відрізняє справжню мету поразки від удаваної. Прихильники концепції «Хижака» у відповідь наводять цифри про те, що точність ракетних ударів дрона перевищує точність ураження сучасної артилерії в два рази.
20. Ліфт, 1854.
До того, як Еліша Отіс продемонстрував свій винахід, в житті людини вже використовувалися підйомні механізми, але жоден не можна було назвати безпечним для людини. Особливістю ліфта Отіса було впровадження технології, яку конструктор назвав «запобіжної лебідкою». Мета лебідки полягала в контролі кабелю при спуску і підйомі від різкого крену.
Ідея винахідника довела свою практичність і безпека. Сьогодні компанія Otis Elevator Company залишається найбільшим у світі виробником ліфтів.
21. Політ братів Райт, 1903.
Ніхто не сперечається, що перший політ літака – це грандіозна за своїм значенням подія в житті людства. 17 грудня 1903 року, брати Райт запустили свій літак, який змусив усіх переглянути поняття про неможливість підняти в повітря важку машину. Незважаючи на те, що Райт не були піонерами воздухоплаванья, саме їх Райт-Flyer став моделлю, на яку рівнялися конструктори аж до 1914 року.
22. Квантовий комп’ютер IBM, 1981.
Ще кілька років тому вчені і дослідники вважали квантові обчислення абсолютно фантастичною ідеєю, щось схоже літаючого автомобіля. До 2017 року позиції вчених кардинально змінилися – тепер думка про квантовому комп’ютері набуває цілком практичні форми.
Незважаючи на те, що поки немає повноцінної універсальної моделі, є лише розробки одиничних эспериментальных систем.
Вперше ідея квантового комп’ютера була запропонована американським фізиком Річардом Фейнманом. Використовуючи теорію суперпозиций, яка передбачає одночасне стан атома у двох формах, вчений запропонував своє бачення проблеми. Обчислювальна техніка майбутнього зможе виробляти обчислення, створювати і вирішувати алгоритми з постійним прискоренням часу.
Компанія з світовим ім’ям IBM вже вклала в проект мільярдні суми, тому питання появи нової генерації комп’ютерних систем не змусять довго чекати.
23. Контейнерні перевезення, 1956.
Малколм Маклін був названий “людиною століття” тільки за те, що в 1956 році придумав контейнер для оптимальної доставки сипучих вантажів, перша модель якого була простим металевим ящиком.
Для проведення бет – тесту підприємець найняв відомий з часів Другої світової війни танкер SS Ideal XA. Свій перший вантаж корабель прийняв у порту Нью-Джерсі і доставив в Х’юстон 26 квітня 1956 року. Ця дата вважається народженням глобалізації та початком швидкого розвитку світової торгівлі.
Використання контейнерних водних перевезень значно скоротило вартість доставки, розгрузки і страхових внесків на всі види товару. Журнал “Економіст” у 2013 році писав, що контейнерні суду прискорили глобалізацію світової економіки більше, ніж всі торгові угоди за минуле століття, разом узяті.
24. Космічний корабель.
SPACE X Interplanetary Spacecraft – найграндіозніший серед всіх космічних кораблів, кожен з яких по праву можна назвати унікальним винаходом.
Американська система космічних запусків Space Launch System – це остання розробка НАСА, перший запуск системи призначений на 2020 рік. Планується, що ракета-носій зможе повернутися на Землю після виведення космічного транспорту за орбіту планети.
25. Тривимірна друк SLA-1, 1987.
Технологія тривимірної друку з’явилася одночасно в кількох наукових лабораторіях і довгий час була незатребуваною. Поворот здійснив винахідник Чак Халл, представивши перший комерційний 3D-принтер SLA-1 в найбільш доступному форматі.
Дивіться також: Історія колеса, від його винаходу до його майбутнього
3D-друк може створювати будь-які предмети, незалежно від розміру. Це можуть бути як сучасні будинки, так і дрібні комплектуючі для медичного обладнання. Важко сказати, наскільки важлива тривимірна друк для розвитку цивілізації, і всі можливості технології поки ще до кінця не використані.
