Текст книги "Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота"

Ингалятор

Термин «ингалятор» (от лат. inhalo – вдыхаю) впервые употребил английский терапевт Джон Мадж в 1778 году. Он так назвал изобретенное им устройство, которое представляло собой переделанную особым образом оловянную кружку с отверстием для вдыхания опиума. Так что «кружка Маджа» и начала историю ингаляторов.

Однако же сама ингаляция как метод лечения различных заболеваний была известна древним врачам еще два тысячелетия назад. В древнеегипетском Папирусе Эберса, который датируется 1554 годом до н. э., описывается вдыхание паров черной белены для лечения дыхательных путей. «Терапия вдыхания» практиковалась и в других древних цивилизациях: в Древнем Китае вдыханием опиума лечили астму, в Древней Греции Гиппократ назначал своим пациентам вдыхание паров трав и смол, кипящих в уксусе и масле.

Первое устройство для распыления лекарственного вещества в форме аэрозоля изобрел француз Дж. Сэль-Жирон. Это относится уже к 1858 году, прибор был назван «ингалятором под давлением», поскольку именно давление воздуха позволяло распылять жидкий лекарственный препарат. Для этого использовался насос по типу велосипедного.

В 1864 году немецкий врач Зигель изобрел паровой ингалятор, известный как «паровой распылитель Зигеля». Он работал от спиртовой горелки, которая нагревала воду в емкости до состояния кипения. От емкости шла тонкая трубка, подсоединенная ко второй емкости с лекарством. Поток пара захватывал частички лекарства, и эту взвесь пациент вдыхал через стеклянный мундштук, прикрепленный к ингалятору. Так работают и современные паровые ингалторы, только спиртовую горелку заменило электричество.

Первый электрический небулайзер был изобретен в начале 1930-х и назывался «Пневмостат». Жидкое лекарство переводилось в состояние аэрозоля с помощью электрического компрессора.

Важной вехой в истории развития ингаляторов является изобретение в начале 1950-х годов карманного дозирующего аэрозольного ингалятора для экстренной помощи при приступе бронхиальной астмы. В 1955 году прошло его испытание, а в марте 1956 года такие ингаляторы поступили в продажу.

В 1964 году появились электрические ультразвуковые небулайзеры. Основным элементом этого прибора является пьезоэлектрический кристалл, который вибрирует с высокой частотой и преобразует воду с растворенными в ней лекарственными препаратами в медленно движущийся аэрозоль. Благодаря ультразвуку ингалятор перестал зависеть от сжатого воздуха и пара, стал более компактным, портативным и бесшумным.

Интернет

В 1962 году американский ученый Джозеф Ликлайдер опубликовал работу «Galactic Network») («Галактическая сеть»). Благодаря разработкам на основании этой статьи появилась первая детально разработанная концепция компьютерной сети. Леонард Клейнрок чуть позже, в 1961–1964 годах, описал технологию, способную разбивать файлы на части и передавать их различными путями через сеть. Такие свои идеи в эти годы предложили Пол Бэран и Дональд Дэвис.

В 1967 году Ларри Робертс предложил связать между собой компьютеры ARPA. Так началось создание компьютерной сети ARPANet. Между Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе, Стэнфордским исследовательским институтом, Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре и университетом штата Юта проложили специальный кабель связи. Все технические работы были закончены в 1969 году. Работы финансировались из бюджета Министерства обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, её начали использовать учёные.

29 октября 1969 года между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км, – в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса и в Стэнфордском исследовательском институте провели сеанс связи. В первый раз удалось отправить всего два символа «LO» (вместо запланированных «LOG»), после чего сеть перестала функционировать. Но следующая попытка оказалась успешной, передали слово «login». Именно эту дату можно считать днём рождения интернета.

К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.

В 1970-х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. Но тогда уже появились и другие сети, построенные на других технических стандартах (например, сети Usenet и Bitnet), и с ними взаимодействия не было.

К концу 1970-х годов начали бурно развиваться различные протоколы передачи данных, в 1982–1983 годах их удалось привести к единому формату. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется до сих пор для объединения сетей. Именно в 1983 году термин «интернет» закрепился за сетью ARPANET.

Интерферометр

В 1907 году американский физик Альберт Абрахам Майкельсон был удостоен Нобелевской премии по физике «за создание высокоточных оптических приборов и выполненные с их помощью спектроскопические и метрологические исследования». Интерферометр Майкельсона сделал возможными измерения «с необычайно высокой точностью».

В 1878 году Майкельсон заинтересовался измерением скорости света. Свет и оптика стали делом всей его жизни. Хотя к тому времени скорость света была уже измерена французскими физиками Ипполитом Физо, Леоном Фуко и Мари Альфредом Корню, результаты этих измерений нельзя было считать точными.

Майкельсон существенно усовершенствовал метод Фуко и измерил скорость света с недостижимой ранее точностью. Его работа привлекла международное внимание.

С 1880 года в течение двух лет своего пребывания в Европе он спроектировал интерферометр – прибор, в котором измерение различных оптических явлений происходит на основе интерференции световых волн.

В последующие годы Майкельсон сосредотачивается на разработке улучшенного интерферометра.

Исследуя спектральные линии с помощью своего интерферометра, Майкельсон обнаружил, что все они состоят из нескольких близко расположенных «подлиний». Такую тонкую структуру ученым не удавалось объяснить до появления в 1920-х годах квантовой механики.

В 1920 году Майкельсону первому удалось измерить диаметр далекой звезды. Он сообщил, что диаметр гигантской звезды Бетельгейзе составляет 240 млн миль.

Ныне интерферометр Майкельсон применяется для анализа света и остается одним из наиболее мощных средств современного анализа.

Искусственное сердце

Технологическое устройство, предназначенное для поддержания достаточных для жизнедеятельности параметров гемодинамики.

В настоящее время под искусственным сердцем понимаются две группы технических устройств.

К первой относятся гемооксигенаторы (аппараты искусственного кровообращения). Они состоят из артериального насоса, перекачивающего кровь, и блока оксигенатора, который насыщает кровь кислородом. Данное оборудование активно используется в кардиохирургии при проведении операций на сердце.

Ко второй относятся кардиопротезы, то есть технические устройства, имплантируемые в организм человека, призванные заменить сердечную мышцу и повысить качество жизни больного. Пока что такие устройства не вышли из стадии эксперимента.

Пионером в разработке искусственного сердца являлся советский учёный В. П. Демихов, который ещё в 1937 году показал принципиальную возможность поддержания кровообращения в организме собаки с помощью пластикового насоса, приводимого в движение электродвигателем. Два с половиной часа, которые прожила собака с этим механическим устройством, имплантированным на место удаленного собственного сердца, стали отсчётом новой эры в медицине.

Эстафету подхватили американские ученые, но лишь два десятилетия спустя В. Кольф и Т. Акутсу разработали искусственное сердце из полихлорвинила, состоящее из двух мешочков, включённых в единый корпус. Оно имело 4 трёхстворчатых клапана из того же материала и работало от пневмопривода, расположенного снаружи. Эти исследования положили начало целой серии конструктивных решений искусственного сердца с внешним приводом.

Одной из первых успешных операций на человеческом сердце при использовании аппарата искусственного кровообращения считают опыт с устройством американского хирурга Фостера Додрилла. Объединившись с инженерами компании «Дженерал Моторс», он разработал свой вариант искусственного сердца. В июле 1952 года Додрилл успешно применил свой аппарат, напоминающий 12-цилиндровый двигатель, чтобы исправить порок сердца у 41-летнего Генри Опитека. Процедура длилась 80 минут, 50 из которых больной был подключен к аппарату. После операции Опитек прожил ещё около 30 лет.

Идея имплантации искусственного сердца для поддержания жизни человека на период поиска подходящего донора была реализована в 1969 году, когда американский хирург Д. Кули произвёл имплантацию искусственного сердца больному, которого после иссечения обширной аневризмы левого желудочка не удавалось отключить от аппарата искусственного кровообращения. Через 64 часа работы искусственное сердце было заменено на новое сердце, однако еще через 36 часов больной погиб от пневмонии. Это был первый случай двухэтапной операции трансплантации сердца, которая сегодня широко распространена.

В СССР в конце 1960-х годов в ОКБ Сухого была создана группа по созданию пневмогидравлического насоса, способного временно заместить естественное сердце человека и поддержать его жизнедеятельность до того момента, когда появится возможность установить донорское сердце взамен искусственного.

В XXI веке в кардиохирургических клиниках проводят успешные частичные замены органических компонентов на искусственные. Например, производится замена клапанов, крупных сосудов, предсердий, желудочков. Кроме того, успешно производится пересадка донорского сердца. Разработаны несколько прототипов эффективных имплантируемых человеку протезов всего сердца.

К

Калькулятор электронный

Калькулятор можно считать «преемником» арифмометра, поэтому его историю ведут если не от чертежей Леонардо да Винчи, то уж от суммирующей машины Паскаля точно. Немецким математиком Готфридом Вильгельмом Лейбницем в 1673 году был изобретен арифмометр. В 1820 году был начат массовый выпуск арифмометров, а к концу века суммирующие машины, табуляторы и арифмометры стали реальным подспорьем в бухгалтерии, статистике и инженерных расчётах.

Электронные клавишные вычислительные устройства были созданы в 1950-х годах с использованием сначала реле, а затем полупроводников. Первые калькуляторы были размером с тумбочку и весили более сотни килограммов. В 1957 году компания «Касио» выпустила один из первых серийных калькуляторов 14-А, который выполнял четыре действия арифметики над 14-разрядными десятичными числами. Конструкция весила 140 кг и была выполнена в виде стола с тумбой-вычислительным блоком, клавиатурой и дисплеем.

В 1950-х годах в СССР было налажено серийное производство электромеханических калькуляторов с электрическим приводом: модели «Быстрица», «ВММ», «ВМП» и др. В 1964 году разработан и начал серийно производиться первый в СССР полностью электронный настольный калькулятор «Вега», в котором использовались дискретные полупроводники и память на ферритовых элементах.

В 1961 году в Великобритании стали выпускать первый полностью электронный калькулятор ANITA MK VIII с 11-разрядным индикатором. В США в 1964 же году появился массовый полностью транзисторный калькулятор FRIDEN 130.

В 1965 году компания «Вэнг Лабораториз» выпустила калькулятор, который мог совершать сложные действия: вычислять логарифмы, «Касио» представила первый калькулятор со встроенной памятью (его вес был всего 17 кг), а «Оливетти» выпустила первый калькулятор, который мог сохранять программу и многократно выполнять вычисления по ней.

В 1967 году «Касио» представила первый настольный программируемый калькулятор, а в СССР начался выпуск «ЭДВМ-П» – калькулятора с вычислением трансцендентных функций. Наконец, в 1969 году «Хьюлетт-Паккард» выпустила настольный программируемый калькулятор для научно-технических расчётов. Он имел 16 дополнительных регистров памяти, 192 шага программы, вычислял одной командой все основные математические функции и позволял писать программы со сложной логикой, к нему можно было подключать устройство хранения данных и принтер.

В 1970 году промышленность освоила выпуск интегральных микросхем, что позволило значительно уменьшить размеры приборов, в том числе и калькуляторов. Они стали настольными или даже карманными. И они могли уже работать от батареек. В том году «Щарп» и «Кэнон» начали продажи калькуляторов, которые можно было держать в руке (весили примерно 800 г). В 1971 появился первый действительно карманный калькулятор фирмы «Бомвэр»; он выполнял 4 арифметические операции и имел дисплей на светодиодах.

В 1972 году фирма «Хьюлетт-Паккард» выпустила первый карманный калькулятор для инженерных расчётов, поддерживающий вычисление прямых и обратных тригонометрических функций, логарифмов и антилогарифмов, извлечение корня и возведение в произвольную степень.

В 1973 году в продаже появился калькулятор от фирмы «Шарп», в котором впервые был использован жидкокристаллический дисплей.

Первый советский калькулятор с микросхемами – «Искра 111Т». Программируемые калькуляторы начали производиться в 1972 году с настольного варианта «Искра 123». В 1974 году был выпущен первый карманный калькулятор – «Электроника Б3-04». Первым массовым советским инженерным калькулятором стала «Электроника Б3-18», поступившая в продажу в 1976 году и производившаяся 10 лет. Первым карманным программируемым калькулятором в СССР была «Электроника Б3-21» выпускавшаяся с 1977 года.

Караоке

Это понятие появилось из сложения двух слов: японского «кара» – пустота и английского «оркестра» – оркестр. Дословно «пустой оркестр». Так стали называть развлечение, заключающееся в непрофессиональном пении с использованием электронного устройства, позволяющего петь под заранее записанную музыку (фонограмму).

Караоке придумали в Японии во второй половине XX века. В 1971 году японскому клавишнику Дайсукэ Иноуэ, который так и не обучился нотной грамоте, стало тяжело заучивать мелодии. Тогда он придумал аппарат, который мог воспроизводить музыку без слов. В то время никто, помимо посетителей концерта, новинку не оценил. Только через 15 лет, в 1986 году, караоке завоевало популярность.

По второй теории прообраз караоке появился ещё в 1950-е годы в США. Тогда были очень популярны выступления хора Митча Миллера. Профессиональные вокалисты исполняли хиты по телевизору, а зрители смотрели на экран и подпевали.

Кардан

Карданная передача, или разговорное «крестовина», – механизм, передающий крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими возможность взаимного углового перемещения. Широко используется в различных областях человеческой деятельности, когда трудно обеспечить соосность вращающихся элементов. Подобные функции может выполнять также зубчатая муфта.

Название передача получила от имени Джероламо Кардано, который описал её в XVI веке (но не изобретал).

Джероламо Кардано (1501–1576) – итальянский математик, инженер, философ, медик и астролог.

В его честь названы открытые Сципионом дель Ферро формулы решения кубического уравнения (Кардано был их первым публикатором), карданов подвес и карданный вал.

Кардиган

Вязаный жакет на пуговицах был назван в честь английского генерала графа Джеймса Кардигана, которому и приписывают изобретение этого предмета одежды с целью утепления военного мундира.

Джеймс Брюднелл, 7-й граф Кардиган, возглавлял кавалерийскую бригаду, принимавшую участие в Балаклавском сражении Крымской войны в октябре 1854 года. Граф за свой счет купил для 11 гусарского полка новую форму, что не осталось незамеченным среди офицеров, которые по правилам хорошего тона должны были одеваться и выглядеть лучше, чем рядовые гусары. Кардиган же был нужен для утепления формы в суровую крымскую погоду. Выполненный из крупной вязки, жакет с пуговицами до самого низа был предназначен для носки под мундир в холодную погоду. Новый предмет одежды быстро оценили. С течением времени его востребованность уменьшилась как среди военных, так и среди гражданских, но мода возродилась в 1940—1950-е годы.

Карета скорой помощи

«Карета скорой помощи» – привычный оборот речи. Так называют автомобиль с красным крестом, под вой сирен летящий на помощь к очередному больному.

Автомобиль скорой помощи – это автомобиль для перевозки в больницу людей, требующих скорой медицинской помощи, а также доставки медицинских работников на место для её оказания. Как правило, такие автомобили оборудуются на базе микроавтобусов или развозных грузовых автомобилей. Следуя по вызову, автомобиль скорой помощи имеет ряд преимуществ перед другими участниками дорожного движения, закреплённых правилами дорожного движения.

Орден святого Иоанна организовал госпиталь в Палестине в 1080 году, монахи, ухаживающие за страдальцами, носили кресты на одежде и верхом выезжали на поле битвы, чтобы подобрать раненых. Считается, что именно иоанниты стали первыми парамедиками скорой помощи.

Современная скорая помощь обязана своим существованием катастрофе. В Венской Комической опере 8 декабря 1881 года случился пожар. Погибли 384 человека, более 50 пропали без вести, сотни пострадали.

Люди лежали перед зданием оперы прямо на снегу, их не успевали вывозить, врачи были бессильны. На месте происшествия оказался один из знаменитых венских хирургов, профессор Яромир Мунди. Его так потрясла гибель несчастных, что следующим же утром он обратился с к коллегам и меценатам с просьбой о содействии. Граф Ганс Гильчек, близко знакомый с молодыми дворянами, погибшими при пожаре, пожертвовал 100 тысяч гульденов – и в Вене открылась первая официальная станция скорой помощи.

В 1897 году первая станция скорой помощи открылась в Варшаве, тогда ещё входившей в состав Российской империи. А в 1898 году две кареты с красным крестом, приобретенные на пожертвования благочестивой купчихи Кузнецовой, появились и в Москве. Станции скорой помощи открылись при Сущевском и Сретенском полицейских участках. Право вызова получали лишь официальные лица – полицейские, дворники и ночные сторожа. У простых горожан, застигнутых болезнью посреди ночи, возможности обратиться к врачам во внеурочное время всё ещё не было.

Первая специализированная больница скорой помощи начала принимать пациентов в 1903 году в Одессе благодаря пожертвованиям и активному участию графа Михаила Михайловича Толстого, дальнего родственника знаменитого писателя. Личный врач графа Яков Бардах стал первым руководителем станции. Два пароконных экипажа ездили по вызовам, в каждой карете находились врач и два санитара. За месяц станция обслуживала около 300 вызовов. Устав одесской службы был простым и строгим.

«Станция подает первоначальную медицинскую помощь днем и ночью в несчастных случаях или при внезапных заболеваниях, происшедших на улицах, площадях, фабриках и заводах, театрах, цирках, ресторанах, гостиницах, училищах, казенных и частных конторах, на вокзалах железных дорог, пароходных пристанях, ночлежных приютах, магазинах, местах общественных гуляний и проч., а равно в случаях, происшедших в амбарах, на лестницах и чердаках домов и в случаях, когда пострадавший вне дома был временно перенесен в частную (чужую) квартиру.

Врачи скорой помощи выезжают на частные квартиры в случаях, угрожающих жизни, требующих немедленного пособия и случаях, грозящих серьезным расстройством здоровья. Если на месте окажется, что заболевание не носит характер внезапности или обострения, то врач не оказывает помощи.

За оказанную помощь станция никакой платы не взимает, невзирая на степень состоятельности пострадавшего. Станция скорой помощи просит не утруждать врачей напрасным предложением гонорара, которого они ни в коем случае принять не могут. Санитары и кучера за принятие подачек увольняются немедленно со службы»

В 1903 году при родильном приюте братьев Бахрушиных появилась первая карета для транспортировки рожениц. Тогда же открылась седьмая подстанция скорой, город был поделен на участки, к каждому прикрепили врачей и транспорт.

В 1908 году на вооружение Добровольного общества скорой помощи в Москве поступил первый автомобиль. В 1912 году штатный врач Владимир Поморцов создал конструкцию кареты скорой помощи, на основе которой впоследствии был разработан санитарный автомобиль. Техническое оснащение и медикаменты оплачивались благотворителями, медики выезжали на экстренные вызовы бесплатно.

Уже с первых дней работы Московской Скорой сформировался тип бригады, который дожил с небольшими вариациями до наших дней: врач, фельдшер и санитар. На каждой станции было по одной карете. Каждая карета была оснащена укладкой с медикаментами, инструментарием и перевязочным материалом. Право вызова скорой помощи имели только официальные лица – полицейский, дворник, ночной сторож.