Текст книги "Как всё менялось. Эволюция 10 изобретений, без которых невозможно представить наш мир"

Макс Темпорелли, Теа Орси
Как всё менялось. Эволюция 10 изобретений, без которых невозможно представить наш мир

Знак информационной продукции (Федеральный закон № 436-ФЗ от 29.12.2010 г.)

Научно-популярное издание

Для младшего и среднего школьного возраста

Главный редактор: Лана Богомаз

Руководитель проекта: Ирина Останина

Леттеринг и обложка: Алина Умирова

Литературный редактор: Наталья Александрова

Корректор: Зоя Скобелкина

Компьютерная верстка: Ольга Макаренко

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

© White Star Kids® is a registered trademark property of White Star s.r. l.

© 2023 White Star s.r. l.

Piazzale Luigi Cadorna, 6–20123 Milan, Italy www.whitestar.it

© ООО «Альпина Паблишер», 2024

* * *

Хочешь узнать, как появился СОТОВЫЙ ТЕЛЕФОН и кому пришла в голову идея создать первый САМОЛЁТ? И кто изобрёл АВТОМОБИЛЬ, ПОЕЗД и КИНОКАМЕРУ?

ДЕСЯТЬ ИЗОБРЕТЕНИЙ, о которых ты узнаешь из этой книги, не сразу выглядели так, какими мы знаем их сегодня. Да, изначально их придумал кто-то один, но на самом деле они появились в результате ДОЛГОЙ (очень долгой!) КОМАНДНОЙ РАБОТЫ. Год за годом, век за веком учёные, математики и инженеры работали над улучшением чьих-то первоначальных замыслов, опираясь на новые технологии, открытия и всё более совершенные материалы. Каждый из них по-своему повлиял на самые знаменитые изобретения в истории.

ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ, ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ, ТОМАС ЭДИСОН и другие, в том числе менее известные изобретатели, много работали и внесли свой ценный вклад в науку, воплотив важнейшие проекты в жизнь.

ОТКРЫТИЯ НИКОГДА НЕ ЗАКАНЧИВАЮТСЯ. Кто знает – может, и ты станешь частью команды великих людей, которые изменили мир…

Самолёт

Самолёты – вот доказательство, что вместе мы добьёмся невозможного, если очень захотим

Тысячелетиями люди мечтали летать как птицы и стремительно преодолевать огромные расстояния. Однако в прошлом это казалось невозможным, а желание посмотреть мир – невыполнимым. Только представь, как долго пришлось бы идти пешком до соседнего города или страны. А теперь вообрази, что хочешь попасть на другой континент… Сколько на это уйдёт месяцев?

Поэтому человек, страстно желавший исследовать мир, стал искать способ создания «летающей машины», с помощью которой можно было бы перемещаться по небу не только свободно… но и без травм! Свидетельств о первых необычных экспериментах с полётами почти не сохранилось. Зато сохранились подробные чертежи и эскизы первого летательного аппарата, который в 1488 году придумал великий итальянский естествоиспытатель и художник Леонардо да Винчи (на эти чертежи можешь полюбоваться и ты!). Модель аппарата Да Винчи напоминала крупную механическую птицу. Планировалось, что в воздух её будет поднимать пилот. С помощью рук и ног он управлял бы крыльями конструкции, а с помощью головы – её хвостом. Звучит сложновато, правда?

Словом, на машине Леонардо мы не улетели бы далеко.

Так что ещё какое-то время полёты оставались лишь мечтой, а большие расстояния – не преодолимыми за разумное время. Однако после Леонардо многие изобретатели стали усердно работать над тем, чтобы однажды человек смог подняться над облаками…

В 1905 году братья Райт наконец сконструировали самолёт, который держался в воздухе несколько минут (может показаться, что это мало, но для того времени – абсолютный рекорд!). Шло время, материалы, из которых собирали летательные аппараты, менялись. Они становились прочнее и технологичнее, а двигатели – мощнее. Многие изобретатели внесли свой вклад в общее дело, а вдохновили их легендарные Уилбур и Орвилл Райт. В годы Первой мировой войны самолёты использовали для наблюдения за врагом с воздуха, а после неё – в других целях, например для доставки почты!

ВИДЕЛИ КОГДА-НИБУДЬ АВИАПОЧТОВЫЙ ШТАМП? ВОТ ПОЧЕМУ ЕГО СТАВИЛИ НА КОНВЕРТЫ.

Но это ещё не всё: в 1927 году американский лётчик Чарльз Линдберг первым пересёк Атлантический океан… по воздуху! В 1932 году то же самое сделала его соотечественница, отважная Амелия Эрхарт, первая женщина, в одиночку совершившая перелёт через Атлантику.

Что же всё это значило? Это значило, что самолёты стали воплощать в жизнь мечту многих: преодолевать огромные расстояния по воздуху! Через несколько лет были усовершенствованы первые реактивные двигатели. Они всасывают воздух спереди и «выплёвывают» его назад на высокой скорости! Так самолёты стали ещё быстрее! Вместе с тем возросла роль членов экипажа, работающих вместе с командиром воздушного судна, ведь теперь самолёты стали перевозить из одной части света в другую множество пассажиров. По этой же причине они стали крупнее!

Компьютер

С появлением компьютеров жизнь стала проще

Какой была бы наша жизнь без компьютеров? Пожалуй, представить трудно. И всё же мир существовал задолго до того, как это удивительное изобретение появилось в нашей жизни. Как же люди справлялись раньше? Ну, вместо электронных писем строчили длинные бумажные, а затем доставляли с посыльными или отправляли почтой.

В зависимости от расстояния адресат мог ждать письма дни, недели и даже месяцы. Ответа приходилось дожидаться ещё дольше, но иного способа не существовало. Так что оставалось только запастись терпением.

Та же история была и со сбором данных (подсчётами, расчётами и прочей важной информацией). Сначала всё это записывали ручкой на бумаге, а потом изобрели пишущие машинки, которые частично облегчили процесс. Но он всё равно занимал много времени и требовал особой точности и внимания, совсем как в школе! Печатая на машинке, нельзя было просто взять и исправить орфографические ошибки по ходу дела, да и программы, которая выполняла бы расчёты, тогда не существовало. Настоящее мучение, правда?

И всё же главная отличительная черта докомпьютерной эпохи – плохая коммуникация. К примеру, зачастую сложно было разобраться, что именно творится в отдалённых уголках света (ведь новости узнавали только из газет).

Если нужно было что-нибудь изучить, обращались к книгам. Проще говоря, обмен информацией требовал немалых усилий, был не слишком удобным, а порой и вовсе невозможным. Так что важнейшей задачей для человечества стало наладить связь…

Всякий раз при поломке шланга его приходилось менять… вручную! Увы, такое случалось регулярно! Словом, ЭНИАК оказался крайне непрактичным, так что в последующие годы лучшие умы человечества стали работать над созданием более лёгкого, компактного, быстрого и доступного вычислителя.

А ещё для работы такого устройства нужен особый язык, состоящий из огромных чисел, расчётов и кодов, который мы теперь называем программным обеспечением (кстати, его разработала английский математик Ада Лавлейс, её считают первым программистом в истории!).

И всё же в первую очередь компьютеры нуждались в больших объёмах памяти, чтобы записывать и хранить данные, проводить расчёты и выполнять разные другие задачи. Эксперименты и разработки продолжались, и наконец появились компьютеры с мониторами и клавиатурой!

Конечно, они всё ещё были тяжёлыми и медлительными, но изобретатели совершенствовали их, пока не создали новейшие модели – те, что нам хорошо знакомы.

Кроме того, к концу 1990 года появилась особая сеть – Интернет, и все компьютеры мира получили возможность к ней подключаться, чтобы обмениваться данными. Сегодня благодаря Интернету можно не выходя из дома отправлять электронные письма и находить любую информацию всего за несколько минут. В общем, теперь компьютеры повсюду: это изобретение изменило жизни многих людей.

Компас

Компас – устройство, которое подскажет направление…

Необходимость ориентироваться в пространстве стара как мир. Люди всегда боялись заблудиться или пойти неверным путём, и, когда они стали чаще путешествовать по морю и суше, этот страх стал серьёзной проблемой. С древних времён купцы и моряки определяли, в каком направлении им двигаться, по небу и звёздам. Было нелегко, но, если предварительно изучить расположение небесных тел и направление солнечного света, это помогало добраться даже в дальние края. Люди понимали, что им пригодился бы прибор, который сможет определять стороны света (север, юг, восток и запад). Первый компас появился в Китае в III веке до н. э. и внешне заметно отличался от устройства, которое тебе, вероятно, знакомо. Он был похож на намагниченную ложку, лежащую на пластине с обозначением сторон света. Правда, есть теория, что сначала его использовали не для ориентирования в пространстве, а для гадания.

Как бы там ни было, именно тот компас положил начало новому периоду опытов, наблюдений и изобретений. Исследователи и учёные бились над усовершенствованием этого прибора, ведь он должен помогать путешественникам находить путь и не сбиваться с него даже в неизведанных местах очень (очень!) далеко от дома…

Прошли столетия, люди узнали о существовании собственного магнитного поля Земли. Именно оно заставляет магнитные стрелки компасов указывать точно на север. В 1600 году английский врач и учёный Уильям Гильберт написал об этом книгу под названием «О магните».

Люди продолжили создавать более совершенные компасы, изучать их и делать более точными, ими пользовались многие путешественники. Особую роль компасы сыграли в судоходстве (наверняка вы видели их в кино у моряков и пиратов, а может, читали о них в приключенческих книгах!).

В XVIII веке был изобретён новый прибор – секстант, который стали использовать вместе с компасом, чтобы определять широту.

В начале XX века человечество изобрело радио, и судоходство стало ещё более безопасным и контролируемым. Компасы становились эффективнее, а радиоприборы взяли на себя роль проводников для кораблей и самолётов, помогая им не сбиваться с курса в течение всего путешествия.

Конечно, когда появились компьютеры, компасы объединили с ними. Так появились ещё более точные радары, а в 1973 году компас (по-прежнему важный и используемый) уступил дорогу системе глобального позиционирования, или GPS, – программе для отслеживания геолокации и передвижений по всему миру.

С помощью GPS определяют долготу и широту места, в котором что-то или кто-то находится. В этом помогают спутники, находящиеся на земной орбите. Они сообщают о точном расположении объекта в каждый момент времени, используя метод триангуляции, то есть на основании данных, полученных по радиоволнам от соседних спутников.

Словом, GPS будет и дальше помогать нам всё точнее определять любую точку на планете.

Кинематограф

Кино – это универсальный язык…

Просмотр фильмов – популярный вид развлечений во всём мире. Людям нравится следить за вымышленными или основанными на реальных событиях сюжетами под приятное музыкальное сопровождение. Однако много лет назад кино не существовало. Семейный досуг был хоть и занятным, но довольно простым: люди читали книги, играли в настольные игры, много гуляли.

Вообще, это изобретение заметно отличается от всех описанных в книге. В нём не было такой необходимости, как в автомобиле или телефоне. Оно не решало важных проблем и не облегчало повседневную жизнь. Однако с появлением кинематографа стало понятно, что это бесценный дар – настолько, что сегодня мы едва ли можем без него обойтись. Кто откажется от приятного вечера за просмотром фильма с попкорном? Эра кинематографа началась благодаря изобретателям, которые изначально увлеклись фотографией. Среди них и знаменитый американский инженер и предприниматель Томас Эдисон. Долгие годы он экспериментировал с аппаратами, быстро пролистывающими фотоснимки, на которых запечатлены разные фазы движения. Эдисон изобрёл КИНЕТОСКОП – правда, этот прибор мог показывать движущееся изображение только одному зрителю: для этого нужно было посмотреть в окуляр. Другое изобретение Эдисона – КИНЕТОГРАФ – стало прародителем кинокамеры. Позже в 1895 году братьям-французам Огюсту Мари Луи Николя и Луи Жану Люмьерам пришла в голову блестящая идея. Они решили, что публике будет любопытно следить на экране за сюжетами, которые далеки от повседневной жизни, и с энтузиазмом взялись за работу. Задача была крайне амбициозной, а путь к её решению – долгим и трудным, но наши герои оказались настойчивы!

После первых публичных показов братьев Люмьер многие оценили кино по достоинству, и в следующие годы оно претерпело множество изменений. Первые фильмы были немыми (но не скучными, ведь актёры отлично справлялись со своими ролями!). Вскоре в фильмы решили добавить голос рассказчика, который бы описывал и объяснял зрителю происходящее на экране и вовлекал его в просмотр. Вновь начались эксперименты, в том числе с цветным изображением. Сначала плёнки раскрашивали вручную, что делало их поистине уникальными, но это была невероятно трудная работа!

Лучше и эффективнее становились и сами киноаппараты. После братьев Люмьер «вторым» отцом кинематографа стал француз Жорж Мельес. Он создал несколько важных кинематографических приёмов, в том числе монтаж и первые спецэффекты. Мельес был ещё и режиссёром, его называют пионером жанров кинофантастики и фэнтези!

Кино превратилось в индустрию, особенно она процветала в США – в Голливуде. Зарождались новые жанры, профессия актёра становилась всё популярнее. Вскоре люди нашли способ внедрить в кино звуки и голоса, и фильмы стали ещё более увлекательными. Постоянно улучшались спецэффекты, производство кинокамер и проекционного оборудования. Сегодня с помощью компьютеров создают 3D-изображения, реалистичную анимацию и многое другое.

Если бы братья Люмьер могли увидеть, как далеко продвинулось кинопроизводство! Наверняка они были бы очень горды. Сегодня кино – настолько важная часть культуры, что музеи всего мира посвящают ему выставки, чтобы рассказать об этом виде искусства, хранят его историю и берегут важнейшие связанные с ним изобретения.

Граммофон

Порой слов недостаточно – нужна музыка…

Музыка – особый вид искусства, и во всём мире во все времена люди восторгались и занимались ею (пусть и каждый по-своему). Ещё несколько веков назад повсеместно стали проходить концерты и открываться музыкальные училища, и людям захотелось слушать полюбившиеся мелодии не только в концертных залах, но и дома. Захотелось танцевать, заниматься спортом, отдыхать под музыку и просто включать её в качестве приятного фона. Однако раньше меломаны не могли взять и послушать её когда захочется, поэтому изобретатели сосредоточились на создании устройства, которое решило бы эту задачу.

Пионером в этой области стал Томас Эдисон (мы его уже упоминали). В 1877 году он создал первый прототип прибора, который записывал и воспроизводил звуки, – фонограф! Он представлял собой ось с надетым на неё латунным цилиндром, обёрнутым в фольгу. К прибору был подсоединён рупор, куда попадал звук, который заставлял колебаться мембрану и иглу. В свою очередь, игла двигалась вверх и вниз по цилиндру, оставляя на фольге бороздки.

Для воспроизведения записанного нужно было проделать обратный процесс: крутить цилиндр, чтобы игла проходила по бороздкам и заставляла колебаться мембрану, которая создавала выходящий из рупора звук. Вскоре Эдисон понял, что его фонограф больше подходит не для прослушивания музыки в качестве развлечения, а для использования в офисах: чтобы надиктовывать письма и тексты документов (в том числе потому, что прослушать записанное можно было только один раз). В любом случае это было великое изобретение, которое оказалось крайне полезным для тех, кто позже работал над схожими проектами.

Вскоре про граммофон узнали все, и он появился во многих домах. Модели были разные: дорогие и навороченные, подешевле и попроще. Благодаря этому выдающемуся изобретению люди смогли слушать музыку где угодно. Спустя несколько лет придумали портативные граммофоны – они были меньше и проще в использовании. Их можно было подключить к электричеству, чтобы не вращать пластинку с помощью ручки, ведь это довольно утомительно.

ЧТО БЫЛО ДАЛЬШЕ?

Диски (их называли «пластинками») изготавливали из разных материалов, пока не появился винил (особый пластик, позже этот термин стал синонимом слова «пластинка»). Сегодня их слушают реже, но для того времени это был прорыв. Изобретение пластинок и понимание принципа записи и воспроизведения музыки привели к другим историческим новшествам. Среди них – знаменитый электропроигрыватель, музыкальный автомат и кассетный плеер, с помощью которого слушали не пластинки, а кассеты.

Когда люди научились записывать магнитный сигнал на плёнку, появились кассеты. Магнитофон преобразовывал магнитный сигнал в электрический, а он генерировал звук.

Позже появилось портативное устройство, к которому подключались наушники. Плеер! Он работал от батареек, и музыку можно было слушать даже во время прогулки. Это изобретение стало особенно популярным в 1980–1990-е годы, пока не появились компакт-диски (они меньше пластинок и хранят звук в цифровом формате) и устройство для их проигрывания. Наконец, настало время цифровой музыки: появились MP3-файлы, которые сжимали музыкальную информацию и позволяли передавать её через Интернет. Спасибо новым технологиям: сегодня музыку может записать любой желающий, ведь для этого нужен лишь компьютер! Благодаря технологии MP3 музыку слушают везде, без всяких пластинок, компакт-дисков или кассет. Треки покупают и скачивают прямо из Интернета, что ещё больше упрощает процесс. Однако со времён изобретения граммофона кое-что осталось неизменным: любовь, которую человек испытывает к музыке, и желание слушать её как можно больше, в любом возрасте и в любой точке мира.

Автомобиль

Настанет день, когда кареты начнут ездить без лошадей

Люди веками передвигались на телегах, в колясках и каретах, которые запрягали лошадьми или другими животными. Конечно, так преодолеть большие расстояния было быстрее (и проще), чем пешком. Однако были и минусы. Какие? Начать хотя бы с того, что любым животным нужен отдых, ведь они не могут бежать часами без остановки! К тому же люди брали в дальние поездки много вещей, и иногда для бедных лошадок это был непосильный груз!

Чтобы ускорить и упростить поездки, назрела необходимость в другом транспортном средстве, которое передвигалось бы само по себе. Изобретатели и учёные со всего мира много размышляли и кое-чего добились.

В 1769 году француз Николя-Жозеф Кюньо создал самоходное транспортное средство на паровом двигателе – так называемую «телегу Кюньо», или «огненную телегу». Увы, она была довольно медленной и справлялась лишь с короткими расстояниями. Тем не менее именно телега Кюньо дала старт эпохе автомобилестроения и вдохновила других изобретателей, которые неустанно разрабатывали и конструировали всё более современные и эффективные её версии.

Из года в год популярность автомобилей Карла Бенца и моделей других производителей росла. Многие хотели обзавестись собственным автомобилем, ведь это так удобно. Увы, приобрести его было затруднительно: автомобилей выпускали мало, а стоили они очень дорого. Перемены пришли в начале XX века. Заводы во Франции и США стали производить автомобили в большом количестве! Вскоре американец Генри Форд запустил промышленный конвейер для поточного производства. Оно стало эффективнее, и цены удалось снизить! С годами автомобили становились всё технологичнее, а двигатели – всё мощнее. Менялись и материалы, из которых их собирали.

Также в автомобилях появились удобные сиденья, окна, багажник и крыша (кабриолеты есть и сегодня, но они удобнее первых моделей Бенца и совсем на них не похожи). Позже автомобили оснастили кондиционерами и автоматической коробкой передач.

После стольких нововведений мы наконец пришли к современным автомобилям, которые заполнили города. Большинство из них снабжены бортовыми компьютерами и автоматической коробкой передач: так ими комфортнее и проще управлять. Многие из них по сей день работают на бензине или дизельном топливе, но популярность набирают и новые типы гибридных и полностью электрических автомобилей, которые меньше загрязняют планету. В общем, это изобретение и правда прошло огромный путь!