《19項改變人類文明進程的偉大發明,值得收藏》 老胡說科學科學達人,優質創作者縱觀歷史,有許多發明推動了人類文明進程的發展。今天我們就來看看這些偉大的發明。車輪,公元前3500年 改變人類歷史的一項早期發明是輪子。不過,這個輪子並沒有你想的那麼老。第一個輪子可能出現在公元前4000年左右。那時,人類已經開始鑄造金屬合金,建造運河和帆船,甚至設計複雜的樂器,如豎琴。事實上,關鍵的創新並不是輪子本身,它很可能是在人們第一次看到石頭滾動時發明的,而是輪子和固定軸的結合,這樣輪子就可以連接到一個穩定的平台上。由於沒有固定軸,車輪的用途非常有限。有證據表明,第一個使用輪軸組合的設備是一個陶工輪,它是一個輪軸機構,可以自由旋轉。它們是在公元前4000年左右在美索不達米亞(現在的伊拉克、科威特、土耳其和敘利亞)發展起來的。現存最古老的例子,是在烏爾發現的,可以追溯到公元前3100年左右,有證據表明在公元前4千年後期有輪式車輛出現。指南針,約公元前200年 指南針幫助人類探索世界。今天,我們有了GPS導航系統,它可能看起來無關緊要。但在當時,它是一個重要的發明。然而,指南針最初可能是為祭祀發明的,後來才被用於航海目的。最早的指南針是中國人在公元前200年左右發明的,由磁石制成的,磁石是一種天然存在的礦物磁鐵礦。公元1050年左右,人們開始懸掛磁石,讓它們自由移動,並使用它們來導航。1190年的一本歐洲書中描述了磁化的針和它在航海中的應用,所以在那個時候,用指南針導航是司空見慣的。水車 水輪是一種高處下落的水的能量轉化為有用的動能的機器。水輪由車輪和設置在外緣上的若幹葉片組成。水車是在許多地方獨立發明的。最早的一些是由古希臘人開發的,他們使用它來灌溉和磨粉,開始於公元前3世紀到1世紀之間的某個時期。在公元1世紀,東漢就開始使用水輪來磨礦,並為活塞風箱提供動力,後者用來將鐵礦石鍛造成鑄鐵。追溯到公元前4世紀,古印度文獻提到的可能是最早的水輪設備,但這尚未得到證實。日曆 日曆用來記錄日期,它和文字的歷史一樣古老。第一個“日曆”是基於月相,以月球繞行地球一周(以太陽為參照物,實際月球運行超過一周)為一月,一年為十二個曆月的一種曆法。太陽曆又稱為陽曆,是以地球繞太陽公轉的運動周期為基礎而制定的曆法。太陽曆的曆年近似等於回歸年,一年12個月,這個“月”,實際上與朔望月無關。許多文明繼續使用陰曆,陰曆的天數比太陽年少。為了避免月份變化過多,通常每隔一年就會增加一個月。古羅馬人也曾使用過類似的制度,但到公元前46年左右,這種制度已經崩潰,公民活動和宗教節日出現在錯誤的季節。因此,凱撒大帝引入了一種新的系統,根據太陽年來設定月份和年份的長度。這就是羅馬儒略曆。這種方法運行得很好,但仍然有很大偏差,以至於每128年增加一天。為了修正這個錯誤,教皇格裏高利十三世在1582年推出了格裏高利曆法,這個曆法至今仍在使用。混凝土 我們生活在一個由混凝土材料組成的世界。混凝土是一種由碎石、沙子、水泥和水混合而成的複合材料,將其倒入模具中,硬化後形成類似石頭的塊狀。混凝土的關鍵成分之一是水泥,水泥的起源可以追溯到公元前3000年。當時,埃及人在他們的建築中使用早期形式的混凝土作為砂漿。大約公元前1300年,中東的建築者在他們的粘土堡壘外面塗上一層薄薄的、潮濕的燒過的石灰石。它會與空氣中的氣體發生化學反應,形成一個堅硬的保護表面。到公元前700年,人們認識到了石灰的重要性,這導致了灰漿窯的發展,用於建造磚牆房屋、混凝土地板和地下防水蓄水池。古希臘和羅馬人使用了一種包括火山灰在內的混凝土形式,這種火山灰使用鋁和矽的混合物,在室溫和存在水的情況下與氫氧化鈣反應,形成一種充當水泥的物質。它非常堅固,這也是為什麼今天有那麼多希臘和羅馬遺跡存在的原因之一。1824年,英國人約瑟夫·阿斯佩丁發明了波特蘭水泥。1891年,喬治·巴塞洛繆在美國鋪設了第一條混凝土街道,現在仍然存在。到19世紀末,鋼筋混凝土的使用得到了發展。1902年,奧古斯特·佩雷特用鋼筋混凝土在巴黎設計並建造了一座公寓樓。這座建築為混凝土贏得了很多贊賞,並最終推動了鋼筋混凝土的發展。1921年,尤金·弗雷西奈在巴黎奧利機場建造了兩個巨大的拋物線拱形飛艇機庫,率先使用了鋼筋混凝土結構。時鐘,公元725年,第一個機械時鐘 想象一下沒有時間觀念的現代文明,這要麼是美妙的,要麼是可怕的。人類使用設備來測量時間已經有幾千年的歷史了。目前的時間測量系統(60秒為一分鐘,60分鐘為一小時)是由蘇美爾人在公元前2000年左右發明的。最早的計時器是日晷,利用太陽的運動計時。其他早期的“鐘”包括蠟燭鐘、時間棒和沙漏。已知最早的機械鐘是公元前3世紀由希臘人發明的,它使用水動力將轉動能量轉換成間歇運動。公元10世紀,中國工程師發明了以水銀為動力的鐘表。11世紀,阿拉伯工程師發明了以齒輪和砝碼為驅動的水鐘。在20世紀30年代石英鐘被發明之前,擺鐘一直是最精確的鐘表。第二次世界大戰後,原子鐘緊隨其後。印刷機 印刷機是現代文明賴以建立的重要基礎。德國金匠約翰內斯·古騰堡在1436年左右發明了印刷機,盡管他不是第一個將印刷過程自動化的人。中國的印刷術可以追溯到9世紀。然而,約翰內斯·古騰堡的機器在現有印刷機的基礎上進行了改進,並將它們引入了西方。到1500年,古騰堡印刷機在整個西歐運行。印刷術不僅允許大量生產報紙和書籍,它還降低了印刷材料的價格,使書籍和報紙為許多人所接受,並培養識字能力。馬克·吐溫曾這樣描述印刷機在歷史上的影響:“今天的世界,無論是好是壞,都歸功於古騰堡。”蒸汽機 一位名叫傑羅尼莫·德·阿揚茲的西班牙礦業管理員被認為是發明蒸汽機的第一人。他申請了一項利用蒸汽動力從礦井中推動水的裝置的專利。然而,英國人托馬斯·薩弗裏通常被認為是在1698年發明了第一台實用的蒸汽機。他的裝置利用蒸汽壓力從被水淹沒的礦井中抽取水。在開發他的發動機時,薩弗裏使用了丹尼斯·帕平提出的原理。帕平是一位出生於法國的英國物理學家,他發明了壓力鍋。1711年,另一位英國人托馬斯·紐科門改進了蒸汽機。1781年,詹姆斯·瓦特,一位受雇於格拉斯哥大學的蘇格蘭儀器制造商,在紐科門的蒸汽機上增加了一個單獨的冷凝器,使汽缸保持恒定的溫度,極大地提高了蒸汽機的功能。他後來開發了一種雙旋轉蒸汽機,到19世紀,這種蒸汽機為火車、磨坊、工廠和許多其他制造業務提供動力,從而啟動了工業革命。疫苗,最重要的醫學發明之一 疫苗的歷史實際上比你想象的要早得多。在17世紀的中國,人們在皮膚上的一個小傷口上塗上牛痘來免疫天花。在西方,愛德華·詹納被認為是牛痘學的創始人,他注意到“擠奶女工”經常得牛痘,但很少得天花,並假設不那麼危險的牛痘病毒可以對天花產生一定的免疫力。1796年,他給一個13歲的男孩接種了牛痘,然後又讓他接觸了天花,發明了一種早期的疫苗。1798年,第一支天花疫苗被研制出來。1923年,亞曆山大·格蘭尼創造了破傷風疫苗。1926年,同樣的方法被用於開發白喉疫苗。病毒組織培養方法從1950年到1985年發展起來,促使各類疫苗的出現。蒸汽動力的火車 1804年,英國工程師理查德·特裏維西克在英國制造了第一輛全尺寸的蒸汽機車。它使用高壓蒸汽來驅動引擎。1804年2月21日,世界上第一次蒸汽動力鐵路旅行發生了,特裏維西克的無名蒸汽機車拖著火車沿著威爾士的有軌電車行駛。第一輛商業上成功的蒸汽機車——薩拉曼卡,由約翰·布倫金索普在1812 - 1913年間建造。1814年,喬治·斯蒂芬森根據布蘭金索普的設計制造了一台蒸汽機,一號火車頭。1821年,斯蒂芬森被任命為工程師,負責建造英格蘭東北部的斯托克頓至達靈頓鐵路,這條鐵路於1825年開通,成為第一條公共蒸汽動力鐵路。他的機車成為第一輛在公共鐵路上運載乘客的蒸汽機車。1829年,他建造了著名的蒸汽機“火箭”,鐵路時代開始了。電池 在19世紀,人們沒有持續供電的電線。因此,發電並不是一件容易的事。電池可以追溯到兩千年前,帕提亞帝國時期。考古學家們出土了一個古代的電池,它由一個裝滿醋溶液的陶罐組成,其中插入了一根被銅圓柱體包圍的鐵棒。這些電池可能是用來電鍍銀的。人們普遍認為亞曆山德羅·伏特發明了第一個實用的電池。1799年,他發明了電池,電池由兩種不同的金屬盤組成,如銅和鋅,用浸在鹽水中的紙板隔開。1802年,威廉·克魯克香克發明了槽式電池,這是對伏特電池的改進。電池在1859年有了突破,法國醫生加斯頓·普蘭特在鉛酸的基礎上發明了第一個可充電電池。1899年,沃爾德馬爾·榮格納發明了鎳鎘電池。計算機,巴貝奇發明的第一台機械計算機 計算機是人類最偉大的發明之一。過去笨重的計算機最初是用來進行複雜的數學計算的,但現在已發展成幾乎可以放在每個桌面上、放在我們口袋裏的機器。機械工程師查爾斯·巴貝奇和發明了第一個程序的阿達·洛芙萊斯一起,為這項非凡而可靠的發明奠定了基礎。19世紀初,這位“計算機之父”構想並開發了早期機械計算機。雖然現代計算機的發明者不是一個人,但這個原理是艾倫·圖靈在他1936年的開創性論文中提出的。冰箱 根據美國能源部2009年的報告,99%的美國家庭至少有一台冰箱。這一統計數字本身就代表了冰箱在現代世界的普及程度。這項偉大的發明有助於使易腐爛的食品保鮮更久。1835年,雅各布·帕金斯根據奧利弗·埃文斯早些時候提出的理論,為第一台蒸汽壓縮冰箱申請了專利。大約在1851年,英國工程師詹姆斯·哈裏森建造了第一個機械制冷系統,用來制造冰。他創立了維多利亞時代的制冰廠,被稱為“冷藏之父”。1873年,他證明了冷凍數月的肉仍然完全可以食用。然而,第一台被廣泛使用的冰箱是1927年通用電氣公司生產的冰箱。雖然它最初幫助加快了工業進程,但後來它本身就成為了一個產業。電報(1830-1840),引入莫爾斯電碼的通信設備 19世紀早期,電池的發展使人們可以在可控環境中使用電流。然後,在1820年,丹麥物理學家漢斯·克裏斯蒂安·奧斯特證明了電和磁之間的聯系。在這之後,科學家和發明家開始利用這種聯系來開發某種通信系統。19世紀30年代,由威廉·庫克爵士和查爾斯·惠斯通爵士組成的英國團隊開發了一種使用磁針的電報系統,這種磁針可以通過電流指向由字母和數字組成的面板。大約在同一時期,塞繆爾·莫爾斯致力於開發自己的電報,最終生產了一種單電路電報,通過按下操作鍵來完成電池電路。這將電子信號發送到另一端的接收器。與此同時,莫爾斯和阿爾弗雷德·維爾也發明了現在所謂的莫爾斯電碼,通過電報線傳輸信息。鋼 雖然青銅是人類鍛制的第一種金屬,但它的強度相對較弱。大約公元前1800年,黑海沿岸的人們開始使用鐵礦石制造堅固的鐵制武器。公元前500年左右,中國首次制造了強度更大的鑄鐵。大約公元前400年,印度的金屬工人發明了一種熔煉方法,用一個陶土盤來盛鐵塊和木炭塊。當這些被插入熔爐時,熟鐵熔化並吸收了木炭中的碳。當坩堝冷卻時,裏面含有純鋼錠,這種鋼錠比鐵強得多,也不那麼脆。1856年,英國工程師亨利·貝塞麥發明了一種工藝,將空氣噴入熔融的生鐵中,產生無碳的純鐵。貝西麥煉鋼法為大規模生產鋼鐵鋪平了道路,使其成為世界上最大的工業之一。今天,從橋梁到摩天大樓,鋼鐵被廣泛應用於各種建築中。電燈 電燈是19世紀早期由漢弗萊·戴維首創的,他對電進行了實驗,並發明了電池。當他在電池和一塊碳之間連接電線時,碳會發光。他的發明被稱為電弧燈。在接下來的70年裏,其他發明家也發明了“燈泡”。然而,這些燈絲往往在使用幾天後就會斷裂,這使得它們不實用。1850年,一位名叫約瑟夫·威爾遜·斯旺的英國物理學家發明了一種“燈泡”,他將碳化絲包裹在一個真空的玻璃燈泡中。但由於沒有良好的真空環境,他的燈泡壽命太短,不適合用於商業用途。然而,在19世紀70年代,更好的真空泵出現了,斯旺得以開發出一種壽命更長的燈泡。托馬斯·愛迪生在斯旺的設計上改進了金屬燈絲,並在1878年和1879年申請了使用不同材料做燈絲的電燈專利。他最終發現碳化的竹絲可以持續1200小時以上。這一發現使商業化生產的燈泡在商業上可行。飛機 列奧納多·達·芬奇是相信動力飛行是可能的夢想家之一。他設計了幾架飛行器,但沒有證據表明他真的建造了飛機。自達·芬奇時代以來,人們還發明了許多其他的飛行器,幾個世紀以來,由於無數發明家的努力,動力飛行器得以實現。萊特兄弟是第一個實現受控動力飛行的人。從他們在滑翔機上的工作開始,兩人的成功為現代航空工程奠定了基礎。1903年12月17日,威爾伯·萊特和奧維爾·萊特首次實現了動力、持續和可控飛行。由於威爾伯和奧維爾·賴特夫婦的成就,現在人類可以在幾小時內行走數千公里。晶體管,現代計算機的秘密 電子時代的起源歸功於用來放大電信號的晶體管。它們取代了之前笨重的真空管。1926年,朱利葉斯·利連菲爾申請了場效應晶體管的專利,但實際使用的裝置並不可行。1947年,約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓和威廉·肖克利在貝爾實驗室開發了第一個實用的晶體管裝置。這三人的發明為他們贏得了1956年的諾貝爾物理學獎。從那以後,晶體管已經成為無數電子設備電路的基本組成部分,包括電視、手機和電腦。阿帕網,早期的因特網 互聯網沒有單一的“發明者”。相反,它是隨著時間而演變的。它始於20世紀50年代左右的美國,伴隨著計算機的發展。上世紀60年代末,隨著阿帕網的創建,互聯網的第一個可行原型誕生了。到了20世紀70年代,Vinton Chef開發了傳輸控制協議(TCP/IP),使計算機能夠相互通信。阿帕網於1983年1月1日采用了TCP/IP協議,從那時起,研究人員開始組裝“網絡的網絡”,這就是現代互聯網。互聯網是一種網絡基礎設施,而萬維網是一種利用互聯網獲取信息的方式。萬維網之父被認為是英國計算機科學家蒂姆·伯納斯·李。他創建了萬維網,使世界各地大學和研究所的科學家可以共享信息。在1989年和1990年,伯納斯·李與比利時系統工程師Robert Cailliau合作,正式提出了一個網絡架構的建議,包括描述一個“萬維網”,其中“超文本文檔”可以被“瀏覽器”查看。 《19項改變人類文明進程的偉大發明,值得收藏》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 小編的世界 e4to.com,請記得按讚、收藏及分享!
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