22 המצאות ששינו את העולם

הנורה היא אחת ההמצאות ששינו את העולם. (קרדיט תמונה: Gualtiero Boffi / EyeEm דרך Getty)

בני אדם הם סקרנים ויצירתיים באופן טבעי, שתי תכונות שהובילו את המין שלנו לפריצות דרך מדעיות וטכנולוגיות רבות. מאז אבותינו הקדמונים חבטו בסלע על הקרקע כדי ליצור את הכלי החד הראשון, בני האדם המשיכו לחדש. מהבכורה של הגלגל ועד להשקת רוברי מאדים, כמה מההתקדמות המרכזיות הללו בולטים כמהפכניים במיוחד. כמה המצאות הן הודות לרגע אחד של אאוריקה, אבל רוב ההמצאות החלוציות ביותר שלנו היו פרי עבודתם של כמה הוגים חדשניים שביצעו שיפורים מצטברים במשך שנים רבות. כאן אנו חוקרים 22 מההמצאות החשובות ביותר בכל הזמנים, יחד עם המדע מאחורי ההמצאות וכיצד הן נוצרו.

1. GPS

GPS הוא מרכיב עיקרי ברוב המכוניות והטלפונים המודרניים.(קרדיט תמונה: Witthaya Prasongsin דרך Getty Images)

ניווט גלובלי היה פעם מאמץ קשה. מצפנים, מפות, כרונומטרים ימיים וכוכבים עזרו לבני אדם לאכלס כמעט כל פינה בכדור הארץ, אבל השיטות האלה הרבה פחות שימושיות לניווט מדויק בכלי טיס או בנוף לא ידוע ברגל.

היכנסו למערכת המיקום הגלובלית (GPS), רשת של לוויינים המשדרת כל הזמן אותות שכל אחד על פני כדור הארץ יכול להשתמש בהם כדי לקבוע את מיקומו המדויק - בתנאי שיש לו מקלט GPS פשוט. זה חולל מהפכה בתחבורה ואיפשר אפליקציות ניווט כמו מפות גוגל ו-Waze.

היום, יש31 GPS תפעולילוויינים במסלול כדור הארץ, עלייה מ-24 ראשוניים ששוגרו על ידי משרד ההגנה האמריקני (DOD) בין 1978 ל-1993, ולא כולל את 42 הלוויינים שהושבתו שעדיין נמצאים במסלול. אלה מופעלים לצד שלוש קבוצות ניווט לווייניות אחרות: זו של רוסיהGLONASS,של, ושל האיחוד האירופיגלילאו.

ה-GPS מציל חיים מדי יום: צוותי חירום משתמשים בו בחילוץ במדבר, המשטרה משתמשת בו כדי לעקוב אחר חשודים, ומי שנוסעים מחוץ לשבילים הרגילים משתמשים בו כדי לחזור לציוויליזציה.

היבט יוצא דופן של GPS שתרם לאימוץ המהיר שלו על ידי הוא שהוא מופעל בחינם על ידי ממשלת ארה"ב. הגלגול הזה התרחש בעקבות תקרית טראגית ב-1983, שבה מטוס נוסעים דרום קוריאניהופללאחר שנכנס בטעות למרחב האווירי הסובייטי. בתגובה, הנשיא דאז רונלד רייגן החליט שהמערכת צריכה להיות פתוחה לציבור כדי למנוע אירועים דומים להתרחש.

2. סמארטפונים

סטיב ג'ובס מכריז על האייפון החדש ב-2010.(קרדיט תמונה: ג'סטין סאליבן דרך Getty Images)

למרות שהטלפון כבר נמצא ברשימה זו, הסמארטפון הניע מהפכה בתחום המחשוב האישי והנייד מאז המצאתו בעשורים האחרונים.

קשה להגדיר את הרגע המדויק שבו טלפונים סלולריים חצו את המחסום לסמארטפונים. מכשיר מוקדם שראוי לתואר הוא IBM Simon משנת 1994, טלפון רב תפקודי שיכול גם לשלוח מיילים והכיל מארגן אישי. עם זאת, כמעט אף אחד לא השתמש בו. ערכים נוספים ראויים לציון כוללים את ה-Blackberry, שהיהנחשף בשנת 2000וחולל מהפכה בגלישה באינטרנט לנייד, וכמובן, האייפון הראשון, שהציג בשנת 2007 את עיצוב מסך המגע שנמצא בכל מקום כיום.

טלפונים חכמים היוו נקודת השקה עבור אפליקציות מדיה חברתית והודעות מיידיות ושילבו צורות רבות של טכנולוגיה למכשיר קטן אחד. רוב האנשים משתמשים בסמארטפונים שלהם כשילוב של טלפון סלולרי, מחשב, מצלמה וארגונית, אך מכשירים ניידים אלו יכולים לשמש גם כחיישנים חכמים, מכשירי ניווט, מיקרופונים, ארנקים ועוד.

3. גלגל

גלגלים הומצאו בסביבות 3,500 לפני הספירה, והתפשטו במהירות על פני חצי הכדור המזרחי.(קרדיט תמונה: ג'יימס סטיידל דרך Shutterstock)

לפני המצאת הגלגל בשנת 3500 לפני הספירה, בני האדם היו מוגבלים מאוד בכמה דברים אנחנו יכולים להעביר על פני היבשה, ועד כמה רחוק. הגלגל עצמו לא היה החלק הקשה ביותר ב"המצאת הגלגל". כשהגיע הזמן לחבר פלטפורמה לא זזה לאותו גליל מתגלגל, הדברים הסתבכו, לדברי דיוויד אנתוני, פרופסור אמריטוס לאנתרופולוגיה במכללת הרטוויק.

"מכת הזוהר הייתה רעיון הגלגל והציר",. "אבל אז לעשות את זה היה גם קשה." לדוגמה, החורים במרכז הגלגלים וקצוות הסרנים הקבועים היו צריכים להיות עגולים וחלקים כמעט לחלוטין, אמר. גודל הציר היה גם גורם קריטי, כמו גם הנוחות שלו בתוך החור (לא הדוק מדי, אבל גם לא רופף מדי).

העבודה הקשה השתלמה, בגדול. עגלות גלגלים הקלו על החקלאות והמסחר בכך שאפשרו הובלת סחורות אל השווקים וממנו, כמו גם הקלה על הנטל של אנשים שנסעו למרחקים גדולים. כעת, גלגלים חיוניים לאורח החיים שלנו, שנמצאים בכל דבר, משעונים וכלי רכב ועד טורבינות.

4. דפוס

תחריט מהמאה ה-19 של גוטנברג המדפיס את העמוד הראשון של התנ"ך(קרדיט תמונה: צילום מאת רוג'ר ויולט דרך Getty Images)

הממציא הגרמני יוהנס גוטנברג המציא אתמתישהו בין 1440 ל-1450. המפתח לפיתוח שלה היה תבנית יד, טכניקת יציקה חדשה שאפשרה יצירה מהירה של כמויות גדולות של מתכת מתכת. אף על פי שאחרים לפניו - כולל ממציאים בסין וקוריאה - פיתחו סוג מטלטלין עשוי מתכת, גוטנברג היה הראשון שיצר תהליך ממוכן שהעביר את הדיו (שהוא הכין משמן פשתן ופיח) מהסוג הנייד לנייר.

עם תהליך הסוג הנייד הזה, מכונות דפוס הגדילו באופן אקספוננציאלי את המהירות שבה ניתן היה ליצור עותקי ספרים, וכך הם הובילו להפצה מהירה ונרחבת של הידע לראשונה בהיסטוריה. בספרה "מהפכת הדפוס באירופה המודרנית המוקדמת" (הוצאת אוניברסיטת קיימברידג', 2012), כתבה ההיסטוריונית המנוחה אליזבת ל. אייזנשטיין, "סדנאות מדפסות יימצאו בכל מרכז עירוני חשוב עד שנת 1500". ההערכה היא שעד 1500 הודפסו עד 20 מיליון כרכים במערב אירופה, אם כי אייזנשטיין מעריך שמדובר בסביבות שמונה מיליון.

בין השאר אפשרה הדפוס גישה רחבה יותר לתנ"ך, מה שהוביל בתורו לפרשנויות חלופיות, כולל זו של מרטין לותר, שמסמך "95 תזות" שלו, שהודפס על ידי מאה אלף, עורר את הרפורמציה הפרוטסטנטית.

5. פניצילין

אלכסנדר פלמינג צילם במעבדתו(קרדיט תמונה: בטמן / תורם)

זהו אחד מסיפורי התגליות המפורסמים בהיסטוריה. בשנת 1928, המדען הסקוטי אלכסנדר פלמינג הבחין בצלחת פטרי מלאת חיידקים במעבדתו עם מכסה פתוח בטעות. הדגימה הייתה מזוהמת בעובש, ובכל מקום שהעובש היה, החיידקים מתים. התברר שהעובש האנטיביוטי הוא הפטרייה פניציליום, ובמשך שני העשורים הבאים, כימאים טיהרו אותה ופיתחו את התרופה, הנלחם במספר עצום של זיהומים חיידקיים בבני אדם מבלי לפגוע בבני האדם עצמם.

פניצילין הופק ביצור המוני ופורסם עד 1944. כרזה זו שהוצמדה לתיבת דואר בצד המדרכה יעצה לאנשי שירות מלחמת העולם השנייה לקחת את התרופה כדי להיפטר ממחלות מין.

בערך 1 מכל 10 אנשים יש, על פי מחקר שפורסם ב-2003 בכתב העת Clinical Reviews in Allergy and Immunology. למרות זאת, רוב האנשים האלה ממשיכים להיות מסוגלים לסבול את התרופה, אמרו החוקרים.

קָשׁוּר:

6. מצפן

רפרודוקציה של המצפן הראשון בעולם(קרדיט תמונה: richcano דרך Getty)

יורדי ים עתיקים השתמשו בכוכבים לצורך ניווט, אך שיטה זו לא עבדה במהלך היום או בלילות מעוננים, מה שהפך את הנסיעה הרחק מהיבשה למסוכן.

המצפן הראשון הומצא בסין בתקופת שושלת האן בין המאה ה-2 לפנה"ס למאה ה-1 לספירה; הוא היה עשוי מאבן ריחנית, עפרת ברזל ממוגנטת באופן טבעי, שאת תכונותיה האטרקטיביות הם חקרו במשך מאות שנים. עם זאת, הוא שימש לניווט בפעם הראשונה במהלך שושלת סונג, בין המאות ה-11 וה-12,

זמן קצר לאחר מכן, הטכנולוגיה למערב באמצעות מגע ימי. המצפן אפשר לימי הים לנווט בבטחה הרחק מהיבשה, ופתח את העולם לחקירה ולפיתוח הבא של הסחר העולמי. מכשיר שעדיין נמצא בשימוש נרחב כיום, המצפן שינה את הידע וההבנה שלנו על כדור הארץ לנצח.

7. נורה

נורת אדיסון מקורית משנת 1879 מהחנות של תומס אדיסון במנלו פארק, ניו ג'רזי.(קרדיט תמונה: טרן | Creative Commons)

השינתה את עולמנו על ידי הסרת התלות שלנו באור טבעי, ואפשרה לנו להיות פרודוקטיביים בכל עת, ביום או בלילה. כמה ממציאים סייעו בפיתוח הטכנולוגיה המהפכנית הזו לאורך שנות ה-1800; תומס אדיסון מיוחס כממציא הראשי מכיוון שהוא יצר מערכת תאורה פונקציונלית לחלוטין, כולל גנרטור וחיווט וכן נורת פחמן נימה כמו זו שלמעלה, בשנת 1879.

בנוסף לתחילת הכנסת החשמל לבתים ברחבי העולם המערבי, להמצאה זו הייתה גם תוצאה די בלתי צפויה של. במקום ללכת לישון עם רדת הלילה (אין לנו מה לעשות) ולישון בקטעים לאורך כל הלילה המופרדים על ידי תקופות של ערות, כעת אנו נשארים ערים למעט 7 עד 8 השעות המוקצבות לשינה, ובאופן אידיאלי, אנו ישנים הכל בפנים צעד אחד.

8. טלפון

ציור הפטנט של אלכסנדר גרהם בל, משנת 1876. הטלפון של בל היה המכשיר הראשון שהעביר דיבור אנושי באמצעות מכונה.(קרדיט תמונה: נחלת הכלל)

כמה ממציאים עשו עבודה חלוצית בתחום שידור קולי אלקטרוני - שרבים מהם הגישו מאוחר יותר תביעות קניין רוחני כשהשימוש בטלפון התפוצץ - אבל זה היה הממציא הסקוטי אלכסנדר גרהם בל שהיה הראשון שקיבל פטנט על הטלפון החשמלי ב-7 במרץ 1876 ( ציור הפטנט שלו בתמונה למעלה). שלושה ימים לאחר מכן, בל עשה את שיחת הטלפון הראשונה לעוזרו, תומס ווטסון, ואמר "מר ווטסון, בוא הנה - אני רוצה לראות אותך", על פי הסופר א. אדוארד אבסון בספרו, "קונספירציית הפטנטים הטלפוניים של 1876: מחלוקת אלישע גריי-אלכסנדר בל ושחקניה הרבים" (מקפרלנד, 2015).

ההשראה של בל לטלפון הושפעה ממשפחתו. אביו לימד רהוט דיבור והתמחה בלימוד חירשים לדבר, אמו, מוזיקאית מוכשרת, איבדה את שמיעתה בשלב מאוחר יותר ואשתו מייבל, לה נישא ב-1877, הייתה חירשת מגיל חמש, לדברי אבסון. ההמצאה המריאה במהירות וחוללה מהפכה בעסקים ובתקשורת העולמית. כשבל מת ב-2 באוגוסט 1922, כל שירות הטלפון בארצות הברית ובקנדה הופסק לדקה אחת כדי לכבד אותו.

9. מנוע בעירה פנימית

מנוע בעירה פנימית ארבע פעימות. 1) מהלך היניקה - אוויר ודלק אידוי נמשכים פנימה. 2) מהלך דחיסה - אדי דלק ואוויר נדחסים ונדלקים. 3) מהלך כוח - דלק בוער והבוכנה נדחפת כלפי מטה. 4) מהלך הפליטה - הבוכנה נעה כלפי מעלה וגזים שנוצרו יוצאים דרך שסתום הפליטה.(קרדיט תמונה: זפיריס | Creative Commons)

במנועים אלה, שריפת הדלק משחררת גז בטמפרטורה גבוהה, שכאשר הוא מתרחב, מפעיל כוח על בוכנה ומניע אותה. לפיכך, מנועי בעירה ממירים אנרגיה כימית לעבודה מכנית. עשרות שנים של הנדסה של מדענים רבים נכנסו לתכנון מנוע הבעירה הפנימית, שקיבל את צורתו המודרנית (בעצם) במחצית השנייה של המאה ה-19. המנוע הוביל את העידן התעשייתי, כמו גם איפשר המצאת מגוון עצום של מכונות, כולל מכוניות ומטוסים מודרניים.

בתמונה הם שלבי הפעולה של מנוע בעירה פנימית ארבע פעימות. המהלכים הם כדלקמן: 1) מהלך היניקה - אוויר ודלק אידוי נמשכים פנימה. 2) מהלך דחיסה - אדי דלק ואוויר נדחסים ונדלקים. 3) מהלך כוח - דלק בוער והבוכנה נדחפת כלפי מטה, ומניעה את המכונה. 4) מהלך הפליטה - הפליטה מונעת החוצה.

10. אמצעי מניעה

גלולה משולבת למניעת הריון מוקדמת, 1960.(קרדיט תמונה: תמונה מאת SSPL/Getty Images)

לא רק שגלולות למניעת הריון, קונדומים ואמצעי מניעה אחרים חוללו מהפכה מינית בעולם המפותח בכך שאפשרו לגברים ולנשים לקיים יחסי מין למטרות פנאי ולא להתרבות, הם גם הפחיתו באופן דרסטי את מספר הצאצאים הממוצע לאישה במדינות שבהן. הם משמשים. עם פחות פיות להאכיל, משפחות מודרניות השיגו רמת חיים גבוהה יותר ויכולות לספק טוב יותר לכל ילד. בינתיים, בקנה מידה עולמי, אמצעי מניעה מסייעים לאוכלוסיה האנושית להתאזן בהדרגה; המספר שלנו כנראה יתייצב עד סוף המאה. אמצעי מניעה מסוימים, כמו קונדומים, גם מרסנים את התפשטותן של מחלות מין.

אמצעי מניעה טבעיים וצמחיים שימשו במשך אלפי שנים. קונדומים או 'עטיפות' היו קיימים בצורה כזו או אחרת מאז ימי קדם, על פי החוקרת ג'סיקה בורח בספרה "שיטות הגנה: היסטוריה של חברת הגומי הלונדונית ועסק הקונדומים" (מקגיל-קווינס University Press, 2020), עם קונדום הגומי שפותח במאה ה-19. בינתיים, ה-FDA אישר את הגלולה הראשונה למניעת הריון בארצות הברית בשנת 1960 ועד 1965, יותר מ-6.5 מיליון נשים אמריקאיות היו על הגלולה, על פי הסופר ג'ונתן אייג בספרו, "הלידה של הגלולה: כיצד ארבע חלוצות המציא את הסקס מחדש והשיק מהפכה" (WW Norton & Company, 2015).

מדענים ממשיכים לעשות התקדמות במניעת הריון, וחלק מהמעבדות אפילו רודפות אחריהםשתל קבוע למניעת הריון בשם Essure אושר על ידי מנהל המזון והתרופות בשנת 2002, אם כי בשנת 2016, ה-FDA הזהיר שהשתל יזדקק לאזהרות חזקות יותר כדי לספר למשתמשים על סיכונים חמורים בשימוש ב- Essure.

קָשׁוּר:

11. אינטרנט

מפה חלקית של האינטרנט מבוססת על נתוני 15 בינואר 2005 שנמצאו באתר opte.org. כל קו נמתח בין שני צמתים, המייצגים שתי כתובות IP. אורך הקווים מעיד על ההשהיה בין שני הצמתים הללו. קרדיט: Creative Commons(קרדיט תמונה: Creative Commons | פרויקט Opte)

האינטרנט הוא מערכת עולמית של רשתות מחשבים מחוברות המשמשת מיליארדי אנשים ברחבי העולם. בשנות ה-60, צוות של מדעני מחשבים שעבד עבור ARPA (Advanced Research Projects Agency) של משרד ההגנה האמריקאי בנה רשת תקשורת לחיבור המחשבים בסוכנות, שנקראה ARPANET, קודמו של האינטרנט. היא השתמשה בשיטה של ​​העברת נתונים בשם "מיתוג מנות", שפותחה על ידי מדען המחשב וחבר הצוות לורנס רוברטס, בהתבסס על עבודה קודמת של מדעני מחשבים אחרים.

טכנולוגיה זו התקדמו בשנות ה-70 על ידי המדענים רוברט קאהן ווינטון סרף, שפיתחו את פרוטוקולי התקשורת החיוניים לאינטרנט, פרוטוקול בקרת השידור (TCP) ופרוטוקול האינטרנט (IP), על פי מדען המחשבים הארי ר. לואיס בספרו. ספר"רעיונות שיצרו את העתיד: מאמרים קלאסיים של מדעי המחשב" (MIT Press, 2021). על כך, קאהן וסרף זוכים לעתים קרובות לממציאים של האינטרנט".

בשנת 1989, האינטרנט התפתח עוד יותר הודות להמצאת ה-World Wide Web על ידי מדען המחשבים טים ברנרס-לי בזמן שעבד ב-CERN (הארגון האירופי למחקר גרעיני). לְפִיCERN, "הרעיון הבסיסי של ה-WWW היה למזג את הטכנולוגיות המתפתחות של מחשבים, רשתות נתונים והיפרטקסט למערכת מידע גלובלית חזקה וקלה לשימוש." התפתחות ה- WWW פתחה את עולם האינטרנט לכולם וחיברה את העולם בצורה שלא הייתה מעולם.

קָשׁוּר:

12. מסמרים

שלוש מסמרים ישנים בעבודת יד שנמצאו בסיביר, רוסיה.(קרדיט תמונה: alexcoolok דרך Shutterstock)

ההמצאה המרכזית הזו מתוארכת ליותר מ-2,000 שנה מהתקופה הרומית העתיקה והתאפשרה רק לאחר שבני האדם פיתחו את היכולת ליצוק ולעצב מתכת. בעבר, מבני עץ היו צריכים להיבנות על ידי שילוב של לוחות סמוכים מבחינה גיאומטרית תהליך בנייה הרבה יותר מפרך.

עד שנות ה-1790 ותחילת המאה ה-18, מסמרים בעבודת יד היו הנורמה, כאשר נפח מחמם מוט ברזל מרובע ואז מכה אותו בארבעה צדדים כדי ליצור נקודה, לפיאוניברסיטת ורמונט. מכונות לייצור ציפורניים הגיעו לאינטרנט בין שנות ה-90 לתחילת המאה ה-19. הטכנולוגיה ליצירת ציפורניים המשיכה להתקדם; לאחר שהנרי בסמר פיתח תהליך לייצור המוני של פלדה מברזל, ציפורני הברזל של פעם דעכו באיטיות ועד 1886, 10 אחוז מהמסמרים בארה"ב נוצרו מחוטי פלדה רכים, לפי אוניברסיטת ורמונט. עד 1913, 90 אחוז מהמסמרים שיוצרו בארה"ב היו חוטי פלדה.

בינתיים, המצאת הבורג - אטב חזק יותר אך קשה יותר להכנסה - מיוחסת בדרך כלל לחוקר היווני ארכימדס במאה השלישית לפני הספירה, אך כנראה הומצאה על ידי הפילוסוף הפיתגוראי ארצ'יטס מטרנטום, על פי דיוויד בלקלי בספרו. ספר"הנדסה: מבוא קצר מאוד" (הוצאת אוניברסיטת אוקספורד, 2012).

13. שימוש באש

אש הייתה המצאה מוקדמת מהפכנית.(קרדיט תמונה: photoschmidt דרך Getty Images)

השימוש באש הוא אחת ההמצאות המוקדמות החזקות ביותר של המין האנושי ושינה באופן קיצוני את הדרך שבה חיו אבותינו הקדמונים. המדורה מציעה חמימות ויכולת לבשל מאכלים כמו בשר, והייתה גם מקום מפגש חברתי. האש גם סיפקה הגנה מסוימת מפני טורפים.

התאריך המדויק של התגלתה שריפה נותר זמן רב בגדר תעלומה, כאשר כמה מחקרים מראים שהיא שימשה לראשונה על ידי הומינינים בלפני לבשל בשר. עדויות אחרות מצביעות על כךניאנדרטליםבאירופה ובאסיה, תוך כדיאיש חכם המתפתחים באפריקה שלטו במיומנות של יצירת אש. לאחרונה,ארכיאולוגים בישראלנמצאו עדויות לשימוש באש הומינינים לפני 1.5 מיליון עד 2 מיליון שנים.

14. בטון

בטון אפשר לבנות מבנים ענקיים(קרדיט תמונה: Ruhey דרך Getty Images)

הרומאים הקדמונים מיוחסים כאחת החברות הראשונות שהשתמשו בבטון בארכיטקטורה, עם בתי מרחץ רומיים ואתרים איקוניים כמו כיפת הפנתיאון הקולוסיומנד שנבנו באמצעות בטון מעורבב באפר וולקני, סיד ומי ים. למרבה הפלא, רבים מהמבנים העתיקים הללו לא רק עומדים, אלא נשארים במצב טוב כ-2,000 שנים מאוחר יותר - עדות ל-אריכות ימים של בטון רומי. עם זאת, המצרים הקדמונים השתמשו בצורה גסה של בטון בבניינים שלהם הרבה יותר מוקדם בשנת 3000 לפני הספירה, תוך שימוש בצורות של בטון מעורבב עם אפר ומי מלח כדי ליצור טיט. מחקר אחד הגיע למסקנה שחלקים מהפירמידות הגדולות שלייתכן שגיזה נבנתה באמצעות בטון. בטון חזק בדחיסה אך נשבר בקלות במתח, כך שההמצאת בטון פלדה מזויןלקראת סוף המאה ה-19 בצרפת, המקנה לבטון חלק מחוזק המתיחה של הפלדה, אפשרה שימוש נרחב יותר בבטון בבנייה.

15. זכוכית מגדלת

רוג'ר בייקון פיתח לראשונה את הזכוכית המגדלת בשנת 1268.(קרדיט תמונה: Alfio Scisetti / Alamy Stock Photo באמצעות Getty Images)

הנזיר הפרנציסקני וחוקר אוניברסיטת אוקספורד, רוג'ר בייקון, פיתח לראשונה את הזכוכית המגדלת בשנת 1268. לפעמים מכונה "המדען הראשון של בריטניה", הזכוכית המגדלת של בייקון שנבנתה על בסיס מחקר שלמלומדים מוסלמים.

עם זאת, השימוש בכלים אופטיים מתחיל הרבה יותר. עדויות מצביעות על כך שכבר בשנת 700 לפני הספירה, אנשים נכנסוהבחינו שהם יכולים להסתכל דרך גבישים כדי לשפר את הראייה.

16. סוללות

הערימה הוולטאית הייתה הסוללה החשמלית הראשונה שהומצאה על ידי הכימאי האיטלקי אלסנדרו וולטה בשנת 1799. זוהי בעצם ערימה של דיסקיות נחושת ואבץ לסירוגין המופרדות על ידי מרווחי קרטון או לבד ספוגים במי מלח.(קרדיט תמונה: Markkv / Creative Commons (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en))

הסוללה הראשונה מתוארכת לשנת 1800, אז הפיזיקאי האיטלקיאלסנדרו וולטהעטפו דיסקים מוערמים של נחושת ואבץ בבד, טבלו אותו במים מלוחים וגילו שהוא מוליך אנרגיה. בשנת 1802, הפרופסור הסקוטי וויליאם קרויקשאנק המציא וריאציה של העיצוב של וולטה הידועה בשםסוללה שוקת, שהורכב מ-50 דיסקים של נחושת ואבץ בקופסת עץ מלאה בתמיסת מלח להולכת אנרגיה. עם זאת, הפיזיקאי הצרפתי גסטון פלנטה הוא שהמציא את הסוללה הראשונה בשימוש מעשי, בשנת 1859. וריאציות מודרניות על הסוללה של פלנטהסוללת עופרת-חומצה נטענתמשמשים עד היום במכוניות.

17. כרונומטר ימי

שומר הזמן הימי הראשון של ג'ון הריסון, 1735. חמש שנים נדרשו לשעונים האנגלי האוטודידקטי ג'ון הריסון (1693-1776) לבנות את הריסון מספר אחת או H1, ששמרו על הזמן בצורה כה מדויקת עד שהנווטים הצליחו לקבוע את קו האורך שלהם בים.(קרדיט תמונה: Science History Images / Alamy Stock Photo באמצעות Getty Images)

המאה ה-15 סימנה את תחילתם של מסעות הגילוי הגדולים של הרפתקנים וסוחרי ים ופיתוח שלרשת הסחר העולמית באוקיינוס. כלי מסחר נשאו משי יקרי ערך, תבלינים, מלח, יין ותה על פני ים בוגדניים לעתים קרובות במשך חודשים ארוכים. לאחר אובדן של ארבע ספינות בים באסון הצי של סקילי משנת 1707, יורדי ים הבינו שהם צריכים דרך מדויקת לקביעת קו האורך כשהם מחוץ לטווח ראייה מהיבשה.

בשנת 1714, הפרלמנט הבריטיהציעו פרסשל 20,000 פאונד לכל מי שיכול לפתור את הבעיה.הנגר ג'ון הריסוןזכה בפרס בשנת 1735 עם הכרונומטר הימי שלו. מה שאולי אפילו יותר מדהים הוא שהאריסון היה שענים אוטודידקט. מכשיר שמירת הזמן הגאוני שלו הופעל על ידי תנועת הנדנוד של הספינה ולא על ידי כוח המשיכה והוא יכול לשמש מלחים כדי לחשב במדויק את קו האורך בים.

18. מטוס

טיסת המטוס המונעת, המבוקרת והממושכת הראשונה בהיסטוריה. אורוויל רייט, בן 32, נמצא בשליטה של ​​המכונה, שוכב על הכנף התחתונה עם ירכיים בעריסה שהפעילה את מנגנון עיוות הכנפיים. אחיו, וילבור רייט, בן 36, רץ לצדו כדי לסייע באיזון המכונה, לאחר שזה עתה שחרר את אחיזתו בזקוף הקדמי של הכנף הימנית. מעקה ההתנעה, משענת הכנפיים, תיבת סליל ופריטים אחרים הדרושים להכנה לטיסה נראים מאחורי המכונה.(קרדיט תמונה: תחום ציבורי)

היכולת של בני אדם לעוף כבשה את דמיונם של ממציאים במשך מאות שנים, עםהתרחש בשנת 1783 כאשר ג'וזף-מייקל וז'אק-אטיין מונטגולפייר עלו לשמיים בכדור פורח. בשנת 1853 מהנדס בריטיג'ורג' קייליתכנן את הרחפן הראשון שיצליח להצליח, אבל זה היה רק ​​ב-1903של אורוויל ווילבור רייטהמטוס הפך למטוס הראשון שעבר הפלגה מוצלחת. זה לא רק המריא מקיטי הוק, צפון קרוליינה תוך שימוש בכוח משלו; הוא טס ונחת ללא הרס, בניגוד להמצאות מטוסים קודמות רבות. ההאחים רייטקיבלו השראה מצפייה בציפורים במעוף. הרחפן לקח דף מכנפי הציפורים אך מוטת כנפיים של 32 רגל (10 מטר).

19. מקרר

תמונה זו היא פרסומת למקרר משנת 1955. מקררים הם המצאה מודרנית יחסית, אבל אנשים עתיקים מצאו דרכים אחרות לשמר מזון.(קרדיט תמונה: GraphicaArtis דרך Getty Images)

קירור בצורה כלשהי קיים כבר אלפי שנים. בהתאם לאקלים, קרח או מים קרים שימשו כדי לשמור על קר מזון בימי קדם. אבל קירור מלאכותי לא הגיע עד 1748, כשהרופאוויליאם קאלןהדגימה לראשונה קירור באידוי. פריצות דרך נוספות הגיעו בשנת 1834, כאשר פותחה מערכת דחיסת אדים על ידיהמהנדס האמריקאי ג'ייקוב פרקינס. בשנת 1876, המהנדס הגרמני קרל פון לינדה הגה תהליך של נוזל של הגז, והוביל את עידן הקירור המסחרי. בשנת 1913, המהנדס האמריקאי פרד וולף, וככל שהביקוש לתוצרת טרייה גדל, כך גדל מספר בתי האב עם מקררים.

20. אנרגיה גרעינית

מגדלי קירור מעשנים של תחנת כוח גרעינית ברון, צרפת.(קרדיט תמונה: Westend61 דרך Getty)

אנרגיה גרעינית התגלתה לראשונה בשנות השלושים על ידי פיזיקאי איטלקיאנריקו פרמי, שגילה שהפצצת אטומים בניוטרונים יכולה לפצל אותם, וליצור כמויות עצומות של אנרגיה. הוא המשיך ופיתח את תגובת השרשרת הגרעינית הראשונה באוניברסיטת שיקגו. ניסוי מוצלח זה הוביל לפיתוח של כמה מפעלים גרעיניים בשנות ה-50, עםאיידהומשיקה את המפעל הגרעיני הראשון ב-1951 עם חשמל שהופק מאנרגיה אטומית באתר ה-Experimental Breeder Reactor I.אובנינסקבברית המועצות לשעבר הפכה לתחנת הכוח הגרעינית המחוברת לרשת הראשונה בעולם בשנת 1954, בעוד שהמפעל הגרעיני Shippingport, פנסילבניה הפך לתחנת הכוח הגרעינית המסחרית הראשונה בשנת 1957.

כוח גרעינינשאר בשימוש נרחב ברחבי העולם כיום, ומייצר כ-10% מאנרגיה גלובלית.

בעיה אחת היא שתחנות כוח גרעיניות קיימות משתמשות בביקוע כדי לפצל אטומים, וזה מייצר חומרים רדיואקטיביים שלוקח עידנים להתפרק. והסיכונים של אסונות גרעיניים, כמו אלה בותחנת הכוח הגרעינית פוקושימה-דאייצ'י, מדגישים את האתגרים של כוח גרעיני מבוסס ביקוע.

אז מדענים עובדים על יצירת כורי היתוך גרעיני שמישים, שיכולים באופן תיאורטי לייצר אנרגיה נקייה ובלתי מוגבלת. בשנת 2022, מדענים דיווחו על פריצת דרך קטנה: כור היתוך שיצר יותר אנרגיה ממה שהוכנס לתוכו. אוּלָם,, אומרים מומחים.

21. חיסונים

החיסון המוקדם ביותר נחשב למאה ה-10 בסין(קרדיט תמונה: Prostock-Studio דרך Getty Images)

ארגון הבריאות העולמי (WHO) מעריך כי בערך2 מיליון עד 3 מיליון חייםנחסכים מדי שנה הודות לחיסונים נגד מחלות מדבקות כמו דיפתריה, טטנוס וחצבת.

החיסון הראשוני המוקדם ביותר נחשב למאה ה-10 בסין, כאשר אנשים חיסנו שריטות קטנות בעור במינונים קטנים של אבעבועות שחורות כדי לספק הגנה מפני המחלה. אבל בשנת 1796, רופא אנגליאדוארד ג'נרגילתה שחולבות רק לעתים נדירות תפסו או מתו מאבעבועות שחורות מכיוון שהן נדבקו בעבר ב-וירוס אבעבועות פרות, הנקראת גם Vaccinia. אז הוא השתמשאֲבַעבּוּעוֹת הַפָּרוֹתלפתח חיסון נגד אבעבועות שחורות. הוא חיסן ילד בן 8 באבעבועות פרות ולאחר מכן באבעבועות שחורות, והילד מעולם לא חטף את הנגע הקטלני. הניסוי של ג'נר הוביל ליצירת אחיסון נגד אבעבועות שחורותועבודתו נחשבת כהתחלה של אימונולוגיה. בשנת 1980 הוכרזה אבעבועות שחורותנמחק רשמיתעל ידי WHO. אבל מדענים ממשיכים לפתח חיסונים מצילי חיים חדשים - בעיקר, חיסוני הקורונה שמילאו תפקיד גדול במלחמה.

22. צילומי רנטגן

תחריט וינטג' של סצנה ממלחמת הבורים, פצוע מלפנים, מאתר כדור מאוזר להיות רנטגן בבית חולים בלונדון. הגרפיקה, 1900(קרדיט תמונה: duncan1890 דרך Getty Images)

כמו המצאות מפורסמות רבות, צילום הרנטגן התגלה במקרה. בשנת 1895, מהנדס ופיזיקאי גרמניוילהלם קונרד רונטגןביצע מחקר בן חודשיים על פוטנציאל הקרינה. בניסוי שבדק האם קרני קתודה יכולות לעבור דרך זכוכית, הוא הבחין שהקרינה מסוגלת לעבור דרך מסכים בעלי עובי ניכר, ולהשאיר צל של עצמים מוצקים. עד מהרה גילה שקרני רנטגן יכולות לעבור דרך רקמות אנושיות כדי להראות תמונה ברורה של השלד והאיברים. שנה לאחר מכן, קבוצה של רופאים לקחה את התרופהצילומי רנטגן מוקדמים ביותר על חולים. תצפיות אלו הובילו להתפתחות הרדיולוגיה כפי שאנו מכירים אותה כיום ומאז סייעה לאנשי מקצוע רפואיים לאבחן עצמות שבורות, גידולים, כשלים באיברים ועוד.

הערת העורך: הסיפור הזה עודכן כדי לתקן את המיקום של המעבדה של אדיסון. זה היה מנלו פארק, ניו ג'רזי, לא מנלו פארק, קליפורניה.

קבל את התגליות המרתקות ביותר בעולם ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך.