«Кто придумал велосипед»

Кто придумал велосипед (fb2) - Кто придумал велосипед 1346K скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Михаил Стародумов

Михаил Стародумов Кто придумал велосипед, или Самые популярные изобретения из прошлых веков, которые актуальны и сегодня

Предисловие

Развитие общества зависит от уровня применяемых в производстве орудий производства.

Человечество живет в удивительное время. Достигнут наивысший прогресс во всех сферах жизни. Вместе с физиологией человека эволюционировал и его интеллект. Мы обязаны этими огромными достижениями небольшому количеству великих умов – учёным, изобретателям и ремесленникам, которые придумали и разработали продукты и механизмы, на которых и строится современный мир.

История изобретений включает в себя всё, что было создано человеком за тысячи лет существования.

XVIII и XIX века ознаменовались Великой индустриальной революцией. Совершился переход от ручного труда к машинному, от мануфактуры к фабрике. С одной стороны, она сама была рождена изобретениями и открытиями в науке и технике, с другой – она же дала толчок к развитию дальнейших знаний и наук. Промышленная революция связана не просто с началом массового применения машин, но и с изменением всей структуры общества. Так, с созданием паровых двигателей и ткацкого станка начался быстрый экономический рост, исторически быстро увеличился жизненный уровень населения. Промышленная революция позволила на протяжении жизни всего лишь 3–5 поколений перейти от аграрного общества (где большинство населения вело натуральное хозяйство) к индустриальному.

В сегодняшней жизни мы пользуемся многими предметами из того великого времени, давшего толчок к развитию не только промышленности, транспорта, но и к новому мышлению. Обладатели нового мышления дали человечеству и такие «мелочи», как зажигалка, бритвенный станок, кукла Барби.

Изобретатели умеют мыслить нестандартно и способны находить новаторские решения различных проблем. Они изменяют мир к лучшему.

Автомат АК-47

Автомат Калашникова (АК) и его модификации являются самым распространённым стрелковым оружием в мире. К этому типу (включая лицензионные и нелицензионные копии, а также сторонние разработки на базе АК) принадлежит до 1/5 всего имеющегося в мире стрелкового огнестрельного автоматического оружия. За 60 лет было выпущено более 70 миллионов автоматов Калашникова различных модификаций. Они состоят на вооружении 50 иностранных армий. Главный конкурент автоматов Калашникова – американская автоматическая винтовка М16 – была произведена в количестве примерно 8 миллионов штук. На основе 7,62-мм автомата Калашникова создано семейство боевого и гражданского стрелкового оружия различных калибров, включая автоматы АКМ и АК-74 и их модификации, ручной пулемёт Калашникова, карабины и гладкоствольные ружья «Сайга»

и другие, в том числе за рубежом.

Михаил Тимофеевич Калашников (1919–2013) – уроженец Алтайского края, родился в большой, многодетной семье. Уже после окончания школы юноша самостоятельно разобрал пистолет браунинг с целью ознакомления и детального изучения оружейного устройства. В 19 лет он был призван на армейскую службу, где им была получена специальность механика-водителя танка.

Одной из первых его разработок был инерционный регистратор, подсчитывающий количество выстрелов, произведенных из пушки танка. Затем несколько месяцев он был увлечен разработкой счетчика моторесурсов танкового двигателя. Результат превзошел все ожидания – изобретение работало четко, точно фиксируя работу двигателя. Во время Великой Отечественной войны являлся командиром танка, однако осенью 1941 года им было получено тяжелое ранение. Именно во время лечения начал делать первые наброски автоматического оружия. А через несколько месяцев он разработал свой первый образец огнестрельного оружия. Хотя образец пистолета-пулемета не был рекомендован для серийного производства по ряду технических причин, однако великим советским ученым в области механики А. А. Благонравовым была отмечена оригинальность идеи, а также сама конструкция образца.

За разработку автомата Калашников взялся в 1945 году. После нескольких лет конструирования, доработок, а также испытания боем автоматические системы Калашникова были достойно оценены и рекомендованы для армейского вооружения.

В 1943 году под поступивший для вооружения винтовочный патрон, калибр которого составил 7,62 мм, необходимо было стрелковое оружие. На конкурсной основе стартовали разработки оружия специально для патрона данного калибра. Основная задача была – превзойти аналоги, создать достойную замену винтовки Мосина. Среди конкурсных работ были другие удачные проекты известных разработчиков, однако автоматическая система Михаила Калашникова (известная также под названием АК-47) по результатам конкурса превзошла конкурентов по конструкции, а также стоимости производства. В 1948 году Михаил Калашников отправился на мотозавод города Ижевска для выпуска пробной партии автоматических систем с целью проверки их при помощи воинских испытаний. Уже через год на машиностроительном заводе города Ижевска стартовало серийное производство АК-

47. К следующему году АК поступил на вооружение армии Советского Союза. Самой первой версией, спроектированной Михаилом Тимофеевичем во время конкурса,

был АК-46. Данная версия оружия была изобретена в 1946 году, но после подробного изучения и ряда боевых испытаний данную модель признали непригодной.

Однако, как рассказывает история создания автомата Калашникова, следующий, 1947 год явился годом разработки знаменитого АК-47. Совместно с АК к 1949 году приняли на вооружение Советской армии складную версию АК – АКС, созданную для войск особого назначения. Затем, с 1959 года, история автомата Калашникова переходит на новый этап. На замену АК-47 приходит автомат Калашникова модернизированный (АКМ). С этого же года именно АКМ стал самой распространенной версией Калашникова. Относительно предшествующих моделей у АКМ улучшены показатели дальности стрельбы, была изменена форма приклада, добавлен дульный тормоз-компенсатор, а также уменьшена масса, добавлен штык-нож. Вместе с данной моделью была выпущена модификация АКМН, обладающая ночным, оптическим прицелом. Совместно с АКМ вооружение пополнилось аналогичной моделью, но приклад которой является складным – АКМС. Помимо данной версии также существовал АКМСН, то есть ночной вариант со специальным оптическим прицелом. Последующие несколько лет активно шла разработка автоматической системы для применения с патроном калибра 5,45x39 мм. К 1974 году на вооружение поступила новая модификация – АК-74 и АК-74Н (модель, включающая ночной и оптический прицел). Специальной разработкой для войск особого назначения была новая версия АКС-74, то есть модель, обладающая складным прикладом, еще одна модель имела название АКС-74Н – ночная модификация с оптическим прицелом. К 1979 году специально для вооружения десантных войск появилась укороченная версия АКС-74 – АКС-74У и АКС-74УН, содержащая крепеж для ночного и оптического прицела.

В 1991 году для вооружения армии поступил модернизированный АК-74 под названием АК-74М. Выпущенный в массовое производство уникальный автомат сумел заменить одновременно несколько моделей. Именно версия АК-74М стала базовой версией для разработки всей сотой серии. Сотая серия АК представляет собой различные версии АК-74М, рассчитанные для экспорта. Для поставки другим странам сейчас используются только автоматические системы сотой серии, так как эта серия превосходит предыдущие по качеству материала, современности технологического процесса, улучшенным характеристикам стрельбы. Наиболее современной моделью пятого поколения является модель АК-12. Данный образец появился в 2012 году.

За свою надежность он завоевал заслуженное безоговорочное признание большинства стран мира. Вместе со всеми своими модификациями он занимает более 15 % стрелкового оружия во всем мире, именно поэтому он включен в Книгу рекордов Гиннесса в качестве самого распространенного оружия в мире.

Авторучка

Инструменты для письма известны с глубокой древности, примерно с 3000 года до новой эры. Они вырезались из стеблей тростника. Английское слово «pen» (ручка, птичье перо) произошло от латинского «penna» (перо птицы), поскольку большое распространение приобрели гусиные перья, которые затачивались у корня. С VI века до новой эры перья использовали на протяжении более тысячи лет многие цивилизации. Лучшие образцы изготавливались из перьев лебедей, индюков и гусей, как имеющих в крыльях перья наибольшего размера. Археологические находки в руинах Помпеи включают бронзовые варианты перьев, однако распространение они получили лишь к концу XVIII века.

Создать ручку с чернилами внутри себя. Сделать ее автономной. Этой идеей «зажигались» изобретатели с момента использования пера, как пишущего инструмента. История знает много попыток создания авторучки.

В 1636 году немецкий изобретатель Даниель Швентер создал ручку с резервуаром для чернил. Это было обычное гусиное перо, во внутрь которого помещался контейнер для чернил – еще одно перо. С обеих сторон резервуар локализировался пробкой. Но в нижней части проделывалось небольшое отверстие. Через него при нажатии на перо просачивалось чернило и подавалось на пишущую часть. Из-за своего несовершенства эта авторучка не получила широкого признания. Но концепция контейнера для чернил в последующем создании ручки стала основополагающей.

В 1809 году английский изобретатель Бартоломей Фолче создал перьевую ручку с контейнером для чернил. И даже запатентовал ее. Но она не получила широкого распространения. И виной всему была ее низкая надежность. Ручка то выпускала слишком много чернил, то, наоборот, вовсе отказывалась писать.

25 мая 1827 года французским правительством был выдан патент на перьевую авторучку. Получил его румынский студент Петраче Поенару (1799–1875), который тогда учился в Париже. Когда он впоследствии вернулся на родину, то стал одновременно математиком, физиком, инженером, изобретателем, преподавателем и организатором системы образования, а также политиком, агрономом и зоотехником.

Изобретенный Поенару прибор был более совершенным. Утечки чернил были исключены. Ею стало легче писать. Авторучка не царапала бумагу. Она состояла из заменяемых частей, что позволяло проводить ее быстрый поточный ремонт, а не делать покупку новой авторучки. Назвал свое изобретение Петраче Поенару «Нескончаемое портативное перо, с автоматической подачей чернил». Но по непонятным причинам и эта авторучка не стала широко популярной.

В 1883 году один малоизвестный страховой брокер Льюис Эдсон Уотерман из Америки вместе со своим братом решили сделать универсальную авторучку. В 1884 году запатентовал изобретение первой перьевой авторучки, хотя реально это было усовершенствование модели Поенару. Правда, Уотерман добился, чего хотел. Авторучка стала надежной. Перестала без причины выливать чернила и царапать сухим пером. В ней Уотерман применил революционную систему подачи чернил. Она подавала ровно столько воздуха, сколько было истрачено чернил. И это решило все проблемы.

Авторучки Уотерман отличались:

– высокой надежностью и качеством,

– легкостью письма. Ей можно писать много часов в подряд, и рука не устанет, – автономностью подачи чернил и длительностью их использования, – оригинальным внешним видом,

– разнообразием моделей.

Поэтому, компания Уотерман стала ведущим производителем перьевых авторучек в Америке. А впоследствии и во всем мире.

Азбука Морзе

Для того чтобы телеграф стал надежным устройством связи, необходимо было создать аппарат, который бы мог записывать передаваемую информацию.

Сэмуэль Морзе (1791–1872) был по профессии художник. В 1832 году во время долгого плавания из Европы в Америку он ознакомился с устройством электромагнита. Тогда же у него появилась идея использовать его для передачи сигналов. К концу путешествия он уже успел придумать аппарат со всеми необходимыми принадлежностями: электромагнитом, движущейся полоской бумаги, а также своей знаменитой азбукой, состоящей из системы точек и тире. Но потребовалось еще много лет упорного труда, прежде чем Морзе удалось создать работоспособную модель телеграфного аппарата.

Дело осложнялось тем, что в то время в Америке очень трудно было достать какие-либо электрические приборы. Буквально все Морзе приходилось делать самому или при помощи своих друзей из нью-йоркского университета (куда он был приглашен в 1835 году профессором литературы и изящных искусств).

Морзе достал в кузнице кусок мягкого железа и изогнул его в виде подковы. Изолированная медная проволока тогда еще не была известна. Морзе купил несколько метров проволоки и изолировал ее бумагой. Первое большое разочарование постигло его, когда обнаружилось недостаточное намагничивание электромагнита. Это объяснялось малым числом оборотов проволоки вокруг сердечника. Только ознакомившись с книгой профессора Генри, Морзе смог исправить допущенные ошибки и собрал первую действующую модель своего аппарата.

На деревянной раме, прикрепленной к столу, он установил электромагнит и часовой механизм, приводивший в движение бумажную ленту. К маятнику часов он прикрепил якорь (пружину) магнита и карандаш. Производимое при помощи особого приспособления – телеграфного ключа – замыкание и размыкание тока заставляло маятник качаться взад и вперед, причем карандаш чертил на движущейся ленте бумаги черточки, которые соответствовали поданным посредством тока условным знакам.

Это было крупным успехом, но тут явились новые затруднения. При передаче сигнала на большое расстояние из-за сопротивления проволоки сила сигнала ослабевала настолько, что он уже не мог управлять магнитом. Чтобы преодолеть это затруднение, Морзе изобрел особый электромагнитный замыкатель, так называемое реле. Реле представляло собой чрезвычайно чувствительный электромагнит, который отзывался даже на самые слабые токи, поступавшие из линии. При каждом притяжении якоря реле замыкало ток местной батареи, пропуская его через электромагнит пишущего прибора.

Таким образом, Морзе изобрел все основные части своего телеграфа. Он закончил работу в 1837 году. Еще шесть лет ушло у него на тщетные попытки заинтересовать правительство США своим изобретением. Только в 1843 году конгресс США принял решение ассигновать 30 тысяч долларов на строительство первой телеграфной линии длиной 64 км между Вашингтоном и Балтимором.

Сначала ее прокладывали под землей, но потом обнаружилось, что изоляция не выдерживает сырости. Пришлось срочно исправлять положение и тянуть проволоку над землей. 24 мая 1844 года была торжественно отправлена первая телеграмма. Через четыре года телеграфные линии имелись уже в большинстве штатов.

Телеграфный аппарат Морзе оказался чрезвычайно практичным и удобным в обращении. Вскоре он получил широчайшее распространение во всем мире и принес своему создателю заслуженную славу и богатство. Конструкция его очень проста. Главными частями аппарата были передающее устройство – ключ, и принимающее – пишущий прибор.

Неудобство аппарата Морзе заключалось в том, что передаваемые им сообщения были понятны лишь профессионалам, знакомым с азбукой Морзе. В дальнейшем многие изобретатели работали над созданием буквопечатающих аппаратов, записывающих не условные комбинации, а сами слова телеграммы.

Широкое распространение получил изобретенный в 1855 году буквопечатающий аппарат Юза. Главными его частями были: клавиатура с вращающимся замыкателем и доской с отверстием (это принадлежность передатчика); буквенное колесо с приспособлением для печатания (это приемник). На клавиатуре размещалось 28 клавиш, с помощью которых можно было передать 52 знака. Каждая клавиша системой рычагов соединялась с медным стержнем.

В обычном положении все эти стержни находились в гнездах, а все гнезда располагались на доске по окружности. Над этими гнездами вращался со скоростью 2 оборота в секунду замыкатель, так называемая тележка. Она приводилась во вращение опускающейся гирей весом 60 кг и системой зубчатых колес.

На станции приема с точно такой же скоростью вращалось буквенное колесо. На его ободе находились зубцы со знаками. Вращение тележки и колеса происходило синхронно, то есть в тот момент, когда тележка проходила над гнездом, соответствующим определенной букве или знаку, этот же самый знак оказывался в самой нижней части колеса над бумажной лентой. При нажатии клавиши один из медных стерженьков приподнимался и выступал из своего гнезда.

Когда тележка касалась его, цепь замыкалась. Электрический ток мгновенно достигал станции приема и, проходя через обмотки электромагнита, заставлял бумажную ленту (которая двигалась с постоянной скоростью) приподняться и коснуться нижнего зубца печатного колеса. Таким образом на ленте отпечатывалась нужная буква. Несмотря на кажущуюся сложность, телеграф Юза работал довольно быстро и опытный телеграфист передавал на нем до 40 слов в минуту.

Верховный Суд в 1854 году признал авторские права Морзе на телеграф. Газеты, железные дороги и банки быстро нашли применение его телеграфу.

Телеграфные линии моментально оплели весь мир, состояние и слава Морзе умножились. В 1858 году от десяти европейских государств Морзе получил за своё изобретение 400 000 франков. В старости Морзе опекал школы, университеты, церкви, библейские общества, миссионеров и бедных художников.

Акваланг

Слово акваланг состоит из двух частей: латинской составляющей – aqua, вода и английской – lung, лёгкое. Aqualung – «Водяное лёгкое».

Капитан Жак-Ив Кусто и эксперт по газовому оборудованию двигателей внутреннего сгорания Эмиль Ганьян, работая в сложных условиях оккупированной немцами Франции, в январе 1943 года, изобрели первый безопасный и эффективный аппарат для дыхания под водой, названный аквалангом, который по сей день успешно используется дайверами – любителями для погружения на воздухе до глубины 40 метров.

На самом деле был изобретён не акваланг, а его основная часть – регулятор – устройство, позволяющее естественным образом дышать на глубине из баллона со сжатым воздухом. Акваланг, как автономный аппарат, был изобретён ранее и применялся водолазами военно-морских сил Франции с 1865 года. Правда, максимальное давление воздуха в баллоне составляло порядка 30–40 атмосфер, и нахождение под водой было существенно ограничено как по глубине, так и по времени нахождения. Регулятор Ж. И. Кусто позволял использовать воздух в баллонах под давлением 150 атмосфер ещё тогда, а сегодня до 200–300 и выше, что сделало возможным создать его большой запас, столь необходимый для довольно длительного нахождения под водой.

Итак, Жак-Ив Кусто, взяв за основу изобретение Эмиля Ганьяна, клапанное устройство автоматической подачи горючего газа в автомобильный мотор, разработал регулятор подачи воздуха из баллона в лёгкие подводника под тем давлением, под которым он находится в соответствии с глубиной. Причем подача воздуха в лёгкие подводника начинается тогда, когда им делается попытка вдоха, и прекращается тогда, когда вдох заканчивается. Таким образом, процесс дыхания подводного пловца продолжает оставаться естественным, а расход воздуха небольшим.

Алмаз искусственный

Множество заявлений о синтезе алмазов было задокументировано между 1879 и 1928 годами; большинство этих заявлений было тщательно проанализировано, но ни одно из них так и не подтвердилось. В 1939 году советский учёный Овсей Лейпунский вычислил необходимые для успешного исхода опытов величины давления: минимум 60 000 атмосфер. В 1972 году ему был выдан диплом на открытие закономерности образования алмазов с приоритетом, датированным августом 1939 года.

В 1940 годах в США, Швеции и СССР начались систематические исследования по выращиванию алмазов с помощью методов CVD и HPHT. Эти два метода и по сей день доминируют в производстве синтетических алмазов.

Впервые воспроизводимый синтез был выполнен в 1953 году: шведский учёный Балтазар Платен сконструировал установку, в которой кубический образец сжимался шестью поршнями с разных сторон. 15 сентября 1953 года на ней были получены первые в мире искусственные алмазы.

Новый метод, известный как синтез с подрывом, стал использоваться в конце 1990 годов. В основе данного метода лежит образование нанометровых песчинок алмаза при подрыве взрывчатки, содержащей углерод. Ещё один метод базируется на обработке графита высокомощным ультразвуком – он был продемонстрирован в лабораторных условиях, но пока не снискал коммерческого успеха.

Трейси Холл (1919–2008) – американский химик, впервые в мире совершивший документально засвидетельствованный синтез алмаза, используя оборудование собственной разработки. Этот успех привел к созданию крупной индустрии по производству суперматериалов.

Успех Холла, по его словам, стал возможен благодаря решимости идти собственным путём, начиная с радикального изменения конструкции используемого пресса. В аппарате использовался карболой (carboloy – сверхтвердый сплав на основе карбида вольфрама, диспергированного в кобальте, так же известный как widia), кольцевой бандаж из высокопрочной стали, поддерживающий центральную часть, где происходил синтез алмазов и два входящих в него конических поршня, приводимых в движение большим гидравлическим прессом.

Состав исходного материала, катализатор, требуемая температура и давление выбирались интуитивно. Холл использовал графит и троилит (FeS). Алмазы прилипали к танталовому диску, который использовался для подведения электрического тока при нагреве образца.

Этот эксперимент был выполнен при давлении в 70000 атмосфер и температуре 1600°C и длился около 38 минут. При вскрытии образца на танталовых дисках были обнаружены скопления кристаллов алмаза. 31 декабря 1954 года синтез алмаза был подтвержден, и 15 февраля 1955 года об этом было сообщено прессе.

Компания General Electric, где работал ученый, буквально обогатилась благодаря изобретению Холла. Сам Трейси Холл, в дополнение к его обычной зарплате, был награждён десятидолларовой облигацией Казначейства США.

«Экие деньжищи!» – иронизировал впоследствии ученый. Американские горки

Американские горки (в некоторых странах Европы – Русские горки) – русское название одного из самых популярных аттракционов в парках развлечений.

Представляют собой железнодорожную систему специальной конструкции, спроектированной так, чтобы состав вагонеток с пассажирами, проходящий по ней, резко изменял направление и скорость движения. Так как вагонетки не имеют собственного источника энергии, то для ускорения используется преобразование потенциальной энергии состава в кинетическую и наоборот. Термин «американские горки» используется в России потому, что в виде, близком к современному, они были впервые сконструированы в США и получили там очень широкое распространение. Американские горки были разработаны и запатентованы изобретателем Джоном Тейлором под названием «Наклонная железная дорога» и впервые открыты в Кони-Айленде в 1884 году. Однако более известно имя ЛаМаркуса Эдна Томпсона, который запатентовал более 30 инноваций, относящихся к американским горкам, и построил несколько десятков горок в Соединённых Штатах.

Английская булавка

Уолтер Хант (1796–1859) – американский механик и изобретатель, имея долг в $15, не знал, как его вернуть. Размышляя на эту тему, он в задумчивости машинально крутил в руках кусок металлической проволоки, случайно оказавшимся у него в руках. Кусок проволоки превратился в петлю-спираль с двумя окончаниями, одно из которых напоминало иглу. На второй конец просился замок, за который цеплялась бы игла. Через короткое время Хант придумал его. А затем, 10 апреля 1849 года, запатентовал изобретение, названое им «штырьком для платья» и спешно проданное.

Уже осенью того же года предприимчивый британец Чарльз Роули, владелец фирмы по производству оконной фурнитуры Charles Rowley & Co Ltd, существующий, кстати, и по сей день, запатентовал аналог булавки Ханта у себя на родине, раструбив об этом на весь мир. С тех пор булавка и называется английской, хотя по справедливости ее следовало бы назвать американской.

Анестезия

Кроуфорд Уильямсон Лонг (1815–1878) – американский врач и фармацевт первым применил ингаляционный диэтиловый эфир в качестве анестезирующего средства. Хотя его работа была неизвестна за пределами узкого круга коллег в течение нескольких лет, он в настоящее время признан в качестве первого врача, который применил эфирный наркоз для хирургического вмешательства.

Свое изобретение Лонг придумал благодаря своей наблюдательности. Молодые люди из его компании устраивали веселые вечеринки. Под влиянием эфира на таких вечеринках часто возникали потасовки, во время которых их участники непременно должны были испытывать боль, однако потом никто из них не помнил о каких-либо неприятных ощущениях. Одному из пациентов Лонга уже несколько раз назначали операцию по удалению двух кист на шее, но каждый раз операцию приходилось отменять, потому что пациент панически боялся боли. И тогда Лонг вспомнил о безболезненных ударах, полученных на «эфирных вечеринках». Он пригласил пациента на очередную вечеринку, убедился, что эфир не оказывает на него нежелательного воздействия, а затем уговорил пациента лечь на операционный стол. 30 марта 1842 года Лонг смочил эфиром полотенце, дал пациенту подышать через него, а когда тот потерял сознание, удалил одну из кист. Больной ничего не почувствовал. Придя в себя, он просто не мог поверить в случившееся. Чтобы доказать, что операция состоялась, Лонгу пришлось продемонстрировать удаленную кисту. После этого Лонг стал давать эфир во время операции и другим своим пациентам. В каждом случае операции выполнялись в присутствии многочисленных свидетелей, подтверждавших происходившее – этот факт имел большое значение для того, что происходило в дальнейшем. В декабре 1845 года Лонг впервые применил обезболивание в акушерстве. Таким образом в 26 лет он стал первым врачом в истории медицины, применившим анестезию при хирургических вмешательствах, а в 29 лет – первым, использовавшим её в акушерской практике.

Под термином «наркоз» понимается именно общее обезболивание организма. Когда говорят о локальном (местном) обезболивании, употребляется термин «местная анестезия» или местное обезболивание.

Первыми в мире эфирный наркоз в хирургии для проведения операций успешно применили независимо друг от друга русские учёные Фёдор Иноземцев (7 февраля 1847 года) и Николай Пирогов (14 февраля того же года). В том же году оба русских хирурга, относившиеся друг к другу как к соперникам и конкурентам, выполнили по нескольку десятков успешных операций с применением такого наркоза.

Несколько ранее (в 1846 году) дантист Г. Уэлс из США стал первым в мире человеком, который подвергся хирургической манипуляции, находясь под воздействием обезболивающего средства – закиси азота или «веселящего газа». Уэлсу удалили зуб, но боли он не почувствовал. Уэлс вдохновился удачным опытом и стал пропагандировать новый метод. Однако повторная публичная демонстрация действия химического анестетика завершилась крахом. Уэлсу не удалось завоевать лавры первооткрывателя наркоза.

Исследованием болеутоляющего действия серного эфира заинтересовался У. Мортон, практиковавший в области стоматологии. Он осуществил серию удачных опытов на себе и 16 октября 1846 года погрузил в состояние наркоза первого пациента. Была проведена операция по безболезненному удалению опухоли на шее. Событие получило широкий резонанс. Мортон запатентовал своё нововведение. Он официально считается изобретателем наркоза и первым в истории медицины анестезиологом.

Первым российским врачом, рискнувшим испытать передовой метод на своих пациентах, был Федор Иванович Иноземцев. В 1847 году он произвёл несколько сложных полостных операций над пациентами, погруженными в медикаментозный сон. Поэтому он является первооткрывателем наркоза в России.

В начале 1830 годов был открыт хлороформ. Новый вид наркоза с помощью хлороформа был официально презентован медицинской общественности 10 ноября 1847 года. Его изобретатель шотландский акушер Д. Симпсон активно внедрял обезболивание рожениц, чтобы облегчить процесс родов. Существует предание, что первой девочке, появившейся на свет безболезненно, дали имя Анастезия. Симпсон по праву считается основателем акушерской анестезиологии. Хлороформный наркоз был намного удобнее и выгоднее, чем эфирный. Он быстрее погружал человека в сон, оказывал более глубокое воздействие. Для него не нужна была дополнительная аппаратура, достаточно вдохнуть пары со смоченной в хлороформе марли.

Аппарат Илизарова

Это медицинский аппарат для лечения травм.

Гавриил Илизаров родился в Беловеже Белостокского воеводства Польши, где жила семья его матери и где после службы в Красной Армии во время Гражданской войны осел его отец. В 1939 году он стал студентом Симферопольского медицинского института, который окончил в 1944 году. Получив диплом врача, начал работу в районной больнице в селе Долговка и, пройдя много ступеней и лет, в 1987 году стал директором Всесоюзного Курганского научного центра восстановительной травматологии и ортопедии.

Когда он заведовал хирургическим отделением Кур ганского областного госпиталя для инвалидов войны, то видел сотни солдат с последствиями повреждений костей, которым проводимое лечение практически не давало результата. И тогда Г. А. Илизаров предложил свой, принципиально новый способ сращивания костей при переломах. Причем на свой аппарат он получил авторское свидетельство. Использование аппарата Илизарова повысило эффективность и заметно сократило сроки лечения переломов.

Аппарат он изобрел в 1950 году. Это металлические кольца, на которых крепятся спицы, проходящие через костную ткань. Кольца соединены механическими стержнями, позволяющими менять их ориентацию со скоростью порядка одного миллиметра в день. Рассчитывая на широкое применение своего аппарата, Г. А. Илизаров унифицировал его узлы и детали. Для каждого случая врачи монтируют из весьма ограниченного числа деталей особую разновидность аппарата. Он применяется для лечения травм, переломов, врожденных деформаций костной ткани, при эстетических операциях в ортопедической косметологии по удлинению и выпрямлению ног.

Но понадобилось полтора десятка лет, чтобы этот метод получил всеобщее признание. За выдающиеся достижения Илизарову была присвоена степень доктора медицинских наук без получения звания кандидата. Защита диссертации состоялась в Перми в сентябре 1968 года. В диссертации был обобщен накопленный за многие годы опыт успешного лечения тысяч больных.

С 1982 года началось внедрение метода Илизарова в практику ведущих зарубежных стран. Итальянская фирма «Медикл Пластик» купила лицензию на право изготовления и продажи аппарата Илизарова в странах Западной Европы, а также в Бразилии и Аргентине. Итальянская АSАМI (Ассоциация по изучению аппарата и метода Илизарова) приняла решение о проведении постоянных международных курсов по обучению данному методу. Директором курсов был единодушно утвержден Г. А. Илизаров.

Атомная бомба

«Проект Манхэттен» – кодовое название программы США по разработке ядерного оружия, осуществление которой началось 17 сентября 1943 года.

Перед этим исследования велись в «Урановом комитете» с 1939 года. В проекте принимали участие учёные из Соединённых Штатов Америки, Великобритании, Германии и Канады. Руководили проектом американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс.

Для того чтобы скрыть назначение вновь созданной структуры, в составе военно-инженерных войск армии США был сформирован Манхэттенский инженерный округ, а Гровс (до той поры полковник) был произведён в бригадные генералы и назначен командующим этим округом, по имени которого и весь проект получил своё название.

Первое испытание ядерного взрывного устройства «Тринити» на основе плутония-239 (в ходе испытания тестировалась именно плутониевая бомба имплозивного типа) было проведено в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года (полигон Аламогордо). После этого взрыва Гровс очень показательно ответил на слова Оппенгеймера: «Война кончена», – он сказал: «Да, но после того, как мы сбросим ещё две бомбы на Японию».

В рамках проекта были созданы три атомные бомбы: плутониевая «Штучка» (взорвана при первом ядерном испытании), урановый «Малыш» (сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года) и плутониевый «Толстяк» (сброшена на Нагасаки 9 августа 1945 года).

Бомба «Малыш» была ядерным боезарядом пушечного типа. Сомнений в работе пушечной схемы не было, поэтому её испытания на полигоне не проводились. Бомба «Малыш» была сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года.

Безоболочечное ядерное взрывное устройство «Штучка» на основе плутония-239 и имплозивной схемы «Вариант III» было взорвано во время испытания «Тринити» на полигоне Аламогордо в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года. Испытание показало, что выбранный «Вариант III» имплозивной схемы сработал и достаточно надёжен. Вариант этого устройства, оформленный в корпус авиабомбы «Толстяк», был сброшен на Нагасаки 9 августа 1945 года.

Манхэттенский проект создавался с единственной военной целью: создать атомную бомбу к лету 1945 года. Все усилия военных, учёных и инженеров были направлены на создание работающего атомного оружия. Все расчёты, опыты и исследования в области атомного ядра, ядерной энергии велись только в том направлении, которое вело к конечной цели. Все другие побочные научные изыскания, исследования и варианты отбрасывались из-за жёстких сроков и ограниченности человеческих и материальных ресурсов.

Так как Манхэттенский проект выполнил свою единственную задачу, в сентябре 1945 года после окончания Второй мировой войны Лос-Аламос стали покидать учёные, возвращаясь к своим прежним научным работам. Сменивший Роберта Оппенгеймера на посту научного директора Лос-Аламосской лаборатории Норрис Брэдбери ещё в течение года с трудом поддерживал работу лаборатории, занимая оставшихся ученых теоретическими задачами в области термоядерного синтеза и улучшениями имевшихся атомных бомб до тех пор, пока в высших политических кругах не было принято решение, что делать с атомным оружием, кто будет осуществлять контроль за его хранением и разработкой, и как будет это всё финансироваться.

Атомные часы

Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) – подразделение Управления по технологиям США, одного из агентств Министерства торговли США. Штаб-квартира организации располагается в Гейтерсберге.

В задачу института входит «продвигать» инновационную и индустриальную конкурентоспособность США путём развития наук об измерениях, стандартизации и технологий с целью повышения экономической безопасности и улучшения качества жизни. Вместе с Американским национальным институтом стандартов (ANSI) участвует в разработке стандартов и спецификаций к программным решениям используемым как в государственном секторе США, так и имеющим коммерческое применение.

Четыре научных работника NIST получили Нобелевские премии по физике: Уильям Д. Филлипс (1997), Эрик А. Корнелл (2001), Джон Л. Холл (2005) и Дэвид Дж. Уайнленд (2012). Это наибольшее количество нобелевских лауреатов в отдельной правительственной лаборатории США. Все четыре лауреата были награждены за работы, связанные с лазерным охлаждением атомов, что имеет непосредственное отношение к разработке и развитию технологии атомных часов.

Атомные часы (молекулярные, квантовые часы) – прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул.

Атомные часы важны в навигации. Определение положения космических кораблей, спутников, баллистических ракет, самолётов, подводных лодок, а также передвижение автомобилей в автоматическом режиме по спутниковой связи (GPS, ГЛОНАСС, Galileo) невозможны без атомных часов. Атомные часы используются также в системах спутниковой и наземной телекоммуникации, в том числе в базовых станциях мобильной связи, международными и национальными бюро стандартов и службами точного времени, которые периодически транслируют временные сигналы по радио.

С 1967 года международная система единиц СИ определяет одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Согласно этому определению, атом цезия-133 является стандартом для измерений времени и частоты. Точность определения секунды определяет точность определения других основных единиц, таких как, например, вольт или метр, содержащих секунду в своём определении.

Специалисты Национального института стандартов и технологий США установили мировой рекорд, доведя точность атомных часов на основе стронция до отклонения на одну секунду за 15 миллиардов лет (что приблизительно соответствует возрасту Вселенной). Точность предыдущих часов, созданных ими же в 2014 году, была в три раза меньше – отклонение составляло одну секунду на 5 миллиардов лет.

В этих измерительных приборах аналогом «тиканья» механических часов выступают перемещения атомов стронция в пространственной решетке, созданной с помощью лазера. За одну секунду атомы совершают 430 миллиардов таких переходов.

Несмотря на то что такие часы имеют гораздо большую точность, в стабильности их работы еще необходимо удостовериться на практике. Поэтому в мире на данный момент более распространены часы на основе цезия, а не стронция. Они работают с погрешностью в одну секунду на несколько десятков миллионов лет. C 1967 года в Международной системе единиц измерения принято, что секунда – это 9 192 631 770 переходов, которые совершает атом цезия-133.

Как отмечается в заявлении американских физиков, многие уже ставшие привычными технологии, такие как мобильные телефоны, приемники сигнала спутниковой системы глобального позиционирования (GPS) и даже система электроснабжения, полагаются именно на атомные часы. По словам ученых, даже небольшое улучшение в работе этого прибора ведет к появлению новых технологий.

Банка Мейсона

Это банка с завинчивающейся крышкой для консервирования. Название «банка Мейсона» относится к литым консервным банкам из стекла, горлышки

которых имеют внешнюю резьбу. На эту резьбу надевается металлический обруч, смысл которого – прижим железной крышки к банке. С внутренней стороны крышки находится резиновая прокладка, за счет которой закрытие получается герметичным. Как правило, кольца и крышки можно купить вместе с банками Мейсона. Кольца допустимо использовать неоднократно, крышки же делаются одноразовыми. Приобрести их не проблема.

В массовое производство чаще запускаются контейнеры для консервов из пластика и жестяные банки, банки Мейсона шире распространены в изготовлении домашней консервации. Придумал эти сосуды Джон Лэндис Мейсон (1832–1902), известный жестянщик в Филадельфии XIX века.

История баночек Mason началась в 1858 году, когда предприимчивый нью-йоркский кузнец Джон Л. Мейсон изобрел машину, которая смогла нарезать металлические заготовки для крышечек. Эти специальным образом прорезиненные крышечки позволили совершить миниреволюцию в процессе консервирования. Баночки Mason герметично закрываются благодаря металлическому обручу и прорезиненной крышке, делая процесс консервации максимально простым, достаточно лишь вручную завернуть крышечку.

Крышки и обручи продаются как в комплекте с самими баночками, так и отдельно от них, так как саму крышку для консервации можно использовать только 1 раз, после чего ее следует сменить. Металлические части не контактируют с находящимися внутри продуктами, а значит, возможная ржавчина не попадает в пищу. Если вы используете баночку в других целях, пользоваться одной крышкой можно долго.

Банкомат

Потребность в банкомате появилась уже в начале XX века. Нужна была машина, которая сможет выполнять кассовые операции без участия человека. Многие хотели сконструировать такой аппарат. Сделал это Лютер Джордж Симьян в 1939 году. Именно он положил начало истории банкоматов. Симьян первым создал машину, которая могла принимать наличные и через которую можно было оплатить квитанции. Назвал он ее банкограф.

Внутри Симьян вмонтировал маленький фотоаппарат для фотографирования денег. На каждом снимке ставились время и дата. Каждому клиенту выдавалась квитанция о получении средств. Изобретатель уговорил руководство одного из банков провести испытание первого в истории банкомата. Банкомат был просто «волшебным ящиком», который не мог: ни принять платеж, не имел связи с банком, не мог занести деньги на счет, а просто выдавал деньги всем, кто хорошо попросит. Этот банкомат почти полгода простоял в одном из отделений банка.

Прорыв в истории банкоматов произошел, когда изобретатель Дональд Ветцел придумал всем известные пластиковые карты с магнитной полосой, в которой находилась вся необходимая информация о владельце и его операциях. Стоили они дорого, и распространяли их только очень крупные банки. В 1973 году банкомат был официально запатентован. За свое изобретение в 2005 году Дональд Ветцел получил орден Британской империи от самой королевы.

Барометр

Барометр (от греческих слов «тяжесть» и «измеряю») – это прибор для измерения атмосферного давления, а поскольку погода на улице связана с атмосферным давлением, то можно смело говорить о барометре, как о предсказателе погоды. Изобретен барометр был еще в 1644 году итальянцем, учеником Галилея, Эванджелистом Торричелли. И вот уже несколько веков барометр с успехом используется в различных отраслях науки и техники, а также в быту.

Принцип работы барометра заключается в измерении давления земной атмосферы. Толща атмосферы, а это десятки километров, давит на все тела, и это давление как раз и измеряет барометр. А по изменению барометрического давления можно судить о предстоящем изменении погоды. Как правило, эти изменения происходят несколько раньше, чем меняется погода, поэтому можно заранее предсказать, будет ли завтра моросить дождик (преобладание областей низкого давления – циклоны) или светить яркое солнце (области высокого давления – антициклоны).

Барометры бывают жидкостные и анероиды (то есть безжидкостные). И принцип их работы в целом одинаков. Только в первом случае барометрическое давление фиксируется по изменению в сосуде уровня жидкости, на которую давит атмосфера, а во втором – по деформации герметичного металлического гофрированного контейнера, в котором создано разряжение. При повышении атмосферного давления контейнер немного сжимается, а при понижении – распрямляется. Изменение геометрии контейнера через рычажную систему передается на стрелку.

В быту в основном используют барометр анероид, т. к. он более компактен. Но более точными считаются жидкостные, а именно, ртутные барометры. Недаром измерение атмосферного давления проводится в эквиваленте высоты столбика ртути в ртутном барометре. Вы, наверное, не раз слышали в прогнозе погоды, что атмосферное давление составляет столько-то миллиметров ртутного столба. Даже если измерения проводились с помощью барометра-анероида, то его показания все равно указываются в эквиваленте столбика ртутного барометра. Несмотря на введение международной метрической системы, гектопаскали так и не смогли прижиться для определения атмосферного давления, как, впрочем, и бары, и старые добрые миллиметры ртутного столба используются сегодня.

С помощью показаний барометра можно не только предсказывать погоду, но и определять высоту над поверхностью земли. Поскольку с ростом высоты уменьшается давление атмосферы, то, зная величину падения барометрического давления на разных высотах, с помощью барометра можно определять высоту над поверхностью земли.

Бритва Жиллетт

До изобретения станка мужчины брились клинковыми бритвами. Первый станок появился на рынке в 1874 году в Великобритании. Кинг Кэмп Жиллетт (1855–1932) разработал станок для бритья, в который зажималось лезвие для бритья. В возрасте 40 лет во время бритья у него появилась идея, как можно облегчить нудный процесс точения лезвия бритвы. Он придумал бритвенный станок, в который зажимается лезвие, которое можно выбрасывать после того, как оно стало тупым. «Я стоял, сжав бритву в руке, – писал позже Кинг Кэмп, – и вдруг совершенно явственно представил себе будущий станок Жиллетт! За считанные секунды в голове промелькнуло множество вопросов, но ответы находились моментально, как будто все это происходило во сне».

Жиллетт впервые обратил внимание, что работает в бритве лишь тонкое лезвие, а оставшаяся часть служит для его поддержки – хотя производство ручки тоже требует времени и денег. В то время ручку делали из дорогой стали и украшали резьбой, чеканкой и прочими излишествами. Почему бы не придумать более экономный способ удержания лезвия, а самому ему увеличить срок действия.

Так родилась идея сменного, заточенного с двух сторон лезвия, а также Т-образной дешевой ручки с зажимами. До этого конструкция бритвы не менялась веками, а ее использование было процедурой рискованной и малоприятной – не случайно долгое время бритва называлась «опасной». Лишь в середине 1870-х годов братья Кемпфе в Германии изобрели «безопасную», но кованую и с лезвием, требовавшим постоянной заточки.

Жиллетт задумался о принципиально ином станке с другим лезвием – тонким, прочным, легким и дешевым, чтобы его можно было выкидывать и заменять после каждого бритья. Потенциальными покупателями такого товара должны были стать все взрослые мужчины на свете – вне зависимости от их национальной принадлежности, благосостояния и образования. Это и было гениальное изобретение, патент на которое мог обогатить изобретателя в одночасье.

Нужна была особая сталь для лезвия: одновременно тонкая, прочная и дешевая. Изобретатель еще не знал тогда, что эта сталь по стоимости окажется намного дороже расчетной. Не знал он и того, что одни лабораторные тесты потребуют четверти миллиона долларов.

Шесть лет прошли в бесплодных поисках, пока в 1901 году судьба не свела Жиллетта с инженером-механиком Уильямом Никерсоном, который и придумал технологию укрепления и заточки стальной ленты. После этого дело сдвинулось с мертвой точки – был получен патент на Т-образную безопасную бритву (которую можно открыть, чтобы сменить затупившееся лезвие на новое) и основана фирма по ее производству. Однако начальный капитал быстро иссяк, и компаньоны – Жиллетт и Никерсон с двумя своими друзьями – разместили акции компании на бирже, выручив еще $5 тысяч. Но и те вскоре улетучились, а себестоимость бритв оставалась еще слишком высокой для предмета одноразового использования. Жиллетту удалось привлечь инвесторов, и в 1903 году началось серийное производство его бритв.

В первый год было продано всего 168 станков и 51 лезвие, а в следующем году число достигло уже 90 000 станков и 123 000 лезвий.

С тех пор лезвия для бритья не нужно было точить, а можно было просто заменять старые лезвия на новые.

Главным достижением Жиллетта-бизнесмена был нестандартный маркетинговый ход, с тех пор ставший классическим: производитель бритвенных станков начал продавать их ниже себестоимости, даже раздавать даром! Так он приучил потребителей к своей продукции и заставил их покупать все больше лезвий.

Это и было главное изобретение Кинга Кэмпа Жиллетта. Модель бизнеса, которая получила название «бритва-лезвие», а сегодня называется моделью «наживки и крючка», когда главный продукт продается по заведомо заниженной цене, а прибыль получается за счет многократной продажи расходного продукта, без которого не работает главный. Фактически речь идет об особой форме продажи в рассрочку: потребитель в итоге компенсирует издержки компании на производство главного продукта, покупая расходные материалы. Как любил повторять сам Жиллетт, «не нужно жалеть денег на покупку рынка».

За два года Жиллетт стал миллионером. Уже к 1906 году он развернул дистрибьюторскую сеть в Европе и продлил свой патент еще на 20 лет, что позволило его компании надолго остаться монополистом.

В 1910 году Жиллетт предложил бывшему президенту страны Теодору Рузвельту миллион долларов, чтобы тот стал президентом его корпорации в штате Аризона. На это Рузвельт заявил: «Я бы с радостью, но, честно говоря, я не очень доверяю человеку, который делает бритвы и носит усы».

В 1917 году правительство США заказало у него 36 миллионов лезвий для солдат, воюющих в Первую мировую войну. К концу войны компания продала военным 3,5 млн станков и 32 млн лезвий. Бритва Жиллетт сделалась непреходящим атрибутом мужественности, гарантируя компании целые поколения будущих клиентов. Жиллетт смог изменить мир – он превратил бритье из ежедневной пытки в легкую необременительную процедуру.

Жиллетт потерял практические все свое состояние в результате биржевого краха 1929 года.

Классический бритвенный станок со сменным обоюдоострым лезвием, изобретённый Жилеттом, выпускается до сих пор и пользуется достаточной популярностью из-за низкой стоимости лезвия в результате его стандартизации, относительной простоты и длительного срока службы, связанной с лёгкостью полной очистки от остатков волос и влаги.

Изобретение Жиллетта дало человечеству новый вектор развития – за одноразовыми бритвами неизбежно последовали одноразовые ручки, одноразовая посуда, одноразовая одежда.

Бумажное производство

Ручной способ изготовления бумаги был изобретен в Китае около 2000 лет назад, и долгое время его автором считали Цай Луня (50—121 годы новой эры). Но более поздние исследования показали, что он только обобщил и описал уже существующую технологию, в которой в качестве сырья для производства бумаги использовали лубяные волокна молодых тутовых деревьев, некоторые однолетние растения.

Однако уже в середине XIX века начинает ощущаться недостаток волокнистых материалов, пригодных для изготовления бумаги (в основном используемого льняного и хлопкового тряпья). Немецкий ткач Келлер в 1843 году изобрел способ получения волокнистой массы из древесины путем истирания ее на вращающемся камне, а в 1852 году Генрих Фельтер, купивший патент у Келлера, построил дефибрер – устройство для истирания древесины. Однако волокно, получаемое таким способом, можно было использовать в производстве бумаги только в композиции с другими, более прочными волокнистыми материалами, например, тряпичной полумассой, запасы которой уже начали иссякать.

Чарльз Фенерти (1821–1892) начал экспериментировать с древесной массой приблизительно в 1838 году. И в 1844 году он сделал свое открытие. Это изобретение действительно положило начало новой промышленности, хотя сегодня большинство людей приписывает Ф. Г. Келлеру это оригинальное изобретение.

Вазелин

Название «вазелин» было запатентовано в США как торговая марка и торговый знак 14 мая 1878 года. Разработал и запатентовал его эмигрировавший в Америку английский химик Роберт Чезбро.

Когда в 1859 году начался нефтяной бум, Чезбро, общаясь с нефтяниками, заинтересовался парафинообразной массой, которая при нефтедобыче налипала к бурильным установкам и забивала насосы. Он заметил, что рабочие постоянно используют эту массу при ожогах и порезах в качестве успешно заживляющего раны средства. Он стал экспериментировать и сумел выделить из масы полезные ингредиенты. Получившимся веществом он смазал многочисленные ожоги и шрамы, полученные во время опытов, и раны довольно быстро затянулись. Это вещество Чезбро назвал «нефтяным желе» и запустил в производство в 1870 году. Сначала желе он выставил на продажу в аптеке, но мазь не покупали, поскольку все «нефтяное» ассоциировалось с опасностью пожара.

Тогда ученый придумал другое название – вазелин, от немецкого «wasser» – вода и греческого «elaion» – оливковое масло. Под этим названием оно и запатентовано.

Вазелин быстро стал незаменимым лечебным средством при воспалениях, ссадинах и ожогах. Вскоре он получил более широкое применение. Актрисы рисовали себе вазелиновые слезы. Художники наносили вазелин на пол, чтобы не испачкать краской, рыбаки – на крючки для привлечения рыбы, бейсболисты – на перчатки для смягчения кожи, пловцы – на тело…

Сейчас торговая марка «Vaseline» принадлежит компании «Unilever», которая выпускает под этим брендом целый ряд других средств по уходу за кожей.

Вазелин и сейчас добывают из нефти. Это светло-желтое или бесцветное жироподобное вещество – смесь минерального масла и тяжелых углеводородов, которое получают расплавлением углеводородов в масле с последующей очисткой смеси серной кислотой и отбеливающей глиной.

Сегодня различные сорта вазелина применяются в медицине, косметологии, ветеринарии, промышленности, а также в качестве технических смазок (для подшипников и защиты металлов от коррозии).

Вакуумный насос

Началом научного этапа в развитии вакуумной техники можно считать 1643 год, когда Торричелли впервые измерил атмосферное давление.

Отто фон Герике (1602–1686) – немецкий физик, инженер и философ – в 1650 году изобрёл вакуумную откачку и применил своё изобретение для изучения свойств вакуума и роли воздуха в процессе горения и для дыхания человека. В 1654 году провёл известный эксперимент с Магдебургскими полушариями, который доказал наличие давления воздуха; установил упругость и весомость воздуха, способность поддерживать горение, проводить звук.

В 1657 году изобрел водяной барометр, с помощью которого в 1660 году предсказал надвигающуюся бурю за 2 часа до её появления, таким образом войдя в историю как один из первых метеорологов.

В 1663 году изобрёл один из первых электростатических генераторов, производящих электричество трением – шар из серы, натираемый руками. В 1672 году обнаружил, что заряженный шар потрескивает и светится в темноте (первым наблюдал электролюминесценцию). Кроме того, им было обнаружено свойство электрического отталкивания однополярно заряженных предметов.

Вакцинация

Вакцинация является одним из самых важных достижений медицины в истории. До XIX века врачи в Европе были бессильны против широко распространённых и повторяющихся крупных эпидемий.

При вакцинации человеку вводится вакцина. Вакцина – медицинский или ветеринарный иммунобиологический препарат, предназначенный для создания иммунитета к инфекционным болезням. Вакцина изготавливается из ослабленных или убитых микроорганизмов.

Средневековый врач Ар-Рази упоминал о вариоляции, прививке лёгкой человеческой оспы. Вариоляция состояла в прививке оспенного гноя из созревшей пустулы больного натуральной оспой, приводившей к заболеванию оспой в лёгкой форме. Этот способ был известен на Востоке по крайней мере с раннего Средневековья, в Индии о нём сохранились записи VIII века, а в Китае – X века. Вариоляция проделывалась над малолетними девочками, предназначенными для гаремной жизни, чтобы сохранить их красоту от оспенных рубцов. Также этот способ употреблялся в Африке, Скандинавии, у местных народностей Урала и Сибири. В Европу данная методика была впервые привезена из Турции супругой британского посла в Константинополе Мэри Уортли Монтегю в 1718 году. Она, узнав о вариоляции у турок, привила своего шестилетнего сына. В Англии, после опытов над преступниками и детьми из церковных приютов, оспа была привита семье британского короля Георга I.

Эдвард Дженнер родился в 1749 году в Англии. В возрасте четырнадцати лет его отдали учиться у местного хирурга Даниэля Лудлоу, обучение он продолжил в Лондоне. Там он изучал анатомию и работал с пациентами, затем был практикующим врачом и хирургом.

В народе хорошо знали, что коровья оспа не опасна для человека: она оставляет на коже рук лишь лёгкие следы пузырьков – и в то же время переболевшие коровьей оспой почти не заболевали оспой натуральной. Наблюдательный врач задумался над этим интересным явлением. Он стал изучать медицинские книги, в которых описывались народные средства борьбы с заразными болезнями.

Уже давно было известно, что у человека, выжившего после оспы, вырабатывался иммунитет, и он уже вторично не заболеет. На востоке это наблюдение привело к практике прививок здоровым людям тканей, взятых у человека, перенёсшего слабую форму оспы. Это делалось в надежде, что привитый таким образом человек сам заболеет лишь легкой формой оспы и после выздоровления обретет иммунитет. В 1765 году врачи Суттон и Фьюстер сообщили лондонскому медицинскому обществу, что оспа у дойных коров, если ею заражается человек, предохраняет его от заболевания натуральной человеческой оспой. Самому Дженнеру привили оспу в восьмилетнем возрасте. Однако эта профилактическая мера имела существенный недостаток: большое количество привитых таким образом людей заболевали не легкой формой оспы, а опасной, которая оставляла их обезображенными. А фактически два процента привитых умирали. Было ясно, что требовался иной способ профилактики. Дженнер постепенно пришёл к мысли, что можно искусственно заражать человека именно коровьей оспой и тем самым предохранять его от заболевания натуральной.

У одной крестьянки, заразившейся коровьей оспой, появилось на руке несколько пустул. 14 мая 1796 года их содержимое Дженнер втёр в царапину на теле восьмилетнего мальчика. У того появилось легкое недомогание, которое прошло через несколько дней. Через полтора месяца мальчику была привита натуральная (человеческая) оспа, однако болезнь не развилась. Через несколько месяцев была сделана вторая прививка натуральной оспы, спустя пять лет – третья, с аналогичными результатами.

Первая вакцина получила своё название от слова vaccinia (коровья оспа) – вирусная болезнь крупного рогатого скота. Дженнер в 1798 году издал брошюру с подробным описанием своего исследования, и этот труд стал первым опубликованным отчетом о вакцинации, сделавшим эту практику известной во всём мире.

Подвиг английского ученого снискал признание всего человечества. В 1800 году вакцинация была признана обязательной в английской армии и на флоте. Спустя почти 100 лет (1876–1881) Луи Пастер сформулировал главный принцип

вакцинации – применение ослабленных препаратов микроорганизмов для иммунитета против вирулентных штаммов.

В России в 1680 году уже был издан указ о мерах предупреждения против распространения оспы, за которым в последовавшее время следовали разные правила о порядке объявления и пресечения развития этой болезни. Однако даже четырнадцатилетний император Петр II скончался от оспы в 1730 году. Заразился он после того, как один из князей Долгоруких, имея у себя дома больных оспой, явился к царскому двору, невзирая на воспрещение этого, сделанное Меншиковым ещё в 1727 году. Также натуральную оспу впоследствии перенёс Петр III, ещё до того как стал императором. Екатерина II решила подать подданным личный пример: в октябре 1768 года прививку от оспы сделали самой императрице. Среди первых привитых оказались также великий князь Павел Петрович и его супруга великая княгиня Мария Фёдоровна. Через несколько лет были привиты и внуки Екатерины Александр и Константин Павловичи. Екатериной II был издан указ об обязательном оспопрививании. Были открыты оспенные дома в Санкт-Петербурге, Москве, Ораниенбауме, Царском Селе, Киеве (1783 году), и даже в Иркутске (1772 году). За каждого привитого выдавали серебряный рубль.

10 апреля 1919 года вышел декрет СНК РСФСР «Об обязательном оспопрививании», имевший всеобщий характер. К 1936 году натуральная оспа в СССР была ликвидирована.

В 1967 году Всемирная организация здравоохранения приняла решение об интенсификации искоренения натуральной оспы с помощью массовой вакцинации человечества. Последний случай заражения натуральной оспой естественным путём был описан в Сомали в 1977 году. Затраты на кампанию по ликвидации оспы с 1967 по 1979 год составили 2,16 миллиарда долларов в ценах 2018 года. С 1958 по 1979 год СССР предоставил полтора миллиарда доз вакцины против оспы, а также направлял специалистов в места распространения заболевания в азиатских и африканских странах.

Некоторые из живых вакцин были созданы советскими учеными. Здродовский создал вакцину против сыпного тифа в 1957—59 годах. Вакцину против гриппа создала группа ученых: Смородинцев, Соловьев, Жданов в 1960 году. Вершилова в 1947—51 годах создала живую вакцину от бруцеллёза.

В 2011 году было объявлено о победе мирового сообщества над чумой крупного рогатого скота.

В 2013 году по данным Европейского регионального бюро Всемирной организации здравоохранения, плановая иммунизация против полиомиелита, столбняка, дифтерии, коклюша, кори и эпидемического паротита («свинки») ежегодно спасает жизнь и здоровье 3 миллионам детей в мире. Также предполагается, что с помощью новых вакцин, которые будут разработаны и введены в клиническую практику в ближайшие 5—10 лет, можно будет спасти ещё 8 миллионов детей в год.

Современный мир немыслим без иммунопрофилактики, позволившей ликвидировать оспу и взять под контроль многие тяжелые инфекции, обусловливавшие высокую заболеваемость и смертность в первую очередь в детском возрасте.

Основные задачи вакцинопрофилактики в России на современном этапе вытекают из уровня и особенностей заболеваемости управляемыми инфекциями в России и экономических возможностей обеспечения вакцинами.

Вакцинацией БЦЖ в роддоме охвачено более 95 % новорожденных, что, несомненно, помогает поддержать значительно более низкую заболеваемость туберкулезом детей первых лет жизни и свести до единичных случаев. Проведение туровых вакцинаций против полиомиелита в 1996–1998 годах позволило ликвидировать эту инфекцию. Снижению заболеваемости дифтерией в России способствовала массовая вакцинация взрослых, а также резкое повышение охвата прививками детей. Прививки против коклюша, дифтерии, столбняка (ассоциированной вакциной АКДС и ее аналогами) проводится во всех странах мира, обычно начиная со 2–3 месяца жизни. Проведение прививок против кори, краснухи и паротита возможно лишь с возраста 1 года. В России растет заболеваемость гепатитом В, особенно среди подростков, у которых в ряде городов она достигает цифр 400–800 на 100

000. Введение в 1998 году в Календарь вакцинации новорожденных против этой инфекции – важная веха. Эффективность вакцинации против гриппа современными субъединичными и сплит-вакцинами не вызывает сомнений. Прививать от гриппа в первую очередь следует маленьких детей и пожилых лиц, а также больных с хронической патологий, поскольку именно в этих группах грипп наносит самый большой урон. Безопасность вакцинации этих контингентов доказана многочисленными исследованиями. Современные вакцины обладают низкой реактогенностью: сильные реакции и особенно осложнения встречаются крайне редко.

Для вакцин остаются неуловимыми многие важные заболевания, включая простой герпес, малярию, гонорею, гепатит C и ВИЧ.

Движение против вакцинации возникло вскоре после разработки Эдвардом Дженнером первой вакцины против оспы. Основными аргументами противников вакцинации в то время были религиозные. С развитием практики вакцинации росло и движение антивакцинаторов.

Велосипед

«Велосипед» в переводе с латыни – быстрые ноги. У изобретения велосипеда длинная предыстория. Имеется немало свидетельств, что колёсные устройства, приводимые в движение мускульной силой человека, создавались талантливыми изобретателями в разное время и в разных странах. Первые свидетельства о таких устройствах относятся ещё ко времени Александра Македонского.

По одной из версий изображение велосипеда было найдено при раскопках Помпеи. Другая приписывает изобретение велосипеда Леонардо да Винчи, так как при реставрации его рукописей, хранившихся в закрытых запасниках Ватикана, был найден набросок с изображением велосипеда. Создание первого велосипеда приписывают и крепостному кузнецу Артамонову. На своем велосипеде, который, кстати, имел педали и руль, он приехал с Урала в Москву, случилось это в 1801 году. Но к сожалению, «тележка Артамонова», как ее прозвали, не получила дальнейшего развития, так как попала в царскую коллекцию редкостных вещей, где и была попросту забыта.

В 1817 году немецкий профессор барон Карл фон Дрез (1785–1851) из Карлсруэ создал первый двухколёсный самокат, который он назвал «машиной для бега». Карл Дрез был лесничим в Баварии, и натолкнули его на мысль об изобретении нового средства передвижения обстоятельства. После 1812 года в течение нескольких лет в Европе последовала череда неурожаев. Овёс для лошадей стал дорогим, и тогда Дрез придумал простое двухколёсное приспособление с рулём и сидением, которое позволяло человеку передвигаться быстрее.

Первая поездка на новом средстве передвижения была предпринята Дрезом в 1817 году. Расстояние от Мангейма до Рейнау (около 7 км) он преодолел менее чем за 1 час, передвигаясь со скоростью около 9 миль в час – в то время как конная почта преодолевала этот путь за 4 часа. Однажды десятилетний наследник владельца тех мест маркграфа увидел велосипед и пришел в восторг. Ребенку очень понравилась игрушка, и мальчик упросил отца наградить изобретателя. Карлу Дрезу выдали маленькую премию и ежемесячную зарплату. В 1818 году Дрез получил за свое изобретение почетное звание профессора механики и привилегию великого герцога Баденского (аналог современного патента). Позднее он получил также патент в Пруссии и во Франции.

Изобретение барона Дреза выглядело как двухколесный самокат. Чтобы привести его в движение, человеку, сидящему на нем верхом, приходилось отталкиваться от земли ногами. Устройство было снабжено рулем и до полноценного велосипеда ему не хватало лишь педалей. Это изобретение в честь своего создателя, получило название «дрезина» и было запатентовано им в 1818 году. В настоящее время подобная конструкция получила название «беговел». Впоследствии Дрез решил поставить свой первый велосипед на железнодорожные рельсы, что и удалось. Дрезина навеки обессмертила его имя.

Через некоторое время изобретение стало популярным в Великобритании, где его прозвали «денди-хорз» («лошадь для денди»). Высший свет оценил новый способ передвижения. Начались негласные соревнования – кто с большим изяществом и грацией отталкивается ногами от земли. Такая была мода среди денди. Через некоторое время «дрезин» стало столько, что власти некоторых городов начали вводить запреты и штрафы, чтобы обладатели этих машин не мешали пешеходам ходить по тротуарам.

В 1862 году французский мастер по изготовлению детских колясок Пьер Лалман придумал оснастить «денди-хорз» педалями на переднем колесе.

Педали к велосипеду Карла фон Дреза добавил в 1839 году шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан. Велосипед Макмиллана был максимально похож на современный, хотя и остался малоизвестным. Педали этого велосипеда крутили заднее колесо, передавая движение через шатуны, переднее колесо управлялось рулем, и велосипедист сидел между задним и передним колесом. Надувные шины были придуманы английским изобретателем Томпсоном в 1845 году, правда его технология оказалась несовершенной.

С 1870 годов стала популярна конструкция «пенни-фартинг», суть названия в том, что монета пенни намного больше фартинга, соответственно и переднее колесо таких велосипедов было больше заднего. Такие велосипеды также вошли в историю под названием «пауки». Увеличением диаметра колеса конструкторы хотели добиться большей скорости велосипеда, так как чем больше диаметр колеса, тем большее перемещение можно совершить за один оборот педалей. На «пауках» можно было ездить довольно быстро – со скоростью около 30 км/ч, но езда была небезопасной. Небольшая кочка могла стать причиной падения, а падать с велосипеда было довольно высоко.

Популяризации велосипедов способствовало изобретение надувных шин из каучука, сделанное шотландцем Джоном Бойдом Данлопом в 1888 году. Эти шины были более совершенны, чем изобретенные в 1845 году и получили широкое распространение. В 1898 изобрели ручные и педальные тормоза, а также механизм свободного хода, который позволил не вращать педали, когда велосипед катиться сам.

К концу XIX века велосипеды стали очень популярны, число велосипедистов во всём мире превысило миллион, стали проводиться регулярные соревнования по велосипедному спорту, велосипедами стали оснащать почтальонов и армию. В XX веке велосипеды не прекратили своего развития, их начали оснащать устройствами переключения скоростей, облегчать конструкцию за счет применения более совершенных или экзотичных материалов (например, велосипед с рамой из бамбука).

В 2005 году по итогам опроса общественного мнения в Великобритании велосипед был признан величайшим изобретением XIX века. Изобретение велосипеда стоит в одном ряду с изобретением автомобиля.

Вентилятор

С древнейших времен для защиты от жары и чтобы хоть немного разогнать застоявшийся воздух, использовали веера и опахала. Считается, что складной веер был создан в VI веке в Японии, оттуда попал в Китай.

Первое упоминание о механическом устройстве, создающем дуновение воздуха, относится к началу XVI века. Во дворцах ближневосточных владык для этого использовался пунках – деревянная рама, обтянутая холстом, которая подвешивалась на веревках к потолку. Слуги раскачивали это гигантское опахало.

И только в XIX веке начались попытки сделать опахало механическим, без применения силы человека. В 1830 году американец Джеймс Барон получил патент на механическое опахало. В нем пластина, расположенная над головой отдыхающего, совершала возвратно-поступательные движения, пока не опускалась до пола предварительно поднятая гиря. После этого надо было подтянуть гирю, как в часах.

Довольно быстро вместо пластины стали применять крыльчатку, а вот что ее будет двигать, оставалось под вопросом. В домах с водопроводом для вращения вентилятора использовался напор воды, подаваемой по резиновому шлангу. На рубеже XIX и XX веков появились конструкции вентиляторов, где крыльчатка приводилась во вращение поршневым двигателем, работавшим на спирте или керосине.

Еще в 1882 году американец Филипп Диль изобрел потолочный вентилятор. К усовершенствованию вентилятора приложил усилия и знаменитый Томас Эдисон.

Именно он создал первый в мире электрический бытовой вентилятор. И уже в конце XIX века производство электрических вентиляторов было поставлено на коммерческую основу. Первой это сделала американская компания «Crocker&Curtis».

Вертолет

В течение почти сорока лет после своего появления самолет безраздельно господствовал в воздухе. Любой самолет имеет один важный недостаток – для того чтобы оставаться в воздухе, он должен постоянно и с достаточно большой скоростью перемещаться в горизонтальной плоскости. Отсюда необходимость разбега при взлете и пробега при посадке, которые приковывают самолет к аэродрому.

Часто возникает необходимость в таком летательном аппарате, который может вертикально подниматься и садиться, а кроме того, способен «зависать» в воздухе.

Вертолет может взлетать с места без предварительного разбега, неподвижно висеть в воздухе на нужной высоте, передвигаться поступательно во всех направлениях, производить повороты в любом направлении как во время поступательного движения, так и при зависании; наконец, он может садиться на маленькую площадку без последующего пробега.

Создание аппарата, обладавшего комплексом этих качеств, оказалось чрезвычайно сложным делом.

Первый эскиз был обнаружен в рукописях Леонардо да Винчи. Первую модель геликоптера построил русский ученый М. В. Ломоносов. В 1754 году он сделал доклад в Российской академии наук. Созданием вертолета в 1890 годы начинает заниматься создатель аэродинамики – русский ученый Н. Е. Жуковский вместе с учениками.

C 1905 по 1909 годы французский изобретатель Луи Бреге (1880–1955)вместе со своим братом Жаком и профессором Шарлем Рише активно занимается зарождающейся авиацией, практикуя вертикальные полеты. В 1907 году его летательный аппарат с четырьмя вращающимися механизмами по 8 лопастей на каждом дважды поднимался над землей почти на минуту: 24 августа ему удалось взлететь на 60 сантиметров, а еще через месяц, 20 сентября, гироплан взмыл уже на 1,5 метра в небо. Событие, о котором Луи Бреге не медля сообщил в Академию наук, стало мировой премьерой. Этот факт был официально признан во время тренировочного полета 16 сентября.

Одновременно с ними над проектом вертолета работал их соотечественник Поль Корню. Ему суждено было стать первым пилотом вертикально взлетающего аппарата. Свой полет Корню совершил 13 ноября 1907 года. Он пробыл в воздухе 20 секунды, а высота полета составила 52 сантиметра.

В 1911 году русский инженер Борис Юрьев создал чертеж механизма для управления винтом вертолета. Механизм, разработанный Юрьевым, до сих пор используется на большинстве современных вертолетов.

Самым ранним документом, в котором употребляется новое слово «вертолёт», является Протокол заседания Технической Комиссии Центрального Совета ОСОАВИАХИМа под председательством Б. Н. Юрьева, датированный 8 февраля 1929 года.

Огромный вклад в вертолетостроение внес Михаил Леонтьевич Миль (1909–1970) – советский конструктор вертолётов. Вертолёты Ми эксплуатируются более чем в 100 странах мира.

Вискозное волокно

Вискозное волокно является одним из первых искусственных волокон, нашедших практическое применение. Процесс производства вискозного волокна был разработан в конце XIX века и с минимальными модификациями применяется по сей день. Процесс получения вискозного волокна состоит из следующих стадий.

– Получение из целлюлозы прядильного раствора – вискозы (ксантогената целлюлозы). – Формование мокрым методом нити продавливанием вискозы через фильеры в

кислотную ванну с регенерацией целлюлозы.

– Отделка и сушка.

Когда идёт речь о натуральных тканях, имеются в виду волокна, создаваемые без непосредственного участия человека (шёлк с помощью шелкопряда, шерсть различных животных). К химическим волокнам относятся волокна, создаваемые в заводских условиях из органических природных или синтетических полимеров и уже с участием человека. Вискоза относится к искусственным волокнам, ведь она природного происхождения, так как производится из древесины.

Вискоза – искусственное волокно, получаемое на основе целлюлозы, подвергнутой последовательному воздействию щелочи и уксусной кислоты. Название произошло от латинского слова viscosus – вязкий, так как после обработки щелочью волокно приобретает вязкость, тягучесть. Для изготовления волокна используются отходы деревообрабатывающей промышленности (кора, опилки). В зависимости от обработки, вискозная ткань может быть похожа на шерсть, шелк или лен. Вискозная ткань мягкая и лёгкая, хорошо драпируется. Материал достаточно высокой гигроскопичности, способен впитать много влаги, по сравнению с хлопком вискозная ткань впитывает влагу в два раза больше. Ткань прекрасно окрашивается в самые разнообразные яркие оттенки. Чистая вискоза достаточно капризная ткань – она, намокая, усаживается и утрачивает прочность на разрыв. Поэтому с того момента, когда её впервые получили, химики постоянно работают над тем, чтобы получить нужные качества.

Если в ткань добавить специальные укрепляющие волокна, то при увлажнении она становится достаточно прочной.

Добавляя в вискозу натуральные волокна, получают такую ткань, как штапель. Есть льновискозные ткани. Они шелковисты и очень красивы, великолепно драпируются. Эти ткани вырабатываются с содержанием вискозных нитей и из льняной пряжи с добавлением капроновых, лавсановых волокон.

Из вискозы делают платья, блузки, футболки, майки, водолазки, постельное бельё, скатерти, шторы, и даже мочалки и различные впитывающие ткани. Вискоза используется и в автомобильном производстве, из неё изготавливают автомобильные покрышки высокого качества. Из вискозной нетканки делают чистящие салфетки, с помощью которых можно быстро и качественно очистить почти любые поверхности, не оставляя на них ворсинок. Для мытья посуды они тоже идеальны, так как при этом никакие моющие средства не требуются.

Идея создания искусственных волокон, подобных натуральному шёлку, высказывалась ещё в XVII–XVIII веках.

В XVII веке в Англии, где всерьёз занимались текстильной промышленностью, не раз проводились эксперименты с целью получения искусственных нитей, пытаясь заменить натуральный шёлк.

Экспериментировали по меньшей мере около 200 лет. В 1855 году Джорджу Аудемарсу удалось получить нить, используя смесь из клейкой мякоти древесной коры и резины, путём медленного погружения в неё иглы. Способ оказался непростым, так как требовал особых навыков и высокой точности.

В 1884 году француз Гильерде Шардоне выработал новую технологию получения вискозы. Этот способ снова оказался нежизнеспособен – его искусственное волокно легко воспламенялось.

В 1891 году изобретателями искусственного волокна стали английские химики Кросс, Беван и Бидл. Они усовершенствовали процесс создания вискозы. Производством вискозы занялись с 1892 года, первоначально в Англии, а затем и в других странах.

30 сентября 1902 года был запатентован искусственный шёлк (вискоза). Водолазный костюм

Первые упоминания о технических приспособлениях для погружения под воду встречаются ещё в трудах Аристотеля в IV веке до нашей эры. В своих трудах он пишет, что во времена Александра Македонского ныряльщики могли дышать под водой, опуская в нее перевёрнутый котёл, в котором оставался воздух. По сути, этот перевёрнутый котёл был прототипом придуманного лишь в XVI веке водолазного колокола.

В России при Петре I русский крестьянин из подмосковного села Ефим Никонов (ум. после 1728) предложил проект водолазного костюма из кожи. Этот костюм содержал в себе основные элементы современного водолазного снаряжения. Шлем представлял собой прочный деревянный бочонок со смотровым окошком против глаз. Воздух подавался по кожаной трубе. Скважины и отверстия должны были быть «убиты» свинцом, а к спине должен был быть прикреплен груз со свинцом или песком.

Изобретение первого водолазного костюма приписывают Августу Зибе (1788–1872), но он был лишь одним из нескольких изобретателей того времени, проводивших подобные эксперименты.

В 1819 году Зибе предложил водолазное снаряжение, состоящее из металлического шлема с иллюминатором, жестко соединенного с открытой кожаной рубахой, которую утяжеляли грузы. В шлем с поверхности подавался воздух, излишек которого выходил из-под нижнего края рубахи. Водолазный скафандр Зибе представлял собой миниатюрный водолазный колокол, позволявший водолазу погружаться на небольшую глубину и находиться под водой только в вертикальном положении. Этот вариант скафандра нашел практическое применение в 1834 году при водолазных работах на затонувшем корабле «Ройял Джордж».

В 1837 году Зибе доработал свой водолазный скафандр, соединив шлем с костюмом из водонепроницаемой ткани. Зибе усовершенствовал «водолазное облачение», герметично соединив шлем с костюмом, доходившим до пояса. Такая конструкция оказалась гораздо безопаснее, она предотвращала попадание воды в шлем, когда водолаз терял равновесие, выдыхаемый воздух выходил наружу через край водолазного костюма.

В 1840 году в водолазный костюм был добавлен выпускной клапан, так появился полномерный водолазный костюм, известный как «усовершенствованный водолазный костюм Зибе». Он успешно применялся Королевскими саперными войсками в работах по удалению обломков военного корабля у входа в порт города Портсмут в Англии. Командующий операцией полковник рекомендовал использовать снаряжение Августа Зибе во всех дальнейших подводных работах, что послужило хорошей рекламой, и вскоре водолазный костюм Августа Зибе стал широко применяться на всех флотах мира. Он является прототипом всех последующих разработок водолазных костюмов. В частности, на его основе разработан российский водолазный костюм «трёхболтовка».

Позднее Зибе основал фирму по производству водолазного снаряжения, известную под названием «Зибе-Горман».

В России в 1829 году механиком Гаузеном, служившим на флоте в Кронштадте, также был предложен вариант «водолазного станка», который состоял из кожаного костюма, металлического шлема и грузов. Голова водолаза находилась в уменьшенном колоколе с иллюминатором. Сжатый воздух подавался с помощью насоса в шлем, который крепился на плечах водолаза металлической шиной и не был соединён с костюмом герметично, так что излишки воздуха выходили из-под нижнего края шлема. Из-за опасности проникновения воды внутрь шлема водолаз должен был всё время находиться в вертикальном положении, не совершая наклонов. Изобретение Гаузена в дальнейшем было усовершенствовано и использовалось российским флотом для подводных работ вплоть до 1870 годов.

В 1871 году Александр Николаевич Лодыгин создал проект автономного водолазного скафандра с использованием газовой смеси, состоящей из кислорода и водорода. Кислород должен был вырабатываться из воды путём электролиза.

Газовая плита

Методы приготовления пищи были крайне ограниченными до тех пор, пока в 100–200 годах новой эры китайцы не изобрели первую железную кухонную плиту. Понадобилось еще семнадцать веков, чтобы плиты, работающие на твердом топливе, сменились газовыми или электрическими.

История газовых плит начинается с газификации крупных городов Европы и создания в них газового освещения и связана с именем Джеймса Шарпа (родился в Великобритании в конце XVIII века), помощника управляющего английской «Нортгемптонской газовой компании». К 1810 годам в Англии появилось первое газовое освещение, и началась всеобщая газификация. Джеймс Шарп, работавший непосредственно на газовой фабрике, задумался, почему бы не воспользоваться газом и для приготовления пищи. Проект Шарпа оказался успешным. В 1825 году новый бытовой прибор украсил его собственную квартиру, а распоряжаться им принялась супруга изобретателя. Поговаривали даже, что именно искренняя любовь и желание облегчить ее долю привели Шарпа к мысли о создании плиты, изменившей представление о мире кулинарии. Он установил у себя в кухне первую в мире практичную газовую плиту, но проработала она недолго. В 1834 году несколько его плит купили отели в городах Нортемптоне и Лемингтоне, в результате чего производительность труда в ресторанах этих отелей значительно выросла, а повара оценили удобство новых плит. Администрация одного из отелей в качестве рекламной акции дала обед на сто гостей, заранее сообщив, что все блюда будут приготовлены на новом газовом оборудовании. В 1836 году Шарп открыл завод по производству новых плит. В 1851 году плита Шарпа получила несколько медалей на Всемирной выставке в Лондоне, а в 1852 году был налажен выпуск газовых плит, оборудованных духовкой. Однако повсеместной газификации тогда еще не существовало, а значит, массового распространения данная продукция получить пока не могла. Вплоть до начала XX века их приобретали только крупные предприятия общепита и богатые люди.

В США газовые плиты стали использоваться в первой четверти XX века. Этот вид топлива был общедоступен и дешев. Большинство плит получали газ из баллонов, и неопытность хозяек часто приводила к несчастным случаям. В 1922 году нобелевский лауреат из Швеции Нильс Дален разработал экономичную газовую плиту «Ага». Через семь лет на кухнях Америки работало 14 миллионов газовых плит, 7 миллионов угольных и только 1 миллион электрических.

В СССР до Великой Отечественной войны большинство населенных пунктов не имели бытового газоснабжения. Исключение составляли крупные города – Москва, Ленинград, Киев, которые снабжались искусственным газом, производившимся на газовых заводах из каменного угля, нефти, первоначально использовавшимся для газового освещения. К 1941 году производство искусственного газа в Москве достигло 176,1 млн м3 в год, протяженность газовых сетей составляла 546 км, количество газифицированных квартир превысило 62,3 тысяч. Большинство советских граждан для приготовления пищи использовали твердотопливные печи и плиты на дровах и угле, а также портативные нагревательные приборы на жидком топливе: керосинки, примусы.

С 1950 годов началась массовая газификация СССР природным газом, а также массовое жилищное строительство, и газовые плиты постепенно приобретают широкое распространение. Вместе с прокладкой магистральных газопроводов создается сеть снабжения населения сжиженным баллонным газом. Благодаря этому газовые плиты распространяются в негазифицированной сельской местности и в дачных массивах.

Готовка на газу позволяет использовать все виды обработки продуктов, какие только изобрело человечество. Благодаря управляемому огню, высокой скорости нагревания и комфорту в обращении газовые плиты стали едва ли не любимейшей кухонной бытовой техникой и остаются на пике популярности до сих пор.

Газонокосилка

Несмотря на то что первые газоны правильной формы с короткой ухоженной травой появились во Франции в XVIII веке, именно Англия у большинства людей ассоциируется с безупречным сочным газоном. Их подстригают газонокосилками. Конструкция газонокосилки может быть весьма разнообразной и зависит от многих факторов, таких как разновидность режущего элемента и тип двигателя.

До того как газонокосилки получили широкое распространение, наслаждаться красивыми газонами было дано только аристократам, так как содержание газона требовало очень много человеческих сил и времени, поэтому газоны были довольно редки. С травой боролись следующими способами: на ней пасли домашних животных, косили косой, серпом или ножницами.

Первый патент за создание так называемой «машины для подстригания травы» получил англичанин Эдвин Беард Бадинг (1795–1846) в 1830 году. В основе конструкции Бадинга лежало приспособление для однородной стрижки ворса ковров, которое представляло собой стационарно закрепленный на станине вращающийся цилиндр с ножами. Бадинг понял, что подобная конструкция, установленная на колеса, может быть использована для стрижки травы.

Модель ранней газонокосилки Бадинга выставлена в Научном музее Лондона, Британском музее Милтон Кейнс и, конечно же, в музее родного города Бадинга и Ферраби Страуде.

Бадинг и местный инженер Джон Ферраби заключили 18 мая 1830 года партнерское соглашение. Ферраби обязался оплатить расходы на усовершенствование косилок. Компаньоны приобрели права на производство, стали продавать не только сами машины для стрижки, но и лицензии другим производителям. Все первые газонокосилки были сделаны из чугуна и представляли собой два вращающихся цилиндра, один сзади и другой, с ножами, спереди. Чугунные шестерни передавали вращение от заднего цилиндра к переднему режущему.

В 1841 году Шотландец Александр Шэнкс тоже сделал барабанную газонокосилку высотой 67 см, которую тянул за собой ослик, однако патент за свое изобретение он не получил.

В 1850 году патент Бадинга потерял силу, и другие компании начали создавать свои собственные газонокосилки.

Пищевая добавка

Глутамат натрия – популярная пищевая добавка E62,1 в этом качестве также называется «усилитель вкуса».

Химически эта мононатриевая соль глутаминовой кислоты представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде.

В VII веке до новой эры китайцы придумали приправу из ферментированной рыбы и соевых бобов. Идею быстро подхватили соседи по континенту – в результате сейчас каждая азиатская страна может похвастать своей вариацией пахучего рыбного соуса. В Китае же в целях экономии месиво начали разбавлять водой, а со временем стали обходиться без рыбы. Вероятно, именно в этот тяжелый для нации момент родился чисто соевый соус.

К IV–III векам до новой эры относятся первые упоминания о греческом рыбном соусе, который впоследствии станет известным под латинским названием гарум.

В древнеримской поваренной книге IV века, известной как Апициевский корпус, впервые упоминается концентрированный соус из крови и внутренностей рыбы под названием гарум. Апиций, автор, утверждает, что для идеального гарума нужны анчоусы, тунец, скумбрия, моллюски и ароматические травы. Через 2–3 месяца брожения на открытом солнце на поверхности того, что оставалось от потрохов, образовывалась белесая субстанция. Ее смешивали с уксусом, вином, солью, перцем и оливковым маслом. Апиций называет этот соус и другим именем: ликвамен. Производство гарума часто выносили за пределы городских стен, потому что запах был весьма выразительным. Одним из крупнейших поставщиков гарума в Римской империи были Помпеи.

О водорослях комбу упоминается еще в 797 году. Над притягательным вкусом их спустя 1100 лет задумается японский химик Икэда Кикунаэ.

В XVII веке в Китае появляется соус из рассола ферментированной рыбы и специй ке-чиап. К концу столетия соус добрался до территорий современных Малайзии и Сингапура, где его и обнаружили английские колонисты. Они переиначили название в «кетчуп». Тогда в кетчупе не было никаких помидоров.

В начале XVIII века Людовик XIV – «король-солнце» – называет соевый соус «черное золото».

Моряки Голландской Ост-Индской компании в 1737 году делают первые записи о соевом соусе, из которых следует, что он уже хорошо известен европейцам. Они же вывезли 75 бочек соуса из Китая. Правда, до Нидерландов доехала всего половина.

В 1781 году хирург Исаак Титсинг, представлявший интересы Голландской Ост-Индской компании в Японии и Китае, публикует рецепт японского соевого соуса: так о том, как делается соус, узнают на Западе.

К 1801 году относятся первые упоминания о томатном кетчупе – его рецепт описан в рукописи американки Элизабет Уайтхорн «Sugar House Book».

Немецкий химик Карл Генрих Леопольд Риттхаузен в 1866 году выделяет органическую кислоту из продуктов расщепления пшеничного белка глютена и называет ее в честь этого глутаминовой кислотой. Открытие прошло незамеченным. Но в 1866 году потомок немецкий эмигрантов Джон Хайнц основывает в Пенсильвании фирму Heinz & Noble. Сейчас концерт Heinz является крупнейшим производителем кетчупа в мире.

В 1907 году сотрудник Токийского имперского университета Кикунаэ Икэда (1864–

1936) заинтересовался феноменом характерного вкуса водорослей комбу, не похожего на базовые сладкий, горький, кислый и соленый. Икэда решил, что это отдельный, пятый вкус, назвал его «умами» (что можно перевести как «приятный пряный вкус») и выяснил, что его носителем является глутаминовая кислота, содержащаяся в комбу. Из 38 кг сухих водорослей ученый выделил 30 г кристаллов глутамата натрия, соли глутаминовой кислоты.

25 июля 1908 года Икэда получает патент на «промышленный метод получения приправы с глутаминовой кислотой в качестве основного компонента». Суть метода – гидролиз растительных белков (главное сырье – пшеница, точнее глютен). Впоследствии патент обеспечит Икэде место в десятке величайших японских изобретателей.

Сегодня глутамат натрия – одна из наиболее распространённых пищевых добавок. Голография

Голография – набор технологий для точной записи, воспроизведения и переформирования волновых полей оптического электромагнитного излучения, особый фотографический метод, при котором с помощью лазера регистрируются, а затем восстанавливаются изображения трехмерных объектов, в высшей степени похожие на реальные. Метод регистрации изображения, основанный на интерференции световых волн.

Данный метод был предложен в 1947 году английским физиком (венгерского происхождения) Денешем Габором (1900–1979), он же ввёл термин «голограмма» и получил «за изобретение и развитие голографического принципа» Нобелевскую премию по физике в 1971 году.

Рассеянные объектом волны характеризуются амплитудой, фазой и направлением. В обычной фотографии регистрируется только амплитуда световых волн, и её распределение в пределах двумерного светоприёмника. Для этого используется объектив, строящий действительное изображение объекта записи. Полученное плоское изображение может создавать только иллюзию объёма за счёт перспективы, светотени и перекрытия объектами друг друга. Стереофотография позволяет с помощью двух и более объективов более достоверно имитировать объём за счёт свойств бинокулярного зрения, но даёт возможность наблюдать записанные объекты с единственной точки.

В голографии, кроме амплитуды, регистрируются также фаза и направление световых волн с помощью интерференции, преобразующей фазовые соотношения в соответствующие амплитудные. При этом объектив не требуется, а полученная голограмма позволяет менять точку наблюдения произвольно, а в некоторых случаях и «заглядывать» за объект. При записи голограммы складываются две волны: одна из них идёт непосредственно от источника (опорная волна), а другая отражается от объекта записи (объектная волна). В месте сложения этих волн размещают фотопластинку или иной регистрирующий материал. В результате сложения объектной и опорной волн возникает неподвижная интерференционная картина, которая регистрируется фотопластинкой в виде микроскопических полос потемнения, соответствующих распределению электромагнитной энергии в этой области пространства.

Если проявленную пластинку осветить волной, близкой к опорной, то записанная интерференционная картина за счёт дифракции преобразует свет в волну, близкую к объектной. Таким образом, при воспроизведении голограммы образуется волновое поле, соответствующее записанному по амплитуде, фазе и направлению. В результате зритель видит в месте расположения объекта съёмки относительно фотопластинки его мнимое изображение. Вторая волна, образованная при освещении голограммы, образует действительное изображение. Любая голограмма является способом сохранения информации об электромагнитной волне в виде интерференционной картины (максимумов и минимумов пучностей) методом физической записи в специальной среде об отражённом от объекта, рассеянном волновом фронте электромагнитного излучения, его амплитуде (яркости) и сдвиге фазы (объёме) в некоторой точке с возможно меньшей потерей информации, либо имитации такой картины специальными голографическими методами.

В 1962 году американские оптики и радиофизики Эммет Лейт (1927–2005) и Дж. Юрис Упатниекс (род. 1936) усовершенствовали схему Габора, разделив предметный и опорный пучки, которые стали теперь пересекаться непосредственно перед фотопластинкой. Это позволило, во-первых, голографировать непрозрачные предметы сложной формы, а во-вторых, разнести восстановленные изображения в пространстве. Схема Лейта – Упатниекса стала основой современных голографических установок.

Граммофон

Впервые устройство, позволяющее записывать звук, было создано в 1857 году Леоном Скоттом. Он назвал его фоноавтографом. Игла, которой передавались колебания звуковой диафрагмы, вычерчивала кривую на поверхности вращавшегося цилиндра, покрытого слоем сажи. Однако воспроизвести записанный на саже звук было невозможно.

Знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон в 1877 году создал первую «говорящую машину» – фонограф, позволявшую воспроизводить звук.

Принцип фонографа был практически тот же, что у телефона. Звуковые волны с помощью трубы приводились к пластинке из очень тонкого стекла или слюды и резцом, прикрепленным к ней, записывались на быстро вращающийся вал, покрытый оловянной фольгой. На фольге получались следы, форма которых соответствовала колебаниям пластины и, следовательно, падающим на нее звуковым волнам. Этой полосой листового олова можно было пользоваться для получения на том же приборе тех же звуков.

При равномерном вращении полосы, резец, прикрепленный к пластинке, проходил вдоль сделанной им ранее борозды. И получались те же самые колебания. Таким образом, фонограф воспроизводил всякий разговор, пение и свист.

Первые приборы Эдисона, созданные в 1877 году хрипели, чрезмерно усиливали некоторые звуки, совсем не воспроизводили другие, да и звук можно было различить, лишь приложив ухо к диафрагме. Игла, переходя из одного углубления в другое, испытывала собственные колебания, передававшиеся в виде сильных шумов.

Эдисон упорно работал над улучшением фонографа. После многих экспериментов был найден подходящий материал для валиков – сплав воска и растительных смол, точный состав которого Эдисон держал в секрете. В 1878 году он основал фирму по производству фонографов. Одновременно во всех газетах была развернута реклама этого изобретения. Уверяли, что фонограф можно будет применять для диктовки писем, издания звуковых книг, воспроизведения музыки, изучения иностранных языков, записи телефонных сообщений и многих других целей.

Однако новый усовершенствованный фонограф не получил широкого распространения. У него и цена была высокая, и валик заполнялся всего за несколько минут. А после нескольких прослушиваний он разрушался. С воскового валика невозможно было получить копии. Всякая запись была уникальной и с порчей валика пропадала навсегда.

Все эти недостатки были преодолены Эмилем Берлинером, который в 1887 году получил патент на другой звукозаписывающий прибор – граммофон. Принцип устройства у них был одинаковый, но игла в записывающем аппарате Берлинера располагалась параллельно плоскости диафрагмы и чертила извилистые линии (а не борозды, как у Эдисона). Кроме того, вместо громоздкого и неудобного валика Берлинер избрал круглую пластинку.

На диск большого диаметра с бортиком устанавливали предназначенный для записи звука полированный цинковый диск. Сверху на него наливали раствор воска в бензине. Диск-ванну вращали с помощью ручки, а система шестерней и ходового винта связывала вращение диска с ходом записывающей мембраны, укрепленной на стойке.

Когда бензин испарялся, на диске оставался очень тонкий слой воска и диск был готов к записи. Нанесение звуковой канавки Берлинер производил почти так же, как Эдисон, при помощи записывающей мембраны, снабженной трубкой с небольшим рупором и передававшей свои колебания иридиевому острию.

С такого диска легко можно было получить копии. Их делали с помощью гальванопластики, открытой в 1838 году русским электротехником Морицем Якоби.

Пластинки поначалу делали из какого-нибудь пластического материала: целлулоида, эбонита, всевозможных восковых масс и др. Самая первая в истории граммофонная пластинка была изготовлена Берлинером в 1888 году из целлулоида.

Граммофонные пластинки, поступившие в начале 1890 годов в продажу, были из эбонита. Но и целлулоид, и эбонит плохо поддавались прессовке и недостаточно точно воспроизводили рельеф матрицы. Проделав множество опытов, Берлинер в 1896 году создал специальную шеллачную массу (в состав ее входили шеллак – смола органического происхождения, тяжелый шпат, зола и некоторые другие вещества), которая оставалась потом на протяжении многих десятилетий основным материалом для изготовления пластинок.

Проигрывание пластинок происходило на специальном устройстве – граммофоне. Первоначально граммофон приводился в движение от руки, а затем стал устанавливаться на ящик с часовым механизмом. И на этом граммофоне звук воспроизводился с треском и искажениями, тем не менее это изобретение имело огромный коммерческий успех – за десять лет граммофоны распространились по всему миру и проникли во все слои общества. К 1901 году было выпущено уже около четырех миллионов пластинок. Фонографы не могли выдержать конкуренции с творением Берлинера, и Эдисону пришлось свернуть их производство.

Громоотвод

Никто не мог понять, почему некоторые высокие здания часто страдали от молний, а другие – нет.

Найти этому правильное научное объяснение люди смогли, когда открыли явление электричества.

В январе 1746 года Питер ван Мушенброк из Лейдена (1692–1761) изобрел электрический конденсатор – знаменитую лейденскую банку, в которой можно было накапливать и некоторое время сохранять электрические заряды.

Бенджамен Франклин (1706–1790) ввел в науку понятие положительного и отрицательного электричества.

Когда мы пользуемся словами «батарея», «конденсатор», «проводник», «заряд», «разряд», «обмотка», мы вряд ли помним о том, что Франклин первым дал названия всем этим вещам.

Теория статического электричества помогла Франклину сделать сенсационное открытие – он первым доказал, что молния, с грохотом прорезающая небо, и искра, полученная с помощью лейденской банки, это одно и то же явление, только в разных масштабах.

Когда стала ясна электрическая природа молнии, Франклин смог осуществить главное изобретение своей жизни – громоотвод.

Франклин в июне 1752 года провел свой опыт и убедился, что его идея заряженности грозовых облаков электричеством блестяще подтвердилась.

К осени 1752 года на крыше своего дома в Филадельфии Франклин установил заземлённый металлический стержень. Этот громоотвод был испытан при первой весенней грозе 12 апреля 1753 года и блестяще подтвердил своё предназначение.

Есть предположение, что Россия, где величайшее открытие века – громоотвод – официально было применено намного позднее, чем в европейских странах, оказалось, опередила их в этом отношении.

Это подтверждает громоотвод Невьянской башни. Невьянский железоделательный завод возник на рубеже двух веков и выплавил первый чугун 15 декабря 1701 года. Завод строился казной и был сначала предприятием государственным. Затем он был передан тульскому оружейных и железных дел мастеру Никите Демидову. Начав восстановление и расширение завода, Никита Демидов вскоре передал бразды правления старшему сыну Акинфию, который и стал руководителем Невьянского завода на многие годы. На Невьянском заводе работало 420 опытных специалистов – молотовых, доменных, дощатых мастеров, подмастерьев, кузнецов и других рабочих. Через два десятилетия после пуска завод давал чугуна и железа намного больше, чем все казённые заводы Урала вместе взятые. Начальник уральских и сибирских горных заводов генерал де Геннин написал Петру Первому об Акинфии Демидове: «…такого в заводском деле искусного человека едва сыскать можно».

На Невьянском заводе при Акинфии Демидове вводились различные технические новшества: каменная башня с первой в мире своеобразной конструкцией железочугунных балок в зонах растяжения верхних этажей – восьмериков, первая в России частная химическая лаборатория для опробования руд, наиболее крупная в России коллекция руд, башенные часы-куранты с колоколами, громоотвод.

Как и любое современное устройство для грозовой защиты, громоотвод Невьянской башни состоит из трёх частей: молниеприёмника, молниеотводов и заземления.

Молниеприёмник представляет собою вертикальный металлический стержень, на который насажен шар диаметром около тридцати сантиметров с толщиной металла около одного миллиметра.

На наружной поверхности шара когда-то были наглухо прикреплены два с половиной десятка полых треугольных остроконечных шипов длиною до сорока сантиметров из такого же, как и шар, металла. Шипы вместе с выступающей из шара вертикальной осью выполняли роль заостренных стержней для притяжения ударявших в башню молний. От ударов молнии многие лучи полностью разрушены, а на некоторых, частично или полностью сохранившихся, видны оплавленные отверстия.

Шар, или, как его называли в старое время из-за шипов-лучей, шар-солнце, через отверстия в нижней и верхней своих частях крепился муфтами к вертикальному металлическому стержню, который служил одновременно и осью для двухметрового флага-флюгера, расположенного под шаром.

По данным спектральных анализов вертикальный стержень и муфты крепления к нему шара-солнца содержат совершенно одинаковое количество примесей – кремнезема, хрома, марганца и никеля. В составе железных флага-флюгера и шара с шипами содержание этих же элементов также одинаково. Отсюда можно заключить, что флюгер и шар-солнце изготавливались и монтировались на вертикальной оси одновременно.

Об этом же говорит и то, что при установке оси, выступающей над шпицем башни более чем на полтора метра, заранее предусматривалось место для флага-флюгера (высота семьдесят два сантиметра) и для шара-солнца (диаметр около тридцати сантиметров).

Металлическая ось, на которой вращается флаг-флюгер и крепится шар-солнце, своей нижней и средней частями накрепко входит в прямоугольные отверстия в двух поперечных горизонтальных металлических балках. Эти балки своими концами уходят вовнутрь кирпичной кладки шпица и скрепляют её. Внутри этой кладки проходят вертикальные металлические стержни, составляющие каркас шпица.

Не будь каркаса, шпиц был бы разрушен, так как вибрация поперечных балок при вращении флюгера расшатала бы стенки, толщина которых всего лишь длина башенного кирпича, то есть примерно около трети метра.

Каркас шпица соединён с продольными металлическими прутьями-полосами, вмонтированными внутри кирпичной кладки ярусов и четверика и уходящими в землю под башню. Многочисленные железные выступы, расположенные через равные промежутки с внутренней стороны стен башни, подтверждают наличие этих металлических полос.

В 1978 году Невьянскую башню исследовал кандидат технических наук В. М. Слукин. С помощью современных геофизических методов и совершенных приборов он выявил аномалии, позволяющие предположить, что внутри западной стены четверика башни проходят вертикальные металлические стержни.

Смотритель Невьянской башни А. И. Саканцев считает, что балконы башни имеют связь с землей, то есть заземлены, хотя никаких металлических проводников ни с наружной, ни с внутренней сторон не видно.

Вывод напрашивается сам: без хороших молниеотводов и заземления башня могла быть не единожды разрушена при попадании в неё молнии. А молния ударяла в неё не однажды. Об этом можно судить по многочисленным следам ударов на поверхности шара-солнца и шипов. Да и простейшие расчёты говорят об этом же.

Если бы удалось установить, кто предложил устроить громоотвод на Невьянской башне, были ли чертежи громоотвода, тогда смело и определённо можно было утверждать, что Акинфий Демидов на четверть века опередил открытие американского изобретателя.

Детектор лжи

Необходимость выявления лжи возникла с того момента, когда человек начал объединяться в сообщества. Эту задачу, как правило, решали наиболее мудрые члены сообщества – вожди, старейшины, судьи. Из истории известно, что у разных народов были выработаны разнообразные специальные техники и ритуалы для распознания обмана и изобличения лжеца.

Эксперты прибегали к наблюдению за динамикой отдельных физиологических процессов (слюноотделение, двигательная активность рук).

Реакция острых психических переживаний человека может проявляться и во многих других физиологических процессах. Например, сам принцип диагностики по пульсу уже был хорошо известен с древнейших времён в кругу образованных людей.

В 1879 году доктор Мари Габриэль Ромэн Вигуру обнаружил, что электрическое сопротивление кожи человека изменяется от психических переживаний или страха. Это открытие в дальнейшем поспособствует изобретению психогальванометра.

В 1895 году тюремный психиатр начал использовать первый прибор для проверки осужденных и подозреваемых. Он назывался гидросфигмограф. Такой прибор мог регистрировать изменения кровяного давления и пульса в зависимости от поставленных человеку вопросов. В 1902 году при помощи этого нового устройства смогли оправдать обвиняемого в совершении преступления.

Витторио Бенусси считал, что человека, который лжет, может выдать дыхание. И в 1914 году он начал использовать прибор – пневмограф – который измерял частоту и амплитуду дыхания. Критерием оценки было то, что если дыхание человека замедлялось, значит он ответил правду.

Первый полиграф, который могли использовать в вынесении результата суда, был создан в 1921 году. Его создателем был студент-медик Калифорнийского университета Джон Ларсон (1892–1965). Именно он зарегистрировал одновременное изменение физиологических процессов для детекции лжи. Он измерял пульс, кровяное давление и дыхание. Он также стал применять вместе с детекцией лжи и тест с вопросами, которые не относились к преступлению. Этот полиграф стал настоящим открытием и в наше время полиграф Ларсона считается одним из самых значимых изобретений.

Американец Лэнэрд Килэр (1903–1949) изобрел всемирно известный полиграф Килэра, на который он получил патент в 1931 году. Полиграф Килэра стал наиболее широко используемым полиграфом в мире в течение следующих трех десятилетий, в результате чего Килэр считается «отцом современного полиграфа».

Классический детектор лжи – это многоканальный регистратор психофизиологических параметров организма человека: дыхания, пульса, сопротивления кожи. Принцип работы прибора основан на предположении, что во время произнесения заведомой лжи человек испытывает микростресс, который регистрируется прибором. Для получения достоверных сведений при тестировании на полиграфе нужен не только хороший прибор, но не менее важна квалификация оператора, а также грамотно разработанная методика проведения опроса.

Детекторы, использующиеся в криминалистике с 1920 годов, определяют, лжет человек или говорит правду, по физиологическим параметрам: кровяному давлению, дыханию, потоотделению. Так что кристально честные, но нервные люди, когда их тестируют такими детекторами, кажутся совершеннейшими врунами, а хладнокровные лжецы представляются образчиками правдивости.

Дизельный двигатель

Поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распыленного топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха. Изобрел его Рудольф Дизель в 1897 году.

Рудольф Дизель родился в Париже в семье переплетчика книг Теодора Дизеля и Элизы Штробель 18 марта 1858 года. Но в 1870 году семья уехала из занятой немецкими войсками столицы Франции в Лондон во время Франко-Прусской войны. До окончания войны мать отправила Рудольфа в Аугсбург к тете и дяде-профессору. В 1871 году Рудольф поступил на обучение в Королевское Земское училище в Аугсбурге, где его дядя преподавал математику. После окончания училища в 1873 году с отличием юноша поступил в только что открывшуюся Техническую Школу в Аугсбурге. Спустя два года он получил стипендию в Королевском Баварском Политехническом институте в Мюнхене.

Техническое образование позволило ему при разработке своего устройства использовать более ранние наработки, например, идеи Сади Карно от 1824 года, известные как «цикл Карно». Дизель предложил свой способ практической реализации этой идеи и получил патент на двигатель 23 февраля 1892 года, а в 1893 году выпустил брошюру на эту тему. Позже он запатентовал несколько вариантов конструкции. В 1895 году получил патент на двигатель в США. А действующий образец построил в 1896 году. Несколько предыдущих оказались нерабочими, а этот заработал. Изобретатель назвал его «дизель-мотором». Этот мотор был успешно испытан 28 января 1897 года. После этого Дизель активно занялся продажей лицензий на новый двигатель.

Этот двигатель был больше и тяжелее паровых машин того времени, работал на растительных маслах или легких нефтепродуктах. Первоначально в качестве идеального топлива изобретатель предлагал каменноугольную пыль, ведь в Германии было много угля и совсем не было месторождений нефти. Однако эксперименты показали полную непригодность угольной пыли в качестве топлива. Во-первых, из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; во-вторых, возникали большие проблемы с подачей пыли в цилиндры.

Независимо от Дизеля в 1898 году на Путиловском заводе в Петербурге инженер Густав Тринклер построил первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», то есть дизельный двигатель в его современном виде с форкамерой, который назвали «Тринклер-мотором». Русская конструкция, появившаяся на полтора года позднее немецкой и испытанная на год позднее, оказалась гораздо более совершенной и перспективной. Однако под давлением Нобелей и других обладателей лицензий Дизеля работы над двигателем в 1902 году были прекращены.

Эммануил Нобель приобрел лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля в 1898 году. Двигатель приспособили для работы на нефти, а не на керосине. С 1899 году Механический завод «Людвиг Нобель» в Петербурге развернул массовое производство дизельных двигателей. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже двигатель получил Гран-при. Он стал называться в Европе «русский дизель».

Примерно 30 лет такие двигатели широко применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива с воздушными компрессорами не позволяли применять дизельные двигатели в высокооборотных агрегатах. Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессора сделали невозможным применение первых дизельных двигателей на автотранспорте.

В 1920 годы немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал двигатель, и его стали применять как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта, для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях.

В середине XX века дизели начали устанавливать на легковых и грузовых автомобилях из-за их экономичности и долговечности и меньшей токсичности выбросов в атмосферу. Все ведущие европейские производители автомобилей в настоящее время имеют модели с дизельным двигателем.

На железной дороге также есть локомотивы с дизельным двигателем – это тепловозы. Они являются основным видом локомотивов на неэлектрифицированных участках.

Динамит

Динамит – взрывчатая смесь на основе нитроглицерина с поглотителем и другими добавками. Нитроглицерин в чистом виде очень опасен и неудобен для применения. Поэтому для широкого использования этой мощной взрывчатки были найдены твёрдые абсорбенты, пропитка которых нитроглицерином делала его относительно безопасным для хранения и использования. Помимо абсорбента, динамит может содержать и другие вещества. Вся масса обычно спрессовывается в цилиндрическую форму и помещается в бумажную или пластиковую упаковку-патрон. Подрыв заряда осуществляется с помощью капсюля-детонатора.

Динамит был запатентован Альфредом Нобелем (1833–1896) 25 ноября 1867 года и до середины XX века использовался как основное взрывчатое вещество в горном деле, уступив затем своё место более безопасным и менее дорогим составам.

Нитроглицерин открыл в 1846 году итальянский химик Асканьо Собреро (1812–1888), опубликовав своё открытие в следующем году. Вещество оказалось сильной взрывчаткой, но очень опасной в обращении. Для его производства было построено несколько заводов, в том числе в России. Русский химик Николай Зинин и его помощник Василий Петрушевский исследовали нитроглицерин и искали безопасные способы его применения. Их учеником был молодой Альфред Нобель.

Начиная с 1859 года Альфредом Нобелем, его отцом и младшим братом ставились эксперименты над взрывчатым жидким нитроглицерином. Для его производства было построено несколько заводов в Европе и Америке. Альфред ясно увидел преимущества нитроглицерина над порохом, что в дальнейшем позволило бы более широко использовать его в технике.

В 1863 году Нобель определил, что детонацию нитроглицерина можно вызвать подрывом гремучей ртути, что упростило его практическое применение и привело к изобретению Нобелем усовершенствованного капсюля-детонатора, употребляющегося и поныне, – эта разработка некоторыми авторами оценивается даже выше изобретения динамита. Альфред Нобель также изобрёл способ промышленного непрерывного получения нитроглицерина в инжекторе, смешивающем глицерин и азотную кислоту.

По широко распространённой легенде, начало изобретению динамита было положено случайным открытием в 1866 году: бутыли, в которых нитроглицерин был предназначен к перевозке, были уложены в кремнистую землю (кизельгур), причём одна из бутылей дала течь, часть нитроглицерина вытекла и была поглощена кремнистой землей. Нобель якобы обратил внимание на то, что получившийся смоченный нитроглицерином кизельгур не выделяет жидкости даже при сильном давлении, а при подрыве капсюлем гремучей ртути взрывается с силой, только немного уступающей чистому нитроглицерину в количестве, поглощённом кремнистой землёй.

На самом деле Нобель, с целью упростить применение нитроглицерина, приступил к широкомасштабным исследованиям впитывающих нитроглицерин материалов в 1864 году, испытав последовательно бумагу, порох, опилки, вату, уголь, гипс, кирпичную пыль и другие материалы. К концу года было обнаружено, что наилучшие результаты даёт кизельгур, на котором Нобель и остановился. Весь 1865 год ушёл на оттачивание состава и метода производства взрывчатки, а в 1866 году динамит был представлен публике.

Эта разработка Нобеля оказалась чрезвычайно важной: она давала возможность полностью отказаться от употребления нитроглицерина в жидком виде. Впитанное порошкообразными поглотителями, это взрывчатое вещество стало намного безопаснее в обращении. Изобретение было сразу оценено современниками: уже в 1868 году Альфред Нобель и его отец были награждены Золотой медалью Шведской академии наук «За заслуги в использовании нитроглицерина как взрывчатого вещества».

Вещества-поглотители, пропитанные нитроглицерином, были названы «динамитами», и в 1867 году А. Нобель взял патент на приготовление так называемого «кизельгур-динамита», или, иначе, «гур-динамита», содержащего от 30 до 70 % нитроглицерина.

Альфред Нобель был третьим сыном Эммануэля Нобеля (1801–1872). В раннем детстве переехал с семьей в Санкт-Петербург, где Эммануэль начал работу по разработке торпед. В 1859 году этим стал заниматься второй сын Эммануэля, Людвиг Эммануэль Нобель (1831–

1888). Альфред, вынужденный вернуться в Швецию с отцом после банкротства семейного дела, посвятил себя изучению взрывчатых веществ, особенно безопасному производству и использованию нитроглицерина.

От производства динамита, других взрывчатых веществ и от разработок нефтяных полей Баку (Товарищество «БраНобель»), в которых он и его братья Людвиг и Роберт играли весомую роль, Альфред Нобель накопил значительное состояние.

Ошибочная публикация в 1888 году некролога Нобеля в одной из французских газет с порицанием изобретения им динамита считается тем событием, которое подтолкнуло Нобеля к решению оставить после своей смерти некое более ценное наследие.

27 ноября 1895 года в шведско-норвежском клубе в Париже Нобель подписал свое завещание, согласно которому большая часть его состояния должна была пойти на учреждение премии, присуждаемой вне зависимости от национальности.

Фонд Нобелевской премии на тот момент составила сумма в 31 миллион крон. Динамо-машина

Динамо-машина была первым электрическим генератором, который стал применяться в промышленности. Электрический генератор – устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.

Динамо-машина состоит из катушки с проводом, вращающейся в магнитном поле, создаваемом статором, или наоборот: вращается магнит, а катушка неподвижна. Энергия вращения согласно закону Фарадея преобразуется в переменный ток, но поскольку в XIX веке не умели практически использовать переменный ток, использовали щёточно-коллекторный узел для того, чтобы инвертировать изменяющуюся полярность (получить постоянный ток на выходе). В результате получался пульсирующий ток постоянной полярности.

Венгерский физик, электротехник и изобретатель Аньош Иштван Йедлик (1800–1895) в 1827 году сконструировал первую в мире динамо-машину. Он сформулировал концепцию динамо-машины по меньшей мере за 6 лет до Сименса и Уитстона. Однако он практически не объявлял о своём изобретении вплоть до конца 1850 годов, потому что думал, что он не первый, кто это сделал. Суть его идеи состояла в использовании вместо постоянных магнитов двух противоположно расположенных электромагнитов, которые создавали магнитное поле вокруг ротора. Изобретение Йедлика на десятилетия опередило его время. В 1829 году он сделал первый малый электродвигатель (на четыре года раньше М. Фарадея). Открыл возможность перехода электрической энергии в механическое вращательное движение электромагнитным способом.

Пройдя ряд менее значимых открытий, динамомашина стала прообразом, из которого появились дальнейшие изобретения, такие как двигатель постоянного тока, генератор переменного тока, синхронный двигатель, роторный преобразователь.

До того как был открыт переменный ток, огромные динамо-машины, вырабатывающие постоянный ток, были единственной возможностью для выработки электроэнергии. Сейчас динамо-машины являются редкостью.

Динамореактивный гранатомёт

Базука (англ. Bazooka) – американское название динамореактивного (без отдачи при выстреле) ручного противотанкового гранатомёта (иногда базукой называют любой гранатомёт). Является переносной ракетной установкой, а не безоткатным орудием – граната имеет ракетный двигатель.

Американский гранатомёт M1 был одной из наиболее оригинальных разновидностей пехотного противотанкового оружия Второй мировой войны. Название «базука» после войны стало нарицательным и часто используется для обозначения противотанкового гранатомёта вообще, прежде всего в США (и вообще какого-либо большого и мощного орудия). Название происходит от медного духового музыкального инструмента в виде раздвижной прямой полой трубы, изобретённого в начале XX века американским комиком Бобом Бёрнсом.

Этот гранатомёт был сконструирован в ходе работ над ракетным оружием, проводившихся, начиная с 1930 года, на испытательном полигоне Абердин в штате Мэриленд.

Вступив в декабре 1941 года во Вторую мировую войну, американцы обнаружили простой факт – их пехотным подразделениям почти нечего противопоставить танкам противника. Среди спешно созданных средств была винтовочная граната на основе кумулятивного снаряда, предложенного швейцарским изобретателем А. Мохоптом, но для надежного поражения танков на дальностях 100 м и далее требовался другой принцип метания и способ доставки заряда.

Кумулятивный заряд, твердотопливный ракетный двигатель с электрическим воспламенением, пуск с плеча – все это было известно задолго до Второй мировой войны. Но первыми довести это сочетание до серийного боевого противотанкового средства смогли американцы, слегка опередив германского противника с их РПГ «Панцершрек» и «Панцерфауст», у нас известного как фаустпатрон, (что совершенно неправильно, это два разных представителя противотанкового оружия).

Лесли Скиннер из Артиллерийско-технического управления предложил реактивный двигатель на основе бездымного пороха. Выбрали схему с калиберной оперенной гранатой и пусковой трубой достаточной длины, чтобы заряд двигателя сгорал в ее пределах. Ускорить работу заставили сведения об опытном германском легком реактивном устройстве. Работу над реактивной гранатой по поручению полковника Скиннера вел второй лейтенант Э. Юл

при участии полковника К. Н. Хикмана.

В мае 1942 года на Абердинском полигоне был продемонстрирован реактивный ручной гранатомет Т1.

На вооружение Армии США противотанковый гранатомет принят 24 июня 1942 года под обозначением M1.

Дирижабль Циолковского

Константин Эдуардович Циолковский родился в 1857 году в деревне Ижевское под Рязанью. Его отец работал лесником, а мать была домохозяйкой. В 1860 году семья переехала в Рязань. В 9-летнем возрасте Константин заболел скарлатиной, которая привела к резкому снижению слуха. В 1868 году Циолковские вновь переезжают. В этот раз в Вятку, где отец получает должность столоначальника в Лесном отделении, а дети начинают учиться в гимназии. В 1859 году в Петербурге умер старший брат, Дмитрий, а на следующий год умерла мать.

В 1873 году Циолковского за плохую успеваемость отчислили из гимназии. На самом деле он почти не слышал, что говорили учителя у доски. Всю дальнейшую жизнь он будет учиться в домашних условиях, читая книги.

С 19 лет он стал репетитором, при этом все время старался показать работу механизмов на наглядных примерах, а механизмы мастерил самостоятельно.

В 1878 году Циолковский возвратился в Рязань, где получил диплом учителя, сдав все необходимые экзамены. В свободное время он изучал теорию аэростатов. В 1892 году он переехал в Калугу, где смог заниматься науками, связанными с космосом, и зарабатывать на жизнь, преподавая арифметику и геометрию. Для своих опытов он соорудил специальный тоннель, где изучал реактивное движение.

Первый технически обоснованный проект большого грузового дирижабля Циолковский предложил еще в 1880 годах. Он предлагал построить огромный – объемом до 500 000 кубометров – дирижабль жесткой конструкции с металлической обшивкой. Проверить его расчеты и сделать конструкторские разработки смогли только в 1930 годы сотрудники «Дирижаблестроя» СССР (работал в 1932–1940 годах), и они показали обоснованность этой концепции. Однако дирижабль построить так и не удалось: по большей части работы по крупным дирижаблям из-за многочисленных аварий были свернуты не только в СССР, но и во всем мире.

Кстати, когда Циолковский разрабатывал эту конструкцию, слово «дирижабль» еще не придумали, и он писал про «управляемый аэростат». В то время аэростаты были с оболочками из прорезиненной ткани, а Константин Эдуардович хотел построить цельнометаллический.

В тканевых аэростатах ткань быстро изнашивалась и срок службы был небольшим. Кроме того, из-за проницаемости ткани водород, которым тогда наполняли аэростаты, улетучивался, а внутрь оболочки проникал воздух. Образовывался гремучий газ (водород + воздух), достаточно было случайной искры, и происходил взрыв.

Результатом теоретических разработок Циолковского стало объемистое сочинение «Теория и опыт аэростата, имеющего в горизонтальном направлении удлиненную форму» (1885–1886). В нем было дано научно-техническое обоснование создания совершенно новой и оригинальной конструкции дирижабля с тонкой металлической оболочкой. Циолковский привел чертежи общих видов аэростата и некоторых важных узлов его конструкции. Объем оболочки должен был быть изменяемым, дирижабль наполнялся горячим воздухом. Высоту подъема дирижабля можно было регулировать с помощью отдельно разработанной системы подогрева.

Денег на постройку у ученого не было, и он попросил субсидию у разных организаций вплоть до Генерального штаба армии. Везде отказали. Работа не получила признания и среди ученых. И только при Советской власти, в 1931 году, на комбинате «Дирижаблестрой» попытались построить дирижабль конструкции Циолковского, но это не удалось из-за низкого технологического уровня предприятия. Была только построена и испытана модель дирижабля объемом в 1000 кубометров. Инженеры убедились в работоспособности основных теоретических предположений Циолковского и преимуществах его цельнометаллического дирижабля.

Дирижабль

Анри Жиффар (1825–1882) – французский изобретатель в 1852 году построил аэростат сигаровидной формы, длиной 44 м и диаметром 12 м, вмещавший 2500 м3 газа и снабжённый воздушным винтом, который приводился во вращение паровой машиной мощностью в 3 л. с. (2,2 кВт). Масса самой машины составляла 50 кг, а вместе с котлом – 150 кг, таким образом удельная масса двигателя составляла 50 кг/л. с. или 68 кг/кВт. Для придания аппарату устойчивости и управления его курсом был предусмотрен особый руль-парус.

На этом управляемом аэростате (дирижабле) Жиффар поднялся 24 сентября 1852 года с парижского ипподрома. Довольно сильный ветер, по его собственным словам, препятствовал поступательному движению аэростата (так как располагаемой мощности машины не хватало для его преодоления), однако ему удалось выполнить повороты и боковые движения с помощью винта и руля. Затем изобретатель поднялся на своём аппарате на высоту около 1800 м, где смог передвигаться горизонтально и благополучно спустился на землю вблизи г. Трапп. Таким образом, Анри Жиффар стал первым в истории человеком, которому удалось совершить полёт на аэростате с помощью парового двигателя.

Это был первый в мире дирижабль с паровым двигателем. Долгоиграющая пластинка

В 1948 году крупнейшая по тем временам и одна из старейших фирм грамзаписи США «Columbia» впервые выпустила так называемую долгоиграющую пластинку, или Long Play (LP), рассчитанную на скорость вращения 33⅓ об/мин. Способы увеличения длительности звучания производились и раньше – например, во время Второй мировой войны в Соединённых Штатах выпускались «В»-диски. Выпуск долгоиграющих пластинок был продиктован в основном конкурентной борьбой с магнитными аудионосителями. Чтобы конкурировать по цене с лентами или не потерять в качестве звучания, был изобретён новый материал – винилат. Это новшество дало возможность значительно расширить диапазон записываемых частот до 50–16 000 Гц, полностью сохранить тембр звука, а также увеличить динамический диапазон записи до 50–57 дБ, снизить уровень шумов и намного продлить качественное звучание.

Долгоиграющие пластинки типа LP предназначались только для электроакустического воспроизведения с помощью электропроигрывателей и электрофонов.

Изобрел долгоиграющую пластинку Питер Карл Голдмарк (1906–1977). Во времена Второй мировой войны существовали лишь пластинки со скоростью вращения 78 об/мин. Кроме некачественного звучания, большим неудобством было ограничение по времени. Одна сторона звучала лишь 5 минут. Голдмарк вспоминал 1945 год: «Я был на вечеринке, слушал Брамса в исполнении великого Горовица. Вдруг раздался щелчок – самый ужасный звук, когда-либо изобретенный человеком – прямо посреди музыки. Кто-то поспешил перевернуть пластинку. Настроение было испорчено». Вот Питер Карл Голдмарк и решил изобрести LP, долгоиграющую пластинку.

Нельзя недооценивать масштабов, в которых она изменила сам процесс создания музыки. Не ограничиваясь больше расчлененкой грампластинок с 78 об/ мин, музыканты могли создавать целостные произведения, а слушателям не нужно было вскакивать и менять пластинку каждые 5 минут.

Но до появления первой долгоиграющей пластинки она имела свою историю. Самым примитивным прообразом грампластинки можно считать музыкальную шкатулку, в которой для предварительной записи мелодии используется металлический диск, на который нанесена глубокая спиральная канавка. В определённых местах канавки делаются точечные углубления – ямки, расположение которых соответствует мелодии. При вращении диска, приводимого в движение часовым пружинным механизмом, специальная металлическая игла скользит по канавке и «считывает» последовательность нанесённых точек. Игла скреплена с мембраной, которая при каждом попадании иглы в канавку издаёт звук. Старейшей звукозаписью в мире считается запись, которая была сделана в 1860 году. Исследователи из группы изучения истории звукозаписи First Sounds обнаружили её 1 марта 2008 года в парижском архиве и смогли проиграть звуковую запись народной песни, сделанную французским изобретателем Эдуаром Леоном Скоттом де Мартенвилем с помощью устройства, в 1860 году называвшегося «фоноавтограф». В 1887 году американский инженер Эмиль Берлинер предложил использовать для записи носитель в форме диска. Работая над своей идеей, Берлинер сначала построил и опробовал прибор Шарля Кро, предложенный 20 лет назад, применив пластинку из цинка вместо хромовой. Эмиль Берлинер заменил валики дисками – металлическими матрицами, с которых можно было тиражировать копии. С их помощью и прессовались граммофонные пластинки.

В 1892 году был разработан способ гальванического тиражирования с позитива цинкового диска, а также технология прессования грампластинок из эбонита при помощи стальной печатной матрицы. Но эбонит стоил довольно дорого и в скором времени был заменён композиционной массой на основе шеллака – воскоподобного вещества, вырабатываемого тропическими насекомыми из семейства лаковых червецов, обитающих в юго-восточной Азии. Пластинки стали качественней и дешевле, а значит, доступнее, но их главным недостатком была малая механическая прочность – по хрупкости они напоминали стекло. Шеллачные пластинки выпускались до середины XX века, пока не были вытеснены более дешёвыми и небьющимися – из винилита (сополимера винилхлорида и винилацетата), виниловые пластинки.

Первые серийные пластинки имели диаметр 6,89 дюймов (175 мм) и назывались 7-дюймовыми. Этот старейший стандарт появился ещё в начале 1890 годов. Обозначаются такие грампластинки как «7″», где «″» – знак дюйма. В начале своей эволюции грампластинки имели высокую скорость вращения и большую ширину дорожки, что значительно снижало длительность звучания – всего 2 минуты на одной стороне. Двусторонними грампластинки стали в 1903 году, благодаря разработкам фирмы «Одеон». В этом же году появились первые 12-дюймовые (12″) грампластинки реальным диаметром 11,89″ (300 мм). До начала 1910 годов на них выпускали в основном отрывки из произведений музыкальных классиков, так как на них помещалось в общей сложности до пяти минут звучания.

Питер Карл Голдмарк стал изобретателем не только долгоиграющей пластинки, но и цветного телевидения, причем в 1940 году, когда Владимир Зворыкин еще оформлял патенты на телевидение обычное. Питер Голдмарк, чья нелюбовь к чтению дала толчок развитию мобильного аудио, стал главой издательства International Herald Tribune и полюбил чтение.

Дырокол

Это механическое устройство для пробивания отверстий в бумаге используется в основном в офисах.

Первым для собственных нужд дырокол придумал философ Иммануил Кант. Дырки в его дыроколе были диаметром почти 12 мм (11,6). Первые листы с такими отверстиями датированы декабрем 1799 года, и эта дата была объявлена датой первого употребления дырокола, изобретенного И. Кантом.

Фридрих Зеннекен родился 20 сентября 1848 года в Изерлон-Дрезхеде, Зауэрланд, в семье кузнеца. В 1875 году он основал коммерческое предприятие в Ремшейде, Вестфалия. Именно он разработал стиль «округлое письмо», которое потом стало образцом в Германии, и перо для этого. Он хотел сделать написанные строки визуально привлекательными, и чтобы этому письму было легко научиться. Впоследствии Зеннекен опубликовал книги по этой теме на нескольких языках.

В 1886 году он подал заявку в патентное бюро Бонна, чтобы запатентовать изобретенную им папку со скрепляющим механизмом для хранения бумаг. Механизм был достаточно простой. Главное, чтобы оба конца проволоки, на которые нанизывается бумага, сходились в одну точку – тогда листы можно легко перекидывать. А чтобы проволочный арочный механизм работал безотказно, расстояние между проволоками должно соответствовать расстоянию между винтовыми стержнями дырокола. Заодно он разработал и этот дырокол и тоже запатентовал его. Несложное приспособление, в котором два пробойника с режущими краями при нажиме рукоятки пробивают бумагу.

Оба изобретения, папка и дырокол, были должным образом зарегистрированы. С тех пор дырокол по устройству практически не изменялся, только несильно менял форму. Сейчас существуют дыроколы с одним ножом, позволяющие вырезать отверстия на любом необходимом расстоянии друг от друга. Появились дыроколы, пробивающие фигурные отверстия.

Жатка

Жатка – машина для скашивания сельскохозяйственных культур и складывания скошенной массы к молотилке. Ее впервые применил Сайрус Холл Маккормик (1809–1884) – американский изобретатель, основатель компании McCormick Harvesting Machine Company. Отец Маккормика в течение 28 лет работал над проектом молотилки на конной тяге, который так и не сумел завершить. В 1830 году он передал чертежи своему сыну Сайрусу, которому исполнился 21 год. Маккормик довёл проект отца до завершения, продемонстрировал молотилку в действии в 1831, а в 1834 году запатентовал изобретение. В 1847 году Сайрус Маккормик переехал в Чикаго и со своими двумя братьями основал небольшую компанию по продаже сельскохозяйственной техники. Маккормик вошёл в Список богатейших людей США 1918 года с состоянием 60 миллионов долларов (657 миллионов с учетом инфляции на 2002 год).

Жевательная резинка

Люди издревле что-то жевали для удовольствия. Это могли быть древесная смола, парафин, смола дерева мастики, бетель и всякое другое.

В 1848 году Джон Б. Кертис из штата Мэн организовал небольшое предприятие по производству сосновой резинки. Она была не очень популярна, потому что удалить ненужные примеси из сосновой смолы было технологически сложно и вкус от этого страдал. Датой изобретения современной жевательной резинки считается 28 декабря 1869 года, когда Уильям Финли Сэмпл из штата Огайо получил патент на жевательную резинку, то есть определенную комбинацию каучука с другими веществами, пригодными для приготовления жевательной резинки. Однако Сэмпл никогда не делал жевательную резинку для продажи. По одной из легенд генерал Антонио Лопес де Санта Ана привез в Америку привычку жевать смолу саподилового дерева – чикле и продал нью-йоркскому фотографу Томасу Адамсу ее часть. Адамс сначала хотел пустить чикле на резиновые изделия, игрушки, обувь, но там смола оказалась непригодной. Продажа парафиновой жвачки в аптеке натолкнула его на блестящую мысль. Он пожевал чикле, ему понравилось, и он решил продавать ее для жевания. Назывался товар «Adams New York № 1».

Но эта жвачка была без добавок или ароматизаторов. В 1884 году в продажу поступила жвачка «Black Jack» – первая жвачка со вкусом. Это был вкус лакрицы. Однако он быстро выветривался, пока в жвачку не догадались добавлять сахар и кукурузный сироп. Ее продавали целых сто лет.

Первая фруктовая жвачка, появившаяся в XIX веке, называлась «Tutti Frutti». Она продается до сих пор. И она же была первой жвачкой, которую стали продавать через автоматы в нью-йоркском метро.

В 1891 году один успешный продавец мыла, Уильям Ригли, обратил внимание на то, что покупатели приходят в его магазин не столько из-за мыла, сколько из-за двух пластинок жевательной резинки, прилагавшихся к покупке. Он усовершенствовал техническую сторону процесса и в 1892 году стал выпускать жвачку «Wrigley`s Spearmint», а через год и «Wrigley`s Juicy Fruit». Эти сорта популярны и по сей день. А еще именно Ригли придумал делать жвачку в форме пластинки, палочки и шарика.

Первоначально вкладыши со всякими знаменитостями прилагались к пачкам сигарет, и только в начале 1930 годов тот же Уильям Ригли придумал новый маркетинговый ход: изображения бейсболистов и героев комиксов появились в упаковках жвачки. Тираж картинок был небольшим, поэтому за ними стали охотиться коллекционеры. Распространению мятной жвачки в Америке поспособствовал «сухой закон». В те годы производители начали добавлять гвоздику или мяту в жевательную резинку для освежения дыхания. Даже бутлегеры продавали своим клиентам жевательную резинку, чтобы те, если задержат полицейские, не могли дать последним основания для ареста или наказания.

Железобетон

Жозеф Монье (1823–1906), один из изобретателей железобетона, был садовником. C 1861 года он искал методы, как делать садовые кадки более прочными. Обычные горшки и бочки из глины были слишком тяжёлыми и хрупкими. Деревянные были недолговечными. Особо проблематичными были кадки для пальм, сильные корни которых легко разламывали любой материал. Сначала он создал опалубку (вставил одну бочку во вторую с большим диаметром), затем залил промежуток цементным раствором. Так как и эти бочки были ещё слишком хрупкими, он вставил бочку в каркас из железной проволоки. Для красоты он замазал каркас цементным раствором. После затвердения получилась кадка удивительной прочности.

16 июля 1867 года он получил патент на свою укреплённую садовую кадку. Он продолжал свои эксперименты и получил ряд патентов в смежных областях: укреплённые железом цементные трубы и бассейны (1868), железоцементные панели для фасадов домов (1869), мосты из железоцемента (1873), железобетонные балки (1878). В 1886 году немецкий инженер Гюстав Вайс (1851–1917) купил патент Монье и усовершенствовал принцип железобетона. Его исследования и основание строительной фирмы Wayss & Freytag привели к распространению идеи Монье по всему миру.

Зажигалка

Потребность в огне человек испытывал всегда. Карманный огонь прошёл долгий путь. Устройство для получения огня в зависимости от конструкции и используемого топлива может быть газовой, бензиновой или электрической.

Немецкий химик Иоган Деберейнер (1780–1849) занимался изучением платины. Он получил губчатую, очень пористую платину в виде черной массы мельчайших крупинок («платиновая чернь»). Во время одного из опытов чернь в фарфоровой чашке случайно оказалась около прибора для получения водорода. Струя водорода попала на платиновую чернь, и водород вспыхнул и загорелся. Из этой случайности Иоганн смастерил колбу с водородом, подававшимся под давлением на эту самую платиновую чернь. Так в 1823 году появилось «огниво Деберейнера», фактически, первая зажигалка. Этот прибор вскоре стали продавать по всей Германии. Практичное и относительно безопасное огниво Деберейнера имело успех, его выпуск достиг 20 000 экземпляров к 1829 году. Оно производилось до 1880 года.

Сначала зажигалки делали из пистолетов, где ударный механизм служил для высекания искры, а вместо ствола делали коробочки с трутом. Далее додумались до фитиля, смоченного горючим веществом. Заменили ударный механизм на колёсико. В 1867 году компания Картье запатентовала первую относительно полноценную зажигалку. Правда, из-за несовершенного кремневого механизма она была не карманной. Да и делать их стали, сразу рассчитывая на богатые слои населения, у которых к тому времени в моде было курение. То есть делали их из серебра и золота, с пафосом и напыщенностью. Механизм зажигания всё ещё оставался откровенно неудобным.

В 1903 году австрийский химик Карл Ауэр фон Вельсбах предложил искусственный кремень для зажигалок из сплава церия, который, стачиваясь в порошок, вспыхивал искрами. В принципе, потому Австрия и считается родоначальником зажигалок, ибо там же и начались повальные попытки применения нового открытия. Так был изобретён механизм зажигалки, дошедший до нас фактически без изменений: колёсико с «кремнем», фитиль, ёмкость с топливом. Первые образцы не обладали изысканностью и удобством, но уже были вполне карманными.

Первая мировая подстегнула производство зажигалок, основное требование к которым – надёжность.

После Первой мировой войны было ещё несколько попыток изобрести что-то новое. Метаноловая бескремниевая зажигалка работала на том же принципе Деберейнера. В большое отделение (где внутри находится свёрнутый фитиль) заливался метанол (он же древесный спирт). На крышке зажигалки в маленькой её части находилась маленькая медная рамочка, на которой была натянута тончайшая платиновая проволока, а на ней – пара шариков той самой платиновой черни.

В 1926 году два английских инженера, Фредерик Чарльз Уайз и Уилли Гринвуд, занимались усовершенствованием конструкции зажигалок. Одна из идей привела к созданию нового вида бензиновой зажигалки, у которой ось колесика была расположена горизонтально, а не вертикально, как раньше. Это давало возможность прикурить папиросу одной рукой. Один из изобретателей (история не сохранила точных данных, кто именно) мечтал прикуривать папиросу одной рукой, поскольку потерял другую во время Первой мировой войны. Видимо, невозможность самостоятельно прикурить и была одной из причин, которая помогла проявиться изобретательскому таланту инженера.

Далее история зажигалок такова. Джордж Блэйсделл получил эксклюзивную лицензию на импорт австрийских зажигалок в США и закупил небольшую партию для продажи. Не сумев продать ни одной, он решил создать свою негаснущую зажигалку. В первую очередь Блэйсделл уменьшил размеры зажигалки так, чтобы она помещалась в ладони. Затем он соединил крышку с корпусом петелькой. Теперь можно было открывать и запаливать зажигалку одной рукой. Ветрозащитный экран вокруг фитиля он оставил неизменным, сохранив даже то же количество отверстий, какое было в австрийском прародителе. Немного усовершенствовал колёсико и кремень. Бензин заливался прямо в корпус, который из простого латунного сделался хромированным. Итак, новый товар был готов. Получил он название Зиппо. Звук откидывания крышки Зиппо тоже запатентован. Цена «ветрозащитной» зажигалки была $1.95. В пер вый же месяц было продано 82 штуки. Надёжность, удобство и доступная цена Зиппо быстро завоевали ей популярность, но все-таки основным достоинством Зиппо была торговая политика фирмы, выражавшаяся в практически бессрочной гарантии её продукции. Инженер Блэйсделл так полюбил своё детище, что поклялся, что внешность Зиппо не изменится, пока он жив. С начала 1930 годов конструкция зажигалок продолжала изменяться, но не принципиально.

Застёжка-липучка

Текстильная застёжка (в просторечии застежка-липучка, оригинальное название Velcro) – застёжка, действующая по принципу репейника. Изобретена в 1948 году швейцарским инженером Жоржем де Местралем (1907–1990).

Идея изобретения пришла Местралю в 1941 году. Он привык после прогулки с собакой снимать с её шерсти головки репейника. Однажды он рассмотрел их под микроскопом и увидел крохотные крючки, с помощью которых головки цепляются за шерсть животных (например, собак). Так у де Местраля появилась идея застёжки-липучки. На её реализацию у инженера ушли годы экспериментов, в результате которых изобретатель подобрал оптимальный материал – нейлон.

В 1955 году де Местраль смог наконец запатентовать своё изобретение. Застежка является удачным примером биомиметики. Другие названия: ворсистая молния, ворсовка, лента Velcro (фр. Velcro), лента-контакт, репейник, мампапа. В англоязычных странах застёжку называют «hook and loops», что дословно переводится как «крючки и петли», или «touch fastener» «застёжка от касания».

Разновидность застёжки представляет собой пару текстильных лент, на одной из которых размещены микрокрючки, на другой – микропетли. При соприкосновении двух лент микрокрючки и микропетли зацепляются, и одна лента «прилипает» к другой, за что застёжка и получила название «липучки». Застёжка широко применяемая в швейной и обувной промышленности и для спец-изделий.

Застежка-молния

Элиас Хоу родился в городе Спенсер штата Массачусетс. С детства он работал на ткацкой фабрике, где стал в итоге мастером-механиком.

В апреле 1845 года Элиас Хоу создал первую рабочую версию швейной машины и 10 сентября 1846 года получил патент США на разработку машины, использующую стежок типа «локстич» (закрытый, челночный стежок).

И до него изобретатели работали над механической швейной машинкой, например Бартелеми Тимонье и Уолтер Хант, но именно Хоу стал обладателем патента на ключевую технологию. Швейная машина Хоу могла делать прямые швы со скоростью до 300 стежков в минуту. Хоу не смог организовать производство и продажу машин у себя на родине и в 1846 году отправился в Англию, где продал права на использование своей машины на территории Великобритании Уильяму Томасу, производителю корсетов, обуви и зонтов. После возвращения в США Хоу обнаружил, что швейные машины похожей конструкции уже продаются, а машина Айзека Зингера выглядела усовершенствованной версией машины Хоу. Элиас подал в суд, и после 5 лет разбирательств, в 1854 году, суд признал приоритет Хоу, остальные производители должны были платить ему процент от продаж. Хоу и Зингер на какое-то время объединились и получали по 5 долларов со всех проданных швейных машин. Параллельно он пытался придумать быструю застежку и в 1851 году хотел получить патент на изобретение застежки-молнии, но тогда его идея не нашла отклика среди производителей одежды.

В начале 1870 годов над быстрой застежкой начал работать Уиткомб Джадсон. У него уже было 12 зарегистрированных патентов. Он по просьбе друга начал работать над застежкой, которая позволяла бы не наклоняться надолго и застегивать обувь одной рукой. Таким образом 7 ноября 1891 года была запатентована «застежка для обуви». Она представляла собой две цепочки: на одной – крючки, на другой – петельки, а сцеплялись они с помощью ключа-язычка. Если ключ перевернуть, то изделие расстегивалось. В 1894 году Джадсон смог привлечь инвесторов и основал свою компанию «Universal Fastener», которая занималась выпуском только этих застежек.

Владельцам компании довольно долго пришлось ждать коммерческого успеха, поскольку людям было непривычно пользоваться такими застежками. Чтобы научить людей, к застежке прилагали инструкцию на двух страницах. Плюс она была достаточно дорогой. Компания оказалась на грани банкротства. Чтобы спасти свое дело, в 1904 году Джадсон усовершенствовал конструкцию, расположив крючки и петли на матерчатых лентах. Теперь застежка не прикреплялась к обуви, а пришивалась. Но это не помогло сделать застежку популярной.

В 1905 году компанию реорганизовали и перевели из Чикаго в Хобокен, штат Нью-Джерси. К работе в компании привлекли инженера Гидеона Сундбэка. Он модернизировал застежку, создав практически новую конструкцию под названием «Hookless N1», что означает «Бескрючковая N1». Изготовление застежки было упрощено, количество металлических зубьев – увеличено, к тому же теперь они были скреплены пружинкой. Однако она служила очень недолго, быстро ломалась. Следующий вариант появился через год. Первые четыре застежки новой конструкции были проданы только в конце 1914 года за символическую цену – по доллару за штуку.

Все изменилось, когда в 1917 году Америка вступила в Первую мировую войну. Обмундирование солдат стали делать не на пуговицах и крючках, а на «молниях». Солдаты оценили удобство нового замка. После демобилизации они продолжали использовать молнии на обуви, в спортивной одежде, кожаных изделиях. Очень скоро преимущество такой застежки было по достоинству оценено и гражданскими. В том же 1917 году была запатентована разделяющаяся застежка.

Название «зиппер» придумал Бертрам Рок, президент обувной компании «B. F. Goodrich». Ему очень нравился звук молнии «zzzip». В 1923 году Рок выбрал молнию в качестве застежки для резиновых калош и модель назвали «Zipper Boots». Застежка-молния довольно долго не использовалась при пошиве женской одежды, считалось неприличным, что с женщины одежду так легко можно будет снять. Только в 1930 году мадам Шапарель, владелица парижского Дома моды, решилась поместить такую застежку на женскую одежду.

В первой трети XX века дизайнер Эльза Скиапарелли подумала, что эта застежка будет очень удобна и на детской одежде, ведь малышам трудно шнуровать или застегивать пуговицы. Она договорилась с производителями, и в 1935 году на свет появился слоган рекламной кампании: «Ваши дети смогут одеваться сами!» Детская одежда с молнией сразу завоевала популярность.

В 1937 году французский модельер Жан Клод решил разместить застежку на ширинке мужских брюк. Идея имела ошеломляющий успех.

В Советском Союзе вплоть до 1960-х годов наличие одежды с молнией в гардеробе считалось признаком роскошной жизни. А в наши дни разработаны даже молнии для костюмов космонавтов: они отличаются абсолютной герметизацией замка.

Звук в кино

До 1927 года практически все фильмы были «немыми», они содержали лишь изображение, без звука. Выражение «немое кино» не совсем корректно. Большинство фильмов, снятых до эпохи звукового кино, вовсе не были немыми. Уже самые первые киносеансы сопровождались комментариями специальных лекторов, объяснявших аудитории смысл происходящего на экране. Во многих странах эта практика сохранялась еще долгое время. Одновременно с речевым появилось и музыкальное сопровождение кино. Изначально это были импровизации на пианино, затем – специально подобранные произведения из современного популярного репертуара, затем – музыка, сочиненная специально для данного фильма. В крупных кинозалах сеансы шли в сопровождении больших оркестров, хора, оперных певцов. Небольшие кинотеатры довольствовались небольшими музыкальными коллективами или просто таперами. Главной задачей было разучить достаточное количество популярных мелодий и музыкальных тем, чтобы иметь возможность проиллюстрировать любой эпизод картины. Со временем большую популярность получили механические пианино и органы, которые «программировались» перед сеансом. Зачастую музыка сопровождалась и шумовыми эффектами, иллюстрировавшими происходящее на экране. В крупнейшем кинотеатре того времени, парижском Gaumont Hippodrome, была установлена специальная машина для воспроизведения шумов.

Патент на систему звукового кинематографа, которая впоследствии совершила звуковую революцию, был получен в 1919 году, но кинокомпании не обратили никакого внимания на возможность кино заговорить, желая избежать удорожания стоимости производства и проката кинофильмов и потери иноязычных рынков. Тем не менее 17 сентября 1922 года в Берлине впервые в мире был показан звуковой фильм.

В начале 1920 годов появляется первая система, способная записывать и воспроизводить звуковое кино. Проблемой всех этих устройств была их небольшая мощность, из-за чего звук был тихим и непригодным для публичных демонстраций. Американский изобретатель, имеющий на своём счету 300 патентов на изобретения, Форест (1873–1961) создал 18 коротких звуковых фильмов, и 15 апреля 1923 года организовал их показ в театре Риволи в Нью-Йорке. Он был вынужден показывать свои фильмы в независимом театре Риволи, так как Голливуд контролировал все крупные театральные сети. Форест выбрал для премьеры короткие водевили, чтобы Голливуд не успел его опередить. Одновременно с бурным развитием звукозаписывающей и ретранслирующей технологий была решена проблема усиления звука для больших залов. Первой на эксперимент решается американская фирма «Уорнер Бразерс» которая в 1926 году выпустила фильм «Дон Жуан», звуки и музыка для которого были записаны на особый диск и были воспроизведены лишь в нескольких эпизодах. На этом студия не останавливается, и в 1927 первой полностью звуковой картиной был «Певец джаза» с Элом Джонсоном в главной роли. Для воспроизведения звука использовалась система «Витафон» – звук был записан на синхронизированном диске. Эта система применялась до выхода фильма «Идеальное преступление» (1928) со звуком, записанным на киноленте. Не прошло двух лет, как мировая кинопромышленность перешла на звуковые фильмы, несмотря на настороженное отношение многих режиссёров.

Приход в кино звука несколько уменьшает роль приёмов художественной выразительности, которая прежде была призвана во многом как раз компенсировать отсутствие звука. Звук подталкивал к созданию более реалистичного, имеющего чёткий повествовательный сюжет и менее условного кино.

Зубная паста

За зубами люди начали ухаживать очень давно. Даже в папирусах Древнего Египта есть рецепт пасты для этих целей. В древней Индии сам Будда советовал использовать «палочку для зубов» от бога Сакка как часть гигиенического богоугодного ритуала. Древние греки для этих целей использовали смеси золы, каменного порошка, жженых устричных раковин, толченого стекла и шерсти. Для полосканий же брали соленую воду Эгейского моря, способствующую укреплению десен.

В индийских трактатах по медицине еще за 300 лет до нашей эры есть упоминания о средствах гигиены полости рта. В основном это были порошки, приготовленные на основе пемзы с добавлением натуральных кислот. Широко известны и народные средства, использовавшиеся в разных странах в древности: древесный уголь, гипс, корни растений, смола, зерна какао и др.

В Средние века высшие сословия в Европе чистили зубы абразивными порошками и специальными полосканиями с анисом. В качестве абразива использовали только карбонад кальция. Что делали низшие сословия, никто не записывал, на них хронисты вообще мало внимания обращали.

Чистку зубов солью предложил голландский натуралист Антоний ван Левенгук. В 1674 году он одновременно открыл мир микробов под микроскопом и способ их уничтожения при помощи соли. Однажды под линзой изобретенного им микроскопа оказался смыв с его собственных зубов, кишащий маленькими существами. Протерев зубы тряпочкой с солью, на новом смыве микробов он не обнаружил. После этого он дал себе зарок до конца жизни практиковать чистку зубов солью. А прожил Левенгук 93 года. На Руси издревле чистили зубы березовым углем. В порошок его не растирали, просто натирали зубы кусочком угля. А потом жевали листик мяты для освежения дыхания. В северных районах мяту заменяли хвойными растениями: лиственницей, пихтой, кедром. Основоположником гигиены полости рта считается Пьер Фошар, знаменитый парижский стоматолог, лечивший зубы Людовику XV и маркизе де Помпадур, Дени Дидро и Жан-Жаку Руссо. В 1723 году Фошар написал труд по стоматологии, в котором отдельную главу посвятил профилактике. В ней он советовал ежедневно очищать зубы от остатков пищи с помощью морской губки, считая ее более подходящей, чем зубные щетки из шерстки бурундука, которые были слишком мягкими.

Зубной порошок, похожий на современный, появился в конце XVIII века в Великобритании. Обеспеченные люди чистили зубы щеткой, бедняки – пальцем. Однако в состав порошка могли входить сильные абразивы, которые постепенно стирали и саму зубную эмаль: кирпичная пыль, размельченный фарфор и глиняные осколки. Позднее в порошки стали входить угольный порошок, измельченная кора деревьев и ароматизаторы, например, экстракт клубники. В качестве вспенивающего средства использовали порошок буры.

В 1824 году появилось зубное мыло. Оно состояло из мела, нейтрального мыла и мятного масла. Им просто мылили зубы, но выяснилось, что оно неблагоприятно влияет на ткани десен. И только в 1850 годы Джон Харрис предложил использовать для изготовления зубных порошков мел. В зубные порошки для отдушки добавляли измельченные лекарственные травы, плоды или цветы (шалфей, фиалку, корицу и др.). Позднее их заменили эфирными маслами.

Через какое-то время выяснилось, что и эти порошки стирают зубную эмаль. Кроме того, со временем порошок слипался и загрязнялся из-за соприкосновения с зубной щеткой. И тогда началась разработка зубных паст. Тончайшая меловая пудра перемешивалась в желеобразной массе. Сначала в качестве связующего вещества использовали крахмал, из которого на водном растворе глицерина готовили специальный клейстер. Позже крахмал заменили натриевой солью органической кислоты, стабилизирующей суспензию мела. В 1873 году американская компания «Colgate-Palmolive» представила первую в мире зубную пасту в банке. А в 1890 году компания выпустила зубную пасту в тюбиках. Первая зубная паста расширенного действия появилась в начале XX века. Она содержала фермент пепсин, который, по утверждению производителей, способствовал отбеливанию зубов и растворению зубного налета.

В пятидесятые годы появились зубные пасты с соединениями фтора. Теперь они не только очищали зубы, но и предотвращали кариес. Первой зубной пастой с противокариозным действием стала выпущенная в 1955 году компанией «Procter & Gamble» паста «Crest with Fluoristat».

В 1970–1980 годы фторированные зубные пасты начинают обогащать растворимыми солями кальция, укрепляющими ткани зубов. А в 1987 году в зубные пасты стал включаться антибактериальный компонент триклозан.

Первая советская паста в тюбике была выпущена в 1950 году. До этого пасты продавались в жестяных, а позже и в пластмассовых баночках.

Инсулин

На странную и коварную болезнь, сопровождающуюся повышенным мочеиспусканием и, как следствие, постоянным обезвоживанием организма, повышенной жаждой, люди обратили внимание еще до нашей эры. Объяснения этому явлению давались самые различные и необыкновенные.

В 201 году греческий доктор Аратеус Каппадокийский заявил, что налицо «расплавление мышечной ткани и кости и выделение с мочой». Ему же принадлежит название болезни – «диа-байно», то есть «проходящее сквозь» – жидкость, стремительно проходящая через организм. Со временем установили связь этой болезни с повышенным содержанием сахара в организме. Но что с ней делать – никто не знал. Шли по простому пути: строгая и абсолютно безуглеводная диета. Жизнь заболевшего обычно ограничивалась максимум семью – восемью годами. После чего он умирал – от осложнений и от истощения, которое отчасти было вызвано этой, казалось бы, спасительной диетой.

В 1869 году в Берлине 22-летний студент-медик Пауль Лангерганс, изучая поджелудочную железу, обнаружил «маленькие клетки с блестящим содержимым, расположенные группами хаотично по всей поджелудочной железе». Их функция была неизвестна. В дальнейшем в честь ученого группы этих клеток были названы островками Лангерганса. В 1889 году известный ученый Оскар Минковский (1858–1931) обнаружил, что у собак с удаленной поджелудочной железой развивается сахарный диабет. Оскар Минковский сделал выводы, что поджелудочная железа выполняет две функции: вырабатывает пищеварительные соки и вещество, которое выделяется сразу в кровь и регулирует уровень глюкозы. Дело оставалось за малым, выделить это вещество, и лекарство от сахарного диабета было бы найдено.

В 1901 году был сделан следующий важный шаг: Евгений Опи чётко показал, что «Сахарный диабет… обусловлен разрушением островков поджелудочной железы». В следующие два десятилетия были предприняты несколько попыток выделить островковый секрет как потенциальное лекарство.

Однако практическое выделение инсулина принадлежит группе учёных Торонтского университета: Фредерику Бантингу, Чарльзу Бесту, Маклаоду. 11 января 1922 года, после множества успешных испытаний с собаками, страдающему диабетом 14-летнему Леонарду Томпсону была сделана первая в истории инъекция инсулина. За это революционное открытие Маклаод и Бантинг в 1923 году были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Патент на инсулин был продан Торонтскому университету за один доллар. Промышленное коммерческое производство инсулинов под торговой маркой Илетин было начато в 1923 году фармацевтической компанией Eli Lilly and Company.

Основное действие инсулина заключается в снижении концентрации глюкозы в крови. Это единственная вещь во всей истории цивилизации, за изобретение которой было присвоено три Нобелевских премии, притом в разные годы. Заслуга по определению точной последовательности аминокислот, образующих молекулу инсулина (так называемая первичная структура) принадлежит британскому молекулярному биологу Фредерику Сенгеру. Инсулин стал первым белком, для которого была полностью определена первичная структура. За проделанную работу в 1958 году он был удостоен Нобелевской премии по химии. А спустя почти 40 лет Дороти Кроуфут-Ходжкин с помощью метода рентгеновской дифракции определила пространственное строение молекулы инсулина. Её работы также отмечены Нобелевской премией.

Калейдоскоп

Это оптический прибор-игрушка чаще всего в виде трубки, внутри которой сложенные под углом зеркальные стеклышки. При поворачивании трубки цветные элементы, находящиеся в освещённой полости за зеркалами, многократно отражаются и создают меняющиеся симметричные узоры.

Калейдоскоп был открыт в 1816 году шотландским физиком сэром Дэвидом Брюстером (1781–1868). Он был профессором физики и, наконец, ректором Эдинбургского университета. Является автором биографии Исаака Ньютона.

Брюстер был твердо уверен, что его изобретение станет хитом. «Трудно перечислить все профессии и направления, в которых можно применить калейдоскоп, – писал он. – Достаточно сказать, что он будет чрезвычайно полезен архитекторам, художникам-декораторам, штукатурам, ювелирам, резчикам, мебельщикам, переплетчикам, текстильщикам, изготовителям ковров, гончарам и любым другим ремесленникам, которые используют узоры». Насчет популярности калейдоскопа Брюстер не ошибся, но, как это часто бывает, не смог воспользоваться плодами своего изобретения. Он был талантливым ученым, но ничего не смыслил в производстве, поэтому обращался за советами к разным людям, и кто-то из них (так и не удалось доказать, кто именно) украл у него идею и запатентовал калейдоскоп первым. Брюстер был очень расстроен. Он писал жене, что если бы сумел получить патент, то заработал бы сотни тысяч фунтов – огромные по тем временам деньги. «Ты не представляешь, какой ажиотаж вокруг этого изобретения поднялся в Лондоне; все, что ты слышишь, можно умножать на десять! Ни одна книга, ни один прибор не имели такого успеха». Продавцы калейдоскопов дрались между собой. Калейдоскопам посвящали стихи. В Лондоне проходили публичные дебаты о том, кому на самом деле принадлежит авторство, в журналах печатались математические статьи о вероятности повторения того или иного узора. Одна газета с негодованием писала о мальчишках, которые, глядя в калейдоскоп на ходу, врезаются в стены и фонарные столбы, другая рассказывала о несчастных случаях на дорогах, произошедших по вине глядящих в калейдоскопы пешеходов. На улицах были установлены огромные трубы на подставках, в которые можно было заглянуть за пенни. Каждый модный салон и гостиная обзавелись собственным роскошным калейдоскопом в деревянном или кованом корпусе.

Дэвид Брюстер не получил от своего изобретения никаких барышей, зато ему досталась слава – несколько европейских королевских академий сделали его почетным членом, а король Вильгельм IV произвел в рыцари. К середине XIX века калейдоскопы покорили и Америку, где их производили тысячами. Калейдоскопы с их вечно изменяющимися узорами, слагаемыми невидимой силой, как нельзя более соответствовали эстетике эпохи романтизма. Известна история, как один богач заказал калейдоскоп, в котором вместо стекол узоры слагались из драгоценных камней. Стоил этот калейдоскоп баснословных денег. А потом, как это часто бывает, популярность схлынула, и к началу XX века калейдоскоп из модного увлечения превратился детскую игрушку, копеечную картонную трубочку со стекляшками внутри.

Калькулятор портативный механический Вплоть до появления электронных вычислительных устройств в 1970 годы этот похожий на старую кофемолку прибор считался самым удобным карманным калькулятором. Изюминка устройства в том, что устройство было полностью механическим. Ни тебе электричества, ни батарей, только несколько сот крошечных деталей.

Разработал его австрийский инженер Курт Херцштарк (1902–1988) в 1938 году, а усовершенствован прибор в немецком концлагере.

Изобретатель этого аппарата – сын венского бизнесмена. Херцштарк-старший руководил предприятием по производству высокоточных механических устройств «Рехенмашиненверк», на котором Курт и сделал свои первые шаги в механике. В то время уже существовали карманные калькуляторы, но они могли только складывать и вычитать. Херцштарк же мечтал создать арифмометр, способный выполнять все четыре действия. Зимой 1938 года был построен первый полноценный образец, однако массовое производство не началось: помешала война. В 1943 году Курт Херцштарк был арестован по обвинению в «пособничестве евреям», а также «порочных связях с арийскими женщинами». После долгих мытарств по тюрьмам он оказался в концлагере в Бухенвальде. Узнав, кто попал к нему в руки, начальник лагеря был очень доволен. Изобретение Херцштарка показалось отличным подарком для фюрера. Курту выдали кульман и приказали сделать чертеж по памяти. Херцштарк трудился днями и ночами, восстановил конструкцию калькулятора, значительно усовершенствовав конструкцию. Но войне пришел конец, и фюрер подарка не увидел. После освобождения Херцштарк оказался в княжестве Лихтенштейн. Там Херцштарк получил разрешение построить фабрику, и в 1947 году началось серийное производство устройства. Сначала калькулятор хотели назвать «Лилипут», но название не прижилось. На торговой ярмарке 1948 года в Базеле кто-то из участников обронил: «Эта машина – дочь господина Херцштарка. Если отца зовут Курт, то дочь нужно назвать Куртой». Curta – самый компактный из всех механических карманных калькуляторов, которые когда-либо были придуманы. Аппарат весит всего 100 грамм. А вот работает он совсем по-взрослому. Первые Curta были 11-разрядными (Curta I), в 1954 году появилась 15-разрядная модель (Curta II). Ещё эта чудо-машина умела вычислять квадратные корни и позволяла умножать на девять всего двумя поворотами рукоятки.

До 1947 года основой всех механических калькуляторов служили ступенчатый барабан (по примеру Лейбница) или цевочное колесо (придуманное Однером). Курт Херцштарк предложил нечто новое – так называемый дополненный ступенчатый барабан. «Дополненный» барабан упрощает работу, поскольку позволяет выполнять разные арифметические действия по одному алгоритму. Например, вычитание превратить в сложение. Современные калькуляторы выполняют операции вычитания по таким же алгоритмам. Разница состоит лишь в том, что электронные устройства используют двоичную систему счисления. Последний такой калькулятор был выпущен в 1970 году, поскольку уже не мог конкурировать с появившимися электронными калькуляторами. На сегодня такие калькуляторы являются редкостью, за которой гоняются коллекционеры.

Карандаш

Инструменты для письма известны с древних времен. Еще в захоронении фараона Тутанхамона обнаружена медная заостренная трубочка, которую наполняли жидкостью темного цвета – чернилами. Они медленно стекали по волокнам стебля и на заостренном конце трубочки накапливались. В процессе письма при надавливании на папирусе оставалась четкая тонкая линия.

Римляне применяли стилус для письма на восковых табличках. С XIII века художники использовали для рисования тонкую серебряную проволоку, которую припаивали к ручке или хранили в футляре. Это называлось «серебряный карандаш». Этот инструмент требовал высокого уровня мастерства, так как стереть написанное им было невозможно. Причем со временем серые штрихи, нанесенные серебряным карандашом, становились коричневыми.

История собственно карандаша начинается с XIV века, когда появился «итальянский карандаш». Это был стержень из глинистого черного сланца. Потом карандаши стали изготавливать из порошка жженой кости, скрепленного растительным клеем, он рисовал насыщенную линию. Эти карандаши и сейчас применяют художники. Слово «карандаш» не исконно русское, а произошло от тюркского karadas – «черный камень» или турецкого karatas – «черный сланец».

Графитные карандаши известны с XVI века. Английские пастухи из графства Камберленд открыли в земле темную массу, которую использовали, чтобы метить овец. Первоначально из-за цвета, схожего с цветом свинца, месторождение приняли за залежи свинца, который тогда применяли для отливки пуль. Однако оказалось, что это не свинец, и тогда из минерала стали делать тонкие заостренные на конце палочки для рисования. Эти палочки были мягкими, пачкали руки и подходили для рисования, но писать ими было неудобно. В XVII веке графит продавали на улицах и покупали его в основном художники, зажимали эти графитовые палочки между кусочками дерева или веточками, обворачивали их в бумагу или обвязывали их бечевкой и так рисовали.

«Парижский карандаш» («соус») изготавливался из смеси белой глины и черной сажи. Им до сих пор рисуют художники-графики. И во Франции же в XV веке была изобретена пастель, когда к мелу стали добавлять разные пигменты и жиры.

Первый документ, в котором упоминается деревянный карандаш, датирован 1683 годом. В Германии производство графитных карандашей началось в Нюрнберге. Немцы начали смешивать графитный порошок с серой и клеем, получая, таким образом, стержень не самого высокого качества, но достаточно дешевый. Производители мухлевали, например, в деревянный корпус карандаша вначале и на конце вставляли кусочки чистого графита, а в середину ставили низкокачественный искусственный стержень. Иногда внутренность карандаша и вовсе была пустой. В итоге эти карандаши имели плохую репутацию. Современный карандаш изобрел в 1794 году французский ученый и изобретатель Николя Жак Конте. В конце XVIII века английский парламент ввел запрет на вывоз графита из Камберленда, причем наказание было вплоть до смертной казни. Конечно, контрабандистов это не останавливало, но цены на графит на материке взлетели очень сильно. По заданию революционного французского конвента Конте разработал рецептуру смешивания графита с глиной и производства высококачественных стержней. Эти карандаши были прочными, графит не крошился, а изменение пропорции смеси давало возможность делать стержни различной твердости, от самых мягких до очень твердых. В конце XVIII века чешский фабрикант Й. Гартмут, выпускавший лабораторную посуду, соединил глину и графит, положив начало карандашному производству «KOH-I-NOOR». В современных грифелях используются полимеры, которые позволяют добиваться нужного сочетания прочности и эластичности, дают возможность изготавливать очень тонкие грифели для механических карандашей.

Привычную теперь шестигранную форму корпуса карандаша предложил в конце XIX века граф Лотар фон Фаберкастл, заметив, что карандаши круглого сечения часто скатываются с наклонных поверхностей для письма.

В России Михаил Ломоносов силами жителей одной деревни Архангельской губернии развернул производство карандаша в деревянной оболочке. 2/3 материала, составляющего обычный карандаш, уходит в отходы при его заточке. Это натолкнуло американца Алонсо Таунсенда Кросса на создание в 1869 году металлического карандаша. Графитный стержень размещался в металлической трубке и мог по необходимости выдвигаться на соответствующую длину.

Владелец магазина металлической галантереи Токудзи Хаякава в 1910 годах изобрел вечно острый карандаш. Он придумал оригинальный механизм, позволявший все время поддерживать карандашное острие в рабочем состоянии, и поместил его в металлический футляр. Грифель выдвигался наружу благодаря вращению футляра. «Механический карандаш Хаякавы» – под таким названием он запатентовал изобретение. В 1915 году Хаякава выпустил свои карандаши в продажу. Расходились они плохо: металлический футляр холодил пальцы и плохо смотрелся с кимоно. Хаякава упорно продолжал работать на склад, пока не дождался крупного заказа от одной торговой фирмы из портового города Иокогама. Оказалось, что в Европе и США «карандаш Хаякавы» завоевал популярность. Крупные японские торговцы быстро оценили экспортный потенциал нового товара и принялись скупать карандаши прямо на фабрике. Она была загружена до предела, а торговцы требовали все больше и больше. Тогда для производства карандашей Хаякава создал еще одну фирму, а сам продолжал работать над их конструкцией. В 1916 году он разработал головку для грифеля, и механический карандаш принял тот облик, который сохраняет и по сей день. Изделие получило новое имя «вечно острый карандаш» – Ever-Ready-Sharp Pencil. Так началась карьера основателя «Sharp Corporation», одной из ведущих электронных компаний.

Кардиостимулятор имплантируемый Впервые способность импульсов электрического тока вызвать сокращения мышцы заметил итальянец Гальвани. Позднее российские физиологи В. Ю. Чаговец и Н. Е. Введенский изучили особенности воздействия электрического импульса на сердце и предположили возможность использования их для лечения некоторых заболеваний сердца. В 1927 году Альберт Хаймен (A. Hyman) создал первый в мире наружный электрокардиостимулятор и применил его в клинике для лечения больного, страдающего редким пульсом и потерями сознания. Это сочетание известно как синдром Морганьи – Адамса – Стокса (МЭС). В 1951 году американские кардиохирурги Каллаган и Бигелоу использовали кардиостимулятор для лечения больной после операции, так как у неё развилась полная поперечная блокада сердца с редким ритмом и приступами МЭС. Однако у данного прибора имелся большой недостаток – он находился вне тела пациента, и импульсы к сердцу проводились по проводам через кожу.

В 1958 году шведские ученые (в частности, Руне Элмквист) создали имплантируемый, то есть полностью находящийся под кожей, кардиостимулятор (Siemens-Elema). Первые стимуляторы были недолговечными: их срок службы составлял от 12 до 24 месяцев. В СССР история кардиостимуляции ведет отсчет с 1960 года, когда академик А. Н. Бакулев обратился к ведущим конструкторам страны с предложением о разработке медицинских аппаратов. И тогда в конструкторском бюро точного машиностроения (КБТМ) – ведущем предприятии оборонной отрасли, возглавляемом А. Э. Нудельманом – начались первые разработки имплантируемых ЭКС (А А. Рихтер, В. Е. Бельгов). В декабре 1961 года первый российский стимулятор, ЭКС-2 («Москит»), был имплантирован академиком А. Н. Бакулевым больной с полной атрио-вентрикулярной блокадой. ЭКС-2 был на вооружении врачей более 15 лет, спас жизнь тысячам больных и зарекомендовал себя как один из наиболее надежных и миниатюрных стимуляторов того периода в мире.

Кинематограф

Прообразом кино был так называемый «волшебный фонарь». Его изобретение относится к 1685 году. Он представлял собой ящик с увеличительной трубой и светильником внутри. Сзади этого светильника стоял отражатель, между трубой и ящиком была щель, где ставился нарисованный кадр. Сначала этим чудом любовались знатные люди, но постепенно он распространился повсеместно.

Прошло 200 лет. В конце 1832 года Жозеф Плато, продолжая опыты по рассматриванию рисунков через вертящийся диск с отверстиями, создал фенакистископ. Казалось, что нарисованные фигуры двигаются сами по себе.

В 1876 году французский профессор Этьен Маре изобрел фоторужье. В него заправлялась лента, подаваемая с помощью лентопротяжного механизма, который работал на бумаге. А в 1877 году русский ученый Болдырев изобрел целлулоидную пленку. Модернизировав свое изобретение, Маре получил фоторужье, которое могло использовать пленку. В 1876 году в Париже изобретатель Эмиль Рено представил публике оптический театр. Это был большой «волшебный фонарь». Через фонарь шла пленка, и получался театр кадров, показываемых последовательно на большом экране: 80, 90 или 100 картинок в зависимости от сюжета. Специально приглашенный актер рассказывал о действии. В пору расцвета таких театров было в Париже около 12.

Ближе всего подошли к созданию кинематографа Томас Эдисон, братья Люмьер и Иосиф Тимченко.

В 1893 году инженер Иосиф Тимченко, работавший заместителем главного инженера Балтийского завода, изобрел проектор для просмотра фильма и камеру, снимающую на перфорированную пленку. Он попробовал снять несколько сюжетов про свою семью и детей и продемонстрировал их научному сообществу. Его заслуги оценили, но денег на дальнейшее развитие не выделили.

В 1894 году Томас Эдисон передал свои разработки кинематографа Генриху Уилкесу. Под руководством Эдисона Уилкес сконструировал аппарат «кинетоскоп». В нем движущиеся картинки мог наблюдать только один человек. Таких аппаратов было выпущено порядка сотни.

А признанными изобретателями кинематографа стали французы, братья Луи и Огюст Люмьеры. Аппаратура Люмьеров оказалась очень удобной, с ее помощью можно было легко снимать и демонстрировать фильмы на большом экране. Свое изобретение они назвали «синематограф».

Первая публичная демонстрация была дана в Париже еще в марте 1895 года, но днем рождения кино считается 28 декабря 1895 года, когда состоялся первый коммерческий киносеанс в подвале «Гран Кафе» на бульваре Капуцинов. В своих сеансах Люмьеры демонстрировали несколько коротких, по 50 секунд, роликов, первым из которых был «Выход рабочих с фабрики». Самым популярным стал ролик «Прибытие поезда».

Братья Люмьер считали, что главная функция их изобретения – запись и сохранение кинохроники для потомков. Про художественное кино они не думали. Вскоре кинематографом заинтересовался директор одного из парижских театров Жорж Мельес. Он первым стал снимать фильмы по сценариям, использовать многие специфические для кино трюки и спецэффекты и стал одним из основоположников кино как самостоятельного вида искусства. Наиболее известен фильм Мельеса «Путешествие на Луну» (1902 год).

В 1908 году во Франции появилось понятие «фильм д’ар» – «художественный фильм». В начале века типичная продолжительность фильма составляла 15 минут, к 1910 году появляются часовые фильмы, а в 1915 году американец Гриффит снимает фильм «Рождение нации» про гражданскую войну в США продолжительностью 3 часа. Фильмы оставались немыми до 1927 года. В начале 1920 годов появляется первая система, способная записывать и воспроизводить звуковое кино, однако внедряется она медленно, продюсеры боятся удорожания производства. Американская фирма «Уорнер Бразерс» в 1927 году выпускает первый фильм, в котором персонаж на экране разговаривает, – «Певец джаза».

Технические возможности создания цветного кино появились еще в 1930 годы, а в 1939 году в США был снят один из первых цветных фильмов, завоевавший огромную популярность, – «Унесенные ветром», но устойчивый перевес цветных фильмов проявился не ранее 1960 годов.

Компьютер на электромеханических элементах Z1 «Цет-айнс» – вычислительное устройство, созданное в 1938 году, стало первой ограниченно программируемой вычислительной машиной немецкого инженера Конрада Цузе. Это двоичная вычислительная машина с вводом данных с помощью клавиатуры, в десятичной системе исчисления в виде чисел с плавающей запятой. Главным отличием от более известной вычислительной машины Z1 (1941 год) было отсутствие вычисления квадратного корня. Z1 был двоичным механическим вычислителем с электрическим приводом и ограниченной возможностью программирования. Z1 работал ненадёжно из-за недостаточной точности исполнения составных частей. Для выполнения расчётов в практическом применении машина не использовалась. Тем не менее Цузе был удовлетворён работой своего детища. Именно на основе Z1 им были в дальнейшем разработаны другие программируемые машины Z2, Z3, Z4 и т. д.

Компьютер на электронных лампах

Томми Флауэрс родился в восточном Лондоне (1905–1998) в семье каменщика. Во время обучения машиностроению в Королевском Арсенале в Вулидже, он также записался на вечерние занятия в Университете Лондона, чтобы получить степень в области электротехники. В 1926 году он присоединился к телекоммуникационной ветви почтамта, а в 1930 году перешёл на работу в научно-исследовательскую станцию в Доллис Хилл на северо-западе Лондона.

С 1935 года он исследовал использование электроники для телефонных станций. К 1939 году он был убеждён, что полностью электронная система была возможна. Во время Второй мировой войны Томми Флауэрс руководил постройкой «Колосса» – одной из первых электронных вычислительных машин. Эта машина была создана для ускорения расшифровки сообщений.

Спроектированная в 1943 году принципиально новая дешифровальная машина получила название Colossus, и уже в начале 1944 года сравнительно быстрая автоматизированная расшифровка сообщений велась полным ходом.

С помощью «Колосса» удалось взломать шифровальный код, применявшийся для передачи сообщений высших чинов нацистской Германии (1944), что внесло значительный вклад в дело победы союзников в целом, и в частности – в Курской битве и в успехе высадки в Нормандии.

Компьютерная мышь

Дуглас Карл Энгельбарт родился 30 января 1925 года близ Портленда, штат Орегон, в США. После школы он поступил в местный университет, собираясь стать инженером-электриком. Однако обучение пришлось прервать из-за начавшейся мировой войны. Дугласа призвали в армию. Там он случайно прочитал статью известного американского ученого в области IT и вычислительной техники Ванневара Буша «Как быстро мы способны мыслить», в которой автор рассуждал на тему отличия структуры человеческой памяти от внешних носителей информации.

Вернувшись с войны, Энгельбарт закончил учебу и начал работать в лаборатории NACA электротехником. Параллельно он учился в университете Беркли. По его окончании он начинает работать в лаборатории при университете, где военные финансировали разработку суперкомпьютера.

Через год он перебрался в Стэндфордский исследовательский институт, где продолжил свои работы и запатентовал несколько устройств. Дуглас вместе с инженером Хьюитом Крейном разрабатывал магнитные компоненты ЭВМ и пытался сделать детали машины более миниатюрными. В итоге он получил в Стенфорде собственную лабораторию, известную как Augmentation Research Center, и разработал рабочую среду On-Line-System (NLS). NLS – компьютерная система, включающая принципиально новую операционную систему, универсальный язык программирования, электронную почту, разделенные экраны телеконференций, систему контекстной помощи, оконный интерфейс. И именно как побочный эффект проекта NLS на свет родился первый манипулятор, получивший название компьютерной мыши (тогда его назвали «индикатор позиций X и Y»). Существовавшие тогда манипуляторы (джойстики, световые перья и клавиатура) замедляли процессы оконной среды, и Дуглас оперативно придумал дополнение, способное облегчить уже существующие процессы.

Первый действующий прототип уникального изобретения представил коллега Энгельбарта – Билл Инглиш. Прибор представлял собой толстостенный деревянный коробок с гигантскими металлическими колесами, еле видимой человеческим глазом красной кнопкой и неудобным «хвостом» под запястьем пользователя.

Энгельбарту заплатили за мышь десять тысяч долларов. Весь гонорар ушел на первоначальный взнос за скромный домик.

Однако NLS была слишком сложна для обычного пользователя. Уходившие сотрудники начинали разрабатывать его идеи в других лабораториях. А в 1987 году срок патента истек, совсем чуть-чуть не дотянув до момента, когда мыши стали незаменимы стараниями компаний «Apple», «Microsoft» и IBM. Сам Энгельбарт говорил, что Стэндфордский институт совершенно не понимал ценности, которую представлял патент на мышь. Известно, что институт продал «Apple» лицензию на мышь всего за 40 тысяч долларов. В конце 80-х – начале 90-х годов про Дугласа неожиданно вспомнили и решили признать его заслуги и вклад в компьютерный прогресс. На него посыпались награды и даже деньги. Это позволило ему поправить плачевное финансовое положение и открыть некоммерческий проект Bootstrap Institute (Институт самосовершенствования).

Кондиционер

С целью обеспечения оптимальных климатических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, производится кондиционирование и очищение воздуха. Первые попытки кондиционирования воздуха производились в Персии тысячи лет назад. Персидские устройства охлаждения воздуха использовали способность воды сильно охлаждаться при испарении. Типичный кондиционер тех дней представлял собой специальную шахту, улавливающую дуновение ветра, в которой размещались пористые сосуды с водой или протекала вода из источника. Воздух в шахте охлаждался и насыщался влагой и затем подавался в помещение. Устройство было сравнительно эффективно для жаркого и сухого климата, такой кондиционер не смог бы работать при высокой относительной влажности воздуха.

В 1735 году в здании английского парламента установили первое в истории механическое опахало, приводимое в движение паровым двигателем. Устройство назвали вентилятором. В 1810 году в одной из лондонских больниц впервые была применена научно рассчитанная система естественной вентиляции. Скоро (в 1815 году) эта система была запатентована. Но сделали это отчего-то не англичане, а находчивый француз Жан Шабаннес. Свой метод естественной вентиляции он назвал «кондиционированием зданий». Так в лексикон вошло слово «кондиционировать», означающие «приводить что-либо в соответствие с определенными требованиями или нормами».

Английский ученый Майкл Фарадей, изучая состояния вещества, переводил жидкости в газообразное состояние и обратно. Экспериментируя с аммиаком, ученый убедился: это вещество, испаряясь, поглощает тепло. Принцип работы кондиционера и холодильника был открыт: в одной части двусторонней системы вещество, испаряясь, поглощает тепло. В другой же, возвращаясь в жидкое состояние, выделяет его в окружающую среду. В США изобретательством занимался некто Джон Горри, практикующий врач. Согласно свидетельствам историков, Горри работал в клинике города Апалачикола, штат Флорида, где изучал тропические болезни. Климат во Флориде был довольно жарким, а потому причинял немалые страдания больным. Желая помочь своим пациентам, Джон Горри начал разработку агрегата, способного охлаждать воздух.

В результате изобретатель создал первый в мире компрессор, сжимающий воздух, который, проходя через змеевик, расширялся и охлаждался. Этот принцип и по сей день применяется во всех холодильных агрегатах и кондиционерах. На основе своего изобретения Джон Горри построил машину для производства льда, на которую в 1851 году получил патент N 8080. Первый холодильник не принес богатства своему создателю – Джон Горри вернулся к медицинской практике и до конца своей жизни работал врачом. Электрический способ кондиционирования воздуха был изобретён американским инженером Уиллисом Кэрриером (1876–1950) примерно в 1902 году. Кэрриер разработал аппарат, который охлаждал воздух до постоянной температуры и осушал его до 55 %. Своё устройство он назвал «аппаратом для обработки воздуха». Это чудо техники было установлено в одной из бруклинских типографий. Охлаждающий воздух агрегат был смонтирован, чтобы уменьшить влажность воздуха (на влажной бумаге краска сохнет очень медленно). А влажность, как известно, уменьшается при снижении температуры. Но прохлада, о которой меньше всего думал типографский делец, обернулась для него дополнительной прибылью. Рабочие, печатавшие в комфортных условиях, стали меньше уставать, тиражи значительно выросли.

Уже через год подобный аппарат был установлен в Кельнском театре, где посетители стали сопереживать страстям на сцене в прохладе и комфорте. Не отставал и Новый свет. В 1924 году кондиционер установили в Детройтском универмаге. Народ повалил туда толпой; система кондиционирования еле справлялась, но благодаря приятной прохладе оборот заведения вырос за несколько дней чуть ли не в три раза. Примеру универмага последовали банки, кинотеатры и даже общественные туалеты.

В 1915 году Кэрриер и еще шесть коллег-инженеров основали собственную компанию, впоследствии известную как Кэрриер. Сегодня компания Кэрриер – один из ведущих производителей кондиционеров, ей принадлежит 12 % мирового объёма производства кондиционеров.

Сам термин «кондиционирование воздуха» впервые был предложен в 1906 году Стюардом Крамером, который связывал это понятие с получением кондиционного товара. Позже дорогие системы кондиционирования воздуха начали применяться для улучшения производительности труда на рабочих местах. Затем сфера применения кондиционирования была расширена для улучшения комфорта в домах и автомобилях. В 1928 году был кондиционирован американский Конгресс, а в 1929 году и Сенат США. В 1929 году компанией General Electric был выпущен первый комнатный кондиционер, предок современных агрегатов. В принципе, эта машина была прообразом сплит-системы – её компрессор и конденсатор крепились на улице. Сделано это было ради безопасности, т. к. в качестве хладагента использовался вредный аммиак, к тому же он мог взрываться. В 1931 году решением проблемы стал новый хладагент – фреон. Все части кондиционера были тотчас собраны в одном блоке. Так появился оконный кондиционер, быстро завоевавший популярность в Америке.

Консервы

Главной проблемой затяжных путешествий издавна была нехватка продуктов питания; делать большие запасы на долгое путешествие особого смысла не имело – пища портилась быстрее, чем её успевали съесть. Нужно было научиться сохранять продукты. Есть и латинское слово conservo – сохраняю. На рубеже XVIII и XIX веков появились консервы – пищевые продукты, которые были подвергнуты обработке или упаковке с целью длительного хранения без порчи. В широком смысле под определение консервов подходят любые продукты, приготовленные (обработанные) так, чтобы обрели свойство не портиться длительное время. Впервые консервы начали изготавливаться в период наполеоновских войн. Именно Наполеон объявил конкурс на лучший способ хранения продуктов. Изобретателем такого способа консервирования считается французский повар Николя Аппер (1749–1841). В период с 1784 по 1795 год Аппер, бывший придворный кондитер короля Людовика XVI, работал в Париже кондитером и шеф-поваром. В 1795 году он начал экспериментировать с различными подходами к сохранению продуктов; он экспериментировал с супами, овощами, соками, молочными продуктами, желе, джемом и разного рода сиропами. Консервировал свои продукты Аппер в стеклянных банках; банки эти запечатывались пробками, заливались воском и после этого тщательно кипятились. Общую идею Николя изобрел довольно быстро, однако полная проработка деталей потребовала немалого времени. В 1809 году Аппер представил на суд парижской научной общественности свой метод. Его изучили, проверили, консервы испытали и убедились в том, что в плотно закрытых стерилизованных бутылках прекрасно сохраняются мясо с подливкой, жаркое из кролика, крепкий бульон, зелёный горошек, бобы, фрукты и даже молоко.

В чем же хранить эти продукты? Поначалу ни о каких консервных банках не было и речи. Для первых своих опытов повар-экспериментатор приспособил бутылки из-под шампанского: изготовленные из толстого стекла, они в то время были единственной тарой, которая могла выдержать высокие температуры.

Уроженец Шампани Николя Аппер был знаком с владельцем небольшой стекольной фабрики, производившей бутылки для шампанского. И Аппер заказал у своего приятеля партию литровых бутылок, попросив сделать горлышко бутылки пошире. Вскоре Аппер заменил широкогорлые бутылки на металлические контейнеры, покрытые оловом. Именно это кулинарно-техническое решение особенно понравилось императору Наполеону Бонапарту. И производство первых в мире консервов для постоянно воевавшей французской армии было поставлено на поток.

В январе 1810 года кондитер получил долгожданный денежный приз и награду лично от императора Наполеона Бонапарта. Император вручил Апперу крупную денежную премию и уникальное звание «Благодетель человечества». Бонапарт, вручая награду, похлопал по плечу кондитера и сказал: «Мои солдаты с твоими банками завоюют мир!» Тогда же свет увидел труд Аппера «Искусство сохранения животных продуктов и овощей» – первая кулинарная книга, посвященная техникам консервирования.

Запатентовав свое изобретение, Аппер начал выпускать консервированные продукты самого широкого ассортимента. На фабрике Николя продукты – мясо и яйца, молоко и готовые блюда – помещались в специальные широкогорлые бутылки, которые запечатывали по уже отработанной схеме. Пробка забивалась в горлышко с помощью специального зажима; после этого бутылка заворачивалась в специальную ткань и опускалась в кипящую воду. Между пробкой и собственно продуктом оставался небольшой слой воздуха; впрочем, последующее кипячение уничтожало все живое, что могло находиться в этом слое (а также в самой пище или на стенках сосуда). Время, необходимое для «варки» бутылки, определял лично Аппер. Метод Аппера был настолько прост и эффективен, что его начали использовать по всей Европе.

Производство свое Аппер начал еще до того, как Луи Пастер официально доказал, что бактерии от нагрева погибают. Процесс Аппера несколько отличался от изобретенной пастеризации – температуры Аппер при варке использовал куда более высокие, чем Пастер, что нередко сказывалось на вкусе обрабатываемых продуктов не самым положительным образом.

В 1822 году в Нанте Жозеф Колен, друг Аппера, открыл предприятие по производству «Бретонского деликатеса» – сардин в масле. Эта маленькая рыба отлично подходит к размеру банки. В 1880 году регион Нант производил 50 миллионов банок сардин в год, экспортируя их по всему миру.

Далее пальма первенства перешла в Англию, где всерьез оценили изобретение Аппера. Там Питер Дюран разработал метод упаковки продуктов в герметично запаянные луженые металлические банки, выкованные вручную из листа железа. Так появились консервы в английском флоте, но ввести их в снабжение кораблей побоялись по двум причинам: во-первых, банки, как мы говорили, изготовлялись вручную, их корпуса весили около полукилограмма. Поскольку в Королевском флоте на тот момент служило без малого 100 тысяч моряков – запас таких банок должен был быть громадным – как минимум, около двух – трех миллионов штук, а лучше – еще больше. Было зарегистрировано нескольку случаев отравления консервированными продуктами. Позже выяснили, что проблема крылась в свинце, которым запаивали банки. Пища медленно пропитывалась им и вызывала тяжелые отравления. Тем не менее консервами начали снабжать изначально госпитали Королевского флота, а с 1813 года – и английскую армию.

Во время первой русской антарктической экспедиции 1819–1821 годов путешественники питались «вареной говядиной в банках, заготовленной в Англии». 19 января 1825 года в США был запатентован способ консервирования в жестяных банках (лосося, устриц и омаров). Впоследствии стала применяться и стеклянная тара. Завод Роберта Эйрса в Нью-Йорке производил консервы в керамических закупоренных емкостях – в основном консервированные устрицы, мясо, оливки, фрукты и овощи. Жестяные банки стали действительно популярными намного позже – открывать их было слишком сложно. Долгое время консервные банки открывали исключительно молотком и стамеской. Лишь в 1855 году англичанин Роберт Йейтс изобрел консервный нож и современного вида жестяные банки пошли в народ.

В середине XIX века консервы стали элементом статусного потребления в среде среднего класса. Широкое распространение консервы получили в период Первой мировой войны, поскольку позволяли накапливать запасы непортящейся еды, не требующей специальных условий хранения и легко используемой при нарушении обычных поставок.

Конструктор Лего

Сегодня LEGO чётко ассоциируется со знаменитыми кубиками, из которых можно собрать всё, что угодно – от электронного робота до целого города. Но путь LEGO к вершине игрушечного мира был непрост. В 1916 году 25-летний плотник Оле Кирк Кристиансен решил начать своё дело и купил небольшую мастерскую, где делал украшения для фасадов и мебель.

Для расширения ассортимента мастерская Кристиансена начала делать игрушки – деревянных свинок, уточек, машинки, домики. Недорогие и простые, они хорошо продавались, тем более расходы были более чем скромны: сперва вместе с Оле Кирком работали только три его старших сына – Йоханнес, Карл Георг и Готфрид Оле, позже мастерская разрослась до 7 сотрудников. Также в мастерской делали простое оборудование – садовые лестницы, гладильные доски.

С расширением производства пришло время присвоить мастерской имя. И в 1934 году мастерская получила современное название. Кристиансен колебался между несколькими вариантами, в частности, он хотел назвать компанию LEGIO (от legion of toys – «легион игрушек»), но в итоге назвал LEGO от датского leg godt, «играйте хорошо». Забавно, но нередко встречается другой перевод – с латыни слово lego можно перевести как «собираю вместе».

В 1935 году в ассортименте появились и первые сборные деревянные игрушки. Готфрид не собирался продолжать плотницкое дело отца и планировал учиться в Германии, но этим планам помешала война. Сын остался в мастерской – и игрушечное дело стало его жизнью, именно он, третий из пяти детей, продолжил работу отца.

Ни оккупация, ни послевоенный кризис не помешали LEGO развиваться. Игрушки были нужны во все времена, компания росла, а в 1946 году Оле Кирк принял гениальное решение. Он купил инжекционно-литьевую машину для пластмассы, иначе говоря – термопластавтомат, способный лить пластиковые детали под давлением. Как оказалось, это был самый правильный шаг из всех возможных. В 1940–1950 годах ассортимент LEGO был огромен, но в целом не отличался от ассортимента других игрушечных компаний, имевших деревянное и пластиковое производство.

В 1939 году британец Хилари Фишер Пейдж, основатель компании Kiddicraft, запатентовал то, что назвал «самозажимающиеся строительные блоки» – его изобретение напоминало современные кубики LEGO 4x4. Позже он получил ещё несколько патентов на кубики различных размеров и типов. Компания Kiddicraft была одним из первых производителей пластмассовых игрушек в Европе, и её изделия поставлялись в качестве образцов вместе с инжекционно-литьевыми машинами.

Кристиансен чуть-чуть усовершенствовал кубик, изменив форму прорези в дне для лучшего крепления, и в 1949 году представил свой вариант под названием «автоматические скрепляющиеся блоки» (наряду с другими пластмассовыми игрушками, например, медведем в самолёте). Первые кубики LEGO были нескольких видов: кирпичи 2x2, 2x4, окна с основанием 2x2, 2x3 и 2x4, а также двери с основанием 2x4. Их комбинации позволяли построить практически любой дом.

А в 1958 году Готфрид Кирк Кристиансен получил свой самый знаменитый, наверное, патент – на систему зажима выступчика в кирпиче. Если перевернуть любой кубик LEGO, то можно увидеть эту систему. Базовые кирпичики Пейджа такой системы не имели, и потому крупные конструкции из Kiddicraft нельзя было, например, переворачивать. Самым значимым в этой системе и по сей день является то, что все кубики, произведенные с 1958 года до наших дней, совместимы. Детали из набора 1960 годов и можно спокойно использовать в современном комплекте. Более того, хотя детали младшей серии LEGO DUPLO в 8 раз больше своих старших собратьев, они тоже с ними совместимы! Эта универсальность и сделала LEGO тем, чем компания является сейчас.

Контактные линзы

Сегодня контактные линзы успешно заменили очки и качественно корректируют близорукость и дальнозоркость, астигматизм и пресбиопию. Также они используются и в декоративных целях – для изменения или подчеркивания цвета глаз. Самое первое упоминание о контактных линзах принадлежит известному художнику Леонардо да Винчи. Датируется оно 1508 годом и встречается в книге «Кодекс Глаза». Именно да Винчи создал чертеж будущих линз. Изображение представляло собой стеклянную сферу, заполненную водой, благодаря которой человек с плохим зрением мог лучше видеть окружающие предметы. Однако сказать, что Леонардо да Винчи был создателем самой первой модели контактных линз, нельзя. Скорее, он обратил внимание на существующие преломления света, который попадает в глаза. Французский философ, математик и физик Рене Декарт (1596–1650). В 1632 году он впервые надел на глаза емкость из стекла, наполненную водой, ведь именно так описывал будущие контактные линзы да Винчи. Однако носить такое изобретение было невозможно. По прошествии еще двухсот лет к теме создания контактных линз вернулся британский физик и астроном Джон Гершель (1792–1871). Именно он подробно описал в своих трудах то, как должна выглядеть настоящая и, что самое главное, правильная контактная линза. Самой важной ее характеристикой Гершель назвал способность повторять форму глаза. Разработал самую первую стеклянную линзу немецкий стеклодув Фридрих Мюллер (1862–

1939), а произошло это памятное в области офтальмологии событие в 1888 году. Мюллер всего лишь хотел помочь своему близкому другу видеть окружающий мир. По неизвестным причинам друг потерял веко. Мюллер не стремился разработать оптические изделия, которые смогли бы корректировать зрение. Оставшийся без века друг неоднократно жаловался Фридриху, что слизистая оболочка глаза быстро пересыхает, в связи с чем зрение затуманивается. Контактными линзами в те времена еще никто не пользовался, а потому такой способ коррекции оставался неизученным до конца. Целью изобретения Мюллера была защита глаза от негативного воздействия окружающей среды. Разработав таким образом первые линзы, стеклодув посвятил себя дальнейшему созданию подобных моделей, но уже предназначенных для широкого круга клиентов. Создаваемые им линзы полностью повторяли форму глаза и были двухцветными. Белая часть прилегала непосредственно к глазной склере, а прозрачная – к радужной оболочке и зрачку. Самые первые линзы, поступившие в массовое производство, были созданы известным немецким брендом Carl Zeiss. Создатель компании Карл Цейс считал своим долгом продолжить дело, начатое его земляком, – немецким стеклодувов Фридрихом Мюллером. Цейсу удалось придать контактной линзе нужную форму, чтобы она могла повторять собой форму человеческого глаза.

Сложность заключалась в том, что произведенным им линзам был свойственен одинаковый размер, ведь все они изготавливались специалистами принадлежавшей ему компании на одинаковом оборудовании. Однако проблему с одинаково изготавливаемыми линзами вскоре удалось решить. Этому поспособствовало знакомство Карла Цейса с Отто Шоттом (1851–

1935) – немецким химиком, специализирующимся на производстве стеклянной продукции. Совместно им удалось создать линзы, которые хоть и немного, но отличались друг от друга своими размерами, что позволило многим людям корректировать зрение благодаря контактным линзам.

Следующим этапом в истории оптических изделий стало уникальное открытие венгерского врача Иштвана Дьерфи (1924–2005). Ему удалось разработать линзу из пластмассы. Совершенно неудивительно, что большинству людей было весьма некомфортно в стеклянных линзах. Несмотря на это, Дьерфи получил патент на производство контактных линз. Линзы из пластмассы оказались не совсем комфортны и появились мягкие линзы. Первый мягкий материал применил чешский ученый Отто Вихтерле (1919–1998). На протяжении нескольких лет он трудился в исследовательском институте одной из обувных компаний страны, являясь руководителем отдела по обработке полиамида и пластмасс. Вихтерле удалось разработать полимер – материал (силикон), из которого и стали создавать мягкие модели. Он был полностью прозрачен и отличался всеми необходимыми свойствами. В середине 50-х годов прошлого века материал был запатентован, после чего Отто Вихтерле получил патент на дальнейшее производство линз.

Копировальный аппарат

Михаил Иванович Алисов (1830–1898) – русский изобретатель в области полиграфии, создал наборно-пишущую машину и копировальный аппарат.

В XIX столетии изобретатели многих стран работали над созданием наборных машин и дали несколько типов более или менее совершенных механизмов. Но самую лучшую и весьма оригинальную наборно-пишущую машину изобрёл коллежский секретарь Михаил Иванович Алисов из Курска. По качеству набора и печати она не имела равных себе.

Алисов родился в небогатой дворянской семье. Окончил Курскую гимназию и физико-математический факультет Харьковского университета. Кандидат естественных наук. Многие годы своей жизни он посвятил созданию наборных и пишущих машин, изысканию способов размножения деловых бумаг.

В начале 1870 годов Алисов создаёт свою первую наборную машину, которую он назвал «Скоропечатником». Эту машину он впервые продемонстрировал в 1873 году на проходившей в Вене (Австрия) Всемирной выставке, но лишь в 1876 году оформил её как изобретение, получив патент в России.

«Скоропечатник» был построен на совершенно оригинальном принципе и не имел никаких предшественников. Он являлся одновременно и пишущей и наборной машиной. Устройство «Скоропечатника» довольно простое и вместе с тем остроумное. Главная его часть – барабан с 40 рядами гнёзд, в которых располагались одинаковые литеры, несущие знаки русского алфавита и арабских цифр. При этом в каждом ряду было выполнено по 60 гнёзд (по числу знаков в строке текста). Рядом с этим барабаном был размещён бумагоопорный вал с листом бумаги. Между собой барабан и бумагоопорный вал могли соприкасаться только одной литерой, когда она выдвигалась из ряда под действием педали. Печатание же букв производилось следующим образом. На одной оси с вращающимся барабаном был установлен неподвижный циферблат, по кругу которого были нарисованы 40 знаков, входящих в набор. Вдоль этого кругового ряда знаков ходила рукоятка со стрелкой-указателем, жёстко связанная с барабаном. Если первой буквой в печатаемой строке была, например, буква «Е», то наборщик вращал барабан и останавливал рукоятку против буквы «Е» на циферблате, устанавливая тем самым весь ряд букв «Е» барабана против бумагоопорного вала. Затем он нажимал педаль машины. При этом из ряда с буквами «Е» выдвигалась смоченная типографской краской первая литера, которая оставляла оттиск на бумаге, после чего наборщик вновь крутил рукоятку и устанавливал её, например, против буквы «с» на циферблате. После этого из ряда литер с буквами «с» выдвигалась вторая литера и оставляла на бумаге оттиск второй буквы и т. д. Поскольку литеры были легкосменными, то в набираемый текст можно было вставлять математические формулы, колонки цифры, таблицы и т. д., что нельзя было делать на других наборных машинах. В среднем за минуту набиралось 60 знаков. Это соответствовало одному повороту рукоятки за секунду. Однако при более высокой квалификации работающего скорость набора увеличивалась до 120 знаков в минуту. Оттиск ничем не отличался от типографского, качество набора и печати соответствовало самым высоким требованиям. Научиться же работать на «Скоропечатнике» было нетрудно, для этого требовалось затратить не более 18 часов.

Если текст печатался на обыкновенной бумаге, то «Скоропечатник» по сути дела выполнял функции обычной пишущей машинки. Но в 1874 году Алисов начал печатать текст не на обычной бумаге, а на литографской. Теперь, прикладывая эту бумагу к литографскому камню, получали готовую печатную форму, с которой обычным литографским способом можно было уже получать необходимое количество оттисков, т. е. «Скоропечатник» теперь исполнял функции наборной машины. Опечатки, допущенные в тексте, исправлялись довольно легко – в бумажную форму вклеивалась новая строка, слово или буква. При размножении бумаг обнаружить вклейку было невозможно. Таким образом, Михаил Иванович Алисов первым в мире предложил способ и машину для воспроизводства текста в литографии.

Кредитная карта

Компанией Diners Club в 1950 году была выпущена первая кредитная карта, которой можно было оплачивать счет в ресторанах. Ее основателями были бизнесмены Фрэнк Макнамара, Ральф Шнейдер и Мэтью Сайммонс.

По легенде, нью-йоркский бизнесмен по имени Фрэнк Макнамара (глава финансовой компании Hamilton Credit Corporation) в 1949 году ужинал с компанией своих друзей в нью-йоркском ресторане. Сидя за столиком, они говорили о непростой финансовой ситуации одного из клиентов компании Фрэнка Макнамара. Этот человек был владельцем нескольких кредитных книжек магазинов, в которых у него был открыт кредит. Получилось так, что несколько его друзей попросили у него денег взаймы. Денег своим друзьям он не дал, но позволил им использовать свои кредитные книжки за определенный процент, который друзья должны были ему выплатить вместе с основным долгом. В результате кредит на книжках значительно вырос, а должники по различным причинам оплатить свой долг не смогли. Эта неприятная ситуация заставила несчастливого обладателя кредитов занять денег в Hamilton Credit Corporation.

После ужина с бизнес-партнерами Фрэнку Макнамаре надо было оплатить счет, но, как оказалось, свой бумажник он оставил дома. Так как в этом ресторане его никто не знал и не поверил бы на слово, записать стоимость ужина на его счет в ресторане не могли. Поэтому Фрэнку понадобилось связываться с женой и просить, чтобы она привезла ему наличность. После этого случая Фрэнк решил, что отношения между покупателем и продавцом можно сделать проще, то есть найти третье лицо, которому обе стороны будут доверять. И в качестве такого лица выступил банк, который мог бы подтвердить способность покупателя заплатить. А чтобы продавцу не пришлось при каждой сделке созваниваться с банком и проверять платежеспособность клиента, была придумана специальная банковская кредитная карта как гарантия того, что ее владелец сможет все оплатить. Таким образом, риск непогашения долга ложился на банк, а не на продавца.

В начале XX века кредитные книжки и кредитные карточки, выпускаемые торговыми учреждениями, были весьма популярны. Это позволяло компаниям обеспечивать лояльность своих покупателей – должник в любом случае вернется в магазин и с большой долей вероятности захочет купить что-нибудь еще. Кредитные карточки обычно выдавали постоянным платежеспособным клиентам. Для большого списка покупок в кредит нужно было использовать большое количество кредитных карт, по отдельной карте для каждого магазина. Для примера, в 1891 году компания American Express, известная как надежная курьерская служба, перевозившая деньги между частными лицами, компаниями и банками, выпускает в обращение первый дорожный чек American Express. Гениальность идеи Фрэнка Макнамары выражалась в том, что он придумал использовать только одну единственную универсальную кредитную карту для всех торговых мест. А к этому времени стали распространяться автомобили и стали доступнее авиаперелёты – люди начали путешествовать, и идея универсальной кредитной карты была очень кстати. Новизна концепции расчётов по универсальной кредитной карте состояла в использовании компании-посредника между компаниями-продавцами и клиентами-покупателями. На протяжении первых лет кредитные карточки выпускала только фирма Diners Clubи, принимали их только в некоторых торговых точках, но уже в 1951 году компания выдала свою первую лицензию на выпуск карточек за границей США – в Великобритании. И все же нам потребовалось много времени, чтобы использовать банковские карты не для подтверждения способности оплатить, а для того чтобы управлять банковским счетом.

Кристадин

Кристадин – радиоприёмник, не содержащий электронных ламп и осуществляющий усиление принимаемых сигналов с помощью кристалла, то есть прообраз транзистора. Радиоприёмник – устройство, предназначенное для приёма радиосигналов и преобразования их к виду, позволяющему использовать содержащуюся в них информацию. В приемнике есть деталь – детектор. Детектор превращает переменный ток антенны в пульсирующий, то есть в наушниках слышатся точки и тире.

В России в 1918 году по личному распоряжению Ленина в Нижнем Новгороде создается радиотехническая лаборатория. Новая власть остро нуждается в «беспроволочной телеграфной» связи. К работе в лаборатории привлекаются лучшие радиоинженеры того времени. Приезжает в Нижний Новгород и вчерашний школьник Олег Лосев (1903–1942). Его берут посыльным. После выполнения необходимых работ в лаборатории ему разрешали заниматься самостоятельным экспериментированием. В то время интерес к кристаллическим детекторам практически отсутствовал. В лаборатории никто особо не занимался этой темой. Приоритет в исследованиях был отдан радиолампам. Лосев выбирает для своих исследований кристаллический детектор. Его цель – усовершенствовать детектор, сделать его более чувствительным и стабильным в работе.

В 1922 году на страницах научного журнала «Телеграфия и телефония без проводов» появляется первая статья Лосева, посвященная усиливающему и генерирующему детектору. Построенный Лосевым в 1922 году радиоприёмник с генерирующим диодом – кристадин – принёс молодому учёному и изобретателю всемирную известность. В те годы радиолюбительство начало принимать массовый характер. Вышло постановление правительства о его развитии, названное «законом о свободе эфира». Электронных ламп не хватало, и они были дороги, да им еще требовался и специальный источник электропитания, а схема Лосева могла работать от трех-четырех батареек для карманного фонарика. В серии последующих статей Олег Владимирович описал методику быстрого отыскивания активных точек на поверхности цинкита, заменил угольное острие металлической иглой, дал рецепты по обработке самих кристаллов и, разумеется, предложил целый ряд практических схем радиоприемников. И на все эти технические решения получил патенты (всего 7), начиная с «Детекторного приемника-гетеродина», заявленного в декабре 1923 года. Кто-то придумал звучное и вполне обоснованное название такому, полностью твердотельному приемнику – кристадин, образованное из сочетания кристалл плюс гетеродин. Очень скоро, используя детекторы-генераторы, радиолюбители начали делать и радиопередатчики, пригодные для связи на несколько километров. Это был подлинный триумф, популярные брошюры о кристадине расходились массовыми тиражами, а когда их перевели на английский и немецкий, О. В. Лосев получил широкое европейское признание. В письмах «оттуда» его величали не иначе как профессором.

Устройство Лосева позволило не только принимать радиосигналы на больших расстояниях, но и передавать их. Молодому исследователю удалось получить пятнадцатикратное усиление сигнала в головных телефонах (наушниках) по сравнению с обычным детекторным приемником. Радиолюбители, высоко оценившие изобретение Лосева, писали в различные журналы, что «при помощи детектора в Томске, например, можно слышать Москву, Нижний и даже заграничные станции». Кристадины можно было просто купить как в России (по цене 1 руб. 20 коп.), так и за рубежом.

В то время ещё никто не мог дать научного объяснения физическим явлениям, открытым Лосевым в полупроводниках. Лишь через тридцать лет сумели понять, что собственно было открыто. Сегодня мы бы сказали, что прибор Лосева – это двухполюсник с N-образной вольтамперной характеристикой, или туннельный диод, за который в 1973 году японский физик Лео Исаки получил Нобелевскую премию.

Свою заслугу Лосев видел в основном в изобретении кристадинных приёмников, которые и произвели в мире фурор. Кристадины Лосева на длине волны 24 метра работали на нескольких радиостанциях Наркомпочтеля, за что их автор был дважды – в 1922 и в 1925 годах – удостоен премий НКПТ.

Кроссворд

Слово кроссворд образовано от английских слов «cross» – пересечение и «word» – слово, то есть буквально переводится, как пересечение слов. Это самая распространённая в мире головоломка со словами. Головоломка представляет собой переплетение рядов клеточек, которые заполняются словами по заданным значениям. Среди стран, претендующих на звание родины кроссвордов, Италия, Великобритания, США. Одним из прародителей кроссворда считается 25-буквенный акростих (стихотворение, в котором определенные, чаще всего первые и последние буквы строк образуют какое-либо слово или изречение) древнеримского происхождения. Он был найден на стене одного из зданий в Сайренсестре (Великобритания) в 1868 году. Ученые датировали находку третьим-четвёртым веками новой эры.

Во время раскопок, производимых в Помпеях, была обнаружена головоломка, удивительно напоминающая современный кроссворд, которую ученые датировали 79 годом новой эры. Самый первый дошедший до нас кроссворд был опубликован в 1875 году в сентябрьском номере журнала «Святой Николас» в Нью-Йорке.

Согласно другой легенде, в начале XX века житель Кейптауна Виктор Орвилл был осужден на три года тюремного заключения. Отбывая срок, Виктор обратил внимание на пол камеры, в которой сидел. Он был вымощен квадратными плитками. Чтобы хоть чем-то себя занять, он начал вписывать в квадраты буквы, стараясь, чтобы из них складывались слова, и при этом они не повторялись в обоих направлениях. Когда на полу не осталось ни одной клетки, куда можно было бы еще вписать слова, Виктор взял лист бумаги и начертил на нём сетку с месторасположением слов. На обратной стороне листа он написал определения к словам. Получилось нечто вроде игры, которую он назвал «туда-сюда по квадратам». Наиболее достоверная версия приписывает авторство первого кроссворда английскому журналисту Артуру Уинну (1871–1945), эмигрировавшему в Нью-Йорк из Ливерпуля. Главный редактор газеты «New York Word» дал Уинну задание придумать развлечение, которое было бы интересно читателям любого возраста. Уинн неожиданно для себя вспомнил игру, в которую играл в детстве со своим дедом. Её суть заключалась в заполнении квадрата словами, причём слова в квадрат вписывались одинаковые по вертикали и горизонтали. Уинн внёс в игру изменения – в разных направлениях вписывались разные слова. Головоломку, под названием «wordcross», опубликовали в воскресном приложении к газете «New York Word» 21 декабря 1913 года. Сегодня эта дата считается официальной датой рождения первого кроссворда.

В 1924 году кроссворды появились в других американских газетах, а в апреле был опубликован первый сборник кроссвордов в виде книги.

Кукла Барби

Рут Хэндлер, создательница куклы Барби, родилась в семье бедного польского эмигранта кузнеца Мошко. У нее никогда не было приторно-розовых платьев с рюшечками и кукол тоже никогда не было. Когда она подросла, то решила поступать в колледж. На первом курсе колледжа Рут Хэндлер встретила своего будущего мужа, Эллиота Хэндлера, с которым счастливо прожила несколько десятков лет. У них родились дети. И звали их Барби и Кен. Однажды, наблюдая, как маленькая Барбара устраивает своей кукле импровизированные столики и стульчики из спичечных коробков и прочих подручных средств, Рут подумала, что остатки древесины идеально подходят для производства кукольной мебели, которой как раз и занималась их семья. И уже в 1942 году крошечные деревянные кроватки и шкафчики приносили значительно больший доход, нежели рамы для картин. Рут наблюдала, как семилетняя Барбара вырезала из журналов фигурки красивых женщин в красивой одежде. И вообще, как всякая маленькая девочка страстно интересовалась взрослой жизнью. И однажды Рут осенило. Она поняла, что нужно ее дочке, как и всем прочим маленьким девочкам, наблюдающим взрослую жизнь. Для игры им нужен был маленький представитель взрослого мира. Таким представителем могла стать кукла. С детским лицом и женской фигурой, с детскими мечтами и женскими желаниями. До этого были разнообразные пупсы и куклы-младенцы, которых надлежало укачивать, одевать и кормить из бутылочки. Но уже тогда Рут посетила идея, что нужна кукла-женщина – красивая, модная и современная. И в то же время – девочка.

Путешествуя с мужем по Швейцарии, она в табачной лавке увидела куклу, которую она придумала.

Эту куклу звали Лилли. Она была очень-очень взрослой. Ее поэтому и продавали исключительно в пивных барах и табачных магазинах, в тех местах, в которых собирались мужчины. Те, в свою очередь, охотно покупали маленькую фигуристую куклу-блондинку, одетую в пикантное прозрачное белье, и помещали ее у лобовых стекол машин, на письменных столах и телевизорах.

В Швейцарии Хэндлеры купили не только куклу, но и авторские права на нее. Новая кукла должна была утратить свое откровенно женское прошлое и приобрести облик невинности и романтичности.

Необходимо было убрать слишком агрессивную чувственность образа и наделить куклу детской непорочностью. При этом кукла должна остаться женственной. Во второй половине пятидесятых в Америке был создан настоящий культ голливудской актрисы Джейн Мэнсфилд. Вот ее-то образ Рут Хэндлер и взяла за основу своей концепции. В 1958 году Рут официально запатентовала новую куклу и назвала ее в честь своей дочки. Так появилось культовое имя Барби.

Лазер

Советские физики Александр Михайлович Прохоров (1916–2002) и Николай Геннадьевич Басов (1922–2001) стали известны как создатели лазера. За эту разработку в 1964 году им, а также американскому ученому Чарльзу Таунсу присудили Нобелевскую премию по физике. Премию разделили, потому что советские ученые и Таунс занимались одним и тем же исследованием параллельно, не имея возможности общаться и обмениваться научными достижениями из-за железного занавеса.

Слово «лазер» – это аббревиатура: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (усиление света в результате вынужденного излучения). Лазеры являются принципиально новыми источниками света (а также излучения инфракрасного и ультрафиолетового диапазона), какого не существует в природе. Лазерное излучение строго упорядочено по фазе, поэтому его можно очень сильно фокусировать. Для освещения лазеры применять бессмысленно, а вот в измерительной технике, в линиях связи, в компьютерах (для считывания и записи информации на компакт-дисках), в медицине (операции на глазах), в технологическом оборудовании (гравирование, сварка, поверхностная закалка, сверление, резка труднообрабатываемых материалов) они нашли широчайшее применение. Дешёвые полупроводниковые лазеры используются даже в детских игрушках. Лазеры просты по конструкции: активный элемент помещён между двумя строго параллельными зеркалами. Одно из зеркал делают полупрозрачным – для выхода луча. Активный элемент «накачивают» энергией от внешнего источника, возбуждённые атомы при соблюдении некоторых условий испускают фотоны согласованно, и лазер рождает почти нерасходящийся луч. Можно сказать, сбылась мечта инженера Гарина из книги Алексея Толстого.

Первыми (1960 год) были созданы импульсные лазеры с выращенным кристаллом рубина в качестве активного элемента. «Накачка» происходила от газоразрядной лампы. Сейчас разработано множество типов лазеров – газовые (на инертных газах, на углекислом газе), жидкостные (на красителях), твердотельные (на кристаллах и специальных стёклах), полупроводниковые. Лазерный луч можно получить даже от струи реактивного двигателя или ядерного взрыва.

Лампа накаливания

В XVIII веке произошло знаменательное открытие, положившее начало огромной череде изобретений. Был обнаружен электрический ток. Современную жизнь сложно представить без электрической лампы. Это искусственный источник света, в котором свет испускает проволочка, нагреваемая электрическим током до высокой температуры. В разное время и на различных этапах свои знания, труды и умения приложили многие ученые умы: Томас Эдисон (1847–1931); Павел Яблочков; Жерар Деларю; Девид Кулидж; Александр Лодынин; Генрих Гебель.

Французский ученый Жерар Деларю впервые попытался создать аналог современной лампочки еще в 1820 году. В качестве нити накала использовали платиновую проволоку, способную отлично нагреваться и ярко светить.

Немецкий исследователь Генрих Гебель представил собственное изобретение в 1854 году. В основе создания электрической лампочки лежали бамбук и сосуд с откаченным воздухом. В сосуд помещалась бамбуковая нить, служащая в качестве лампы накаливания. Именно Гебель считается первым человеком, который изобрел электролампочку, используемую для освещения. Ученый впервые сумел догадаться, что вакуумное пространство позволит лампе накаливания гореть дольше. Благодаря использованию вакуума время работы прибора удалось продлить на несколько часов. Чтобы создать полностью безвоздушное пространство, ученому потребовались годы.

Несмотря на предыдущие опыты, первым изобретателем лампочки считается русский ученый Александр Лодыгин. Именно он реализовал мечту человечества о постоянном источнике освещения. Свое изобретение российский инженер впервые представил в 1872 году, а через год на петербургских улицах зажглись первые лампочки Лодыгина. Этот источник освещения мог работать до получаса, и для того времени это был прогресс. Если выкачать воздух, лампа продолжала работать. То есть это был первый источник освещения, работающий в постоянном режиме. Лодыгину был вручен патент на лампу с угольной нитью накала. Впоследствии ученый проводил опыты по использованию для стержня различных тугоплавких материалов. Он первым предложил применить для этих целей вольфрам, а также откачивать воздух из лампочки, наполняя ее инертным газом. Еще одному русскому изобретателю – Павлу Яблочкову удалось продлить работу электрических ламп до полутора часов. Павел Николаевич, посвятивший всю свою жизнь электротехнике, сумел создать не только первую лампочку, но и стал «отцом» электрической свечи. Благодаря этому появилась возможность освещать города по ночам. Электрическое изобретение Яблочкова имело невысокую стоимость и могло освещать пространство в течение полутора часов. После сгорания лампу заменяли новой. Эта обязанность лежала на дворниках. Позднее появились фонари с автоматической заменой свечи. Изобретение Яблочкова проложило путь к массовому внедрению электричества для уличного освещения. Джозеф Суон в 1878 году запатентовал лампу с угольным волокном. Оно помещалось в разреженную атмосферу с кислородом, поэтому свет выходил очень ярким. Уже через год в Англии появилось электрическое освещение в большинстве домов. Американец Томас Эдисон усовершенствовал изобретенный до него прибор, вовремя оформил на него патент и запустил массовое производство. Поэтому Эдисон в большей степени бизнесмен, чем ученый, а первым изобрел лампочку россиянин Александр Лодыгин. В Америке об изобретении Лодыгина стало известно благодаря морскому офицеру Хотинскому. Побывав в лаборатории Эдисона, он передал ему изобретения Лодыгина и Яблочкова. Американец доработал новинку, применив вместо угольного стержня буковую нить. Чтобы придумать, как усовершенствовать работу лампы, ему пришлось предпринять около 6000 попыток, но цель была достигнута – его лампочка могла гореть почти сто часов. Эдисон запатентовал изобретение как свое, чем вызвал протест у Яблочкова. Американский ученый внес и свой вклад в прибор, который стал необходимым для всего человечества. Он создал цоколь и патрон для лампы, а также поворотный выключатель, без которого электрическая свеча не будет работать.

Новые источники света смогли вытеснить газовые, а само изобретение некоторое время называлось лампой «Эдисона-Суона». В 1880 году Томас установил самое верное значение вакуума, которое создавало самое устойчивое безвоздушное пространство. Из лампочки воздух откачивали с помощью ртутного насоса.

К концу 1880 года бамбуковые волокна в лампочках могли гореть около 600 часов. Этот материал из Японии был признан лучшим угольным компонентом органического типа. Поскольку бамбуковые нити стоили довольно дорого, изготавливать их Эдисон предложил из хлопковых волокон, обработанных специальным способом. Первые компании для возведения крупных электрических систем были созданы в Нью-Йорке в 1882 году. В этот период Эдисон даже подавал в суд на Суона по поводу нарушения авторских прав. Но в итоге учёные создали совместную фирму «Edison-Swan United», которая довольно быстро выросла в мирового лидера по производству электрических лампочек. За свою жизнь Томас Эдисон смог получить 1093 патента. Среди его известных изобретений: фонограф, кинетоскоп, телефонный передатчик. Однажды его спросили, не обидно ли было ошибаться 2 тысячи раз перед созданием лампочки. Учёный ответил: «Я не ошибался, а обнаружил 1 999 способов, как не нужно делать лампочку».

Лапша быстрого приготовления

Продукты быстрого приготовления помогают экономить время, расходуемое на готовку повседневной еды, и помогают избежать питания всухомятку. Продукты быстрого приготовления пригодятся не только во время обеденного перерыва на работе, но и в походе, длительной поездке, на даче.

Создателя «мгновенной лапши» звали Момофуку Андо (1910–2007). Несмотря на то что сейчас в это сложно поверить, но над разработкой своего кулинарного изобретения он бился много лет, а задачей, которую он поставил перед собой, было ни много ни мало, а решение проблемы всемирного голода.

В 1945 году после капитуляции Японии Андо находился в своем родном городе Осака. Смотря на последствия разрушения, нелегко было оставаться оптимистичным. Воздушные атаки нанесли большой ущерб городу, было разрушено огромное количество зданий, включая два офисных здания и завод, которые были построены им самим. Именно в то время, прогуливаясь по городу, он видел людей, которые выстраиваются в очередь у самодельных стендов Рамен и терпеливо ждут еды.

В течение еще многих лет после окончания войны японцы продолжали страдать от недостатка пищи. До 1957 года Андо находился на высокопоставленной должности: после войны он стал президентом крупного банка.

Однако в 1957 году банк разорился и Андо не только остался без работы, но и страдал от гнетущего чувства вины. Его мысли снова вернулись к тому, как разрешить проблему его голодающих сограждан. Он верил, что и во всем мире «мир наступит тогда, когда всем людям будет достаточно еды».

Тут-то он и вспомнил про людей, которые стояли в очереди после войны за миской лапши рамен. Он начал работу над трансформацией привычного и любимого блюда из лапши в чудо-продукт, соответствующий его изначально придуманным критериям. Задача была добиться блюда, которое было бы: вкусным, никогда не портилось, было готово в течение не более пары минут и дешево.

В течение года он пытался придумать подходящий способ высушивания лапши, однако ничего не получалось. Приготовленная лапша в результате не имела ни нужной текстуры, ни вкуса. Говорят, что практически случайно он опустил немного лапши в горячее масло, которое его жена подготовила для приближающегося ужина. Результат получился превосходным: лапша при этом методе не только высушивалась, но и в дополнение становилась слегка пористой. Это давало желанный эффект при размачивании впоследствии горячей водой.

Момофуку Андо к тому времени было 48 лет. Его карьера приобрела неожиданный поворот: он стал изобретателем и производителем блюда, ставшего впоследствии символом вдохновения для Японии. Наконец он мог почувствовать какое-то искупление за мучившую его ответственность перед разорившимися вкладчиками. Японская индустрия стремительно развивалась, и лапша пришлась очень кстати для того, чтобы накормить небогатый класс рабочих.

Ластик

Его историю можно вести с тех времен, когда европейцы увидели в новооткрытой Америке каучук. В Старый свет каучук попал только в 1751 году. Немного застывшего сока привез математик Шарль Ла Кондамин. Он пытался приспособить это вещество к чему-нибудь полезному, но, кроме эластичности, каучук не имел никаких свойств. Поэтому математик назвал американскую резинку «гуммиластиком» и забыл о ней. Английский священник и химик Джозеф Пристли в 1770 году случайно обнаружил, что сырой натуральный каучук способен стирать следы графита (карандаша) лучше, чем частицы хлеба, которые использовались для этого. Пристли назвал каучук «индийской резиной» (от англ. indian rubber – «индийский каучук»). Тогда американские вещи называли индийскими, хотя уже знали, что Индия находится в другой стороне.

Шотландский химик Чарльз Макинтош однажды случайно испачкал каучуком одежду. Отстирать ее не представилось возможным, поскольку оказалось, что эти места на ткани приобрели водоотталкивающие свойства. Тогда он сделал целый прорезиненный плащ, названный в честь изобретателя «макинтошем». Правда, натуральный каучук при похолодании терял свою эластичность, а в жару размягчался, становился липким и начинал дурно пахнуть. Поэтому популярность прорезиненная одежда приобрела позже. Еще не зная о таком свойстве материала, английский сапожник Рилли начал выпускать резиновую обувь. Поначалу она вызвала большой интерес, но, когда припекло летнее солнышко, сапоги и калоши буквально расплавились на полках лавки. Дело Рилли продолжил американец Чарльз Гудиер. Он был бедным человеком и самоучкой, но именно он совершил переворот в технологии изготовления резиновых изделий. Он открыл принцип вулканизации резины, то есть особой обработки каучука, при которой последний соединяется с серой и вследствие этого приобретает способность не реагировать на перепады температуры. В 1843 году он запатентовал этот процесс.

Именно после этого резиновые ластики и самые разные изделия из резины получили широкое распространение. Фабрики по производству ластиков появились в конце XIX века в Германии и Америке.

А впервые соединил ластик с карандашом американский изобретатель Хайман Липман, запатентовавший в 1858 году карандаш с прикрепленным к нему ластиком. Однако позднее Верховный суд США аннулировал этот патент, поскольку изобретение представляло собой комбинацию двух уже известных, и тем самым разрешил производство подобных карандашей всем желающим компаниям.

Линолеум

Британский изобретатель Фредерик Уолтон (1834–1928), более всего известный как создатель линолеума, родился в семье предпринимателя.

В 21 год в семейной фирме Фредерику довелось довольно активно поработать с индийским каучуком. Уже в это время Фредерик довольно активно занимался самостоятельными исследованиями – у него даже была собственная мастерская, в которой он разрабатывал новые модели щеток.

Первые шаги в сторону своего самого известного изобретения Фредерик сделал случайно – идею ему подкинула засохшая краска.

Взглянув на образовавшуюся на сосуде с краской пленку, Уолтон задумался – нельзя ли эту пленку каким-то образом использовать. Немного потрудившись, Фредерик произвел достаточное для экспериментов количество окислившегося масла; обработав его по тому же принципу, по которому обычно обрабатывается резина, Уолтон убедился в том, что новый материал демонстрирует довольно интересные свойства. Но отец отказался поддерживать предприятие сына; Уолтон продал свою долю в семейном предприятии и отправился в Лондон. На новом месте Уолтон продолжил исследования; материал казался ему перспективным, однако трудностей вокруг него было немало. Одним из популярнейших резинотехнических изделий был так называемый «кампултикон» – стойкое к износу покрытие для полов. Увы, производители его в погоне за прибылью снизили содержание резины в готовом покрытии, что сильно сказалось сначала на его качестве, затем – на репутации предприятия в целом. Освободившуюся нишу занял Фредерик – ему удалось создать новое покрытие, на основе своего материала. Его творение – так называемый «линолеум», от латинских слов «linum» (лен) и «oilum» (масло) – во многих отношениях превосходило «кампултикон»; немалую роль в успехе изобретения Уолтона сыграл и тщательно отлаженный технический процесс. В апреле 1863 года изобретатель запатентовал линолеум.

Лифт

Элиша Грейвс Отис (1811–1861) – американский изобретатель безопасного лифта (системы задержки лифта в шахте при обрыве каната). В молодости работал механиком на фабрике кроватей «Тингли», где начал заниматься железнодорожными тормозами безопасности. В 1852 году переехал в Нью-Йорк. Там столкнулся в работе с проблемой безопасности подъёма тяжёлого оборудования на верхние этажи здания и разработал свою систему задержки груза при обрыве троса или каната (так называемые ловители, которые затормаживают кабину на направляющих рельсах шахты при обрыве троса). В 1854 году изобретатель поразил публику демонстрацией своего устройства безопасности на выставке в Кристалл-Пэласе в Нью-Йорке – Отис стоял на открытой платформе подъёмника, в то время как его помощник топором обрубал удерживавший её канат; при этом платформа оставалась на месте и не падала в шахту благодаря ловителям.

Первый пассажирский лифт-подъёмник был установлен в Нью-Йорке в 1857 году. Магнитофон

Принцип магнитной записи на стальную проволоку разработал Оберлайн Смит. 8 сентября 1888 года он опубликовал короткую заметку под названием «Некоторые возможные формы фонографа» в британском журнале «Электрический мир», где предложил использование постоянных магнитных оттисков для записи звука. Смит предложил использовать хлопчатобумажную или шелковую нить, на которую можно было подвешивать стальную пыль или короткие обрезки тонкой проволоки. Эти частицы должны были намагничиваться в соответствии с переменным током от источника микрофона. Смит построил машину, чтобы скручивать стальную пыль в нити, но не мог сделать их жесткими. Поскольку для реализации его идей потребовались тысячи часов работы, он опубликовал свои идеи, но никто не пытался их реализовать. Многие идеи Смита были независимо воспроизведены датским физиком Вальдемаром Поульсеном. Поульсен изобрел телеграфон. Принцип магнитной записи он продемонстрировал в начале 1898 года. Первый прибор использовал металлическую (стальную) проволоку в качестве носителя. С усилителя сигнал подавался на записывающую головку, вдоль которой с постоянной скоростью перемещалась носитель (проволока), в результате чего носитель намагничивался соответственно звуковому сигналу. При воспроизведении звука носитель с той же скоростью протягивался вдоль воспроизводящей головки, индуцируя в ней слабый электрический сигнал. Сейчас этот сигнал после усиления подается на громкоговоритель. Но тогда усилителей звука еще не было, поэтому звук был очень слабым и его можно было слушать только в наушниках.

Понадобилось тридцать лет, чтобы изобретение Поульсена приобрело признание. Этому способствовало появление электронных ламп и разработка схем усилителей на их основе, а также совершенствование самого носителя звука. Проволока имела тенденцию быстро размагничиваться. Чтобы компенсировать это, приходилось увеличивать скорость ее движения, которая поначалу достигала нескольких метров в секунду. Даже небольшая фонограмма требовала огромного количества проволоки. Поэтому катушки с записью занимали много места и были очень тяжелыми.

Сначала ее заменили стальной лентой, но катушки стали еще более тяжелыми и чтобы их раскрутить, требовался мощный электродвигатель.

Коммерческий успех пришел к магнитофону только после изобретения нового носителя звука. Немецкий изобретатель Фриц Пфлеймер разработал технологию нанесения слоя порошкового железа на бумажную ленту: новый носитель звука хорошо намагничивался и размагничивался, его можно было обрезать и склеивать.

Впоследствии бумажную ленту заменили пластиковой – из ацетилцеллюлозы, более прочной, эластичной и невоспламеняемой. На ленту напыляли ферромагнитный порошок (окислы железа), предварительно смешанный со связующим веществом (например, нитролаком). Впервые такую ленту начала выпускать в 1935 году немецкая компания AEG. Это был переворот в магнитной звукозаписи.

Маргарин

15 июля 1869 года в Париже фармацевту Ипполиту Мега-Мурье (1817–1880) был вручен патент на изобретенный им пищевой продукт, который получил название «маргарин». Это вещество имело цвет, близкий к жемчужному, а потому изобретатель не стал ломать голову над названием. По-гречески «жемчужина» называется «маргаритарион», а путем элегантного сокращения получается «маргарин».

Ипполит Мега-Мурье родился в семье винодела. И пойти бы ему по отцовским стопам, если б однажды весь урожай одного года не оказался поражен странной «болезнью». Сейчас бы это назвали грибком. Вино, едва успев «созреть», стремительно портилось. Отец Ипполита оказался на грани разорения. Сын поклялся, что сумеет победить проклятый грибок. Так он оказался в учениках фармацевта, с которым и занялся подбором эффективных лекарств для лечения винограда. Мега-Мурье оказался способным учеником. Виноградный грибок им удалось победить. Но Ипполит решил помогать людям делать продукты более качественными, вкусными и легкоусвояемыми.

Из-за европейских войн понадобился более дешевый заменитель источнику «жиров, белков и углеводов» – маслу. Тогда французскому императору Наполеону III пришла идея объявить конкурс на изобретение этого неизвестного продукта питания. Общенациональный конкурс на появление «Заменителя масла для бедняков и солдат» был объявлен в 1868 году.

Ипполит Мега-Мурье принял участие в этом конкурсе.

После несколько месяцев упорных экспериментов со стороны Ипполита Мега-Мурье, появился новый продукт – маргарин.

Ипполит брал говяжий жир, добавлял в него определенные пропорции молока и воды, в которой содержалось тонко измельченное коровье вымя, и все ингредиенты закладывал в маслобойку, которая сбивала полученную массу в единое целое. Отсюда и жемчужный цвет. После тщательного промывания продукт был готов к применению. Позже Ипполит начал добавлять в эту смесь измельченные желудки свиней и баранов. Голландцы братья Юргенсы выкупили у Ипполита Мега-Мурье рецепт. Но «Жемчужный маргарин» отказывались брать все, включая бедняков. И тогда был сделан ход конем, в продукт Мега-Мурье они добавили растительное масло. Это позволило изменить цвет маргарина, он стал более похож на масло. Позже вместо животных жиров стали применять растительные жиры, отказались от использования коровьего вымени. Однако основные принципы способа Мега-Мурье сохранили свое значение до сих пор. За изобретение маргарина Ипполит Мега-Мурье стал кавалером ордена Почетного легиона. Маргарин прочно вошел в нашу повседневную жизнь.

Мартеновская печь

Мартеновская печь – плавильная печь для переработки передельного чугуна и лома в сталь нужного химического состава и качества. Название произошло от фамилии французского инженера и металлурга Пьера Эмиля Мартена, создавшего первую печь такого образца в 1864 году.

Начиная с 1970 годов новые мартеновские печи в мире более не строятся. Машинка для стрижки волос

Одним из вариантов первой машинки для стрижки был представлен образец некого Лиленда, проживавшего в Америке во второй половине XIX века.

Другая версия возникновения машинки гласит, что изобретателем машинки для мгновенной стрижки был всеми известный итальянский стилист Альберто Гомес, в узких кругах которого называли Житано. Как известно, его не утраивало в стрижке ножницами именно длительность процесса, он стремился как можно более эффективно использовать каждую минуту своего времени. Он был не только человеческим стилистом, любил порядок в доме и на работе. Именно он по преданиям в 1880 году изобрел чудо-технику – машинку. Именно это изобретение подтолкнуло человечество на создание новых образов стрижки в XIX веке. Изобретение Житано обрадовало миллионы жителей всей планеты. Эта модель предназначалась для стрижки мужской половины населения, так как в то время короткие женские прически были не в моде.

Хотя применение указанной выше машинки и было удобней, чем использование ножниц, но требовало существенных усилий. Кроме того, в процессе стрижки механической машинкой случалось и такое, что волосы у клиента могли быть выдернуты, что, естественно, приносило не только дискомфорт, но и возмущение посетителей. Для более мягкого и приятного процесса нужен был двигатель лучше, чем рука парикмахера. Считается, что изобретателем и создателем первой в мире электрической машинки для стрижки волос является инженер и конструктор Лео Джордж Валь (ум. 1957) из американского города Стерлинг в штате Иллинойс. Сначала Валь работал над созданием ручных массажеров. Он разрабатывал и продавал их в тогдашние подобия массажных салонов. Лео даже открыл небольшой завод по производству всевозможных приспособлений для массажа. Параллельно он вынашивал идею совершенствования механической машинки для стрижки волос, которая была изобретена еще во второй половине XIX века, и ее простейшая конструкция не менялась годами. Что говорить, даже сейчас можно встретить механические триммеры. Результатом его многочисленных экспериментов и конструктивных изысканий в 1921 году стал первый в мире прибор для стрижки волос, который работал при помощи электричества. В этом же году Лео Дж. Валь запатентовал свое изобретение и, будучи не только изобретательным, но еще и предприимчивым человеком, тут же открыл его производство.

Валь основал небольшую производственную компанию Wahl Manufacturing, переименованную через несколько лет в Wahl Clipper Corporation. Всего за год с именем Whal все стали отождествлять электроприборы для стрижки волос, при этом сам изобретатель и его компания не переставали совершенствовать свои изобретения и выпускать все более новые и надежные машинки. На момент смерти 20 мая 1957 года за плечами Лео Джорджа Валя было более 100 патентных заявок на различного рода изобретения. А компания Wahl Clipper до сих пор является лидером по производству различных электроприборов для парикмахерских и салонов красоты.

Практически одновременно с Валем в 1921 году компании по производству электрических триммеров основали инженер Мэтью Андис (Andis Company) вместе со своими компаньонами Джоном Остером и Генри Мельцером. Позже Остер отделился, создав свою собственную компанию Oster Company. Все три компании до сих пор производят машинки, в том числе и для стрижки животных. Они остаются успешными и по сей день.

Маятниковые часы

В 1583 году в Пизанском соборе любознательный юноша по имени Галилео Галилей не столько слушал проповедь, сколько любовался движением люстр. Наблюдения за светильниками показались ему интересными и, вернувшись домой, девятнадцатилетний Галилей изготовил опытную установку для исследования колебаний маятников – свинцовых шариков, укрепленных на тонких нитях. Собственный пульс служил ему хорошим секундомером.

Так экспериментальным путем Галилео Галилей открыл законы колебания маятника, которые сегодня изучают в каждой школе. Но Галилей в то время был слишком молод, чтобы думать о внедрении в жизнь своего изобретения. Вокруг столько интересного, надо спешить. И только в конце жизни, старый, больной и слепой старик, вспомнил о своих юношеских опытах. И его осенило – приставить к маятнику счетчик колебаний, – и получатся точные часы. Но силы Галилея были уже не те, ученый смог сделать только чертеж часов, завершил же работу его сын Винченцо, который вскоре умер, и широкой огласки создание маятниковых часов Галилеем не получило.

Впоследствии Христиану Гюйгенсу всю жизнь необходимо было доказывать, что именно ему принадлежит честь создания первых маятниковых часов. По этому поводу в 1673 году он писал: «Некоторые утверждают, что Галилей пытался сделать это изобретение, но не довел дело до конца; эти лица скорее уменьшают славу Галилея, чем мою, так как выходит, что я с большим успехом, чем он, выполнил ту же задачу».

Не так уж важно, кто из этих двух великих ученых был первым в деле создания часов с маятником. Гораздо значительнее то, что Христиан Гюйгенс не просто изготовил очередной тип часов, он создал науку хронометрию. С этого времени в деле конструирования часов был наведен порядок. Идеи Гюйгенса воплощал в жизнь парижский часовой мастер Исаак Тюре. Так увидели свет часы с различными конструкциями маятников, изобретенных Гюйгенсом. Феодосии Михайловичу Федченко, простому учителю физики, предложили работу в Харьковском институте мер и измерительных приборов, в лаборатории, где среди научных тем была записана и такая: «Изыскание возможности увеличения точности хода часов со свободным маятником типа Шорт».

Его настольной книгой стал «Трактат о часах» Христиана Гюйгенса. Так заочно познакомился Ф. М. Федченко со своими знаменитыми предшественниками Христианом Гюйгенсом и Вильгельмом X. Шортом.

Харьковский умелец установил, что еще в 1673 году Христиан Гюйгенс в «Трактате о часах» практически все сказал о том, как делать маятниковые часы. Оказывается, для того чтобы часы были точными, необходимо, чтобы центр тяжести маятника в пространстве описывал не дугу окружности, а часть циклоиды: кривой, по которой движется точка на ободе колеса, катящегося по дороге. В этом случае колебания маятника будут изохронными, не зависящими от амплитуды. Сам Гюйгенс теоретически все обосновавший, пытался достичь цели, делая тысячи изобретений, но к идеалу не приблизился.

Последователи Гюйгенса, в том числе и Шорт, добивались точности другим путем – максимально изолировали маятник от внешних влияний, помещая точные часы глубоко в подвал, в вакуум, где минимально изменяется вибрация, температура. Федченко же, захотел осуществить мечту Гюйгенса и создать изохронный маятник. Говорят, что все идеальное – просто. Так и Федченко всего-навсего подвесил маятник на три пружины – две длинные – по бокам и одну короткую – в середине. Казалось бы, ничего особенного, но на пути к открытию были тысячи опытов. Были перепробованы пружины толстые и тонкие, длинные и короткие, плоские и с переменным сечением. Пять долгих лет терпеливой и кропотливой работы, неверие коллег, на него уже просто перестали обращать внимание и вдруг счастливый случай, благодаря элементарной ошибке в сборке подвеса. Несколько винтов плохо закрутили, и подвес повел себя так, что маятник начал совершать изохронные колебания. Опыты проверяли и перепроверяли, все оставалось по-прежнему. Трехпружинный подвес маятника решал задачу Гюйгенса – при изменении амплитуды колебания период оставался неизменным.

Столица, конечно, переманила талантливого изобретателя. В 1953 году Ф. М. Федченко перевели в Москву, в лабораторию маятниковых приборов времени создававшегося Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений.

Еще несколько десятилетий совершенствовали механизм астрономических часов Федченко, пока не появилась знаменитая модель – «АЧФ-3», принесшая славу как автору, так и стране. Высокоточные часы демонстрировались на Всемирной выставке в Монреале, награждены медалями ВДНХ; описания часов включены в энциклопедии и в различные серьезные издания по хронометрии.

Метрополитен

Джон Фаулер (1817–1898) был английским инженером-строителем, специализирующимся на строительстве железных дорог и железнодорожной инфраструктуры. В 1850–1860 годах он был инженером для первой в мире подземной железной дороги, Столичной Железной дороги Лондона, построенной методом «сокращения-и-покрытия» под городскими улицами. Этот опыт положил начало строительству метрополитенов в других странах. Фаулер был инженером, советником или консультантом многих британских и иностранных железнодорожных компаний и правительств.

Микроволновая печь

Удивительно, но изобретена микроволновая печь была почти случайно. О том, как именно Спенсер сделал свое великое открытие, ходят легенды. Одни источники утверждают, что, проходя мимо работающего магнетрона, он почувствовал, как у него в кармане тают конфеты. По другой версии, Спенсер нагревал на магнетроне бутерброд. Как бы то ни было, никому до него не пришло в голову использовать СВЧ-излучение для приготовления пищи. Перси Лебарон Спенсер родился в небогатой семье. Отец мальчика умер, когда тому было полтора года, и мать отдала его к дяде и тете. Дядя скончался, когда Перси было 7 лет, и мальчику пришлось рано бросить школу и идти работать, чтобы им с тетушкой было на что жить. Так, с 12 лет Перси от рассвета до заката трудился на мельнице, и так продолжалось до его 16 лет, пока он не услышал, что бумажная фабрика в их местности вскоре начнет работать на электричестве. Электричество было в новинку в той местности, где жил Спенсер, и эта новость просто заворожила его. Он начал читать все, что только мог найти, жадно впитывая в себя знания, и вскоре именно его наняли для проведения электричества на фабрике. Так, несмотря на отсутствие формального образования, Перси стал опытным электриком. В 18 лет он отправился служить на флот. Годы на флоте дали ему многое – практику и теорию в области электромагнитных колебаний и физики радиоволн. Помимо этого, Спеснер постоянно читал и самообразовывался – его интересовали тригонометрия, математика, химия, физика, металлургия и многие другие науки.

К концу 1930 Спенсер уже был одним из крупнейших в мире специалистов по радарам, он работал в компании «Raytheon». Именно благодаря его имени и авторитету компании удалось выиграть государственный контракт по разработке и производству оборудования для радаров для радиационной лаборатории Массачусетского Технологического Института. Именно во время работы в «Raytheon», в 1940 годах Спенсер и сделал изобретение, которое, несмотря на все его прежние заслуги перед страной, прославило его больше и шире – на весь мир. Это было изобретение микроволновой печи.

Патент на микроволновую печь был выдан в 1946 году, а первая микроволновка под названием «Radarange» увидела свет в 1947 году. Это были весьма громоздкие печи – почти с человеческий рост высотой, весом более 300 кг, они сильно отличались о тех микроволновок, что мы используем в наши дни. Да и цена их была высокой – около $3000. Только лишь в 1960 было налажено серийное производство бытовых микроволновых печей, доступных по цене (около $500) и сравнительно небольших по размеру. К сожалению, Перси Спенсер не сделал состояния на своем изобретении – компания «Raytheon» выплатила ему очень небольшой гонорар, а само изобретение, как это часто и бывало в то время, стало собственностью компании.

Микроскоп

Чтобы появился микроскоп, необходимо было развитие оптики, появление качественных увеличивающих стекол. Некоторые оптические свойства изогнутых поверхностей были известны еще Евклиду за 300 лет до новой эры, но тогда увеличительные стекла не придумали, как использовать. И поэтому первые очки были изобретены Сальвинио дели Арлеати в Италии только в 1285 году. В XVI веке Леонардо да Винчи и Мауролико доказали, что малые объекты лучше изучать с помощью лупы.

Захариус Янсен родился в Гааге около 1585 года. Он стал мастером по изготовлению очков. Он помогал отцу, Хансу Янсену, и в самом конце века они смонтировали две выпуклые линзы внутри одной трубки, тем самым заложив основы для создания сложных микроскопов. Фокусировка достигалось за счет выдвижного тубуса. Увеличивать такой микроскоп мог от 3 до 10 раз. В 1610 году Галилео Галилей, совершенствуя сконструированную им зрительную трубу, стал использовать ее как своеобразный микроскоп, изменяя расстояние между объективом и окуляром. В 1612 году он показал этот прибор польскому королю Сигизмунду III. 12 лет спустя, добившись изготовления более короткофокусных линз, Галилей значительно уменьшил габариты своего микроскопа. Параллельно Галилею в 1619 году Корнелиус Дреббель представляет в Лондоне составной микроскоп с двумя выпуклыми линзами. Три года спустя он провел такую же презентацию в Риме.

В 1625 году Джованни Фабер, друг Галилея из Академии рысеглазых, предложил для нового изобретения термин «микроскоп» по аналогии со словом «телескоп». Еще полвека спустя, в 1674 году, Антони ван Левенгук улучшил микроскоп настолько, что смог увидеть одноклеточные организмы. Микроскоп Левенгука был крайне прост и представлял собой пластинку, в центре которой была линза. Наблюдателю нужно было смотреть через линзу на образец, закрепленный с другой стороны, через который проходил яркий свет от окна или свечи. Этот микроскоп позволял получить огромное для тех времен увеличение, в несколько раз превышающее микроскопы того времени. Тогда рассмотрели эритроциты, бактерии, дрожжи, простейших, строение глаз насекомых и мышечные волокна и еще много чего. Левенгук отшлифовал более пятисот линз и изготовил по меньшей мере 25 микроскопов различных типов, из которых сохранилось девять. Они способны увеличивать изображение в 275 раз.

В 1668 году Е. Дивини, присоединив к окуляру полевую линзу, создал окуляр современного типа. В 1673 году Гавелий ввел микрометрический винт, а Гертель предложил под столик микроскопа поместить зеркало.

Новые усовершенствования микроскопа про изошли еще спустя 200 лет. В 1863 году Генри Клиф тон Сорби разработал поляризационный микроскоп, чтобы исследовать состав и структуру метеоритов.

В 1866–1873 годах Эрнст Аббе разработал теорию микроскопа, и их стало возможным производить на четкой научной основе, а до этого их усовершенствовали методом проб и ошибок. Компания «Карл Цейс» применила эту теорию и стала ведущим производителем микроскопов того времени.

В 1931 году Эрнст Руска начал создание первого электронного микроскопа по принципу просвечивающего электронного микроскопа. Появилась новая самостоятельная дисциплина: электронная оптика. За эту работу в 1986 году Руске была присвоена Нобелевская премия. Весь XX век продолжалось совершенствование микроскопа, чтобы рассматривать все более мелкие детали мироздания.

Микрофон

Микрофон – прибор, который преобразовывает звуковые колебания в электрические. Один из первых типов микрофонов – угольный микрофон. Получил он название благодаря своей конструкции. В герметичную капсулу помещаются две металлические пластины, а между ними размещается угольный порошок. Это все подсоединяется к мембране. Эмиль Берлинер родился в Германии в семье торговцев. Дабы избежать призыва в армию и не отправиться на франко-прусскую войну, он в 1870 году перебрался в Штаты. Работал, где придется, а параллельно изучал физику в институте Cooper Union. Именно тогда он увлекся новыми технологиями работы со звуком – телефоном и фонографом. Сначала он улучшил передатчик звука (микрофон) для телефона. Он был так удачен, что позже этот патент выкупила «Bell Telephone Company», фирма изобретателя телефона Александра Белла. Патент Берлинер получил 4 марта 1877 года. Этот микрофон до недавнего времени использовался в старых телефонных аппаратах.

В 1877 году Берлинер переехал в Бостон, где работал на фирму Белла до 1883 года главным специалистом по телефонной технике, но потом вернулся в Вашингтон, где занялся частной исследовательской деятельностью.

Сам Александр Белл в 1876 году также создал микрофон, называвшийся, правда, жидкостным передатчиком. Он был представлен на филадельфийской выставке, посвященной столетию американской революции.

Благодаря усовершенствованиям Берлинера телефон перестал быть просто технической новинкой и стал эффективным средством связи, способным передавать звуки на большие расстояния.

Также есть сведения, что получил распространение угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого независимо заявляли и Генрих Махальский в 1878 году, и Павел Голубицкий в 1883 году. Угольный микрофон до сих пор используется в аппаратах аналоговой телефонии.

Конденсаторный микрофон был изобретен инженером лаборатории Белла Эдуардом Венте в 1916 году. В нем звук воздействует на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние между мембраной и металлическим корпусом. Используется в основном в студийной звукозаписи.

Более массовыми стали динамические микрофоны, первый из которых был изобретенный в 1924 году немецкими учеными Эрвином Эрлахом и Вальтером Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа. Они расположили в магнитном поле гофрированную ленточку из очень тонкой (около 2 мкм) алюминиевой фольги. Такие микрофоны до сих пор применяются в студийной звукозаписи.

Пьезоэлектрический микрофон был сконструирован советскими учеными С. Н. Ржевкиным и А. И. Яковлевым в 1925 году. Тогда же создали первые гидрофоны и записали сверхнизкочастотные звуки морских обитателей.

В 1931 году американские инженеры Эдуард Венте и Альберт Терэс изобрели динамический микрофон с катушкой, приклеенной к тонкой мембране из полистирола или фольги. Совершенствование характеристик именно этих микрофонов сделало звукозапись возможной не только в студиях. Сейчас уже есть миниатюрные и легкие микрофоны, которые можно использовать для самых разных целей.

Миксер

Миксер механически перемешивает продукты до создания однородной массы и обогащает взбиваемую жидкость воздухом. Миксером взбивают и замешивают яйца, сливки, коктейли, мусс, омлет, тесто, пюре, соусы и другие продукты.

До 1919 года хозяйкам приходилось смешивать и вымешивать тесто исключительно вручную, применяя достаточную силу для получения хорошего результата. Все это значительно удлиняло процесс работы, усложняло его, а выпечка все равно была недостаточно пышной. Однажды американский инженер Герберт Джонстон увидел пекаря, вручную замешивавшего тесто для хлеба, и понял, какой это титанический труд. Герберт не мог допустить, чтобы работу для машин выполняли люди, и в 1914 году сконструировал первый автоматический миксер, который приводила в движение тяга электромотора, а не мускульная сила. Получившийся прибор был стационарным. Махина весила под 30 кг и стоила, как новенький Ford. Он прекрасно подходил для промышленной эксплуатации, чем не замедлили воспользоваться крупные пищевые фабрики, пекарни и даже Военно-морской флот США. Герберт хотел сделать изобретённый им прибор доступным каждой семье. Продажи первых моделей «домашних» миксеров с рабочим названием C-10 под запатентованным брендом KitchenAid начались в 1919 году. Это были увесистые, внушительного вида машины, больше напоминавшие заводские станки, чем кухонные бытовые приборы, но хозяйки приходили от них в восторг. Первые приборы компания презентовала «на обкатку» женам сотрудников. Спустя шесть лет появился миксер Hobart H емкостью 75 л. Расширялся ассортимент насадок.

Миномет

Изобретателем миномёта является русский офицер и инженер Л. Н. Гобято (1875–1915). Он окончил Михайловское артиллерийское училище в 1896 году. Во время Русско-японской войны участвовал в обороне Порт-Артура 1904–1905. С 1904 года – капитан, командир батареи 4-й Восточно-Сибирской стрелковой артиллерийской бригады. Затем был преподавателем Офицерской артиллерийской школы и лектором по артиллерии в Академии Генштаба (1908–1914). В Первую мировую войну командовал артиллерийской бригадой. 31 августа 1914 года произведён в генерал-майоры. При обороне крепости Перемышль, возглавляя по собственной инициативе контратаку пехоты, был смертельно ранен 19 мая 1915 года. Присвоено звание генерал-лейтенанта (посмертно). В ходе боевых действий при Порт-Артуре выявилась необходимость применения навесного огня для поражения живой силы и огневых средств японцев. Японские окопы располагались так близко к русским позициям, что артиллерия не могла вести огонь по врагу. Именно тогда у мичмана Власьева родилась идея создания оружия ближнего боя. Он предложил использовать с этой целью мину для стрельбы из 47-мм мортирной пушки. Своими замыслами он поделился с начальником сухопутной обороны Порт-Артура генералом Р. И. Кондратенко, который познакомил Власьева с Гобято. Оценив проект Власьева, Гобято предложил ряд важных усовершенствований. В условиях осажденной крепости они создали новое удивительное оружие – первый в мире миномет. Л. Н. Гобято возглавил работы по созданию «минных мортир», изобрёл надкалиберную мину со стабилизатором, в качестве метательных аппаратов для которой использовались стволы 47-мм морских орудий, установленных на колёсных лафетах, или металлические трубы, крепившиеся к деревянным колодам.

Многие генералы назвали миномет «игрушечными пушками», «суррогатами артиллерии». В результате непонимания к Первой мировой войне русская армия не имела минометов. Зато в ходе войны минометы появились у немцев. Лишь тогда вспомнили о Гобято и Власьеве. Верховный главнокомандующий русской армии великий князь Николай Николаевич сообщал военному министру В. А. Сухомлинову: «Пехота настойчиво требует минометов, считая их артиллерией». Новое оружие получило признание в России. Профессор Академии Генерального Штаба генерал-майор Л. Н. Гобято в начале Первой мировой войны добровольно отправился на фронт.

В миномете нет противооткатных устройств и лафета – их заменяет опорная плита, через которую импульс отдачи передается грунту или самоходному шасси. Именно наличием опорной плиты миномёт отличается от классической мортиры, которая применялась с XV века. Мортира – артиллерийское орудие с коротким стволом (обычно длиной менее 15 калибров) для навесной стрельбы. Мортира предназначена главным образом для поражения целей, укрытых за стенами или в окопах. В числе претензий не только к 6-дюймовой полевой мортире, а полевой мортире вообще, всегда выставлялись: малая скорострельность, трудность снабжения их боеприпасами вследствие большого их веса и быстрая утомляемость орудийного расчёта по этой же причине. В современных армиях функции мортиры выполняют гаубица, миномёт а также реактивные системы залпового огня. Сам термин «миномёт» – это дословно переведенное на русский немецкого Minenwerfer. Слово появилось в русском языке с конца 1914 года: впервые термин «миномёт» был применен в России.

Многоступенчатая ракета

В XVII веке рисунок с изображением ракет был опубликован в труде военного инженера и генерала от артиллерии Казимира Семеновича. О его национальной принадлежности ученые спорят уже не одну сотню лет. Даже даты его рождения и смерти (1600–1651) известны сегодня только примерно. Для ученых это не меньшая загадка, чем национальность ученого-теоретика, который уже в XVII веке писал о создании ракет и зарядов к ним. Степень его родства сегодня оспаривают между собой Польша, Белоруссия и Литва. Каждая из сторон перетягивает одеяло на себя, записывая Казимира Семеновича в свои соотечественники. Сам же Казимир в своих работах обходил место своего рождения стороной, в то же время называя себя шляхтичем-литвином.

Главной работой его жизни стала книга «Великое искусство артиллерии. Часть первая», которая была издана в 1650 году в Нидерландах в типографии Яна Янсона. В этой книге им были заложены основы ракетостроения задолго до того, как они были сформулированы учеными мужами XX века. Данный труд был посвящен как теории, так и практическому применению артиллерии и пиротехники. На протяжении практически двух веков после написания данная книга лежала в основе европейского искусства ведения войны, являясь уважаемым учебником по артиллерийской науке. Труд, написанный Казимиром Семеновичем на латыни («Artis Magnae Artilleriae pars prima»), сделал его, по сути, предшественником современного ракетостроения. В этой книге, помимо всего прочего, он описал принцип устройства многоступенчатых ракет, привел рисунки систем залпового огня и треугольного крыла-стабилизатора. Ракеты были начинены твёрдым топливом – порохом. Все это он написал и опубликовал еще за 250 лет до появления трудов Циолковского.

Мотоцикл

Самодвижущиеся двухколесные машины стали появляться в 60-х годах XIX века. Двигатель у них был паровой, мощность – маленькой. Двигатель парового мотоцикла Коупленда (1884 год) развивал всего 0,25 лошадиных сил при весе 9 кг. Базой для этих прообразов мотоциклов были металлические велосипеды (иногда с деревянными вставками) с педальным приводом на переднее колесо.

Первый мотоцикл с двигателем внутреннего сгорания был построен в 1885 году в Германии немецкими инженерами Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом. Они не изобретали мотоцикл, им нужен был инструмент для испытаний двигателя будущих четырехколесных экипажей. Бензиновый карбюраторный двигатель уже имел мощность 1,5 л. с. и был установлен на деревянной раме с деревянными колесами. При испытаниях аппарат развил скорость в 12 км/ч. В том же 1885 году Даймлер получил патент на «повозку для верховой езды с керосиновым двигателем». Этот мотоцикл сгорел при пожаре в мастерской Даймлера в 1904 году. В серию мотоцикл не пошел, поскольку Даймлер и Майбах занимались автомобилями.

Серийное производство мотоциклов впервые было начато в 1894 году компанией «Хильдебранд и Вольф мюллер». Этот мотоцикл весил 50 кг, мотор имел мощность в 2,5 л. с. и мог разгоняться до 45 км/ч. Его выпускали всего три года, было продано около 2 тысяч экземпляров.

Постоянно производилось усовершенствование, разрабатывались новые модели. В основных странах-производителях (Англия, США, Германия, Италия) сформировались свои конструкторские школы.

В СССР с начала 1930 годов мотоциклы начинают серийно выпускаться на заводах в Ленинграде, Ижевске, Подольске, Таганроге и Серпухове. Сначала копировали европейские модели. Однако уже к середине 1930 годов стали появляться оригинальные идеи. Тогда же решили разработать массовый народный мотоцикл, но МЛ-3 появился перед самой войной и широко распространиться не успел.

Во Второй мировой войне мотоциклы использовались очень широко в разведке, связи, десанте. Причем у немцев была сильная конструкторская школа, и по мотивам их моделей мотоциклы создавались не только в СССР, но и в США.

В послевоенной Европе обедневшее население не могло позволить себе автомобиль, поэтому мотоциклы стали очень популярны. Наряду с классическими легкими моделями появлялись и новинки.

Мотороллеры (в англоязычных странах их называют «скутеры») имели нестандартную для мотоцикла посадку – как на обычном стуле, не надо было закидывать высоко ногу, что позволило пользоваться двухколесной машиной старикам, дамам в платьях и, что важно было для Италии, католическим священникам. Первые мотоциклы такой схемы появились еще в начале XX века, но относительное распространение получили лишь с конца 1930 годов в США для передвижения по территории крупных заводов и строек. Настоящую революцию в конструкции мотороллеров произвела итальянская «Vespa», спровоцировав в 1950–1960 годах настоящий «мотороллерный бум».

Выделился в отдельный класс мопед – легкий аппарат с небольшим объемом двигателя, ограниченной скоростью (в пределах 40 км/ч) и дополнительным педальным приводом. Для управления им не требовалось водительских прав. Он стал популярен у молодежи и подростков.

Наждачная бумага

Наждачная бумага – это бумажная основа, на которой располагается абразивный материал. Наждачная бумага используется, чтобы удалить небольшое количество материала с различных поверхностей, чтобы сделать эти поверхности более гладкими (покрашенные или деревянные поверхности), или чтобы удалить слой материала (например, старую краску), или иногда, чтобы сделать поверхность более грубой (например, во время подготовки поверхности к склеиванию).

Первое упоминание о наждачной бумаге относится к XIII веку в Китае. Ее производство осуществлялось из разных природных материалов: измельченных моллюсков, разных семян, песка. Клей для создания бумаги делали как из веществ, образующихся при вываривании костей, так и растительных материалов с клеящими свойствами: крахмала, агар-агара, добываемого из водорослей. По легенде, в странах Азии применяли как шлифовальную шкурку кожу крокодилов и даже акул.

В 1833 году в Англии изобретатель Джон Оукей (1813–1887) нанес на пергамент мелкую стеклянную крошку – так была создана первая наждачная бумага, схожая с современной. Будучи подмастерьем в мастерской по изготовлению музыкальных инструментов, он начал изготавливать свою первую продукцию, приклеивая песок и размолотое стекло на бумагу. Усовершенствовав технологию для массового производства, Оукей в 1833 году основал бизнес в Лондоне – компанию «Джон Оукей и сыновья», производившую наждачную бумагу и другие шлифовальные материалы. Затем перенес фабрику на Вестминстер Бридж Роуд, где на месте бывшего приюта построил фабрику, здание которой в те годы называлось Веллингтон Миллс. До настоящего времени не сохранилось. Оукей последовательно разработал бумагу для сухого и влажного шлифования и целый ряд шлифовальных материалов, включая средства для полирования обуви, средства для чистки посуды, полироль для мебели, средство для полирования ножей.

Патент на изобретение используемой и сейчас бумаги принадлежит американцу Айзеку Фишеру Младшему с 14 июня 1834 года. Он первый использовал в качестве шлифовального материала соединения карбида кремния или же оксида алюминия, которые в виде мелких камешков выравнивали обрабатываемую поверхность.

В 1855 году Йохан Лундстрем – химик из Швеции – для того чтобы предотвратить самовоспламенение спичек, придумал наносить на сами спички и на наждачную бумагу на коробке белый фосфор. После этого спички стало можно зажечь только о поверхность коробка.

В наше время существует четыре разновидности абразивных материалов: гранат, керамика, окись алюминия, карбид кремния. Самой долговечной является наждачная бумага с использованием окиси алюминия, кристаллики которого при надавливании ломаются и самообновляются за счет образования новых граней.

Наждачная бумага различается по зернистости и применяется для разных поверхностей. Поэтому благодаря наждачной бумаге специалисты создают великолепные работы из самых разных материалов – металла, дерева, пластмассы, керамики.

Наушники

В 1890 годах британская компания «Electrophone» создала систему, позволяющую слушателям подключаться к «живому» исполнению музыки в театрах и оперных театрах по всему Лондону. Пользователи этого сервиса могли слушать музыку через пару массивных наушников, которые соединялись под подбородком и держались с помощью длинного стержня.

Однако самые первые наушники стали применяться операторами для радиосвязи и телефонной связи в конце XIX века.

Еще в 1891 году французский инженер Эрнест Меркадье запатентовал набор наушников, вставляемых в уши. Он получил патент США за «совершенствование телефонов-приемников… которые были достаточно легкими, чтобы их носить на голове оператора». Позже он сумел изготовить миниатюрные приемники, которые весили меньше 50 г и были «приспособлены для вставки в ухо».

В 1910 году Натаниель Болдуин из штата Юта предложил Военно-Морскому флоту на испытание телефонную гарнитуру. Сначала военные не отнеслись к этому серьезно, но потом все же протестировали и заявили, что эти наушники лучше, чем те, которые используют они. Военные предложили Болдуину несколько небольших корректировок, которые он и сделал. Причем Болдуин изготавливал их у себя дома и не мог сделать больше 10 штук за раз. Но поскольку они были лучше остальных моделей, военно-морской флот принял условия Болдуина. Ему даже посоветовали запатентовать свою модель, но он не отнесся к этому серьезно. В итоге компания «Wireless Specialty Apparatus Cº.» построила завод в штате Юта для выпуска наушников. Соглашение с Wireless Specialty было заключено с одним очень важным условием: компания не имела право поднимать цену на наушники, продаваемые военно-морскому флоту США.

Существенное обновление наушников произошло после Второй мировой войны, когда появилась стереофония. Первые коммерческие стереофонические головные телефоны были созданы в 1958 году музыкантом и менеджером в области шоу-бизнеса Джоном Коссом, основателем компании «Koss Corporation».

Нейлоновые чулки

Американский изобретатель Уоллес Хьюм Каротерс (1896–1937) из центральной лаборатории фирмы «Дюпон де Немур» в Уилмингтоне в 1934 году синтезировал полиамидную смолу. 28 февраля 1935 года на её основе Каротерс с группой химиков из этой же лаборатории создал новое синтетическое волокно.

Оно получило название нейлон. Работы по дальнейшей разработке волокна продолжались. 27 октября 1938 года руководители фирмы «Дюпон де Немур» объявили об изобретении нейлона. А в 1939 году нейлон поступил в продажу в одном из универмагов Вилмингтона в США. Это были первые в мире нейлоновые чулки, ставшие сенсацией. Спустя всего полгода в Нью-Йорке за один только день распродажи было продано 5 миллионов пар этих чулок.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь – это сплав железа с углеродом к которому добавлен некий химический элемент, повышающий устойчивость стали к самопроизвольному разрушению, то есть к разным видам коррозии. Эта сталь устойчива к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. В состав стали добавляются хром, никель, молибден, улучшающие механические, физические и химические свойства сплава. Это проводится на различных этапах получения металлического материала с целями повышения качества металлургической продукции и металлических изделий.

Первыми сталями, с которыми познакомился человек, были природнолегированные стали. Ещё до начала железного века применялось метеоритное железо, содержащее до 8,5 % никеля.

Первым удачным опытом использования целенаправленного легирования можно считать изобретение в 1858 году Мюшеттом стали, содержащей 1,85 % углерода, 9 % вольфрама и 2,5 % марганца. Сталь предназначалась для изготовления резцов металлообрабатывающих станков и явилась прообразом современной линейки быстрорежущих сталей. Промышленное производство этих сталей началось в 1871 году.

Принято считать, что первой легированной сталью массового производства стала Сталь Гадфильда, открытая английским металлургом Робертом Эбботом Гадфильдом в 1882 году. Сталь содержит 1,0–1,5 % углерода и 12–14 % марганца, обладает хорошими литейными свойствами и износостойкостью. Без особых изменений химического состава эта сталь сохранилась до настоящего времени.

Еще проводилось множество работ по поиску нержавеющего металла. Большой вклад в эти исследования внесли немецкий ученый Моннартц Филлип и француз Джиллет Леон, которые старались изобрести различные виды нержавеющей стали. В начале XX века английский ученый-экспериментатор Гарри Бреарли (1871–1948) заметил, что металл, который включает в свой состав хром, не поддается коррозии и не ржавеет. Этот ученый в 1913 году оформил патент на материал, который назвал мартенситная сталь. Нержавеющая сталь изменила многие сферы производства, которые испытали в связи с этим разнообразные изменения и подъем своей деятельности. Практичный и долговечный металл получил огромное признание в медицине и в пищевой промышленности. В пищевой промышленности все оборудование обязательно делается из нержавеющего металла. Нержавейка имеет долгий срок службы – от 20 до 50 лет. Изделия из этого материала практически не требуют расходов на их содержание. Отлично сочетается с такими материалами, как кирпич, камень, стекло.

Нержавеющая сталь, благодаря своей стойкости к воздействию агрессивной среды, находит свое применение в химической промышленности в машиностроении, при производстве разнообразных механических узлов и агрегатов.

Нефтепровод подводный

Крупнейшая в истории войн десантная операция началась утром 6 июня 1944 года. Союзные войска в рамках операции «Оверлорд» высадились в Нормандии. С их стороны было задействовано около полутора миллионов человек личного состава. Для проведения операции было задействовано множество единиц военной техники, которой требовалось топливо в огромных количествах.

Перед началом операции остро встал вопрос снабжения наступающей группировки горюче-смазочными материалами. Количество наливных судов было ограничено в связи с распределением их по огромному театру военных действий. В частности на Тихом океане снабжение войск топливом осуществлялось исключительно при помощи флота. Также союзники не без оснований опасались активности немецких подводных лодок и авиации. Именно тогда и была придумана идея проложить трубопровод по дну пролива Ла-Манш. Принципиальная схема конструкции была предложена главным инженером англо-иранской нефтяной компании Артуром Хартли. Саму же концепцию разработал британский инженер, капитан Джон Хатчингс.

Операция была разработана и реализована на практике британскими учёными, экспертами нефтяных компаний и представителями вооружённых сил. Целью этой операции являлось строительство и обеспечение функционирования огромного трубопровода, пролегавшего по дну Ла-Манша между побережьями Англии и Франции, для обеспечения группировки союзных войск на берегу Нормандии.

Создание трубопроводной системы позволяло избавиться от необходимости привлекать в опасных условиях этого региона боевых действий танкеры, являвшиеся уязвимыми для уничтожения немецкими подводными лодками и необходимыми на Тихоокеанском театре военных действий.

Для непосредственной укладки на дне пролива, британскими инженерами были предложены огромные барабаны с намотанным на них кабелем трубопровода. Сами же барабаны работали при помощи паровых лебедок, и их буксировали транспортные суда. В самой же Британии еще до начала операции была развернута целая сеть насосных станций. Месторасположение этих станций тщательно скрывалось, места их установки маскировались.

Для прокладки трубопроводов использовалось более 30 судов. Ну а первый трубопровод был уложен только к августу, когда операция была в самом разгаре. Сам процесс занял 10 часов, было уложено 130 км труб. Впоследствии сеть трубопроводов расширялась, а всего по ним было транспортировано около 700 млн тонн горюче-смазочных материалов. Ну а сама сеть поставки топлива впоследствии была расширена по мере продвижения союзных войск.

Панельное строительство

Идея возведения недорогих многоэтажных домов возникла в XIX веке. В период бурного промышленного развития для рабочих фабрик и заводов возводили кирпичные дома. Первые дома, в которых были использованы крупные панели, выполненные из армированного бетона, появились в 1910 году, в составе Форест-Хилс Гарденс, расположенном в одном из пригородов Нью-Йорка, Куинсе. Данный проект представлял собой город-сад.

Названный в честь инженера и архитектора Гросвенора Аттербери (1869–1956) принцип возведения известен в Европе как Система Аттербери. В Великобритании и Франции этому предшествовало возведение экспериментальных сооружений с использованием малоразмерных бетонных элементов. В данных сооружениях использовались серийно изготовленные элементы из других исходных материалов – дерево, металл и другие. В 1920 годы в Европе остро встал жилищный вопрос. Послевоенная разруха и увеличение численности населения городов заставили строителей задуматься о разработке нового типа жилья: дешевого и быстрого в монтаже. До 1920 года архитектура зданий и сооружений основывалась на национальных и культурных особенностях страны. Формы сооружений представляли собой набор из разных архитектурных эпох. Для их сооружения были необходимы строительные материалы, изготовляемые вручную, а следовательно, они были высокозатратны. Монтаж несущих стен зданий производился методом каменной кладки. Затраты времени и стоимость данного метода были весьма высоки. Стремительная урбанизация потребовала крупномасштабного жилищного строительства и новых строительных технологий и техники. Новый способ сборного строительства с использованием предварительно изготовленных на заводах железобетонных изделий стандартных панелей сокращал время строительства, а соответственно сокращалась и стоимость всего сооружения.

После 1920 года возникает новая архитектурная эпоха, которая с 1950 годов называется Интернациональным стилем. Основные его идеи: отказ от историчности и её наработанных форм, использование новых материалов, таких как: сталь, стекло, преднапряжённый бетон, снижение материальных затрат.

В начале 1930 годов в Советском Союзе работали около 100 немецких архитекторов, в том числе группа выпускников Баухауза. Это были люди, которые придумали экспериментальное панельное строительство в Германии. Все они мечтали переселить советских людей в светлые современные города и сделали ряд проектов, которые так и не были реализованы. В 1936 году почти все немцы уехали.

Американский архитектор Альберт Кан был приглашен в СССР в 1929 году и за короткое время спроектировал более 500 заводов, в том числе все тракторные, то есть танковые, получив за это невиданный для тех лет гонорар – 200 миллиардов долларов. Поточно-конвейерный способ проектирования был разработан фирмой Кана, строившего конвейеры для Форда. Есть документы, подтверждающие, что фирма Кана разрабатывала не только заводы, но и дома для рабочих, по крайней мере, в самом начале, пока не вышел приказ строительство жилья прекратить.

Французский конструктор Ле Корбюзье оставил свой след в строительстве: железобетонные панели, плоские крыши, отсутствие декора – все это его идеи. По легенде, высотой потолка 2 метра 48 сантиметров мы тоже обязаны Корбюзье – он обозначил эту цифру как минимум для существования человека.

Парашют

Парашюты служат для замедления движения предмета в воздухе. Они используются для прыжков из летательных аппаратов или с фиксированных объектов с целью безопасного спуска и приземления людей и грузов, для торможения летательных аппаратов при посадке. Считается, что впервые идея создания парашюта пришла итальянцу Леонардо Да Винчи. В начале семнадцатого века другой итальянский ученый Фауст Веранчино описал аппарат для опускания человека, похожий на изобретение Леонардо Да Винчи, и указал, что величина паруса зависит от тяжести человека. Впервые воспользовался подобной конструкцией француз Лавен в двадцатых годах семнадцатого века. Будучи заключен в крепость, он решил бежать. Сшив из простыней шатер, он прикрепил к его низу пластины из китового уса и веревки. Держась за сведенные вместе веревки, он прыгнул со стены крепости в протекавшую внизу реку и благополучно приводнился. Первый парашют изобрел и выполнил на практике Луи Себастьян Ленорман (Sebastien Lenormand). В 1783 году он сделал удачную попытку – прыгнуть из окна первого этажа, имея в руках два зонтика по 30 дм диаметром. Недостатком парашютов тех времен было постоянное раскачивание купола при снижении. В XX веке стала бурно развиваться авиация. Потребовались парашюты для спасения летчиков. Парашюты прежней конструкции были громоздки и не могли применяться в авиации. Специальный парашют для летчиков создал русский изобретатель Глеб Евгеньевич Котельников (1872–1944).

В 1910 году Котельников под впечатлением от гибели Мациевича занялся разработкой парашюта. В 1911 году он зарегистрировал свое изобретение – ранцевый парашют свободного действия. Парашют имел круглую форму, укладывался в металлический ранец, расположенный на летчике при помощи подвесной системы. 2 июня 1912 года провели испытания с помощью автомобиля. Машину разогнали, и Котельников дёрнул за спусковой ремень. Привязанный за буксировочные крюки парашют мгновенно раскрылся, а его сила торможения передалась на автомобиль, заставив заглохнуть двигатель.

Главное инженерное управление русской армии не приняло парашют в производство из-за опасений начальника российских воздушных сил, великого князя Александра Михайловича, что при малейшей неисправности авиаторы будут покидать аэроплан: «Парашюты в авиации – вообще вещь вредная, так как летчики при малейшей опасности, грозящей им со стороны неприятеля, будут спасаться на парашютах, предоставляя самолеты гибели. Машины дороже людей».

Зимой 1912–1913 года парашют конструкции Г. Е. Котельникова был представлен на конкурс в Париже и Руане. Русское изобретение получило признание за рубежом. А царское правительство вспомнило о нём только в ходе Первой мировой войны.

Паровая машина

Тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина – любой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу. Настоящая паровая турбина появилась в Египте в XVI веке. Ее изобрел араб Таги-аль-Диноме. Подобную машину построил в 1629 году итальянский инженер Джованни Бранка. В конце XVII века были созданы ещё две модели: в Испании двигатель сконструировал Аянс де Бомонт, а в Англии Эдвард Сомерсет в 1663 году установил паровую установку для закачки воды в Большую башню замка Реглан. Но все проекты быстро сворачивались и забывались. Паровой котёл построен в XVII веке французским изобретателем Дени Папеном. В Марбурге он создал паровой двигатель, который совершал полезную работу за счёт нагревания и конденсации пара. Это был один из первых паровых котлов. Папен изобрел и впервые применил в конструкции парового котла предохранительный клапан. Конструкцию паровой машины (цилиндр и поршень) Папену подсказал Лейбниц. Фактически применение в промышленности паровой машины началось с 1710 года, когда английские рабочие Ньюкомен и Коули впервые построили паровую машину, которая приводила в действие насос, установленный в шахте для выкачивания из нее воды. В России первую паровую машину в 1763 году спроектировал Ползунов. С ее помощью приводились в действие воздуходувные меха на заводах.

Француз Николас-Йозеф Куньо шесть лет спустя сконструировал первую паровую телегу. Она приводила в движение сельскохозяйственные механизмы. В 1788 году Джон Фитч построил пароход, который вмещал 30 человек и шел со скоростью до 12 километров в час. В 1804 году на металлургическом заводе в Южном Уэльсе был испытан первый железнодорожный паровой поезд, его построил Ричард Тревитик. Для работы паровой машины потребуется паровой котёл. Поступающий из него пар расширяется и воздействует на поршень или же на лопатки паротурбины, затем их движение передаётся на другие механические части устройства.

Джеймс Уатт (1736–1819) – английский изобретатель, создатель универсальной паровой машины, член Лондонского королевского общества – родился в городе Гринок в Шотландии. С 1757 года работал механиком в университете в Глазго. В 1763–1764 годах начинаются его работы по усовершенствованию паровых машин, которые продолжались всю его жизнь. Джеймсу Уатту удалось предложить промышленности универсальную паровую машину. В 1769 году Уатт запатентовал паровой двигатель с отдельным конденсатором, а затем – применение в двигателе избыточного давления пара, что значительно снижало расход топлива.

В машине Уатта решающей движущей силой стало не атмосферное давление, а упругость пара повышенного давления, приводящего в движение поршень. Новый принцип работы пара потребовал полного изменения в устройстве машины, особенно цилиндра и парораспределения. Для устранения конденсации пара в цилиндре Уатт впервые ввел паровую рубашку цилиндра, при помощи которой он стал обогревать его рабочие стенки паром, а наружную сторону паровой рубашки заизолировал. Уатт ввел центробежный регулятор скорости для изменения количества подачи пара в цилиндр машины при изменении числа оборотов. Таким образом, Уатт в своей паровой машине заложил основные принципы устройства и работы современной паровой машины. Паровые машины, измененные таким образом, дали прекрасные результаты, понизив в несколько раз расход угля на л.с./ч (лошадиную силу в час) по сравнению с машинами Ньюкомена, и вытеснили водяное колесо из горнорудной промышленности. В середине 1780 годов конструкция паровой машины была окончательно разработана, и паровая машина двойного действия стала универсальным тепловым двигателем, нашедшим широкое применение почти во всех отраслях хозяйства многих стран. В XIX веке распространение получают шахтные подъемные паросиловые установки, паросиловые воздуходувки, прокатные паросиловые установки, паровые молоты, паровые насосы. Уатт стал по справедливости творцом паровой поршневой машины. С вакуумным двигателем Уатта принято связывать начало промышленной революции в Англии. Паровая машина кардинально изменила картину мира, произвела революцию в промышленности, на транспорте, дала импульс для новых открытий. Она служила универсальным двигателем на протяжении XIX века, и даже с появлением механизмов, требующих высоких скоростей, не канула в лету.

Среди положительных качеств парового двигателя:

– высокая надёжность;

– возможность эксплуатации при значительных колебаниях нагрузки; – допустимость продолжительных перегрузок;

– долговечность;

– низкие расходы на эксплуатацию;

– простота в обслуживании.

Сегодня паровые машины нашли широкое применение в виде паровых турбин, которые работают как приводы электрогенераторов. Турбина преобразует энергию пара во вращательное движение без каких-либо дополнительных механизмов. Сфера использования паровых турбин – производство электроэнергии. Более 85 % электрической энергии вырабатывают именно паровые турбины. Также их используют как судовые двигатели, в частности на подводных лодках и атомоходах. Перспективы применения паровых машин на автомобилях имеют пока туманные очертания, но видимо скоро появятся двигатели с элементами парового носителя.

Паровоз Стеферсона

Для общественных нужд первый в мире паровоз создал Стефенсон (1781–1848) в 1814 году. Он родился в семье английского шахтёра. Никто из его семьи не умел ни читать, ни писать. С 8 лет работал по найму. В 18 лет научился читать и писать и путём упорного самообразования приобрёл специальность механика по паровым машинам. В 1802 году Стефенсон устроился на работу машинистом угольной шахты. В 1812 году, будучи главным механиком Киллингуортских копей, Стефенсон предложил своему хозяину Лидделу проект своего первого паровоза. Тот согласился оплатить его постройку. К 1814 году Стефенсон спроектировал свой первый локомотив, предназначенный для буксировки вагонеток с углём для рудничной рельсовой дороги. Он состоял из двух цилиндров диаметром 8 дюймов с ходом 24 дюймов. Котел 34 дюймов в диаметре и длиной 8 футов с одной жаровой трубой 20 дюймов в диаметре, проходящей через него. Цилиндры были расположены вертикально вдоль осевой линии котла. Отработанный пар выбрасывался прямо в атмосферу. Поршни через шатуны вращали шестерни, через которые приводились в движение. Поперечные балки с помощью направляющих крепились к верхней части цилиндра. Паровоз имел четыре колеса, прикрепленные к фланцам без пружин. Задние ведущие колеса и передние колеса вагона, несущие уголь и воду, имели рифленую поверхность качения и были соединены между собой бесконечной цепью (для улучшения сцепления с дорогой).

Паровоз, получивший имя «Блюхер», включился в работу по обслуживанию рудника. Он имел два вертикально поставленных паровых цилиндра; движение от поршня передавалось шатунами на два ведущих ската. Эти скаты были соединены зубчато-колесной передачей. Тендер был отделен от паровоза и прицеплен сзади. «Блюхер» мог перевозить груз весом 30,5 т, но не мог брать крутых подъемов и развивал с нагрузкой скорость всего 6 км/ч. После года эксплуатации он оказался лишь немногим выгоднее использовавшихся до этого лошадей. Причиной неудачи была слабая тяга. Отработанный пар выпускался прямо в воздух, а не в трубу, где он мог бы усилить тягу в топке. Этот недостаток Стефенсон устранил в первую очередь. После того как отработанный пар стал поступать в трубу, тяга усилилась. Усовершенствованный паровоз уже всерьез конкурировал с лошадьми, и Лиддел охотно дал деньги на продолжение опытов.

Много внимания Стефенсон уделял совершенствованию рельсового пути. Инженер-самоучка Джордж Стефенсон придумал удобную конструкцию, позволяющую локомотиву по гладким рельсам тянуть за собой тяжёлый состав. В его изобретении важную роль играли сами рельсы, колея которых до сих пор общепринята в Западной Европе (1435 мм). Появление более совершенных конструкций паровозов стимулировало строительство новых железнодорожных линий. В 1818 году была построена железнодорожная линия протяженностью 61 км между городами Стоктоном и Дарлингтом, предназначенная для перевозки угля. В 1825 году Стоктон-Дарлингтонская линия была открыта для публики. На современников это произвело колоссальное впечатление. «Сцена, имевшая место утром 27 сентября 1825 года, не поддается никакому описанию, – писал впоследствии один из директоров этой дороги. – Многие, принимавшие участие в этом историческом событии, всю ночь не смыкали глаз и были на ногах. Всеобщая бодрость и веселость, счастливые лица многих, изумление и испуг на лицах других разнообразили картину. В назначенный час процессия тронулась. Во главе поезда следовал паровоз, управляемый строителем его – Стефенсоном; за паровозом следовали 6 вагонов с углем и мукой; вслед за ними – вагон с директорами и владельцами дороги; затем 20 угольных вагонов, приспособленных для пассажиров и наполненных ими, и, наконец, 6 вагонов, нагруженных углем… По обеим сторонам пути стояла большая толпа народа; многие бежали за поездом; другие верхом на лошадях следовали за ним по сторонам пути. Последний имел небольшой уклон к Дарлингтону, и в этом месте Стефенсон решил испытать скорость поезда… Он увеличил скорость хода до 15 миль в час. Когда поезд прибыл в Дарлингтон, оказалось, что в вагонах было 450 пассажиров и что вес поезда был 90 тонн».

Паровозом во время открытия железной дороги управлял сам Стефенсон, а рядом следовала кавалькада всадников, отставшая во время спуска. Изумлению толпы не было предела. Скорость равнялась 24 км/час.

Паровоз Стефенсона, построенный для Геттонских копей в 1822 году, работал до 1903 года. Следующий паровоз «Ракета» была наиболее совершенным локомотивом того времени. Изобретатель приспособил к паровозу только что появившийся тогда трубчатый котел, который дал возможность значительно увеличить скорость локомотива. «Ракета» была построена с учетом всех достижений паровозостроения своего времени. Она явилась как бы итогом начального периода развития паровоза. «Ракета» имела машину мощностью в 13 л. с. «Ракета» свободно тянула поезд весом в 17 т со скоростью до 21 км в час. Скорость паровоза с одним пассажирским вагоном и 36 пассажирами составила 38 км в час. В 1830 году в Англии для пассажирского движения была открыта железная дорога между Ливерпулем и Манчестером протяженностью в 45 км. В этом же году в США была построена первая железнодорожная линия Чарльстон – Огеста длиною в 64; км. В 1832 году была построена первая железная дорога во Франции, в 1835 году – в Бельгии и Германии, а в 1837 году – в России и Австрии.

Николай I в молодости посетил Англию, где в 1816 году встретился со Стефенсоном, попробовал себя в роли кочегара и прокатился на паровозе. Портрет Джорджа Стефенсона был помещён на банкнотах серии Е Государственного банка Великобритании достоинством 5 фунтов стерлингов.

Паровоз

Это автономный локомотив с паросиловой установкой, использующий в качестве двигателя паровые машины. Паровозы были первыми передвигающимися по рельсам транспортными средствами.

Ричард Тревитик (1771–1833) первым пришел к идее применения паровых локомотивов на специально устроенных рельсовых путях.

Конец XVIII века прошел в Англии под знаком массового внедрения паровых машин и начала промышленной революции. К тому времени на крупных предприятиях активно использовалась конная тяга, применение которой существенно ограничивало вес составов с грузом, да и скорость транспортировки была невелика. Это вскоре привело многих владельцев крупных предприятий к мыслям о начале применения в транспортировке грузов паровых машин, в том числе и движущихся по рельсам. Также началом применения в промышленности паровоз обязан был и французскому императору Наполеону, а точнее его войнам, из-за которых возросли цены на зерновые, в том числе и на корма. Из-за этого значительно вздорожало содержание лошадей.

В 1803 году Тревитик сконструировал паровоз для рельсового пути. 17 июня 1803 года в Лондоне этот изобретатель в ходе испытаний впервые перевез на тележке с паровым двигателем 8 пассажиров – именно с этого дня начинают свою историю пассажирские железные дороги.

В феврале 1804 года провел испытание первого в истории практического паровоза для заводской железной дороги в Южном Уэльсе. В английской газете писалось: «Позавчера состоялось долго ожидавшееся испытание новоизобретенной паровой машины мистера Тревитика. Испытание превзошло, к всеобщему изумлению, все, что ожидали от него наиболее ярые сторонники. В данном случае машина была употреблена для перевозки до 10 тонн полосового железа на расстояние свыше 9 миль; необходимо при этом отметить, что тяжесть груза быстро возросла с 10 до 15 тонн благодаря не менее 70 человекам, взобравшимся на повозки. Подталкиваемые непобедимым любопытством, они жаждали прокатиться, пользуясь первым успехом талантов изобретателя. Машина совершила свое путешествие без пополнения котла водой и свободно передвигалась со скоростью 5 миль в час».

Паровоз Тревитика был первым рельсовым паровозом в мире. Он имел один горизонтально расположенный паровой цилиндр. Движение поршня передавалось ведущим колесом паровоза при помощи шатуна, кривошипа и системы зубчатых колес. Чтобы облегчить прохождение шатуна через мертвые точки, Тревитик применил маховое колесо. Весил паровоз 6 т. Его котел имел цилиндрическую форму и обратную жаровую трубу, причем топка была устроена в передней части паровоза. Если двигатели Уатта были громоздкими из-за использования пара низкого давления, то Тревитик не побоялся увеличить его в несколько раз (до 8 атмосфер). Мощность осталась прежней, а вот размеры двигателя значительно сократились, что было важно для развития транспорта. Уатт отнёсся к этому крайне негативно, считая высокое давление небезопасным.

Большим затруднением при опытах с первым паровозом явилось то, что путь, состоявший из хрупких чугунных рельсов, был неприспособлен для передвижения столь тяжелого локомотива. Поэтому происходили частые задержки из-за ломки рельсов. В конце концов, этот паровоз был снят с рельсов и использован как стационарная машина. Через три года упорной работы над усовершенствованием паровоза и рельсового пути Тревитик построил первую в мире опытную кольцевую дорогу в Лондоне. Строя ее, изобретатель ставил своей целью популяризировать свое изобретение, для того чтобы добиться финансовой поддержки.

Он соорудил новый полигон для испытаний. На одной из окраин Лондона была выбрана площадка, которую огородили высоким забором. Внутри Ричард построил кольцевую рельсовую дорогу и запустил здесь новый паровоз под названием «Поймай меня, если сможешь». Нельзя не отметить и успехи Тревитика в коммерции – все желающие могли посмотреть или прокатиться на диковинном изобретении за определенную плату. Кольцевая дорога работала несколько недель, затем лопнули рельсы, и паровоз опрокинулся. Тревитик, затративший на постройку дороги все свои средства, был не в состоянии починить путь и поставить паровоз на рельсы. В конце концов Тревитик был вынужден прекратить работу по созданию новых локомотивов. Но ему повезло, он смог увидеть, как первые паровозы начали покорять землю, а по улицам Лондона вовсю стали разъезжать пыхтящие паром омнибусы. В 1816 году банкрот Тревитик оставил берега туманного Альбиона и уехал в Южную Америку.

Вернулся на родину Ричард Тревитик в 1827 году, в полном забвении и нищете он умер в Дартфорде, графство Кент, в апреле 1833 года. Проблемы тяжелой судьбы Ричарда Тревитика – изобретателя паровоза – таились в том, что он опередил время на 20–30 лет. На протяжении всей истории паровозостроения делались серьёзные попытки улучшить эксплуатационные характеристики паровозов. Тем не менее в экономическом отношении паровоз, безусловно, уступает иным видам локомотивов. Это привело к тому, что в середине XX века выпуск и эксплуатация паровозов во многих странах были свёрнуты, а сами они либо были порезаны на металлолом, либо превращены в неподвижные памятники, либо стали экспонатами музеев.

Паровоз является одним из уникальных технических средств, созданных человеком. Именно паровозы выполняли основной объём перевозок в XIX и первой половине XX века, сыграв колоссальную роль в подъеме экономики целого ряда стран.

Пароход

На рубеже XVIII и XIX веков США была страной, где хороших шоссейных или грунтовых дорог было очень мало, единственным средством сообщения оставались реки. Раньше других оценил возможности парохода судья Ливингстон. Он не разбирался в технических деталях, но был весьма искушенным дельцом и быстро сообразил, что при надлежащем размахе и хорошей организации дела пароходное сообщение может дать очень неплохую прибыль. В 1798 году Ливингстон добился права на установления регулярного пароходного сообщения по реке Гудзон. Было сделано несколько паровых кораблей, но все они развивали скорость не более 5 км/ч. Думать с такими пароходами о регулярном судоходстве было преждевременно. Разуверившись в местных механиках, Ливингстон в 1801 году отправился во Францию. Здесь он встретился со своим соотечественником Робертом Фултоном. Еще в возрасте 12 лет Роберт увлёкся паровыми двигателями, а уже в 14 лет успешно испытал свою лодку, оснащённую колёсным двигателем на ручном приводе. Тогда он был школьником в Ланкастере (США). В 1797 году Фултон переехал во Францию, где Ливингстон наконец нашел подходящего механика, а Фултон – бизнесмена, готового финансировать его работу. Осенью 1802 года между ними было заключено соглашение. Фултон обещал построить паровое судно, способное перевозить 60 пассажиров со скоростью 13 км/ч, а Ливингстон – оплатить все текущие расходы. Прибыль, полученная от эксплуатации корабля, должна была делиться пополам.

Побывав в Манчестере, инженер убедился, что наилучшим двигателем для самодвижущегося корабля может быть только паровая машина Уатта двойного действия. Весной 1803 года Фултон приступил в Париже к строительству своего первого парохода. Он был плоскодонным, без выступающего киля, с обшивкой вгладь. Паровая машина Уатта была взята напрокат у одного знакомого, но схему передаточного механизма придумал сам Фултон. Построенный корабль оказался недостаточно прочным – корпус не выдержал тяжести машины. Однажды во время сильного волнения на Сене днище проломилось и взятая в долг машина вместе со всем оборудованием пошла ко дну. С большим трудом все это удалось достать на поверхность. Вскоре был построен новый, гораздо более прочный, корпус судна, имевший 23 м в длину и 2,5 метра в ширину. В августе 1803 года было проведено пробное испытание. В течение полутора часов пароход двигался со скоростью 5 км/ч и показал хорошую маневренность.

Воодушевлённый успехом, Фултон заказал более мощный паровой двигатель в фирме Болтона и Уатта. В 1806 году двигатель был доставлен в Нью-Йорк, куда переехал и Фултон, чтобы руководить постройкой судна. В 1806 году инженер женился на Гарриет Ливингстон, племяннице Роберта Ливингстона. У пары было четверо детей. Новый коммерческий пароход Фултона отправился в первое плавание 17 августа 1807 года. Судно, к которому позже прилипло имя Клермонт (так называлась усадьба Ливингстона), успешно перевез пассажиров из Нью-Йорка в Олбани. 240 км пути были преодолены за 32 часа. В 1813 году Фултон мог бы стать обладателем эксклюзивного права на постройку пароходов в России: император Александр I предоставил ему монопольное право на эксплуатацию пароходных судов на линии Санкт-Петербург – Кронштадт, а также на других российских реках в течение 15 лет. Но Фултон не смог воспользоваться договором. Строительство 44-пушечного военного парохода Фултона, началось в 1814 году. Этот проект для нужд ВМС США был закончен уже после смерти Фултона. Инженер скончался в Нью-Йорке 24 февраля 1815 года от туберкулеза.

Пастеризация

Луи Пастер (1822–1895) доказал, что болезни, которые теперь называют заразными, могут возникать только в результате заражения – проникновения в организм из внешней среды микробов. На этом принципе и в наше время основана вся теория и практика борьбы с заразными болезнями человека, животных и растений.

Проведя несколько лет наблюдая за благотворным и вредным воздействием микробов на пищевые продукты, в 1862 году Пастер изобрел процесс пастеризации. Этому открытию способствовали жалобы виноделов, что вино быстро портилось. Луи изучил состав напитков и пришел к выводу, что там находились не только дрожжевые грибки, но и микроорганизмы, вызывавшие скорую порчу продукции. Луи задумался, как же избавиться от этих организмов, и предложил нагревать продукт до 60—100 градусов. И действительно, все микробы погибали при такой высокой температуре. Этот процесс стал называться пастеризацией.

Пенициллин

В жизнь быстро вошло огромное семейство разнообразных антибиотиков, первым из которых был пенициллин. Еще в 1930 годах ежегодно десятки тысяч людей умирали от дизентерии, воспаление легких во многих случаях кончалось смертельным исходом, сепсис был настоящим бичом всех хирургических больных, которые во множестве гибли от заражения крови, тиф считался опаснейшей и трудноизлечимой болезнью, а легочная чума неизбежно вела больного к смерти. Все эти страшные болезни (и многие другие, прежде неизлечимые, например, туберкулез) были побеждены антибиотиками. Еще более поразительно влияние этих препаратов на военную медицину. Трудно поверить, но в прежних войнах большинство солдат гибло не от пуль и осколков, а от гнойных заражений, вызванных ранением. В окружающем нас пространстве находятся мириады микроскопических организмов микробов, среди которых немало и опасных возбудителей болезней. В обычных условиях наша кожа препятствует их проникновению внутрь организма. Но во время ранения грязь попадала в открытые раны вместе с миллионами гнилостных бактерий (кокков). Они начинали размножаться с колоссальной быстротой, проникали глубоко внутрь тканей, и через несколько часов уже никакой хирург не мог спасти человека: рана гноилась, повышалась температура, начинался сепсис или гангрена. Человек погибал не столько от самой раны, сколько от раневых осложнений. Медицина оказывалась бессильна перед ними.

Чтобы бороться с раневыми осложнениями, надо было научиться парализовать микробов. Идея использовать микробов в борьбе с микробами появилась еще в XIX веке. Важно постичь, какие из них находятся во вражде друг с другом и чем один микроб побеждает другого.

Грозный враг кокков – обыкновенная плесень, ничтожный грибок, который в виде спор всегда присутствует в воздухе и охотно разрастается на всем старом и отсыревшем, будь то стена погреба или кусок хлеба. О бактерицидных свойствах плесени было известно еще в XIX веке. В 1860 годах ее исследовали русские врачи – Полотебнов и Манассеин. Полотебнов сделал интересный опыт: он покрывал глубокие кожные язвы больных смесью плесени с бактериями и не наблюдал в них никаких осложнений. Он рекомендовал таким же образом лечить раны и глубокие нарывы. К сожалению, опыты Полотебнова не привлекли к себе внимания.

Вновь замечательные свойства плесени были открыты спустя полвека шотландцем Александром Флемингом (1881–1955). Он был профессором в лаборатории больницы св. Марии города Лондона. Основная тема его научной деятельности – это рост и свойства стафилококков. Открытие пенициллина он совершил случайно. Особой аккуратностью Флеминг не славился, скорее, наоборот. Однажды, оставив на рабочем столе немытые чашки с бактериальными культурами, спустя несколько дней он заметил образовавшуюся плесень. Его заинтересовало то, что в пространстве вокруг плесени бактерии были уничтожены. Флеминг дал название субстанции, выделяемой плесенью. Он назвал ее пенициллином. После проведения большого количества опытов ученый убедился в том, что это вещество может убивать разные виды болезнетворных бактерий.

В 1928 году наблюдательность Александра Флеминга подарила миру это чудодейственное по тем временам вещество.

Флеминг не смог научиться получать пенициллин, поэтому сначала практическая медицина не очень заинтересовалась его открытием. Теми, кто изобрел пенициллин как медицинский препарат, были Говад Флори и Чейн Эрнст. Они вместе со своими соратниками выделили чистый пенициллин и создали на его основе первый в мире антибиотик. В 1944 году, во время Второй мировой войны, ученые Соединенных Штатов смогли промышленным способом получать пенициллин. Практически сразу пенициллин стали использовать вооруженные силы союзников для лечения раненых. Когда война закончилась, гражданское население США тоже смогло приобрести чудо-лекарство. Все, кто изобрел пенициллин (Флеминг, Флори, Чейн), стали обладателями Нобелевской премии в области медицины.

Периодическая система химических элементов Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) – классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, открытого русским учёным Д. И. Менделеевым в 1869 году. Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869–1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомного веса (в современных терминах, от атомной массы). Д. И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 году в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества); ещё ранее (февраль 1869 года) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира. Прообразом периодической системы элементов стала таблица, составленная Менделеевым 17 февраля 1869 года (1 марта 1869 года) и озаглавленная «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве».

Периодический закон был открыт Д. И. Менделеевым в ходе работы над текстом учебника «Основы химии», когда он столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 года, обдумывая структуру учебника, ученый постепенно пришел к выводу, что свойства простых веществ и атомные массы элементов связывает некая закономерность.

Открытие периодической таблицы элементов было совершено не случайно, это был результат огромного труда, длительной и кропотливой работы, которая была затрачена и самим Дмитрием Ивановичем, и множеством химиков из числа его предшественников и современников. «Когда я стал окончательно оформлять мою классификацию элементов, я написал на отдельных карточках каждый элемент и его соединения, и затем, расположив их в порядке групп и рядов, получил первую наглядную таблицу периодического закона. Но это был лишь заключительный аккорд, итог всего предыдущего труда…» – говорил ученый. Менделеев подчеркивал, что его открытие было итогом, завершившим собой двадцатилетнее размышление о связях между элементами, обдумывание со всех сторон взаимоотношений элементов.

Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определенного количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две – атомная масса и химическое сходство. Для того чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеев исправил атомные массы некоторых элементов, несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими, оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы.

В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.

Пишущая машинка

В XIX веке распространение письменных сношений между людьми, увеличение числа деловых бумаг и коммерческой корреспонденции, требующих особой отчетливости рукописи, желание ускорить работу наборщиков, которые могли делать ошибки при наборе рукописного текста, привели к стремлению изобрести буквопечатающую машину, которая была бы доступна каждому и позволяла бы сразу и быстро получать один или несколько экземпляров аккуратной и быстро читаемой рукописи.

Несколько моделей пишущих машин появилось еще в XVIII веке, но они работали настолько медленно, что не могли сравниться с переписчиками. Одна из первых известных пишущих машинок была собрана в 1833 году французом Прогрином. Его ктипограф состоял из 88 рычагов, соединенных с буквенными и цифровыми штемпелями. Рычаги располагались по окружности и передвигались вдоль и поперек листа бумаги на особых салазках. Работать на такой машинке было неудобно.

В 1843 году Шарль Турбер получил патент на изобретенную им печатную машинку для слепых. Именно он изобрел рычажную передачу движения букв, которую потом применяли на всех остальных машинках. Были и другие конструкции печатающих устройств. В 1867 году два американских типографщика Леттам Шоулз и Самуэль Сулле изобрели машину, которую можно было использовать для нумерации страниц, а также для печатания номеров и серий банковских билетов. Один из знакомых Шоулза, заинтересовавшись новым устройством, предложил им, используя тот же принцип, создать пишущую машину, которая вместо знаков и цифр могла бы печатать буквы и слова.

Летом была готова первая однобуквенная печатающая машинка. Она состояла из старого телеграфного ключа в форме клавиши, стеклянной пластинки и некоторых других частей. Шоулз клал на стеклянную пластинку угольную ленту и тонкий лист белой бумаги, затем, двигая одной рукой бумагу, он другой нажимал на телеграфную клавишу, на которой находилась вырезанная из латуни буква «B». В результате на бумаге получался оттиск. Осенью того же года был создан первый образец многобуквенной пишущей машинки. Она работала быстро и четко, но клавиатура у нее была плоской, как клавиши у пианино, и печатала она только заглавными буквами. В 1868 году на эту машинку был получен патент, после чего Сулле потерял к ней интерес.

Но Шоулз продолжил ее усовершенствование и хотел наладить производство. Один из знакомых ссудил его деньгами. В следующие пять лет Шоулз изготовил около 30 моделей машинок, причем каждая следующая была лучше, чем предыдущая, но о производстве речь еще не шла.

Только в 1873 году была создана достаточно надежная и удобная модель пишущей машинки, которую Шоулз предложил известной фабрике Ремингтона, выпускавшей оружие, швейные и земледельческие машины. В 1874 году первая сотня машинок уже была пущена в продажу. Знаменитый американский писатель Марк Твен был одним из первых ее покупателей. Именно на ней писатель отпечатал своего знаменитого «Тома Сойера». Однако покупатели довольно долго привыкали к новому аппарату и даже возвращали их в магазины. На пишущие машинки все еще смотрели как на предмет роскоши. Постепенно машинки появлялись в конторах, фирмах и банках.

В 1876 году был налажен массовый выпуск машинок. Первые «ремингтоны», хотя имели такой же принцип действия, как современные печатные машинки, все же отличались некоторыми специфическими особенностями. Например, текст в них печатался под валиком и не был виден. Чтобы посмотреть на работу, надо было приподнять тележку, для этой цели расположенную на шарнирах.

В 1890 году Франц Вагнер получил патент на машинку с горизонтально лежащими буквенными рычагами и с видимым при печатании шрифтом. Права на ее производство он продал фабриканту Джону Ундервуду. Эта машинка оказалась настолько удобной, что вскоре стала пользоваться массовым спросом, и Ундервуд заработал на ней огромное состояние. Ну а изобретатель умер в бедности.

С 1908 года «Ремингтон» тоже стал выпускать машинки с видимым шрифтом. После «Ундервуда» появились пишущие машинки других фирм, в том числе несколько европейских разработок. Однако вплоть до начала XX века львиная доля всех производимых и покупаемых машинок приходилась на США.

В дореволюционной России пишущие машинки не производились, но использовались. Однако в силу особенностей дореволюционной орфографии размещение клавиш отличалось от нынешнего.

Первая пишущая машинка в Советском Союзе была произведена в 1928 году в Казани, именовалась она «Яналиф». Потом наиболее распространенными отечественными марками были «Украина» (канцелярская) и «Москва» (портативная). Из зарубежных достаточно широко были распространены «Оптима» (ГДР, канцелярская) и «Консул» (ЧССР, портативная).

Пневматическая шина

Основную долю транспортных средств в середине XIX века составляли конные повозки на деревянных или металлических колесах.

Инженер из Эдинбурга Роберт Томпсон (1822–1873) поставил перед собой задачу сделать поездки по дорогам того времени более комфортабельными. В 1845 году Томпсон предложил накачивать воздухом пустотелые резиновые шины, защищенные кожаным чехлом. Испытания показали, что эти «воздушные колеса» (Aerial Wheels) эффективно сглаживают неровности дорог, но они были дорогими и дефицитными: резина только появилась. По этой причине популярным стало другое изобретение Томпсона – цельнолитые шины из вулканизированной резины.

Роберт Уильям Томсон в 1845–1847 годах получает патенты на это изобретение в Великобритании, Франции и США. Так 170 лет назад началась история покрышек в современном понимании этого слова.

В конце 1880 годов той же самой проблемой заинтересовался другой шотландец – ветеринар Джон Данлоп, практиковавший в ирландском Белфасте. В 1888 году его сынишке, только что выздоровевшему после тяжелой простуды, врач прописал велосипедные прогулки. Мальчику не очень нравилось кататься на велосипеде с литыми резиновыми шинами по неровной дороге с кочками.

Данлоп нашел выход. Он склеил края широкой резиновой ленты, получившуюся трубку примотал к ободу колеса матерчатой лентой (которая также увеличивала сцепление с дорогой и защищала резину) и накачал с помощью насоса для футбольных мячей. Конструкция оказалась очень удачной, Данлоп запатентовал ее (правда, три года спустя патент попытались аннулировать в связи с обнаружением патента Томпсона) и даже уговорил маленькую местную компанию W. Edlin & Co. оснащать выпускаемые ею велосипеды пневматическими (именно Данлоп впервые использовал этот термин по отношению к колесам) шинами. Так появились первые пневматические автомобильные и велосипедные шины.

Подводная лодка

Подводные лодки – обитаемые корабли, способные управляться и автономно действовать в подводном положении.

Существуют предположения, что в IV веке до новой эры Александр Македонский использовал нечто принципиально похожее на водолазный колокол в разведывательных целях, о чём сохранились свидетельства на картинах более позднего времени. Идея боевого применения подводного судна впервые была высказана Леонардо да Винчи. В 1653 году в Роттердаме была построена подводная лодка длиной в 72 футов, шириною в 8 футов и высотой 12 футов. Нос и корма представляли четырёхугольные пирамиды. В центре судна помещалось колесо с поворотными лопастями между непроницаемыми переборками. В России при Петре I крестьянин-самоучка Ефим Никонов в 1718–1728 годах занимался строительством «потаённого судна», однако все его работы окончились неудачей. Механик англичанин Дэй в 1770 году построил подводную лодку, много обещавшую при первых опытах. При втором опыте на Плимутском рейде Дэй с экипажем погиб. Первым, кто построил в 1776 году подводную лодку для атаки неприятеля, был американский изобретатель Дэвид Бушнелл из Коннектикута. В его подводном судне заключались уже все те элементы, которые применялись впоследствии: это был зародыш современной миноноски. Для постройки своей лодки Бушнелл обратился к Джеферсону, американскому послу в Париже, за содействием и средствами в самый разгар войны за независимость. Построена была лодка из дуба, для одного человека, на которого доставало воздуха лишь на полчаса.

Роберт Фултон (1765–1815) в 1800 году построил удачную модель подводной лодки усовершенствованного типа Бушнелла и представил её в 1800 году Бонапарту. Роберт Фултон родился в США. Его родители занимались фермерством. В школе юный Роберт не блистал успехами, предпочитая проводить свободное время в местных оружейных мастерских. В 1793 году он представил планы постройки парохода правительствам США и Великобритании. В 1797 году Фултон переехал во Францию. Здесь он экспериментировал с торпедами, а в 1800 представил Наполеону практическую модель подводной лодки Наутилус. Наутилус – обобщающее название для трёх подводных лодок, построенных Фултоном в 1800–1804 годах.

Первая из лодок была спроектирована в 1800 году. Корпус лодки был деревянный с металлическими конструкциями, обшитый медными листами. В надводном положении лодка шла под парусом. Она имела обтекаемую сигарообразную форму при длине 6,5 м и диаметре 2 м. Погружение достигалось путем наполнения балластной камеры, находившейся в нижней части корабля. Источником движения в погруженном состоянии была сила команды, состоявшей из трех человек. Вращение рукоятки передавалось на двухлопастный винт, который и обеспечивал лодке поступательное движение. Для движения на поверхности использовался парус, крепившийся на складной мачте. Скорость хода на поверхности составляла 5–7 км/ч, а в погруженном состоянии около 2,5 км/ч. Фултон впервые применил два горизонтальных руля, расположенных сзади корпуса как и на современных подводных лодках. На борту Наутилуса имелся баллон со сжатым воздухом, позволявший находиться под водой в течение нескольких часов.

После нескольких предварительных испытаний судно Фултона спустилось по Сене до Гавра, где состоялся его первый выход в море. Испытания прошли удовлетворительно: в течение 5 часов лодка со всем экипажем находилась под водой на глубине 7 м. Неплохими были и другие показатели – расстояние в 450 м лодка преодолела под водой за 7 минут. Лодка была вооружена буксируемой на тросе миной.

В августе 1801 года Фултон продемонстрировал боевые возможности своего судна. Для этой цели на рейд был выведен старый бриг. Наутилус приблизился к нему под водой и взорвал при помощи мины. Впрочем, дальнейшая судьба Наутилуса не оправдала надежд, которые возлагались на него изобретателем. Во время перехода из Гавра в Шербур он был настигнут штормом и затонул. Все попытки Фултона построить новую подводную лодку не увенчались успехом. Талантливый инженер предлагал свои проекты флотам Франции и Великобритании, однако на вооружение лодки приняты не были. Опередившие своё время проекты востребованы не были, и в результате Фултон в 1806 году прекратил ими заниматься, посвятив свою дальнейшую деятельность строительству пароходов. В 1806 году Роберт Фултон переехал в Нью-Йорк. В 1825 году в его честь был назван город Фултон.

Полароид

Сейчас полностью прекращён выпуск кассет к фотоаппаратам «Полароид». Так мгновенная цифровая фотография одержала окончательную победу над «мгновенной» химической. Полгода не дотянуло это изобретение до 60-летия – первая коммерческая модель фотоаппарата Polaroid Land-95 появилась в продаже в ноябре 1948 года. Изобретатель этого фотоаппарата и процесса обработки снимков Эдвин Герберт Лэнд (1909–

1991) родился в семье эмигрантов из Одессы. Не по годам смышленого мальчика увлекли оптические эксперименты на школьных уроках. Доходы семьи позволяли Эдвину получить хорошее образование, и после школы он идёт учиться в Гарвардский университет. Там ему, 17-летнему студенту, и пришла в голову мысль создать поляризующие линзы для автомобильных фар, которые бы хорошо освещали дорогу, но при этом не ослепляли бы встречные машины. Он бросил обучение и переехал в Нью-Йорк, чтобы целиком посвятить себя работе над созданием поляризованных фильтров. Он получил патент на изобретение поляризованного стекла.

В 1934 году Лэнд создает компанию Land&Wheelwright и получает заказ на поляризованные насадки на объективы. Очки с поляризованными стеклами тоже шли нарасхват, и в 1935 году Американское оптическое общество купило лицензию на их самостоятельное производство. Тогда появилось стереокино и именно Лэнд придумал для него очки, которые обеспечивают стереоэффект.

В 1937 году Лэнд нашёл инвесторов и основал в городе Кембридж (штат Массачусетс) компанию Polaroid Corporation, специализацией которой была оптическая техника. Особенно большим спросом изобретения Лэнда пользовались в годы Второй мировой войны. «Полароид» разрабатывал военную оптику: приборы ночного видения, перископы, бинокли. Кроме того, Лэнд получил многомиллионный правительственный заказ на разработку системы управления снарядов, самонаводящихся на инфракрасное излучение. К концу войны годовой объем военных контрактов компании составлял многомиллионые суммы. К 1946 году компания Лэнда уже разрослась, и в канун нового 1946 года, собрав всех сотрудников, он показал им короткий рекламный фильм, где один ангелочек фотографировал другого и снимок тут же появлялся из камеры. Когда зажгли свет, Лэнд сказал: «Теперь вы знаете, что SX-70 существует». Это было кодовое имя запатентованного Лэндом одностадийного фотографического процесса, позволившего получать «моментальные» снимки. В ноябре 1948 года в одном из бостонских универмагов появилась в продаже первая коммерческая модель Polaroid Land-95. Стоила она около $90, что сейчас эквивалентно примерно $ 500. Первая партия была раскуплена за один день. Уже в 1949 году «Полароидов» продали на $9 млн. Для работы над новыми фотоаппаратами Лэнд нанимает первоклассных дизайнеров, которые создают стиль «Полароида». В 1963 году «Полароид» выпустил «мгновенный» фотоаппарат для цветной съемки. Затем в 1965 году на рынке появились Automatic 100 Land Camera и Polaroid Swinger. Последняя модель была самой массовой, она стоила всего $20 и побила все рекорды продаж. И, наконец, в 1972 году появилась первая полностью автоматизированная карманная камера Polaroid SX-70. Объём продаж камеры, шедевра тогдашней фототехники, не обманул надежд ее разработчиков, и компания, цена акций которой подскочила в 90 раз, попала в список 50 самых успешных компаний США. Тем временем стремительно приближалась эпоха цифровых фото- и кинокамер. Компания Polaroid слишком поздно уловила эту главнейшую тенденцию научно-технического прогресса. Аппараты «Полароид» на глазах превращались в технический анахронизм. Дела компании пошли резко вниз. В 2001 году она была объявлена банкротом и выставлена на продажу.

Полиэтилен

Полиэтилен – термопластичный полимер этилена, самая распространенная в мире пластмасса.

Александр Михайлович Бутлеров родился в семье помещика, офицера в отставке – участника Отечественной войны 1812 года, в Чистополе Казанской губернии. Детство его протекало сначала в деревне Бутлеровке – имении отца, затем в Казани. Он учился в 1844–1849 годах в Казанском университете по разряду естественных наук. Получая широкую подготовку в области естествознания, он в первые годы проявил большой интерес к ботанике и зоологии и сохранил это увлечение и в последующем. По окончании университета Бутлеров был оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию. В 1854 году он сдал экзамен и защитил диссертацию на степень доктора химии. В 1873 году он изучал процесс полимеризации газа этилен.

Гавриил Гавриилович Густевсон происходил из мещан. Он окончил естественное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета и был учеником Менделеева и Бутлерова. С 1865 по 1875 год работал лаборантом на кафедре технической химии Санкт-Петербургского университета, в 1869–1875 годах был ассистентом А. М. Бутлерова. С 1875 по 1890 год профессор кафедры органической и агрономической химии в Петровской сельскохозяйственной и лесной академии в Москве. В 1884 году вслед за своим учителем занялся изучением этилена и получил некое подобие полиэтилена. Полимеризация проходила в присутствии катализатора, который должен был инициировать процесс при высоком давлении и температуре. Но полученный тогда материал мало походил на современный полиэтилен. Это был гелеобразный осадок, не нашедший какого-либо практического применения.

Продолжил исследование в области полимеризации немецкий химик Ганс фон Пехман из Тюбингенского университета, он в 1899 году получил полиэтилен, занимаясь исследованиями диазометана. Этот полиэтилен по свойствам уже был похож на современный, напоминающий по свойствам тот, который мы с вами привыкли видеть в наше время. Ученые-химики, увидев белое воскообразное вещество, назвали его «полиметилен». Какого-либо практического применения полиметилен не нашел и был забыт более чем на 30 лет.

В 1933 году Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон, проводя опыты с газом при высоком давлении, обнаружили некие частицы, похожие на парафин. Но результат опытов оказался случайным, и повторить эксперимент не удалось. И только два года спустя, в 1935 году, Майол Перрин смог восстановить технологию получения полиэтилена, которая применяется и сей день. Изменяются только температурные параметры, давления и катализаторы, в присутствии которых проходит процесс полимеризации.

Практическое применение полиэтилен получил благодаря своим диэлектическим свойствам в качестве изоляции, частично заменив резину.

Настоящий расцвет полиэтиленовой промышленности пришелся на 1950 годы. Во многих странах стали открываться супермаркеты, в которых можно было упаковать продукты в полиэтиленовые пакеты, которые были намного прочнее бумажных. В мире произвели миллионы тонн продукта.

В настоящее время на предприятиях в различных странах мира производятся разнообразные марки полиэтилена, которые используются во многих областях человеческой деятельности. В настоящее время на смену пластиковым пакетам приходят экологически чистые материалы для упаковки различных продуктов, которые не уступают по своим характеристикам полиэтилену и не наносят вред окружающей среде.

Противотанковая управляемая ракета Создателем первых ПТУР – противотанковых управляемых ракет, как и многих других интересных военных разработок, считается Германия. В 1941 году компания BMW начала научно-исследовательские работы в сфере управляемого ракетного вооружения. Руководителем проекта назначили доктора Макса Крамера, ранее активно занимавшегося системами управления для перспективного авиационного оружия. Конструкция ракеты развивалась в период с начала 1943 года и до конца войны. Прежде чем приступить к разработке управляемой ракеты класса «воздух – воздух», доктор-инженер Крамер несколько лет работал над созданием аппаратуры для управления бомбовым вооружением во время фазы планирования бомбы на цель. После этого у него родилась идея создать управляемые ракеты для поражения бомбардировщиков союзников. Идея воплотилась в ракете X-4. Ракета X-4, в сравнении с другими немецкими управляемыми вооружениями, оказалась сравнительно легкой и компактной.

Разработка же первого в мире ПТУР известного как Panzerabwehrrakete X-7 (оборонительная противотанковая ракета) началась в 1943 году. Данная ракета получила название Х-7 Rotkappchen (в переводе с нем. «Красная шапочка»). Основой для данной ПТУР послужила управляемая ракета Х-4 класса «воздух – воздух», на тот момент времени успешно прошедшую испытания. Первые 7 испытательных пусков ракеты были выполнены 21 сентября 1944 года, а в конце 1944—начале 1945 года в Германии провели еще около сотни пусков.

Предполагалось изготовить большее количество ракет, однако бомбардировщики антигитлеровской коалиции уничтожили завод, на котором производились жидкостные ракетные двигатели. В связи с этим производство ракет Ruhrstahl X-4 прекратилось. Незадолго до остановки производства ракет X-4, в феврале 1945 года, была прекращена сборка другого управляемого оружия класса «воздух – воздух». По результатам сравнений ракета Henschel Hs-298 была признана менее перспективной и снята с производства. Таким образом, уничтожение завода BMW привело к полному прекращению изготовления немецких авиационных ракет. Информация о боевом применении управляемых ракет Ruhrstahl X-4 отсутствует. Вероятно, по причине проблем на фронте и в тылу эти боеприпасы так и не поступили в части. Готовые ракеты были уничтожены в ходе боев или стали трофеями союзников.

Прожектор

Прожектор перераспределяет свет лампы внутри малых телесных углов и обеспечивает угловую концентрацию светового потока. В прожекторе световой поток лампы концентрируется в ограниченном пространственном угле с помощью зеркальной или зеркально-линзовой оптической системы.

Один из первых прожекторов создан Иваном Петровичем Кулибиным. Он изобрел оригинальный светильник, который можно считать прототипом современного прожектора. Для этого светильника он применил вогнутое зеркало, состоящее из огромного количества отдельных кусочков зеркальных стекол. В фокусе зеркала был помещен источник света, силу которого зеркало увеличивало в 500 раз. Кулибин осветил своим прибором из окон Академии наук противоположный берег Невы.

Петербургскую знать меньше всего интересовала возможность использовать этот фонарь, являвшийся в то время чудом техники, для нужд русского флота, для мануфактур или городского благоустройства. «Кулибинские фонари» были применены для декоративных и увеселительных целей. Тогда же «кулибинский фонарь» служил для освещения дворцовых залов и создания спецэффектов во время увеселительных фейерверков. Хотя прожекторный фонарь не нашел применения во времена Кулибина, через столетие на его основе были изобретены прожекторы и прожекторные светофоры. Позже это изобретение стали использовать для освещения улиц, мостов, мастерских, судов, а также на маяках. После чего прожектор стали использовать на военном флоте России и в быту. В 1918 американский изобретатель Элмер Амброуз Сперри (1860–1930) создал дуговую лампу высокой интенсивности, которая использовалась в качестве прожектора армией и флотом. Элмер был предприимчивым бизнесменом и сумел оформить около 400 патентов на свои изобретения, в том числе и на прожектор. Хотя впервые принцип прожектора описан Леонардо да Винчи.

Противогаз

Тридцать первого мая 1915 года на реке Равке у Воли Шидловской немцы произвели первую газовую атаку на русском фронте. Зеленоватое облако, появившееся над окопами около 3 часов 30 минут дня, было принято за хорошо знакомую дымовую завесу, вслед за которой предполагалась атака. Поэтому были подтянуты резервы и усилена передовая линия. Но это было первое в мире применение отравляющих веществ против человека. Общие потери на всем участке фронта составили около семи-восьми тысяч, из которых в ближайшие сутки умерло около двух тысяч человек.

После этой газовой атаки началась лихорадочная деятельность по изобретению противогазных средств. В истории химической войны, и в частности в истории развития противогаза, русские ученые сыграли исключительную роль. Известно, что наука в России, и в частности химия, уже в XIX веке стояла на высоком уровне. И в предвоенный период, и во время войны 1914–1918 годов среди русской профессуры имелось немало выдающихся ученых с мировым именем.

Ученый Н. Д. Зелинский (1861–1953) обнаружил, что уголь является мощным средством для поглощения ядовитых газов. В особенности хорошие качества в этом отношении показал так называемый «активированный» уголь, то есть подвергшийся вторичному обжигу, после того как этот уголь уже использовался для очистки спирта. Опыты с углем были произведены в лаборатории. В пустой комнате сжигалась сера, и, когда концентрация сернистого газа достигала величины, при которой в комнату невозможно было войти без противогаза, в нее входили люди с надетыми марлевыми повязками, между слоями которых был завернут мелкозернистый уголь.

Н. Д. Зелинский впервые докладывает о найденном им средстве на заседании Противогазовой комиссии при Русском техническом обществе в Петрограде, а 12 августа он уже выступил с сообщением об угле на экстренном заседании Московской экспериментальной комиссии. В своем сообщении Н. Д. Зелинский указывает, что защитное действие угля является универсальным и к тому же уголь имеется в России в достаточном количестве.

Комиссия решила немедленно приступить к испытаниям угольного противогаза. Коробка этого противогаза имела прямоугольную форму, в верхнюю горловину которой впаивался резиновый шлем. В коробке имелись тонкие металлические сетки, между которыми помещался активированный по способу Н. Д. Зелинского уголь. Дыхание в этом противогазе было маятниковое, то есть вдох и выдох производились через угольный фильтр. Противогаз носился на боку и довольно легко приводился в боевое положение. Таким образом, к ноябрю 1915 года было уже совершенно ясно, что уголь является лучшим средством для защиты от газов. В начале февраля 1916 года защитные свойства противогаза демонстрировались царю, несмотря на это вопрос о заказе на противогазы не продвинулся. Когда изобретение Н. Д. Зелинского было реализовано в Англии и Германии, угольный противогаз начали изготавливать в России крупными партиями. Однако даже после такого запоздалого признания Н. Д. Зелинский не получил за свое изобретение ни копейки.

Пулемет Максима

Станковый пулемет, разработанный британским оружейником американского происхождения Хайремом Стивенсом Максимом в 1883 году.

Хайрем Максим родился 5 февраля 1840 года в американском городе Сэнгервиле, штат Мэн, США. Его отец был потомком когда-то эмигрировавших из Франции гугенотов. Сначала он был фермером, а потом решил переселиться в город. Маленький Хайрем любил читать книги, особенно по географии и астрономии. После окончания начальной школы он работал на заводах чертежником, потом мастером. Одновременно он изобретает разные вещи, например машины для добывания светильного газа, питание паровых котлов водой и другие. В 1864 году Максим поселился в Фичбурге, у своего дяди Лави Стивенса, владевшего солидной механической мастерской. Там он сконструировал усовершенствованный регулятор для газовых горелок и автоматический огнетушитель. Разойдясь с дядей, Максим поступил в мастерскую физических приборов Оливера Дрейка, у которого он приобрел большие знания по точной механике. Теперь его уже воспринимали как инженера. Переселившись в Нью-Йорк, Максим стал главным управляющим электротехнической компании. Он занимался усовершенствованием динамомашин, электродвигателей и аккумуляторов; им были получены патенты на новый тип коммутатора, различные системы счетчиков, проводов, электрических приборов для зажигания и. т. д. Изучив электротехнику, Максим в 1877 году совместно с Вильямсоном и другими компаньонами основал компанию, занимающуюся электрическим освещением, и в 1881 году на выставке в Париже выставлял несколько моделей динамо-машин и ламп накаливания. Причем в это время между Максимом и Эдисоном произошло несколько споров из-за патентов на лампы накаливания. В 1881 году он уехал в Англию, сначала торговым представителем одной из компаний, а потом решил там остаться. По собственным словам, его идея использования энергии отдачи для перезарядки оружия родилась из-за сильной отдачи при стрельбе из ружья, испытанной в юности на стрельбище. На самом деле все чертежи пулемета он сделал еще в 1873 году ради интереса, положил их в папку и на долгое время забыл о ней. В 1881 году Максим вернулся к идее пулемета, но по внешнему виду его оружие уже сильно отличалось от чертежей 1873 года. В 1883 году он представил чертеж своего пулемета вниманию научного сообщества во время лекции в Париже. После этого Хайрем Максим обратился с предложением к правительству США о принятии его пулемета на вооружение. Но изобретение никого в США не заинтересовало. В конце 1883 года он отправился в Великобританию, но и там военные не оценили новое оружие. Все же в Лондоне он запатентовал пулемет в королевском патентном бюро, изготовил его опытный образец и регулярно организовывал в лондонском Хэмптон-Гардене показы пулемета. Король Дании Кристиан IX, увидев пулемет в действии, назвал пулеметную стрельбу бесцельной тратой патронов, точно так же думали и военные.

Все же Максиму удалось обеспечить финансирование его проекта, когда им всерьез заинтересовался присутствовавший на испытаниях нового оружия британский банкир Натаниэль Ротшильд. Кроме регулярных презентаций в Лондоне, Максим выезжал в зарубежные турне с показом пулемета в различных странах. Впервые его применили именно англичане в 1893 году во время подавления восстания матабеле в южной Африке.

Также Максим занимался изобретением подводных мин и торпед, он же разработал проект воздушной торпеды. Наибольшее значение имеют его работы по усовершенствованию взрывчатых веществ. В 1888 году вместе с Норденфельтом он основал завод для производства скорострельных пушек и пулеметов. В 1896 году этот завод был куплен компанией «Виккерс». В 1899 году стал натурализованным подданным Великобритании. В 1901 году за выдающиеся изобретения королева Виктория произвела Максима в рыцари. Кроме оружия и электротехники, Максим изобрел мышеловку и ментоловый ингалятор для лечения астмы. В последние годы жизни занимался также разработкой летательных аппаратов.

На родине изобретателя, в США, долго использовали пулемет Гатлинга, потом пулемет Браунинга, но в итоге в 1905 году компания «Кольт» получила лицензию на производство пулемета Максима на своих заводах в Хартфорде, штат Коннектикут. В России, а впоследствии и в СССР пулемет традиционно именовали по имени разработчика даже после очень значительной доработки его русскими оружейниками. Лицензию на производство пулеметов на Тульском оружейном заводе царское правительство получило в 1905 году.

Пульт для телевизора

Первый пульт ДУ для управления телевизором был разработан Юджином Полли (1915–

2015), сотрудником американской компании Zenith Radio Corporation в начале 1950 годов. Он был соединён с телевизором кабелем. В 1955 году был разработан беспроводной пульт Flashmatic, основанный на посылании луча света в направлении фотоэлемента. К сожалению, фотоэлемент не мог отличить свет из пульта от света из других источников. Кроме того, требовалось направлять пульт точно на приёмник.

В 1956 году американец еврейско-австрийского происхождения Роберт Адлер разработал беспроводной пульт Zenith Space Commander. Он был механическим и использовал ультразвук для задания канала и громкости. Когда пользователь нажимал кнопку, она щёлкала и ударяла пластину. Каждая пластина извлекала шум разной частоты и схемы телевизора распознавали этот шум. Изобретение транзистора сделало возможным производство дешёвых электрических пультов, которые содержат пьезоэлектрический кристалл, питающийся электрическим током и колеблющийся с частотой, превышающей верхний предел слуха человека (хотя слышимой собаками). Приёмник содержал микрофон, подсоединённый к схеме, настроенной на ту же частоту. Некоторыми проблемами этого способа были возможность приёмника сработать от естественного шума и то, что некоторые люди, особенно молодые женщины, могли слышать пронзительные ультразвуковые сигналы. Был даже случай, когда игрушечный ксилофон мог переключать каналы на телевизорах этого типа, потому что некоторые обертоны ксилофона совпадали по частоте с сигналами пульта. В 1974 году фирмы Grundig и Magnavox выпустили первый цветной телевизор с микропроцессором управления на ИК-лучах. Телевизор имел экранную индикацию (OSD) – в углу экрана отображался номер канала.

Толчок к появлению более сложных типов пультов ДУ появился в конце 1970 годов, когда компанией Би-Би-Си был разработан телетекст. Большинство продававшихся пультов ДУ в то время имело ограниченный набор функций, иногда только четыре: следующий канал, предыдущий канал, увеличить или уменьшить громкость. Эти пульты не отвечали нуждам телетекста, где страницы были пронумерованы трёхзначными числами. Пульт, позволяющий выбирать страницу телетекста, должен был иметь кнопки для цифр от 0 до 9, другие управляющие кнопки, например для переключения между текстом и изображением, а также обычные телевизионные кнопки для громкости, каналов, яркости, цветности. Первые телевизоры с телетекстом имели проводные пульты для выбора страниц телетекста, но рост использования телетекста показал необходимость в беспроводных устройствах. И инженеры Би-Би-Си начали переговоры с производителями телевизоров, что привело в 1977–1978 к появлению опытных образцов, имевших гораздо больший набор функций. Одной из компаний была ITT, её именем был позже назван протокол инфракрасной связи. В 1980 годы Стивен Возняк из компании Apple основал компанию CL9. Целью компании было создание пульта ДУ, который мог бы управлять несколькими электронными устройствами. Осенью 1987 года был представлен модуль CORE. Его преимуществом была возможность «обучаться» сигналам от разных устройств. Он также имел возможность выполнять определённые функции в назначенное время благодаря встроенным часам. Также это был первый пульт, который мог быть подключён к компьютеру и загружен обновлённым программным кодом. CORE не оказал большого влияния на рынок. Для среднего пользователя было слишком сложно программировать его, но он получил восторженные отзывы от людей, которые смогли разобраться с его программированием. Названные препятствия привели к роспуску CL9, но один из её работников продолжил дело под маркой Celadon.

К началу 2000 годов количество бытовых электроприборов резко возросло. Для управления домашним кинотеатром может потребоваться пять – шесть пультов: от спутникового приёмника, видеомагнитофона, DVD-проигрывателя, телевизионного и звукового усилителя. Некоторые из них требуется использовать друг за другом, и из-за разобщённости систем управления это становится обременительным. Многие специалисты, включая известного специалиста по юзабилити Jakob Nielsen и изобретателя современного пульта ДУ Роберта Адлера, отмечают, сколь запутанно и неуклюже использование нескольких пультов. Появление КПК с инфракрасным портом позволило создавать универсальные пульты ДУ с программируемым управлением. Однако в силу высокой стоимости этот метод не стал слишком распространён. Не стали широко распространёнными и специальные универсальные обучаемые пульты управления в силу относительной сложности программирования и использования. Также возможно использование некоторых мобильных телефонов для дистанционного управления (по каналу Bluetooth) персональным компьютером. Некоторые смартфоны под управлением Android, например Redmi 4X фирмы Xiaomi позволяют дистанционно управлять телевизорами некоторых массовых производителей по ИК-каналу.

Пылесос

Среди тех, кто первым предложил идею пылесоса, историки техники называют имя американца Даниэля Хесса, который в 1860 году получил патент на механическое устройство с вращающимися щетками, оборудованное мехами для создания воздушного потока. Интересно, что прибор Хесса имел не мешок-пылесборник, а две водяные камеры для осаждения пыли.

Американский изобретатель Айвз Макгаффни запатентовал свое изобретение в 1869 году. Пылесос он назвал «Whirlwind» (Уирлвинд – «держать в руках и направлять»). В его верхней части располагалась ручка, соединённая ременным приводом с вентилятором. Ручка приводилась в движение рукой. Пылесос был лёгким и компактным, но неудобным в эксплуатации из-за необходимости одновременно крутить ручку и толкать устройство по полу. Лишь два «Whirlwind» сохранились до наших дней, один из них экспонируется в историческом центре компании «Нооver».

Потом была создана машина для уборки пыли в конце XIX века. Чтобы управлять ею, необходимо было привлечь к работе двух взрослых мужчин, так как необходимо было раздувать меха, что и делал один из них, другой же должен был перетаскивать рукав (шланг). При этом пыль не собиралась, ее раздувало в стороны.

Данную идею решил усовершенствовать инженер Хьюберт Сесил Бут в 1901 году. Его аппарат «Фырчащий Билли» с бензиновым мотором перевозился по улицам на конной повозке командой из четырех человек, а шланг длиной 30 м заносили в помещения через окна. Пылесос уже не раздувал пыль, а всасывал в специальный пылесборник через фильтр. Мощность вакуумного насоса пылесоса составляла пять лошадиных сил, и работал он на бензине. Первый образец получился довольно громоздким и издавал много шума, и поэтому пылесос во время работы, как правило, оставался на улице, внутрь через окно подавался только шланг, который должен был всасывать пыль. Пылесос Бута в 1902 году приобрели в Вестминстерское аббатство, специально, чтобы чистить ковер перед тем, как будет проходить коронация Эдуарда VII. После этого британская королевская чета с удовольствием демонстрировала техническую новинку гостям своего дворца – кайзеру Вильгельму, наследнику русского престола Николаю. Турецкий султан Абдул Хамид пришел в восторг и заказал такую же машину для своего дворца в Константинополе. После такой рекламы успех новому направлению был гарантирован.

Американец Мюррей Спенглер работал уборщиком на фабрике кожевенных изделий Уильяма Хувера и страдал от аллергии на пыль. Прочитав в газетах о триумфальном успехе машины Бута, он задался целью создать ее электрический вариант. В 1907 году он соорудил неказистое устройство, стержнем которого была палка от швабры, а в качестве пылесборника использовалась наволочка. Внедрение в конструкцию пылесоса электродвигателя стало очень важным событием в истории развития пылесосов, оно решило проблему использования этого прибора в домашних условиях: он стал тише и уже не выделял выхлопных газов от сгорания бензина.

Изобретатель начал продажу своих пылесосов, и уже один из первых образцов пришелся по душе жене его хозяина Хувера. Тот сразу же понял, что у нового прибора большое будущее, и купил у Спенглера патент на его производство. Так 1908 год можно считать годом рождения бытовых пылесосв. Возникли компания Хувера и бренд, поныне являющийся одним из наиболее авторитетных в этой отрасли. В 1908 году компания Hoover Company выпустила компактную модель пылесоса, которая весила 20 кг.

Изобретатели разных стран активно взялись за совершенствование прибора. Практически до конца XX века все компании, производящие бытовую технику, копировали металлический цилиндр, перемещающийся на колесиках, соединенный гибким шлангом с всасывающей щеткой, имеющий в комплекте несколько съемных насадок. Лишь технологии второй половины XX века позволили создать новые вариации пылесосов: моющие, встраиваемые, пылесосы с многоступенчатой системой фильтрации и роботы-пылесосы.

Радар

Принцип действия радара понять не так уж и трудно. После того, как передатчик послал «порцию» радиоволн, он отключается, в то же время начинает работать радиоприемник. Посланные в пространство радиоволны, встретив препятствие на своем пути, рассеиваются в разные стороны, часть волн, отражаясь от объекта, возвращается обратно к РЛС. Идея радара впервые появилась у изобретателя из Дюссельдорфа Хюльсмайера. Свое устройство он запатентовал в апреле 1904 года, назвав его телемобильскопом. Ученый предлагал использовать эффект отражения радиоволн для обнаружения кораблей, находящихся на большом расстоянии. Предполагалось, что благодаря устройству корабли смогут избежать столкновения в непогоду и туман. Принцип действия устройства состоял в том, что сигнал, излучаемый прибором, отражался от объекта и возвращался обратно, где соответствующим образом обрабатывался. В патенте Хюльсмайер описал, как рассчитать расстояние до отражающегося объекта. К сожалению, его разработки остались без внимания. В 1922 году сотрудники морской лаборатории Тейлор и Юнг наблюдали явление радиолокации в диапазоне ультракоротких волн. Свой доклад о создании устройства по обнаружению вражеского судна независимо от темноты и тумана они направили в морское министерство США, однако их предложение не получило поддержки. В 1930 году инженер Хайланд пришел к выводу, что местонахождение самолета можно обнаружить, используя приемник и радиопередатчик, работающие на коротких волнах. В 1933 году Хайланд, Тейлор и Юнг получили патент на идею. На этот раз для создания радара появились все технические предпосылки. С каждым днем росли скорости кораблей и самолетов, возникла острая необходимость в их быстром обнаружении, особенно в этом нуждались военные.

В Англии Роберт Александр Уотсон-Уотт (1892–1973) сконструировал одно из первых устройств, предназначенных для радиолокации воздушных объектов и получил первый патент на изобретение подобной системы в 1934 году, а 26 февраля 1935 года успешно продемонстрировал своё изобретение, которое могло обнаружить самолет на расстоянии 64 км.

В СССР П. К. Ощепков (1908–1992) предложил использовать радиоволны. В 1933 году его идеи донесли до наркома обороны К. Е. Ворошилова и его заместителя по вооружениям М. Н. Тухачевского. В январе 1934 года в Ленинградском физико-техническом институте состоялось совещание с представителями Управления ПВО под председательством академика А. Ф. Иоффе. На нем было принято решение о разработке аппаратуры для обнаружения самолетов на высотах до 10 км и на дальности не менее 50 км. В июле 1934 года состоялось успешное испытание новой системы радиообнаружения самолетов. П. К. Ощепков называл ее «электровизор». Вот это и был первый советский радар.

Радио

Александр Степанович Попов родился в 1859 году на Урале в поселении при Богословском заводе Турьинские Рудники Верхотурского уезда Пермской губернии (ныне г. Краснотурьинск Свердловской области).

Успешно окончив Петербургский университет в 1882 году со степенью кандидата, он получил приглашение остаться для подготовки к профессорской деятельности по кафедре физики. В 1882 году защитил диссертацию на тему «О принципах магнито- и динамоэлектрических машин постоянного тока». Но молодого ученого больше привлекали экспериментальные исследования в области электричества, и он поступил преподавателем физики, математики и электротехники в Минный офицерский класс в Кронштадте, где имелся хорошо оборудованный физический кабинет. В 1890 году получил приглашение на должность преподавателя физики в Техническое училище Морского ведомства в Кронштадте. Одновременно в 1889–1898 годах в летнее время заведовал главной электростанцией Нижегородской ярмарки. Все свое свободное время он посвящал физическим опытам, главным образом, изучению электромагнитных колебаний. Прибор А. С. Попова возник из установки для учебной демонстрации опытов Герца, эта установка была сделана им в 1889 году. В начале 1895 года А. С. Попов заинтересовался опытами О. Лоджа (который построил свой вариант радиоприемника и в августе 1894 года сумел получать радиосигналы с расстояния 40 м) и попытался воспроизвести их. Он собрал свою модификацию приемника Лоджа.

Впервые он представил его 25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 года на заседании Русского физико-химического общества. Тема лекции была «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям». В опубликованном описании своего прибора Попов отмечал его пользу для лекционных целей и регистрирования пертурбаций, происходящих в атмосфере; он также выразил надежду, что прибор впоследствии может быть применен к передаче сигналов на расстояния.

Однако работа в Морском ведомстве накладывала определенные ограничения на публикацию результатов исследований, поэтому, соблюдая данное клятвенное обещание о неразглашении сведений, составляющих секретную информацию, Попов не опубликовал результаты своих работ.

С 1897 года Попов проводил опыты по радиотелеграфированию на кораблях Балтийского флота. Летом 1899 года, когда Попов был в Швейцарии, его ассистенты при проведении работ между двумя кронштадтскими фортами случайно обнаружили, что при определенных условиях сигналы становится возможным принимать на слух. Попов, узнав об этом, модифицировал свой приемник, поставив вместо чувствительного реле телефонные трубки, и летом 1901 года получил русскую привилегию № 6066, группа XI, с приоритетом 14 (26) июля 1899 года на новый (линейно-амплитудный) тип «телеграфного приемника депеш, посылаемых с помощью какого-либо источника электромагнитных волн по системе Морзе». После этого фирмой Дюкрете, уже выпускавшей в 1898 году приемники его конструкции, был налажен выпуск телефонных приемников. Среди первых кораблей, оборудованных радиотелеграфом Попова, был ледокол «Ермак».

На маневрах Черноморского флота в 1899 году ученый установил радиосвязь на расстоянии свыше 20 км, а в 1901 году дальность радиосвязи была уже 150 км. В начале 1900 года радиосвязь успешно использовали в ходе спасательных работ в Финском заливе.

Конец XIX века был временем научно-технической революции, и многие открытия и изобретения делались параллельно. Первый патент на беспроводную связь получил в 1872 году американский радиолюбитель, стоматолог по профессии Малон Лумис, заявивший в 1866 году о том, что он открыл способ беспроволочной связи. В США изобретателем радио считают Дэвида Хьюза (1878), а также Томаса Эдисона (1875) и Николу Теслу (1891); в Германии – Генриха Герца (1888); во Франции – Эдуарда Бранли (1890); в Бразилии – Ланделя де Муру (1893–1894); в Англии – Оливера Джозефа Лоджа (1894); в Индии – Джагадиша Чандру Боше (1894 или 1895); в Белоруссии – Якова Наркевича-Иодко (1890). Создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии) считается и итальянский инженер Гульельмо Маркони (1895).

Радиоуглеродное датирование

Данный метод широко применяется в археологии и науках о Земле. Это применение измерения содержания радиоактивного изотопа углерода 14С для определения возраста биологических останков, предметов и материалов биологического происхождения. Уиллард Франк Либби (1908–1980) – американский физико-химик, получил первые радиоуглеродные датировки в 1949 году в Чикагском университете. Следует подчеркнуть, что это стало возможным благодаря многолетним усилиям довольно большого коллектива, работавшего под руководством У. Либби в различных областях науки. Так, возможность превращения атмосферного азота при его бомбардировке нейтронами в изотоп углерода 14C была предсказана теоретически ещё в середине 1930 годов. В лабораторных условиях такая реакция была проведена в 1940 году, примерно в это же время в верхних слоях атмосферы были зарегистрированы нейтроны, рождающиеся под воздействием космического излучения. Таким образом, один из основных принципов радиоуглеродного датирования – 14C образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей – был сформулирован уже к началу сороковых годов XX века. Дальнейшие работы в этом направлении были прерваны Второй мировой войной, во время которой У. Либби участвовал в Манхэттенском проекте. После войны был измерен период полураспада радиоуглерода и разработаны методы определения его активности в тканях растений и животных. Дело в том, что соотношение 14C с остальными изотопами углерода в атмосфере составляет всего лишь один из 1012 атомов. Соответственно и активность, обусловленная радиоуглеродом, тоже очень низка. Так что Нобелевская премия по химии, присуждённая У. Либби в 1960 году, стала знаком признания его заслуг в решении очень широкого круга теоретических и технических задач, связанных с методом радиоуглеродного датирования. Радиоуглеродный анализ, бесспорно, занимает ведущее место среди инструментальных методов датирования, используемых в палеогеографии и археологии. Разрешающая способность метода составляет около 70 000 лет, однако на практике, для рутинных исследований возраста, предел измерений в настоящее время – 50 000—55 000 лет. Внедрение в практику археологии радиоуглеродного датирования произвело настоящую революцию в мышлении исследователей, которая продолжается до сих пор. «Правильные» и «неправильные» радиоуглеродные даты и возможность их применения при построении археологических хронологий обсуждаются на всех конференциях, где речь заходит о времени существования культур и отдельных памятников археологии. Несомненным преимуществом радиоуглеродного метода является независимость физических измерений времени от любых экспертных исторических и археологических оценок.

Резиновые перчатки

Резиновые перчатки – одно из важнейших нововведений в области асептики, изменивших хирургию XIX века. Это случилась около 1890 года, в балтиморской больнице Джона Хопкинса, а точнее – в операционной знаменитого хирурга Уильяма Холстеда. Холстед (1852–1922) – одна из самых колоритных фигур в истории американской хирургии. Первоначально перчатки, как ни странно, были придуманы им не из соображений асептики как таковой, а потому, что обеззараживающие средства того времени – карболовая кислота и хлорид ртути, отличались токсичностью, а кожа его старшей медсестры – чувствительностью. Забота о медсестре не была беспочвенной. Эта медсестра, Кэролайн Хэмптон, вышла за него замуж, прожила с ним вместе 32 года, и умерла менее чем через год после смерти хирурга в 1922 году.

А поскольку она была большим профессионалом, Хопкинс прислушался и однажды, будучи в Нью-Йорке, предложил компании Goodyear Rubber сделать в порядке эксперимента две пары тонких резиновых перчаток.

Перчатки же, заказанные для мисс Хэмптон, оказались столь удобны, что вскоре их стали носить и другие помощники Холстеда.

Главная ценность изобретения, а именно роль перчаток как средства защиты от инфекций, оставалась для Холстеда неочевидна, пока в 1899 году его талантливый ученик Джозеф Бладвуд не опубликовал блестящие результаты: 450 операций по устранению грыжи, проведенные в перчатках, обошлись без после операционных инфекций, хотя еще недавно их уровень, несмотря на антисептические и асептические меры, оставлял желать лучшего. Первым же из хирургов, по общему мнению, стал в 1896 году надевать перчатки – правда, нитяные – добрый знакомый Холстеда, Ян Микулич-Радецкий, известнейший в свое время хирург, уроженец австрийских в те годы Черновиц, работавший в университетской клинике Бреслау (ныне польский Вроцлав). Еще одно изобретение Радецкого (одновременно его, впрочем, сделал француз Поль Бержер) – медицинская маска на лицо – окончательно открыло современную эпоху в истории хирургии.

Рентген

Вильгельм Конрад Рентген родился в 1845 году под Дюссельдорфом и был единственным ребенком в семье. Его отец был купцом и производителем одежды. В марте 1848 года семья переехала в городок Апелдорн в Нидерланды. Вильгельм сначала учился в частной школе, потом в Утрехтской технической школе, однако в 1863 году его отчислили из-за несогласия выдать нарисовавшего карикатуру на одного из преподавателей. В 1865 году Рентген поступил в Федеральный политехнический институт Цюриха на отделение механической инженерии, которое и закончил в 1869 году со степенью доктора философии. Поняв, что его больше интересует физика, Рентген решил перейти учиться в университет и после успешной защиты диссертации начал работать ассистентом на кафедре физики в Цюрихе, а потом в Гисене. В последующие 20 лет он сменил несколько университетов, а его последним местом работы стала должность руководителя кафедры физики университета Мюнхена.

Изучая экспериментально катодные лучи, вечером 8 ноября 1895 года Рентген заметил, что находившийся вблизи катодно-лучевой трубки картон, покрытый платиносинеродистым барием, начинает светиться в темной комнате. Несколько недель он изучал непонятное излучение, названное им X-лучами («икс-лучами»). 22 декабря 1895 года Рентген сделал первое публичное сообщение о своем открытии в Физическом институте Вюрцбургского университета. 28 декабря 1895 года в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества была опубликована статья Рентгена под названием «О новом типе лучей». На самом деле еще за 8 лет до этого – в 1887 году Никола Тесла в дневниковых записях зафиксировал результаты исследования рентгеновских лучей и испускаемое ими излучение, но Тесла не придал значения эти лучам.

Есть сведения, документально зафиксированные, что лучи, обладающие фотохимическим действием, были за 11 лет до Рентгена описаны директором и преподавателем физики Бакинского реального училища Егором Семеновичем Каменским (1838–1895), председателем Бакинского кружка любителей фотографии. Однако в результате рассмотрения вопроса о приоритете на заседании Комиссии по истории физико-математических наук АН СССР 22 февраля 1949 года было принято решение, «признавая имеющийся в наличии материал по вопросу об открытии Х-лучей недостаточным для обоснования приоритета Каменского, считать желательным продолжить поиски более веских и достоверных данных». Катодно-лучевая трубка, которую Рентген использовал в своих экспериментах, была разработана Й. Хитторфом и В. Круксом. В экспериментах Генриха Герца и его ученика Филиппа Ленарда проявлялось почернение фотопластинок. Однако никто из них не осознал значения сделанного ими открытия и не опубликовал свои результаты. То есть лучи видели многие, но только Рентген изучил их и сделал доклад о том, что увидел. Он занимался икс-лучами (он их так назвал) немногим более года (с 8 ноября 1895 по март 1897 года) и опубликовал три статьи, в которых было исчерпывающее описание новых лучей. Потом он переключился на другие исследования.

Уже через год после открытия рентгеновские лучи стали использовать для диагностики переломов. В медицине была образована новая область – рентгенология. За открытие этих лучей Рентгену в 1901 году была присуждена первая Нобелевская премия по физике, причем нобелевский комитет подчеркивал практическую важность его открытия. В России лучи стали называть «рентгеновскими» по инициативе ученика В. К. Рентгена – Абрама Федоровича Иоффе.

Ротационная печатная машина

В 1845 году американский промышленник Ричард Хоу создал первую высокоскоростную печатную машину. Его ротационный станок работал от парового двигателя и печатал 8 000 листов в час – гораздо быстрее, чем при методе плоской печати. Четыре цилиндра подавали листы бумаги на один большой цилиндр с набором.

Первой газетой, напечатанной таким способом, стала «Филадельфия паблик леджер». Изобретение Хоу, запатентованное в 1847 году, способствовало развитию газетной индустрии в середине XIX века.

Саксофон

История саксофона насчитает около 150 лет. Инструмент изобрел уроженец Бельгии Антуан-Жозеф Сакс (1814–1894), ставший известным как Адольф Сакс, в 1842 году. Сам автор этого чарующего волшебства именовал его офиклеид. Новый инструмент так понравился композитору Гектору Берлиозу, что он предложил назвать его саксофоном (фамилия изобретателя плюс «фон» в переводе с греческого – звук). Вначале саксофон применялся только в военных оркестрах. Спустя некоторое время инструментом заинтересовались такие композиторы как Ж. Бизе, М. Равель, С. В. Рахманинов, А. К. Глазунов и А. И. Хачатурян. Инструмент не входил в состав симфонического оркестра. Но несмотря на это при звучании прибавлял сочных красок в мелодию. Потом саксофон начинает использоваться в джазовом стиле. При изготовлении саксофона применяются такие металлы, как латунь, серебро, платина или золото. По общей структуре саксофон схож с кларнетом. На инструменте имеется 24 звуковых отверстия и 2 клапана, которые выдают октаву. На данный момент в музыкальной индустрии используется 7 видов этого инструмента. Среди них самыми популярными считаются альт, сопрано, баритон и тенор. Каждый из видов звучит в разном диапазоне от Си – бемоль до Фа третьей октавы. Саксофон имеет разный тембр, который напоминает звучание музыкальных инструментов от гобоя до кларнета.

Адольф (Антуан-Жозеф) Сакс появился на свет в Динане 6 ноября 1814 года в семье ремесленника Шарля-Жозефа, занимавшегося изготовлением духовых музыкальных инструментов, которые пользовались большой популярностью. Способности к конструированию и поиску новых форм передались его старшему сыну Антуану, который прекрасно музицировал на флейте и фортепиано, подпевая в такт. В 12-летнем возрасте Антуан уже мог как заправский мастер отлить, заточить и отшлифовать клапаны, собрать правильно детали, подогнать трубки валторны. В 16 лет он уже участвует вместе с отцом в выставке, где впервые представил тщательно отделанные им две флейты и кларнет из слоновой кости.

Юный Сакс поступает в брюссельскую консерваторию, где научился играть на кларнете, что позволило ему впоследствии настраивать музыкальные инструменты своего отца. Перед молодым Саксом открылась широкая перспектива стать профессиональным музыкантом, дирижером, педагогом, но он решил продолжить семейный бизнес, тем более что отец поручил ему руководство своими мастерскими. И Сакс делает первые серьезные шаги в области конструирования духовых инструментов. Сначала он решил усовершенствовать кларнет, снабдив имеющуюся модель in B немецкой системы четырьмя клапанами, удобно расположив их на стволе инструмента, который зазвучал по-иному, более богато.

Путь к саксофону лежал через усовершенствование бас-кларнета. По-другому расположив звуковые отверстия, добавив клапан передувания, изменив форму инструмента на плавную, перетекающую «S» и сделав корпус из металла, изобретатель добился однородности и более широкого диапазона звуков, складывающихся в легкую музыку. Верхняя часть инструмента теперь венчалась съемным деревянным мундштуком с тростью. Сакс решается точно так же усовершенствовать и фагот, преобразовать английский рожок, разрабатывает приспособление для фортепиано, с помощью которого можно было бы быстро перестраивать регистры.

Слава Сакса постепенно росла, до своего отъезда в Париж он запатентовал шесть авторских изобретений. Но останавливаться на достигнутом Сакс не собирался. У него возникла новая дерзновенная идея сотворить музыкальное чудо с совершенно особым голосом – создать такой музыкальный инструмент, «который не мог бы заглушить слабых, но и был наравне с сильными». Его Сакс назвал офиклеид. Этот инструмент, собранный в 1842 году, и стал самым оригинальным изобретением, самым жизненным и востребованным, особенно в джазе.

Композитор Берлиоз так отзывался об инструменте: «Саксофон – это инструмент с полным, приятно вибрирующим, огромным по силе и хорошо поддающимся смягчению звуком. Он значительно превосходит, на мой взгляд, низкие звуки офиклеида в отношении их точности и устойчивости. К тому же характер звучания саксофона совершенно необычен и непохож ни на один из тембров, которые можно услышать в современном оркестре, если не считать в какой-то степени низкие звуки ми и фа бас-кларнета. Благодаря наличию трости саксофон может легко усиливать и ослаблять звучание. В верхнем регистре он воспроизводит волнующие и вибрирующие звуки, которые можно было бы успешно использовать для усиления мелодической выразительности».

Саксофон был запатентован в 1846 году. Благодаря Берлиозу инструмент стал широко известен. Сакс получил заказы на изготовления из разных стран, в том числе и из России.

Самолет

Братья Уилбур (1867–1912) и Орвилл (1871–1948) Райт – два американца, за которыми в большинстве стран мира признаётся приоритет конструирования и постройки первого в мире самолёта. Несмотря на то что братья Райт не были первыми, кто построил и совершил полёт на экспериментальном самолёте, они были первыми, кто мог управлять таким полётом в воздухе, что сделало возможным дальнейшее развитие самолётостроения в мире. Сначала человеку удалось подняться к облакам на воздушном шаре. Это произошло 21 ноября 1783 года. Воздушный шар-аэростат, изобретенный братьями Монгольфье, поднял двух человек на высоту около 1 км, а почти через полчаса они благополучно приземлились на расстоянии 9 км.

В 1853 году Д. Кейли построил первый простой планер, который сумел поднять человека в воздух. С тех пор конструкции планеров постоянно улучшались. Вместе с тем дальность и продолжительность полетов увеличивались. Это было большое достижение, ведь планер тяжелее воздуха. Но мечта о свободном, независимом от воли ветров, управляемом самим человеком полете еще не осуществилась.

Благодаря специальной установке, которая называется силовым двигателем, и при помощи неподвижных крыльев создается силовая тяга, что и позволяет машине, которая тяжелее воздуха, подниматься вверх. Этого добиться смогли только братья Райт (1903 г.), создав свой первый самолет. Их победа была определена многими факторами, в том числе и личностными качествами.

Братья родились в США в семье священнослужителя. Отец купил игрушку-«вертолёт» своим сыновьям. В поздние годы они говорили, что их игры с этой игрушкой зажгли искру интереса к полётам.

Воспользовавшись велосипедным бумом, братья открыли мастерскую по ремонту и магазин велосипедов в 1892 году, а затем и начали производство велосипедов под собственной торговой маркой в 1896 году. Они использовали средства, заработанные на своём пред приятии для финансирования своих авиационных опытов. Увлечённые идеями воздухоплавания, они начали свои первые эксперименты в 1899 году. В основе проекта первого полноразмерного планёра братьев Райт лежали работы их предшественников. Братья Райт, тщательно изучив достижения техники, которые были на тот момент известны, нашли главную причину, что мешала успешному управлению летательного аппарата. Проблема заключалась в устойчивости планера, который постоянно терял равновесие, потому что у летчиков не было возможности бороться со встречным ветром и из-за этого машина наклонялась на крыло. Райты начали решать проблему с креном, а уже потом пытаться встроить в аппарат двигатель. Они добились поперечной устойчивости планера при помощи механизма, который позволил перекашивание заднего края крыльев. И только после успешных пробных полетов и возникновения возможности управлять крыльями, братья Райт принялись за установку двигателя в планер. Они изготавливают его самостоятельно на основе опыта автомобильных разработчиков. Двигатель в 12 лошадиных сил был связан с двумя винтами на самолете при помощи шестеренок и металлических цепей. Таким образом, первый самолет получился весом 350 кг и имел существенное неудобство: его запуск производился при помощи катапульты. Но тем не менее первые полеты были успешными, потому что взлет совершался с горизонтального положения, и, пролетев определенную дистанцию, самолет садился на прежний уровень. Изучив конструкцию самолёта Можайского, они поняли, что невозможность обеспечить сохранение равновесия было основной причиной падения самолёта Можайского. И братья создали систему управления самолётом по трём осям с помощью тросов, которая давала возможность постоянного контроля поворотных, наклонных и вращательных движений деталей летательного аппарата. Благодаря этой системе аппарат уже не боялся встречного ветра. А паровой двигатель был заменен на бензиновый мотор. 17 декабря 1903 года можно по праву считать датой рождения авиации. В этот день американские изобретатели, конструкторы и лётчики братья Райт, Орвилл и Уилбур, поднялись в воздух на созданном ими самолёте. Правда, пролетел он всего 12 секунд и 36,5 метра со скоростью 43 км/ч. Впоследствии братья ещё летали на нем. Самое большое расстояние, которое он пролетел – 60 метров, на высоте 3 метра и пробыл в воздухе около минуты.

Свидетелями полётов были пять человек (Адам Этэридж, Джон Дэниелс и Уилл Дуг из береговой команды спасателей; бизнесмен области У. С. Бринкли и деревенский мальчик Джонни Мур), что позволяет считать эти полёты первыми публичными полётами. Изобретение братьев Райт было официально признано первым летательным аппаратом с двигателем, на котором был совершён управляемый полёт. Мощный порыв ветра переворачивал самолет несколько раз, несмотря на попытки предотвратить это. Сильно повреждённый, самолёт больше не поднимался в воздух. Братья отправили его домой. Годы спустя Орвилл восстановил свой первый летательный аппарат, передавая его для показа в США, а затем и Британскому музею, пока наконец он не был установлен в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия в 1948 году.

Светофор

Джон Пик Найт был уроженцем Ноттингема в Англии. Он бросил школу в 12 лет, чтобы сортировать посылки на железнодорожном вокзале Дерби. К 20 годам он стал менеджером по дорожному движению на линии Лондон – Брайтон. Он много сделал для улучшения качества железнодорожных путешествий, разработав несколько усовершенствований. В 1866 году, когда в Лондоне были задавлены 1102 человека и 1334 ранены на дорогах, Найт предложил систему сигнализации для регулирования движения лошадей и уменьшения количества дорожно-транспортных происшествий. Изобретением Найта управлял полицейский с помощью семафора, то есть системы, основанной на железнодорожной сигнализации. Он управлял днем, а ночью попеременно горели красные и зеленые газовые лампы. Первый в мире светофор был установлен 9 декабря 1868 года возле лондонского Вестминстерского моста, на пересечении улиц Грейт-Джордж и Бридж-стрит. Светофор использовался для облегчения перехода пешеходов через улицу, а его сигналы предназначались для транспортных средств – пока пешеходы идут, транспортные средства должны стоять.

Однако в 1869 году из-за утечки газа один из фонарей взорвался, причинив серьезный ущерб работающему на нем полицейскому. Система сломалась, и ее демонтировали. Светофоры снова не появлялись в Великобритании до 1929 года, когда в Лондоне были введены первые электрические сигналы.

Первая автоматическая система светофоров (способная к переключению без непосредственного участия человека) была разработана и запатентована в 1910 году Эрнстом Сиррином из Чикаго. В его устройстве использовались надписи «STOP» и «Proceed» без подсветки.

Изобретателем первого электрического светофора считается Лестер Вайр из Солт-Лейк-Сити (штат Юта, США). В 1912 году он разработал (но не запатентовал) светофор с двумя круглыми электрическими сигналами красного и зеленого цвета. 5 августа 1914 года в Кливленде Американская светофорная компания установила на перекрестке 105-й улицы и авеню Эвклида четыре электрических светофора конструкции Джеймса Хога. Они имели красный и зеленый сигнал и, переключаясь, издавали звуковой сигнал. Система управлялась полицейским, сидящим в стеклянной будке на перекрестке. В 1920 году трехцветные светофоры с использованием желтого сигнала были установлены в Детройте и Нью-Йорке. Авторами изобретений были, соответственно, Уильям Поттс и Джон Ф. Харрис.

В Европе аналогичные светофоры были впервые установлены в 1922 году в Париже на пересечении Рю де Риволи и Севастопольского бульвара и в Гамбурге на площади Штефансплатц. В Англии – в 1927 году в городе Вулвергемптоне. В СССР первый светофор установили 15 января 1930 года в Ленинграде на пересечении проспектов 25 Октября и Володарского (ныне Невского и Литейного проспектов). А первый светофор в Москве появился 30 декабря того же года на углу улиц Петровка и Кузнецкий Мост.

Американский изобретатель Гаррет Морган запатентовал в 1923 году светофор оригинальной конструкции. И он впервые в мире в патенте кроме технической конструкции указал назначение: «Назначение устройства – сделать очередность проезда перекрестка независимой от персоны, сидящей в автомобиле».

Цвета для светофора выбраны не случайно. Считается, что при выборе цветов для светофора руководствовались в том числе и законами физики. Лучи света разных цветов по-разному распространяются в атмосфере. Так, лучи красного света – запрещающего – имеют наибольшую длину волны и расходятся с наименьшими потерями. В темное время суток и даже в тумане они видны на значительном расстоянии. Желтый свет распространяется хуже красного, но лучше зеленого. Он хорошо заметен и наиболее подходит для предупреждающего сигнала. К тому же, например, во время тумана зеленые лучи сильно поглощаются каплями, из-за чего свет может восприниматься как желтый, а желтый – как красный.

Кроме того, цвета были выбраны отчасти из-за того, что красный воспринимается как опасность, желтый – как концентрация внимания, а зеленый – как разрешение.

Скрепка

Канцелярский предмет для скрепления листов бумаги представляет собой особым образом согнутый отрезок проволоки длиной около 10–12 см. Скрепка – один из самых универсальных офисных инструментов.

До ее изобретения скрепки педантичные канцелярские работники связывали бумаги стопками или рулонами с помощью лент или просто прошивали нитками. В XIII веке появились своеобразные «скоросшиватели» для скрепления листов: в левом верхнем углу делались надрезы, и через них продевалась матерчатая лента. Первым шагом к массовости стали швейные булавки, придуманные в 1835 году американским врачом Джоном Хауи. Нью-йоркские секретарши быстро обнаружили, что булавками можно скреплять до десятка листов. Булавки сопротивлялись: кололись и оставляли на бумаге некрасивые отверстия и кровавые пятна.

В 1890 одах в офисах стали использовать проволочные пружинки, предложенные в 1867 году Сэмюэлем Фэем для совершенно другой цели – крепления к одежде ярлыков. Попробовали делать то же самое жестяной пластинкой, которая соединяла листки за угол. Ее предложил в 1895 году немец Ф. Хессенбрух. Но и это приспособление тоже не стало популярным. Бурное развитие в XIX веке хозяйственных отраслей привело к резкому росту объема делопроизводства. Бюрократические заведения стали плодиться с невероятной скоростью. Срочно требовался простой и безопасный скрепляющий инструмент. Хоть как-то упорядочить груды деловых бумаг – вот что стало первоочередной задачей. В 1887 году житель Филадельфии Этельберт Мидлтон придумал стальную проволоку. Это был идеальный материал, который и держал крепко, и не цеплял намертво. Несмотря на то что сделал он это в более масштабных целях, проволока нашла себе место и в канцелярии, причем весьма заметное.

До изобретения скрепки оставалось 12 лет.

Мысль согнуть проволоку в несколько раз и попробовать скрепить полученным приспособлением несколько бумаг, пришла в голову сразу трем людям. Но только один человек вошел в историю как изобретатель скрепки. Это норвежский математик, клерк патентного бюро и изобретатель Иоганн Валер (1866–1910). Уроженец города Аурскога был с юности известен своим новаторством: на его счету ученые степени в электрике, естественных науках и математике. В 1899 году (Валеру было 33 года) он сделал эскизы своего главного изобретения – «палеоскрепки» – и в 1901 году получил на него патент. По какой-то причине он не стал развивать отношения с производителями ни в Норвегии, ни за границей, и со временем его патент стал недействительным. Между тем скрепка «Джем» завоевала мировые рынки, включая и Норвегию.

Конструкция скрепки Валера оказалась самой удачной. Она была очень похожа на современную. Почти сразу Валер продал патент торговцу канцелярскими принадлежностями. Как ни хороша была изобретенная Валером скрепка, у нее было два недостатка. Во-первых, она мяла бумагу, потому что давила на нее на слишком маленьком участке, во-вторых, очень быстро ломалась. Первый недостаток быстро устранили, придумав делать проволоку в виде различных ажурных узоров, чтобы распределить нагрузку по большей площади. А чтобы скрепка не ломалась, к ее концам приварили специальные дужки. Усовершенствования продолжались. Простая гражданка Германии Либинг в 1902 году предложила около десяти вариантов скрепки. Один из них – скрепка со множеством красивых завитушек – пришелся по вкусу фирме Stral которая начала его производство. Со временем усовершенствования скрепки только набирали обороты. Так появились хромированные гофрированные гладкие, цветные с виниловым покрытием пластмассовые, треугольные, круглые квадратные скрепки.

Для жителей Норвегии скрепка имеет ещё и глубокое символическое значение. Это связано с историей, произошедшей во время Второй мировой войны. В 1940 году, захватив страну, нацисты поставили у власти оккупационное правительство и запретили местным жителям носить пуговицы и значки с инициалами изгнанного норвежского короля Хокона VII. Тогда норвежцы вспомнили о скрепках и стали носить их на одежде, таким образом последние стали свое образным символом единства нации и сопротивления. Подвиг граждан и заслуги изобретателя не были забыты: в Осло в январе 1990 года установлен памятник Иоганну Валеру, столичному клерку и изобретателю, в виде гигантской скрепки. В 1999 году скрепка справила свой столетний юбилей. С момента создания она практически не изменилась.

Слуховой аппарат

Современные слуховые аппараты состоят из микрофона, принимающего звук и преобразующего его в электрический сигнал, усилителя, принимающего сигнал от микрофона и посылающего его затем в ресивер и собственно ресивера (телефона). Сначала люди с ослабленным слухом пользовались слуховыми рожками, которые узким концом вставлялись в ухо. Первое упоминание о подобных приборах относится примерно ко II веку до нашей эры.

В середине XVI века свой проект слухового аппарата придумал итальянский философ Джероламо Кардано. Он предложил использовать металлический котел, в который нужно было говорить как в рупор. Его слабослышащие и глухие ученики прикладывали к котлу палочки и таким образом ощущали вибрацию, помогавшую распознать речь. В конце XIX века появились эбонитовые и каучуковые трубки, которые прижимались к челюсти или подбородку глухого. Они могли быть разной формы, но принцип их действия был тот же – вибрация.

В 1878 году Вернер фон Сименс сконструировал первый электрический слуховой аппарат «Фонофор», работающий по принципу телефона. Хоть они и пошли в серию, но из-за слабого усиления и больших искажений звука не пользовались особой популярностью. Александр Белл в 1876 году получил патент на изобретение телефона. Кроме прочего, он интересовался вопросами, связанными с глухотой, поскольку его жена потеряла слух в раннем детстве. Еще за три года до изобретения телефона он создал устройство для исправления произношения глухих. Игла, соединенная с мембраной, при воздействии звуков речи чертила характерные фигуры, и, сравнивая получившиеся изображения, учитель мог демонстрировать ученику ошибки.

Белл для усиления звука использовал батарею и угольный микрофон. А Томас Эдисон создал передатчик, способный преобразовывать звук в электрические сигналы, которые транспортировались по телеграфным проводам и могли быть вновь преобразованы в звук. Этот механизм использовался при изготовлении первых слуховых аппаратов, появившихся в конце XIX века. В 1899 году был запатентован первый электрический аппарат, в котором применялся угольный передатчик и батарея. Однако он имел большие размеры и должен был стоять на столе рядом с человеком.

Аппараты с усилителем на электронных лампах работали существенно лучше, но тоже были большими. Достаточно сказать, что первый такой аппарат, «Вактуфон» фирмы «Вестерн Электрик Компани» от 1921 года, размещался в небольшом чемоданчике. И хоть размеры со временем и удалось уменьшить, но все же по-настоящему миниатюрные приборы удалось создать только в 1950 годы, после изобретения транзистора. Именно в 1952 году компании начали производить слуховые аппараты на основе транзисторов. А потом появились и приборы, крепящиеся за ухом. В 1990 годы покупателям были представлены цифровые аппараты, позволяющие улучшить качество звуков. Самое новое поколение слуховых аппаратов может непрерывно анализировать звуковую обстановку и так же непрерывно приспосабливаться к ней, чтобы улучшить качество звука и уменьшить фоновый шум.

Содовая вода

Английский химик Джозеф Пристли (1733–1804), который открыл кислород, углерод и фотосинтез, в 1767 году проводил эксперименты с газом, выделявшимся в процессе брожения в чанах на пивоваренном заводе. Пристли заинтересовался, какого рода пузырьки выделяет пиво при брожении. Тогда он водрузил два контейнера с водой над варящимся пивом. Через некоторое время вода зарядилась пивным углекислым газом. Попробовав получившуюся жидкость, ученый был поражен ее неожиданно приятным резким вкусом, и он сам изготовил первую бутылку газированной воды.

В 1772 году за открытие газировки Пристли был принят во французскую Академию наук, а в 1773 году получил медаль Королевского Общества.

Спустя три года, в 1770 году, шведский химик и минералог Торберн Улаф Бергман собрал устройство, которое с помощью насоса, под давлением насыщало воду углекислым газом. Этот аппарат был назван сатуратором (от латинского слова saturo – насыщать). Самым предприимчивым из «первооткрывателей» газировки оказался часовщик из Швейцарии, немец по происхождению Якоб Швепп (1740–1821). В 1793 году он использовал конструкцию сатуратора и создал установку для промышленного производства газировки. Впоследствии он открыл в Лондоне компанию «J. Schweppe&Co» и стал первым производителем газированной воды. Для удешевления производства компания использовала в процессе газирования соду. Сода вступала в реакцию с лимонной кислотой. При этом выделялся газ, который растворялся в воде, «газируя» ее, поэтому газировку называли «содовая». Так газированную воду до сих пор называют на Западе, особенно название прижилось в США. А напитки Швеппс по-прежнему очень популярны во всем мире.

Спички

Слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» – множественной несчётной формы слова «спица» – заострённая деревянная палочка, заноза. С появлением первых спичек человечество наконец освоило способность управлять огнем, как никогда раньше.

Некое подобие спичек было изобретено в средневековом Китае. Это были тонкие щепочки с кончиками, пропитанными обыкновенной чистой серой. Зажигались они не путём чиркания, а путём соприкосновения с тлеющим трутом. К XV веку эта новинка дошла до Европы, но повсеместного распространения не получила.

В 1680 году англичанин Роберт Бойль придумал примитивные спички, покрытые серой, которые загорались при контакте с фосфором. Эти самые первые спички, изобретённые в XVII веке, означали, что человек начал пользоваться огнём легко и просто, ведь у него появился быстрый способ его добывать за пару секунд. Однако эти спички были непрактичными из-за летучести фосфора.

Молодой парижский химик Жан Чансел был очень заинтересован в том, чтобы изобрести простой и безопасный способ производства деревянных спичек. В 1805 году он придумал метод, позволяющий вызвать сильную химическую реакцию, создающую огонь. Для реакции необходимо было окунать деревянную палочку, которая была покрыта смесью хлората калия, серы, сахара и резины, в бутылку из асбеста, которая наполнялась серной кислотой. Тем не менее это изобретение было опасно и токсично, оно не нашло большого коммерческого использования, но открыло двери для других изобретателей, чтобы активизироваться и попытаться найти более химически приемлемое решение проблемы усовершенствования спичек. В 1813 году в Вене была зарегистрирована первая в Австро-Венгрии спичечная мануфактура Малиарда и Вика по производству химических спичек. Химические спички были уже достаточно широко распространены в Европе. Дошли они и до России, например, в конце 1824 года Пушкин в письме брату из Тригорского в Петербург просит прислать ему серные спички.

Новое решение пришло от британского фармацевта Джона Уокера (1781–1859), который в 1826 году придумал серные спички. В начале XIX века Уокер готовил лекарства, смешивая химикаты с помощью деревянных палочек. Однажды после работы он обнаружил, что на одной из них налипло вещество. Он попытался соскрести его, и палочка загорелась. Она загорелась потому, что из-за трения выделилось достаточно тепла, чтобы довести полученное соединение до его температуры воспламенения (которая относительна низка). Это навело Уокера на мысль о том, как можно упростить жизнь в мире без электричества. Уокер начал продавать спички, которые он делал из картона, в своей аптеке. Потом он заменил картон деревянными палочками длиной примерно 7 сантиметров. Он же первым стал продавать спички вместе с кусочком наждачной бумаги, чтобы их зажигать. Уокер объединил смесь серы и других материалов, которые покрывали деревянную палочку и прочную бумагу, покрытую фосфором. Чирканув спичкой между сложенной бумагой, сера зажигалась и палочка загоралась. Головки в спичках Джона Уокера состояли из смеси сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабика (камеди – вязкой жидкости, выделяемой акацией). При трении такой спички о наждачную бумагу (тёрку) или другую достаточно шершавую поверхность её головка легко зажигается. Спички Уокера были длиной (по разным сведениям) 2½ или 3 дюйма. Они упаковывались в оловянные пеналы, содержавшие 84 спички и лист наждачной бумаги, которые продавались за один английский шиллинг.

В течение следующих нескольких лет ему удалось продать многочисленные спички этого дизайна, но стало очевидно, что его химическая формула не подходит для широкого использования. Спички, изобретённые Уокером, выгорая, оставляли после себя неприятный сернистый газ, при этом при горении из них вылетал целый сноп искр, а длиной они были почти в метр (90 см). Серый наконечник палочки часто горел так сильно, что ему удавалось отсоединиться от палочки, поджигая ковры и платья людей, которые его использовали. Спички, несмотря на все их недостатки, пользовались успехом. Их упаковывали в пеналы из олова по 100 штук в каждом. Изобретение не принесло Уокеру ни денег, ни известности. Создателем самого популярного дизайна спичек является швед Густаф Эрик Паш (1788–

1862), которому совместно с Йоханом Эдвардом Лундстремом удалось создать безопасный дизайн – простая в использовании, дешевая и нетоксичная спичка, которая не имела способности самовоспламенения. Поместив покрытие из фосфора в отдельное место, маленькие спички с их знаменитыми красными головками мгновенно поразили весь мир. Ежегодно используется более 500 миллиардов спичек, что было бы невозможно без усилий и изобретательности всех этих учёных из нашего прошлого.

Станки с ЧПУ

Первый станок с ЧПУ (числовое программное управление) был изобретен сыном владельца компании Parsons Inc, Джоном Парсонсом, который работал в инженерном отделе компании, принадлежавшей его отцу, выпускавшей в конце Второй мировой войны пропеллеры для вертолётов. Он впервые предложил использовать для обработки пропеллеров станок, работающий по программе, вводимой с перфокарт. В качестве привода впервые использовались шаговые искатели.

Джон Парсонс в 1958 году первым зарегистрировал патент. Позже Parsons Inc продала эксклюзивную лицензию на изобретение компании Bendix Corp. Такие компании как IBM, Fujitsu и General Electric позже приобрели сублицензии и начали разработку собственных устройств.

В 1949 году ВВС США профинансировали Parsons Inc. разработку станка для контурного фрезерования сложных по форме деталей авиационной техники. Однако компания не смогла самостоятельно выполнить работы и обратилась за помощью в лабораторию сервомеханики Массачусетского технологического института (MIT). Сотрудничество Parsons Inc. с MIT продолжалось до 1950 года. В том году MIT приобрел компанию по производству фрезерных станков Hydro-Tel и отказался от сотрудничества с Parsons Inc., заключив самостоятельный контракт с ВВС на создание фрезерного станка с программным управлением. В сентябре 1952 года станок был впервые продемонстрирован публике – про него была напечатана статья в журнале Scientific American. Станок управлялся с помощью перфоленты. Первый станок с ЧПУ отличался особой сложностью и не мог быть использован в производственных условиях. Первое серийное устройство ЧПУ было создано компанией Bendix Corp. в 1954 году и со следующего года стало устанавливаться на станки. Широкое внедрение станков с ЧПУ шло медленно. Предприниматели с недоверием относились к новой технике. Министерство обороны США вынуждено было на свои средства изготовить 120 станков с ЧПУ, чтобы передать их в аренду частным компаниям.

Стекловолокно

Стеклонить – волокно или комплексная нить, формируемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для себя свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него стеклоткань. Предшественником его была стекловата. Эта вата была придумана валлийскими металлургами в 1840 году. В доменных печах в Уэльсе (Англия) было замечено, как сквозь неплотности в кладке наружу выдуваются частички жидкого шлака, которые, вытягиваясь и застывая, образуют волокна. Таким образом в 1840 году впервые была получена минеральная вата, а в 1864 году организовано ее промышленное производство. Стекловата – это универсальный утеплитель, она используется при отделке чердаков, утеплении перекрытий между этажами, внутреннем, а также внешнем утеплении и изоляции стен.

Стекловолокно получено было совершенно случайно Дэйлом Клейстом. Молодой естествоиспытатель компании «Corning Class» ошибочно направил струю сжатого воздуха в расплавленное стекло. Результатом стал настоящий фонтан из стеклянных волокон. Так был открыт простейший способ изготовления давно известного, но так и не исследованного до тех пор стекловолокна.

Первый завод стеклопластика или стекловолокна появился в момент оформления патента на его производство в 1936 году фирмой «Corning Glass».

Из стекловолокна делают кабели для передачи информации. Оптоволоконный (стекловолоконный) кабель – это принципиально новый тип кабеля, если сравнивать с традиционными электрическими медными и алюминиевыми кабелями. Информация по такому проводнику передается не через электрический сигнал, а через световой. Главный элемент кабеля – прозрачное стекловолокно, способное переправлять свет на расстояния в десятки километров с минимальным ослаблением.

Современный кабель из стекловолокна обладает исключительно высокими характеристиками секретности и помехозащищенности передаваемой информации. Никакие электромагнитные помехи не могут исказить световой сигнал, тогда как сам он также не порождает электромагнитных излучений. Подключиться к нему для несанкционированного прослушивания практически невозможно.

Стиральная машина

Примитивные стиральные машины представляли собой деревянный ящик с подвижной рамой.

В середине XIX века один из американских золотоискателей придумал использовать для стирки вещей силу животных. В 1851 году этот предприниматель сконструировал примитивное устройство, приводимое в движение 12 мулами. Отвечая на вопрос о том, кто придумал стиральную машину, в первую очередь следует вспомнить именно об этом человеке. Однако конкретные имя и фамилия его в истории, к сожалению, не сохранились. В любом случае придуманная золотоискателем машина работала довольно-таки эффективно. За один раз она могла отстирать до 15 рубашек.

Американец Уильям Блэкстон в 1874 году сконструировал ко дню рождения супруги и подарил ей механическую «прачку». Вскоре он создал фирму, которая занялась производством стиральных машин. Машины покупали по 2,5 доллара за штуку – тогда это были немалые деньги. Другие американцы тоже решили попытать счастья, и патенты на изобретение стиральных машин посыпались как из рога изобилия: в 1871 году в США их насчитывалось более двух тысяч.

В 1900 году немец Карл Милле запатентовал свою стиральную машину. Она отличалась от всех предыдущих наличием вращающихся лопастей.

Все это были механические стиральные устройства. Они могли значительно облегчить жизнь домохозяйкам.

Настоящим прорывом вперед стало использование в стиральных машинах мотора. Сначала использовался двигатель внутреннего сгорания.

В 1916 году американец Алва Фишер создал электрическую стиральную машину, которая по производительности труда намного превосходила своих предшественниц, она была с электрическим приводом. Эта машина получила название «Thor». После того как электрические машинки поступили в продажу, тратить физические силы на стирку стало не нужно.

В СССР стиральные машинки начали выпускаться лишь в середине XX века. Стиральный порошок

В 1876 году 28-летний Фриц Хенкель вместе с партнерами основал компанию «Henkel & Cie» в городе Ааахен. Они хотели выпускать всякую бытовую химию, и первым продуктом стал стиральный порошок на основе силиката натрия. Причем они первыми стали продавать не в развес, а сразу пакетиками.

Спустя год на рынке Аахена появляется мыльный порошок производства Эрнста Сиглина. До этого он вместе с Ричардом Томпсоном много экспериментировал, сумел-таки превратить мыло в порошок, и тогда они основали компанию «Dr. Thompson’s Seifenpulver Fritz-Henkel GmbH» в Дюссельдорфе. Причем компании принадлежало исключительное право продажи своей продукции в Германии, Голландии и Бельгии.

В 1878 году Хенкель выпускает стиральный порошок под торговым знаком «Henkel’s Bleich-Soda» («Отбеливающая сода»), недорогой по цене и опять-таки в удобной упаковке. Поскольку обороты компании росли, ее было решено перевести в центр Рура, Дюссельдорф. В 1879 году Хенкель выкупил доли партнеров и стал единственным собственником компании. Первоначально он арендовал фабрику, на которой производил порошок, но объемы продаж так росли, что мощностей уже не хватало. А в это время продажи отбеливающей соды «Хенкель» росли такими темпами, что уже спустя год, арендованная фабрика в Дюссельдорфе перестала справляться с объемами производства. Хенкель решил построить собственную фабрику. С 1883 года кроме стирального порошка он производит средства для подсинивания белья, крахмал, жидкое средство для чистки, чистящую пасту, говяжий экстракт и помаду для волос. Спустя два года компания вышла на европейский рынок, начав продавать продукцию в Нидерландах и Швейцарии. И в это же время началось выездное обслуживание заказчиков. Четыре раза в год представители компании посещали заказчиков. К 1886 году была уже создана сеть представителей «Хенкель», работавших по всей Германии. В июне 1907 года в компании появляется первый в мире порошок для стирки одежды в автоматических стиральных машинах, который назвали «Persil». Во время Первой мировой войны резко увеличилась потребность в моющих и чистящих средствах, а сырья не хватало. В 1916 году немецкий химик Понтер изобрел стиральный порошок на синтетической основе. Его предполагалось использовать на производстве, а не в домашних условиях, однако он понравился и домохозяйкам. В 1933 году компания «Procter & Gamble» выпустила в США собственный стиральный порошок «Dreft».

В Советском Союзе первый синтетический стиральный порошок появился на витринах магазинов в 1953 году, это была «Новость». Ее производили на Казанском химическом комбинате, а спрос на него бил все рекорды.

Так же в 2000 годах начали производить жидкий вариант стирального средства. Судно на воздушной подушке

Это судно может двигаться с большой скоростью и над водой, и над твёрдой поверхностью на небольшом расстоянии над ним, на так называемой воздушной подушке, образованной нагнетаемым под днище воздухом.

Воздушная подушка – это слой сжатого воздуха под днищем судна, который приподнимает его над поверхностью воды или земли. Отсутствие трения о поверхность позволяет снизить сопротивление движению. От высоты подъёма зависит способность такого судна двигаться над различными препятствиями на суше или над волнами на воде. Основными преимуществами судов на воздушной подушке является скорость, возможность двигаться по мелководью и выезжать на необорудованный берег. Суда на воздушной подушке – единственный транспорт, который может использоваться в период ледохода. В зависимости от размера суда могут преодолевать уступы от 0,4 до 1,0 метра, преодолевать короткие подъёмы с уклоном до 40 градусов и затяжные до 15 градусов. Идею судна на воздушной подушке первым выдвинул в 1716 году шведский философ Эммануил Сведенборг. В 1853 году коллежский асессор Иванов подал рапорт о судне, которое нагнетанием воздуха под дно может плыть со значительной быстротой. Департамент проектов и смет отказал изобретателю. В 1875 году идею использования «воздушной смазки» для судов высказал английский изобретатель Уильям Фруд, в 1877 году большое число форм корпусов с выступами и впадинами на днище для создания под ним воздушного пузыря предложил англичанин Джон Торникрофт. В 1882 году швед Густав Лаваль запатентовал устройство для подачи сжатого воздуха под судно.

Осенью 1915 года был спущен на воду катер на воздушной подушке австрийского инженера Дагоберта Мюллера фон Томамюля.

Казалось, у судов на воздушной подушке огромное будущее. Англичанин сэр Кристофер Сидни Коккерел (1910–1999) добился потрясающих результатов – он построил судно на воздушной подушке. Ему пришло в голову, что если судно оптимальным образом поднять из воды, то отсутствие сопротивления эффективно скажется на скорости. Однако на разработку его теории, успешно проверенной на пылесосе и двух консервных банках, потребовалось несколько лет. Он понял, что не сможет заинтересовать частный сектор промышленности, чтобы развивать свои идеи, поэтому обратился к британскому правительству с целью возможного применения его изобретения в обороне. Оборонный потенциал изобретения был оценен по достоинству. 11 июня 1959 года первое в своем роде судно было представлено общественности. Лодка оказалась способной развить скорость до 28 миль в час, учитывая, что на ее борту находилось четыре человека. Через несколько недель судно отправилось во Францию. Оно успешно пересекло английский канал между Кале и Дувром 25 июня 1959 года.

В России суда на воздушной подушке назывались экранопланами – кораблями, парящими над водной гладью. В 1962 году конструкторское бюро начало работу над проектом экраноплана «КМ» (корабль-макет). «КМ» имел гигантские размеры – размах крыла 37,6 м, длина 92 м, максимальная взлётная масса 544 тонны. Западные специалисты, получив снимок экспериментальной модели, назвали его «Каспийским монстром» (испытания проходили в Каспийском море). Свой первый полёт «Каспийский монстр» совершил 18 октября 1966 года. Пилотировали его два лётчика, одним из которых был конструктор Ростислав Алексеев. Полёт прошёл успешно. Испытания «КМ» продолжались в течение 15 лет. «КМ» открывал совершенно новое направление на границе авиации и мореплавания, причем в ВВС полагали, что это корабль, а судостроители были убеждены, что речь идёт о самолёте.

Следует отметить, что область использования воздушной подушки очень ограничена. До сих пор нерешенных проблем остаётся немало – судно не соприкасается с твёрдой поверхностью, плохо управляется, поэтому движется по инерции прямолинейно даже с вывернутыми рулями. У этого типа судов отсутствуют надёжные тормоза. При ударе о кромку льда или другие твёрдые и острые препятствия оно режется, как бумага, ресурс его невелик. Кроме того, водяная пыль, а в море еще и соленая, вырывающаяся из-под ограждения представляет опасность для винтов, нагнетающих воздух под днище и особенно для двигателя. Тем не менее боевые экранопланы малого водоизмещения появились на вооружении Ирана и Китая. Китайцы в скором времени намереваются представить десантный экраноплан, рассчитанный на 200 морских пехотинцев. В России в настоящее время ведутся работы над пассажирскими экранопланами малого водоизмещения.

Суммирующая машина

Свою машину Паскаль начал проектировать в 17 лет. Родитель гениального ученого работал сборщиком налогов и долгое время просиживал за утомительными расчетами. Желая помочь родителю, Блез решил автоматизировать вычислительные процессы отца. Французский изобретатель разработал схему автоматического переноса единицы при переходе числа в высший разряд. Это позволило складывать многозначные цифры без вмешательства человека в счетный процесс, что практически исключило риск ошибок и неточностей.

Визуально первая суммирующая машина Паскаля напоминала обыкновенный металлический ящик, в котором располагались связанные друг с другом шестеренки. Пользователь через поворот наборных колес устанавливал необходимые ему значения. На каждое из них наносились цифры от 0 до 9. При совершении полного оборота шестерня сдвигала соседнюю (соответствующую более высокому разряду) на одну единицу. Самая первая модель обладала всего пятью зубчатыми колесами. Впоследствии счетная машина Блеза Паскаля претерпела некоторые изменения, касающиеся увеличения количества шестерен. Их появилось 6, затем это число возросло до 8. Такое нововведение позволило проводить исчисления вплоть до 9 999 999. Ответ же появлялся в верхней части устройства. Колеса в счетной машине Паскаля могли вращаться только в одну-единственную сторону. В результате чего пользователь был способен провести исключительно операции сложения. При некоторой сноровке устройства адаптировали и под умножение, но выполнить расчеты в этом случае было заметно сложнее. Возникала необходимость несколько раз подряд складывать одни и те же числа, что было крайне неудобно. Невозможность осуществить вращение колеса в обратную сторону не позволяла проводить вычисления с отрицательными числами.

С момента создания прототипа ученый сделал около 50 устройств. Механическая машина Паскаля вызвала небывалый интерес во Франции. К сожалению, широкого распространения изделие так и не смогло завоевать, даже несмотря на резонанс у широкой общественности и в научных кругах.

Главная проблема изделий заключалась в дороговизне изготовления прибора. Одну из первых автоматических счетных машин Блез Паскаль подарил канцлеру Сегье. Именно этот государственный деятель оказал поддержку начинающему ученому на первых этапах создания автоматического устройства. Одна из машин даже попала к русскому императору Петру I, который подарил ее китайскому монарху. Сейчас достоверно можно отследить судьбу всего 6 устройств. Четыре модели находятся на постоянном хранении в Парижском музее искусств и ремесел, еще две в музее в Клермоне. Оставшиеся вычислительные устройства нашли свое пристанище в частных коллекциях. О том, кто сейчас ими владеет достоверно не известно.

Хоть изобретение машины всецело принадлежало самому ученому, патентное право в то время во Франции было не развито.

Первый коммерческий успех механических вычислительных машин датирован 1820 годом. Калькулятор создал французский изобретатель Шарль Ксавье Томас де Кольмар (1785–1870). Принцип действия во многом напоминает машину Паскаля, но само устройство отличается меньшими размерами, оно немного проще в изготовлении и дешевле. Именно это и предопределило успех у коммерсантов.

Суперфосфат

Суперфосфат применяют на всех почвах в качестве основного предпосевного, припосевного (лучше гранулированный суперфосфат) удобрения и в подкормки. Особенно эффективен на щелочных и нейтральных почвах.

Получают суперфосфат из добываемых в природе фосфоритов, которые образуются путем превращения в минералы костной ткани умерших животных нашей планеты. Менее распространенный исходный материал, благодаря которому получается суперфосфат – это отходы при плавлении металла (томасшлаки).

Придумал суперфосфат сэр Джон Беннет Лоус (1814–1900), который был английским предпринимателем и сельскохозяйственным ученым. Он основал экспериментальную ферму в своем доме в Поместье Rothamsted, которое в конечном счете стало Экспериментальной станцией Rothamsted, где он развил суперфосфат, который отметит начало химической промышленности удобрения.

В 1842 году Джон Беннет Лоус запатентовал удобрение и таким образом начал промышленность искусственного удобрения.

Счетчик Гейгера

В период зарождения атомной энергетики и создания ядерного оружия нужны были простые приборы для регистрации и измерения интенсивности процессов распада радиоактивных материалов.

Немецкий физик Ханс Вильгельм Гейгер (1882–1945), успешно окончив Эрлангенский университет со степенью доктора наук в 1906 году, был направлен работать в Манчестерский университет. Там находилась одна из самых престижных и развитых кафедр физики в Европе тех лет. Там он стал ближайшим помощником и коллегой выдающегося физика Э. Резерфорда.

В 1908 году Ханс Гейгер определил заряд электрона и вместе с Резерфордом изобрел прибор для счета отдельных заряженных частиц – счетчик Гейгера, регистрирующий интенсивность радиоактивного излучения. Счетчик заряженных частиц представлял собой ионизированную камеру. Камера являлась электро-конденсатором, который наполняли газом под высоким давлением. Еще Пьер Кюри применял это устройство на практике, изучая электричество в газах. Идея Гейгера – обнаруживать излучения ионов – была связана с их влиянием на уровень ионизации летучих газов.

Устройство было нужно для дальнейшего исследования радиации. Физика, будучи наукой экспериментов, не могла бы существовать без измерительных конструкций. Были открыты только несколько излучений: у , р , а . Задача Гейгера состояла в том, чтобы измерить чувствительными приборами все виды излучения. Счетчик Гейгера – простой и дешевый радиоактивный датчик. Это не точный инструмент, который фиксирует отдельные частицы. Техника измеряет общую насыщенность ионизирующего излучения. В 1928 году, совместно с Вальтером Мюллером, счетчик был усовершенствован. Поэтому изобретение часто называют счетчиком Гейгера-Мюллера. Устройство применяют на объектах атомной промышленности; в научных институтах; в медицине; в быту. После аварии на Чернобыльской АЭС дозиметры покупают и рядовые граждане. Во всех приборах установлен счетчик Гейгера. Такие дозиметры оснащают одной или двумя трубками.

Танк

Технические предпосылки для создания танка появились еще в конце XIX столетия – к тому времени были изобретены гусеничный движитель, двигатель внутреннего сгорания, броня, скорострельные пушки и пулеметы. Первый гусеничный трактор на паровом ходу создал еще в 1888 году американец Бэтером. Но одних предпосылок было мало – недоставало насущной потребности. Только начавшаяся в 1914 году Первая мировая война жестко определила эту необходимость.

Когда противники бросили в наступление миллионные армии, они никак не предполагали, что пулеметы и пушки буквально сметут идущие в атаку полки и дивизии. Громадные потери заставили солдат, в конце концов, скрыться в окопах и блиндажах. На Западе фронт застыл и превратился в сплошную линию укреплений, протянувшуюся от Ла-Манша до границы со Швейцарией.

Мысль создать боевую гусеничную машину, способную передвигаться по пересеченной местности через окопы, рвы и проволочные заграждения, впервые высказал в 1914 году английский полковник Суинтон.

Боевая машина должна была быть небольшой, иметь гусеничный ход, пуленепробиваемую броню, преодолевать воронки до 4 м и проволочные заграждения, развивать скорость не менее 4 км/ч, иметь пушку и два пулемета.

Основным назначением танка было разрушение проволочных заграждений и подавление пулеметов противника. Вскоре фирма «Уильям Фостер и Ко» за сорок дней создала на базе гусеничного трактора «Холт» боевую машину, получившую название «Маленький Вилли». Его главными конструкторами были инженер Триттон (1875–1946) и лейтенант Уильсон (1874–1957).

«Маленький Вилли» был испытан в 1915 году и показал неплохие ходовые качества. Этот танк с трудом брал вертикальные насыпи и крутые возвышения. Вильсон и Триттон значительно повысили проходимость машины, что одновременно породило ряд других затруднений, связанных, в частности, с размещением пушек и пулеметов. Вооружение пришлось распределить по бортам, а чтобы пулеметы могли стрелять по курсу в сторону и назад, их установили в боковых выступах.

В феврале 1916 года новый танк, названный «Большой Вилли», с успехом прошел ходовые испытания. Он мог преодолевать широкие окопы, двигаться по вспаханному полю, перебираться через стенки и насыпи высотой до 1,8 м. Окопы до 3,6 м не представляли для него серьезного препятствия. Броней была закрыта и ходовая часть, которая состояла из малых неподрессоренных опорных катков (тряска в машине была ужасной). Внутри «сухопутный крейсер» напоминал машинное отделение небольшого корабля, по которому можно было ходить, даже не пригибаясь. Для водителя и командира в передней части имелась отдельная рубка.

На ходу в танке скапливались выхлопные газы и пары бензина. Вентиляция не предусматривалась. Между тем жар от работающего двигателя вскоре делался невыносимым – температура достигала 50 градусов. Кроме того, при каждом выстреле пушки танк наполнялся едкими пороховыми газами. Экипаж не мог подолгу оставаться на боевых местах, угорал и страдал от перегрева. Даже в бою танкисты иной раз выскакивали наружу, чтобы вдохнуть свежего воздуха, не обращая при этом внимания на свист пуль и осколков. Существенным недостатком «Большого Вилли» оказались узкие гусеницы, которые вязли в мягкой почве. При этом тяжелый танк садился на грунт, пни и камни. Радиосвязи не было. Для дальней связи держали почтовых голубей, для ближней – специальные сигнальные флажки. Не было и внутреннего переговорного устройства. Впервые танки были применены в бою 15 сентября 1916 года у деревни Флер-Курслет в ходе грандиозного сражения на Сомме. Наступление англичан, начатое в июле, дало ничтожные результаты и весьма ощутимые потери. Тогда-то главнокомандующий генерал Хейг решил бросить в бой танки. Всего их было 49, но на исходные позиции вышло только 32, остальные из-за поломок остались в тылу. В атаке участвовали всего 18, но за несколько часов они продвинулись вместе с пехотой в глубь немецких позиций на 5 км на фронте такой же ширины. Главнокомандующий был доволен.

Постепенно танки были приняты на вооружение и другими воюющими армиями. Телевидение

Владимир Козьмич Зворыкин (1888–1982) родился в Муроме в семье купца первой гильдии. Волею судьбы он оказался после гражданской войны в Америке и работал на фирме «Вестингауз», где занимался передачей изображения на расстояние, однако не нашёл понимания у начальства (отчасти из-за языкового барьера), и продолжил разработки самостоятельно. В 1923 году Зворыкин подал патентную заявку на телевидение, осуществляемое полностью на электронном принципе.

В 1929 году Зворыкин разработал высоковакуумную телевизионную приёмную трубку – кинескоп, к 1931 году завершил создание конструкции передающей трубки – иконоскопа. Зворыкин подарил человечеству телевидение.

Кинескоп – электронно-лучевой прибор, преобразующий электрические сигналы в световые. Широко применялся в телевизорах и мониторах.

Если в экран включенного телевизора пристально вглядеться, можно увидеть, что изображение состоит из мельчайших точек или полосок. Эти точки переливаются цветами, становятся то тусклее, то ярче, но стоит отойти от экрана на шаг – и перед нами снова движущаяся картинка. Человеческий мозг обладает способностью «собирать» из сливающихся воедино точек целую картинку, а последовательность быстро сменяющихся неподвижных изображений мы воспринимаем как движущееся изображение. Экран кинескопного телевизора – это видимая часть сложного электронного прибора, который называется кинескопом и формой отдаленно напоминает грушу. Там, где у груши черенок, у кинескопа размещено устройство, которое называется электронной пушкой. «Пушка» выстреливает электронными потоками (невидимыми глазу потоками мельчайших частиц) в направлении экрана. При попадании на него электронного луча он начинает светиться. На экране черно-белого телевизора изображение складывается из маленьких точек, которые «бомбардирует» электронный луч. В 1940 годы Зворыкин разбил световой луч на синий, красный и зелёный цвета и таким образом получил цветное телевидение.

Зворыкин собрал немыслимую коллекцию почетных званий и наград. Тележка для покупок

Сильван Нэйтан Голдман родился в еврейской семье. Его отец работал в различных магазинах, принадлежащих семье его жены, и Сильван постепенно перенял премудрости розничной торговли от своего отца и дяди.

Голдман участвовал в Первой мировой войне, занимаясь реквизицией продовольствия во Франции.

Сильван получил неполное среднее образование, окончив всего восемь классов. После войны, в 1916 году, он и его брат открыли оптовую компанию по продаже фруктов и других товаров.

К тому времени начали открываться крупные универсамы, где собрано огромное разнообразие продукции, и где действует система самообслуживания. Его забота об удобстве покупателя натолкнула Голдмана на мысль облегчить посетителям магазинов делать покупки. И он придумал тележку на колесах. Голдман представил свою тележку для покупок в своем же супермаркете 4 июня 1937 года. При участии механика по имени Фред Янг, Сильван сконструировал первую тележку, взяв за основу дизайна обычный деревянный складной стул. Бизнесмен использовал металлический каркас, добавил колесики и две проволочные корзины. Другой механик, Артур Костид, помог наладить массовое производство – изготовил сборочный конвейер, формирующий и сваривающий проволоку. Патент был получен 9 апреля 1940 года.

Телефон

Антонио Меуччи родился в 1808 году в герцогстве Флорентийском в Италии. С детства он мастерил все подряд, потом его заинтересовало электричество. В 1837 году в поисках лучшей доли он отправился в Новый свет. Сначала жил на Кубе, потом перебрался в Америку. В 1860 году он опубликовал в итальянской газете сообщение, что после долгих лет труда изобрел, наконец, «звук, бегущий по проводам» – телектрофон. Заметка попала на глаза клерку американской компании «Вестерн Юнион», который, отыскав место жительства изобретателя, заполучил за скромную плату все чертежи, рисунки и остальную документацию по телектрофону.

Меуччи было обещано дальнейшее сотрудничество. В 1871 году итальянец подал заявку на патент своего изобретения и стал ждать. А компания «Вестерн Юнион» на все его запросы отвечала, что документация утеряна. Так продолжалось до 1876 года, когда Меуччи с удивлением увидел в заголовках американских газет сообщение об изобретении телефона Александром Беллом, сделанном под патронажем фирмы «Вестерн Юнион». Меуччи подал в суд, но добиться правды и вернуть патент ему удалось только в 1887 году. Суд Нью-Йорка признал его приоритет, но Меуччи уже не смог воспользоваться своим изобретением, поскольку патентный срок к тому времени закончился. Меуччи умер в бедности в 1889 году.

В 1861 году немецкий физик и изобретатель Иоганн Филипп Рейс продемонстрировал устройство, которое также могло передавать музыкальные тона и человеческую речь по проводам. Аппарат имел микрофон оригинальной конструкции, источник питания и динамик. Сам Рейс назвал сконструированное им устройство Telephone. Александр Белл родился 3 марта 1847 года в шотландском городе Эдинбург. В 16 лет он уже стал учителем красноречия и музыки в Академии Уэстон-Хауз. Один год Александр проучился в Эдинбургском университете.

После того как два брата Александра умерли от туберкулеза, семья решила переехать в Канаду. В 1870 году Беллы обосновались в городе Брантфорд, провинция Онтарио. Еще в Шотландии Белл начал интересоваться возможностью передачи сигнала по каналам электросвязи. В Канаде он продолжил заниматься изобретательством, в частности, создал электрическое фортепиано, приспособленное для передачи музыки по проводам. В 1876 году он получил патент США, описывающий «метод и аппарат… для передачи речи и других звуков по телеграфу… с помощью электрических волн». Еще Белл вел работы по использованию в телекоммуникации светового луча, то, что впоследствии станет волоконно-оптическими технологиями.

Телефон, запатентованный Александром Беллом, назывался «говорящий телеграф». Трубка Белла служила по очереди и для передачи, и для приема человеческой речи. В телефоне Белла не было звонка, он был изобретен два года спустя коллегой А. Белла – Т. Ватсоном. Вызов абонента производился через трубку при помощи свистка. Дальность действия этой линии не превышала 500 метров.

Александр Белл долгое время считался изобретателем телефона, однако 11 июня 2002 года Конгресс США в резолюции признал, что первенство в этом изобретении все-таки принадлежит итальянцу Антонио Меуччи, который подал заявку на соответствующий патент в 1871 году, а также то, что Белл потенциально мог иметь доступ к материалам Меуччи. Между прочим, Александр Белл подал заявку в Вашингтонское патентное бюро на свое изобретение 14 февраля 1876 года. И в этот же день изобретатель Элиша Грей из Чикаго подал предварительную заявку на «Устройство для передачи и приема вокальных звуков телеграфным способом». Вскоре Грей отказался от своей предварительной заявки. Так что потом было много споров, кто из них первым изобрел телефон. B 1877 году изобретатель Ваден применил для вызова абонента телеграфный ключ, который замыкал цепь звонка (позднее ключ был заменен кнопкой). В том же году петербургский завод немецкой фирмы «Сименс и Гальске» начал изготавливать телефонные аппараты с двумя телефонными трубками – одна для приема, другая для передачи речи. 25 июня 1876 года Александр Белл впервые продемонстрировал свой телефон на первой Всемирной электротехнической выставке в Филадельфии. В конце 1879 года компания «Western Union» заключила соглашение с компаньонами изобретателя. Была создана объединенная фирма «Белл компани», основная часть акций которой принадлежала Беллу.

К 1900 году было выдано более 3 тысяч патентов на изобретения, связанные с телефонными устройствами. В США к тому времени установили уже 1,5 млн аппаратов.

Теплоход

В начале XX века произошли значительные перемены в кораблестроении – на смену пароходам, широко использовавшимся в течение ста лет на всех водных транспортных путях, приходят более совершенные суда с дизельным приводом. Начало этому важному перевороту было положено в России – именно здесь был создан первый реверсный судовой дизель и были построены первые в мире теплоходы и подводные лодки. Инициатором всех этих разработок выступила одна из крупнейших российских фирм «Товарищество братьев Нобель». «БраНобель» – основанная в 1879 году крупная российская нефтяная компания. Вела нефтедобычу и нефтепереработку в Баку и Челекене, создала собственную транспортную и сбытовую сеть, включавшую нефтепроводы, танкеры, вагоны-цистерны и нефтебазы с причалами и железнодорожными ветками. Первый в мире работающий на нефти двигатель Дизеля был пущен в ход в 1899 году. Он развивал 25 лошадиных сил и затрачивал в час около четверти килограмма нефти на 1 лошадиную силу. Это был важный успех, но заветной мечтой Нобеля было применение дизеля в качестве судовой машины. В то время среди многих инженеров еще было распространено скептическое отношение к дизелям. Большинство считало, что эти двигатели не годятся в качестве привода для движения судов. Огромное достоинство дизеля заключается в его высоком КПД и, следовательно, в его экономичности. Поскольку дизели требовали в четыре раза меньше топлива по сравнению с паровыми машинами той же мощности, легко было представить себе, какие огромные перспективы открывало перед судоходством такое сокращение в весовом отношении расходов топлива как в коммерческом, так и особенно в военном флоте. Нобели одними из первых оценили важное значение изобретения Рудольфа Дизеля.

Невзирая на все сложности, Нобель велел своим инженерам приступить к проектированию первого теплохода.

Постройка первых теплоходов в мире началась в 1902 году на Сормовском заводе в Нижнем Новгороде. Товариществом «БраНобель» было заказано сразу три однотипных судна – «Вандал», «Сармат» и «Скиф». Эти суда являлись танкерами, предназначавшимися для перевозки нефти из Рыбинска в Санкт-Петербург. Размеры корпуса были приняты с учетом ограничений Мариинской системы. Прочный корпус позволял этим судам ходить по Онежскому и Ладожскому озёрам.

Двигательная установка «Вандала» состояла из трёх трёхцилиндровых четырёхтактных компрессорных дизельных двигателей мощностью по 120 л. с. каждый и электрической передачи. Двигатели были нереверсивными, но благодаря электрической передаче судно могло двигаться задним ходом. Также электрическая передача обеспечивала высокую манёвренность, так как можно было плавно регулировать скорость судна, однако при передаче терялось 15 % мощности дизельного двигателя. Электрическая передача состояла из трёх электрогенераторов и трёх электродвигателей, которые приводили в движение три гребных винта. На «Сармате» передачу изменили.

Размеры «Вандала» – 74,5 м в длину и 9,5 в ширину. Судно брало на борт 820 тонн груза и развивало скорость в 13 км/ч. Корпус плоскодонный, машинное отделение располагалось посередине корпуса, ёмкости для нефти размещались спереди и сзади от машинного отделения.

Испытания нового судна дали обнадеживающие результаты. После успешных испытаний в России дизель-моторы в качестве судовых машин стали внедрятся по всему миру. Сначала дизели ставили только на небольшие суда, но во втором десятилетии XX века наступил перелом и в морском судостроении. В 1911 и 1912 годах на верфях Германии и Англии приступили к постройке нескольких крупных теплоходов.

В 1912 году со стапелей в Дании сошел первый товарно-пассажирский теплоход «Зеландия», водоизмещением 3200 т и грузоподъемностью 7400 тонн. За его первым плаванием из Копенгагена в Лондон следил весь мир. Вскоре было подсчитано, что эксплуатация «Зеландии» дает 160 тысяч марок экономии в год по сравнению с пароходами того же класса. Это решило судьбу нового вида транспорта.

В России к 1914 году работало уже около двухсот теплоходов. Термометр

Сказать сегодня, кто же именно создал термометр, довольно сложно. Изобретение термометра приписывают сразу многим учёным – Галилею, Санторио, лорду Бэкону, Роберту Фладду, Скарпи, Корнелию Дреббелю, Порте и Саломону де Каус. Это обусловлено тем, что многие учёные одновременно работали над созданием аппарата, который бы помог измерить температуру воздуха, почвы, воды, человека.

Первый термометр, показания которого не зависели от перепадов атмосферного давления, был создан в 1641 году при дворе великого герцога Тосканского Фердинандо II Медичи (1610–1670), который слыл не только покровителем искусств, но и был автором ряда физических приборов. Он активно защищал Галилея во время церковного суда над ним. В этом термометре вместо воздуха был спирт, а трубка была наглухо заткнута пробкой, чтобы воздух не мог давить на спирт.

Термометры с жидкостью описаны в первый раз в 1667 году. О них говорится как о предметах, давно изготовляемых искусными ремесленниками, которых называют «Confia», разогревающими стекло на раздуваемом огне лампы и выделывающими из него удивительные и очень нежные изделия. Сначала эти термометры наполняли водой, и они лопались, когда она замерзала; употреблять для этого винный спирт начали по мысли великого герцога тосканского Фердинанда II. Флорентийские термометры не только изображены в «Saggi», но сохранились в нескольких экземплярах до нашего времени в Галилеевском музее во Флоренции; их приготовление описывается подробно. После некоторых неудач термометр наполнили ртутью, перевернули, добавили в шар подкрашенный спирт и запаяли верхний конец трубки.

Долгое время учёные не могли найти исходные точки, расстояние между которыми можно было бы разделить равномерно.

Как исходные данные для шкалы предлагались точки оттаивания льда и растопленного сливочного масла, температура кипения воды и некие абстрактные понятия вроде «значительная степень холода».

Термометр современной формы, наиболее пригодной для бытового применения, с точной шкалой измерения создал немецкий физик Габриэль Фаренгейт. Он описал свой способ создания термометра в 1723 году. Изначально Фаренгейт создал два спиртовых термометра, но потом физик принял решение применить в термометре ртуть. Шкала Фаренгейта базировалась на трёх установленных точках: первая точка равнялась нулю градусов – это температура состава воды, льда и нашатыря; вторая, обозначенная как 32 градуса, – это температура смеси воды и льда; третья – температура кипения воды, равнялась 212 градусам. Позже шкала была названа в честь своего создателя.

Но окончательно установил обе постоянные точки – тающего льда и кипящей воды – шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий в 1742 году. Он поделил расстояние между точками на 100 интервалов, цифрой 100 была отмечена точка таяния льда, а 0 – точка кипения воды.

Сегодня шкала Цельсия используется в перевёрнутом виде, то есть за 0 градусов стали принимать температуру плавления льда, а за 100 градусов – кипения воды. Уже в середине XVIII века термометры стали предметом торговли, и изготавливались они ремесленниками, но в медицину термометры пришли гораздо позже, в середине XIX века. Сегодня самой распространенной является шкала Цельсия, шкалой Фаренгейта по сей день пользуются в США и Англии, а шкала Кельвина используется в научных исследованиях.

Термос

В 1892 году шотландский физик и химик Джеймс Дьюар изобрел так называемый сосуд Дьюара для хранения напитков при повышенной или пониженной температуре. Перед помещением в сосуд Дьюара вещество необходимо нагреть или охладить. Постоянная температура поддерживается пассивными методами, за счет хорошей теплоизоляции. Основной элемент термоса – колба (сосуд Дьюара) из стекла или нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми откачан воздух (создан вакуум) для уменьшения теплопроводности и конвекции между колбой термоса и внешней средой. Для уменьшения теплового излучения внутренние поверхности стеклянной колбы покрывают слоем из отражающего, зеркального материала. Наружный корпус термосов со стеклянной колбой изготавливается из пластмассы или металла, колба из металла одновременно является корпусом термоса.

Сосуды Дьюара не были запатентованы, их изобретатель считал, что они не будут иметь успеха.

Берлинский производитель стеклянных изделий Рейнгольд Бургер добавил к сосуду Дьюара металлический корпус, пробку и крышку-стаканчик. На это изобретение он получил немецкий патент, заявка на который была подана 30 сентября 1903 года. 3 декабря 1907 года он получил патент США на «Сосуд с двойными стенками и вакуумом между ними». В качестве изобретателя термоса в патенте был указан Рейнгольд Бургер, имя Джеймса Дьюара в патенте не упоминается.

Бургер основал фирму по выпуску термосов, и с марта 1904 года эта торговая марка стала использоваться в коммерческих целях.

В 1907 году права на производство термоса были проданы ещё двум компаниям – канадской Canadian Thermos Bottle Co и британской Thermos Limited. Первыми по достоинству оценили изобретение Бургера лётчики, ведь в воздухе как нигде сильна потребность в горячем напитке, тем более, что в то время самолёты-«этажерки» ещё были открытыми, и пилот в буквальном смысле слова сражался с ветром. Благодаря этим отважным людям в пользу термоса поверили и простые жители, и вскоре благодаря своей функциональности и практичности он стал популярной вещью, оставаясь ею до сих пор. Современные сосуды Дьюара конструктивно выполнены несколько иначе. Внутренний и внешний сосуды делают из алюминия или нержавеющей стали. Теплопроводность материала не важна, а прочность и вес играют большую роль. От серебрения внутренних поверхностей отказались и заменили его полировкой.

Современные сосуды Дьюара имеют низкие потери от испарения: от 1,5 % в сутки для больших ёмкостей, до 5 % в сутки – для малых объёмов.

В настоящее время для сохранения температуры еды и напитков используются бытовые сосуды Дьюара – термосы. В лабораториях и в промышленности сосуд Дьюара используется для хранения криожидкостей, чаще всего жидкого азота. В медицине и ветеринарии специальные сосуды Дьюара используются для длительного хранения биологических материалов при низких температурах. В геофизике в сосуды Дьюара помещают электронные компоненты и кристаллы при работах в горячих скважинах (от 400К). Детектор прибора NICMOS, установленного на космический телескоп Хаббл, был помещен в сосуд Дьюара с использованием в качестве хладагента азота в твердом состоянии.

Тикерный аппарат

Тикерный аппарат – аппарат для передачи телеграфным либо телексным способом текущих котировок акций. Довольно быстро телеграфные сокращения названий компаний в котировках стали именовать тикерами – от названия специализированного телеграфа. Томас Эдисон в конце 1869 года создал «Универсальный тикерный аппарат». Специальная пишущая машинка подключалась к телеграфным проводам для соединения на противоположном конце с тикерным аппаратом. Напечатанный на пишущей машинке текст появлялся на узкой непрерывной бумажной ленте с противоположного конца связи. Аппарат имел скорость печати приблизительно один символ в секунду. За тикерный аппарат Томас получил 40 тысяч долларов.

С этими деньгами был связан забавный случай. Когда Эдисона спросили, сколько он хочет за изобретение, он предполагал попросить баснословную, как ему казалось, сумму в 5 тысяч долларов, однако сказал: «Назовите свою цену». Когда ему предложили в 8 раз больше, он, разумеется, согласился, – затем снял со счёта всю полученную сумму наличными (а выдали их мелкими купюрами) и всю ночь сторожил капитал, опасаясь грабителей. Уже к утру он понял свою оплошность и положил деньги на банковский депозит. На полученное вознаграждение Эдисон открыл собственную фирму «Ньюарк Телеграф Уоркс», занимающуюся производством и обслуживанием биржевых телеграфов. Штат компании насчитывал 50 человек, среди которых были люди, впоследствии прославившиеся в области электротехники – будущий главный инженер «Дженерал Электрикс», основатель немецких заводов Сименс-Шуккерт, – будущий изобретатель электролампы и многие другие выдающиеся ученые.

В настоящее время курсы последних биржевых сделок отображаются в виде бегущей строки на табло. На мониторе компьютера отображение может быть как в виде таблицы цен, так и в виде графиков, наглядно демонстрирующих динамику изменений.

Тормоз пневматический паровоза

Воздушный тормоз Вестингауза – название для систем привода тормозов в железнодорожном транспорте, использующих для работы сжатый воздух.

Первая надёжная (автоматическая) система воздушных тормозов была запатентована Джорджем Вестингаузом (1846–1914) 5 марта 1872 года. Изобретение Вестингауза стало поистине революционным для железных дорог, обеспечивая надёжное торможение, что, в свою очередь, расширило диапазон скоростей, с которыми могли двигаться составы тех лет. Вестингауз также предложил множество дополнений к своему изобретению, давших возможность применять его в самых различных системах автоматического торможения. В самой простой системе воздушного тормоза, которая называется системой прямого действия (или прямодействующий тормоз), сжатый воздух давит на поршень в цилиндре. Поршень соединён с тормозной колодкой, которая трётся о колесо вагона или локомотива, заставляя его остановиться. Сжатый воздух подаётся компрессором локомотива от вагона к вагону через специальную тормозную магистраль (систему труб), проходящую через весь состав, и имеющую гибкие вставки между вагонами. Принципиальной проблемой такой системы является то, что в случае нарушения герметичности магистрали или её соединений, давление в системе будет падать, и его может не хватить для надежного торможения, что может привести к аварии. Системы прямого действия применяются только на локомотивах, имеют двухконтурную схему, когда на каждой тележке устанавливается свой независимый контур.

Для устранения указанного недостатка систем прямого действия Вестингауз предложил оборудовать каждый вагон воздушным резервуаром, а также специальным «тройным клапаном», также называемым управляющим клапаном.

Зачастую говорят, что «тройным» клапан назван потому, что он выполняет три функции. На самом деле это миф, потому что на самом деле функций у него всего две: он прикладывает усилие к тормозам и отпускает их. Конечно, параллельно он выполняет и другие сопутствующие операции, например, поддерживает усилие, или позволяет воздушному резервуару наполняться при отпускании. В своём основном патенте Вестингауз ссылается на «тройное клапанное устройство», потому что оно состоит из трех компонентов: тарельчатого клапана, подающего воздух из резервуара к тормозным цилиндрам, клапана заполнения резервуара, а также клапана, освобождающего тормозные цилиндры. Принцип работы системы следующий:

– если давление в воздушной магистрали поезда ниже, чем в резервуаре, выпускной клапан тормозного цилиндра закрывается, и воздух из вагонного резервуара (запасный резервуар) подается в тормозной цилиндр, вызывая срабатывание тормозов; – если давление в магистрали выше, чем в вагонном резервуаре, тройной клапан соединяет магистраль с резервуаром, тем самым наполняя его. Параллельно он открывает выходное отверстие тормозного цилиндра, обеспечивая отпуск тормоза. – в тот момент, когда давление в резервуаре сравнивается с давлением в магистрали, тройной клапан закрывается, а тормозной цилиндр остается в своём последнем положении. В отличие от систем прямого действия, система Вестингауза использует понижение давления в линии для инициирования торможения. Когда машинисту необходимо снизить скорость, он открывает тормозной клапан, соединяющий воздушную линию поезда с атмосферой, давление в магистрали снижается, и срабатывают тормозные цилиндры вагонов. Если же клапан закрыть, давление в магистрали восстанавливается компрессором локомотива, давление повышается, тормозные цилиндры вагонов открываются в атмосферу, освобождая тормоза и перезаряжая резервуары.

Таким образом, система Вестингауза становится надежной – ведь любое повреждение воздушной магистрали на любом её участке, включая такое серьёзное, как разрыв состава, вызовет немедленную остановку всего поезда. Поэтому тормоз Вестингауза называется автоматическим.

Следующим изобретением стал автоматический пневматический тормоз для большегрузных товарных составов, затем – новая система сигнализации на железных дорогах, метод демпфирования ударов при столкновениях вагонов в начале движения состава и при его остановке. Обратившись к другим областям, Вестингауз разработал способы безопасной транспортировки природного газа по трубам на большие расстояния, усовершенствовал электрический трансформатор. В 1893 году электросеть Вестингауза освещала Всемирную выставку в Чикаго, а в 1894 году 10 электрогенераторов его конструкции были установлены на новой гидроэлектростанции Ниагарского водопада.

Среди других значительных изобретений Вестингауза – трамвайный тяговый электродвигатель; электроприводной тормоз метропоезда, обеспечивающий быструю и безопасную остановку состава; электрифицированный локомотив; амортизатор для автомобиля. Всего изобретатель зарегистрировал более 400 патентов.

Тостер

Так называют небольшой электрический кухонный прибор, предназначенный для поджарки различных видов хлебобулочных изделий. Есть и неэлектрические тостеры, чтобы жарить хлеб на открытом огне.

До появления электрических тостеров нарезанный хлеб поджаривали, поместив его на металлическую решетку и удерживая ее над огнем или держа ее рядом с огнем с помощью вилки с длинной ручкой или над грилем кухонной плиты.

По одной из версий первый электрический тостер был создан Аланом Макмастером и компанией «Crompton & Co» в Эдинбурге, Шотландия, в 1893 году. Он подрумянивал ломтик хлеба только с одной стороны, и надо было вручную его перевернуть, чтобы не сгорел. Но электрический тостер тогда не пошел в производство, потому что электроэнергия была не распространена в домах. Кроме того, в электрическом тостере использовались железные провода, которые плавились, искрили и горели. Тосты получались со вкусом гари. В 1905 году был запатентован сплав никеля и хрома, который не окислялся при высоких температурах, не искрил, не горел и не дымил. Из нихрома стали изготавливать провода для электронагревательных приборов.

По другой версии, американской компанией «Дженерал Электрик» в 1909 году был разработан и произведен первый коммерчески успешный электрический тостер под названием D-12.

В 1913 году компания «Copeman Electric Stove Company» представила тостер, способный переворачивать хлеб автоматически. Следующим шагом стал полуавтоматический тостер, который выключал нагреватель автоматически после поджарки хлеба, используя таймер или биметаллические полосы. Однако сам тост приходилось опускать и поднимать из тостера с помощью рычажного механизма.

Автоматические «всплывающие» тостеры были запатентованы механиком Чарльзом Страйтом в 1919 году. В 1925 году, используя доработанную версию тостера «Strite», «Waters Genter Company» представила модель 1-A-1 «Toastmaster», первый автоматический «всплывающий», бытовой тостер, который мог бы испечь хлеб с обеих сторон одновременно. Нужно было просто установить таймер и извлечь тосты после приготовления.

Транзистор

Начало изобретению положил великий поход в «страну полупроводников», который начался еще в 1833 году, когда Майкл Фарадей обнаружил, что электропроводность сульфида серебра увеличивается при нагревании. И только через 125 лет в Америке на основе другого полупроводника, германия, была создана микросхема.

До середины XX века казалось, что электронная лампа навсегда заняла место в радиоэлектронике. Она работала везде: в радиоприемниках и телевизорах, магнитофонах и радарах. Радиоэлектронная лампа сильно потеснила кристаллический детектор Брауна, оставив ему место только в детекторных приемниках. Удалось ей также составить конкуренцию и кристадину Лосева, – это был прообраз будущих полупроводниковых транзисторов.

Но у лампы был большой недостаток – ограниченный срок службы. Необходимость создания нового элемента с неограниченным временем действия становилась в радиоэлектронике все острее.

Медленно, но началась разработка полупроводниковых приборов. Достаточно сказать, что в лаборатории американской компании «Bell telefon» проводились исследования со сверхчистым германием.

Несмотря на скептическое отношение ученых к полупроводникам, 30 июня 1941 года ученые Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин объявили о создании транзистора, а 23 декабря 1947 года изобретение было официально представлено публике. Эту дату принято считать днем изобретения транзистора.

30 июня 1948 года компания «Bell telefon» впервые публично продемонстрировала твердотельный усилитель – точечный транзистор. Его годом раньше разработали сотрудники Джон Бардин и Уолтер Браттейн под руководством Уильяма Шокли. Название «транзистор» происходит от английского слова TRANsferreSISTance, а окончание слова – «OR «соответствует раннее появившимся радиоэлементам – «термистор и варистор» и дал его Джон Пирс. В основе названия заложен тот факт, что прибором можно управлять путем изменения его сопротивления.

В 1956 году трем американским ученым за это открытие была присуждена Нобелевская премия в области физики. Интересно, что когда Джон Бардин опоздал на пресс-конференцию по поводу присуждения ему этой премии, то войдя в зал, в свое оправдание сказал: «Прошу извинить меня, но я не виноват, так как не мог попасть в гараж: отказал транзистор в электронном замке».

Полностью вытеснить радиолампу транзистору пока еще не удалось. Можно, наверное, утверждать, что полупроводниковые приборы и электронные лампы будут сосуществовать еще долго, не заменяя друг друга, а дополняя, и занимать то место в радиоэлектронике, где они дают наибольший эффект.

Триод

Американский физик Ли Де Форест (1873–1961) ускорил рождение новой отрасли – электроники, изобретя в 1906 году вакуумную лампу-триод, которую он назвал «аудион». Эта электронная лампа принимает на входе относительно слабый электрический сигнал и затем усиливает его. Триод позволяет входным сигналом управлять током в электрической цепи. Триод Фореста помог открыть дорогу широкому использованию электроники. Триод Фореста впервые эффективно усилил беспроводной сигнал. На его основе Форест разработал более совершенный приёмник для беспроводного телеграфа. Форесту не нравился термин «беспроводной», и он выбрал и ввёл новое название «радио». Благодаря этому изобретению стала возможной передача сигналов телефонной связи, а впоследствии радиосигналов, через всю Америку – от Атлантического до Тихоокеанского побережья. На смену «аудионам» пришли транзисторы, но электронные лампы по-прежнему используются в военном оборудовании. Их не выведет из строя электромагнитный импульс ядерного взрыва.

Новизна Фореста по сравнению с ранее изобретённым диодом заключалась в том, что он ввёл третий электрод – сетку, между катодом (нитью накала) и анодом. В результате триод (или трёхэлектродная вакуумная лампа) мог служить усилителем электрических сигналов или, что не менее важно, в качестве быстрого (для своего времени) электронного переключательного элемента, то есть мог применяться в цифровой электронике (компьютерах). Триод имел жизненно важное значение в разработке протяжённых трансконтинентальных линий телефонной связи, в радарах и других радиоустройствах. Триод был важнейшим изобретением в электронике в первой половине XX века. Вначале лампа-триод имела плоскую сетку и была вовсе не вакуумной, а газонаполненной. Де Форест получил на нее патент в 1907 году, а несколько раньше, 20 октября 1906 года, им был продемонстрирован предшественник триода – двухэлектродный элемент. Применяя его в передатчиках, приемниках и усилителях, Форест стал подлинным пионером радиосвязи, однако, увы, не ее изобретателем.

Де Форест, однако, неправильно понимал принципы работы своего изобретения, за него это сделали другие. Он утверждал, что работа устройства основана на потоке ионов, который создаётся в газе, и предупреждал, что нельзя откачивать газ, создавая в лампе вакуум. Поэтому его первые прототипы аудиона никогда не давали хорошего усиления. Другой американский изобретатель Эдвин Армстронг первым корректно объяснил работу аудиона, а также усовершенствовал его таким образом, что он реально стал давать усиление сигнала. Если бы Ли де Форест изобрел только триод – лампу с анодом, сеткой и катодом, то и этого вполне хватило бы для того, чтобы войти в историю компьютеров. Ничего более эффективного, чем триод, так и не было придумано.

Удобрения

Немецкий учёный Юстус фон Либих (1803–1873) внёс значительный вклад в развитие агрохимии.

В возрасте 13 лет Либих пережил «год без лета», когда большинство продовольственных культур в северном полушарии были погублены вулканической зимой. Германия была одной из наиболее пострадавших стран от последовавшего за этим глобального голода, и этот опыт повлиял на более позднюю работу Либиха. Отчасти благодаря инновациям Либиха в области удобрений и сельского хозяйства голод 1816 года стал известен как «последний великий жизненный кризис в западном мире».

В 1850 годах позапрошлого столетия Либих сделал открытие того, что растения можно кормить и выращивать до получения хороших урожаев растворами некоторых химических элементов. Набор этих химических компонентов был назван минеральными удобрениями. Это было действительно выдающимся открытием, которое послужило возникновению и развитию гидропонного способа выращивания культур без необходимости наличия почвы. Из своего опыта Либих сделал вывод, что и в живой природе растения получают питание, вырабатываемое в почве химическим способом, из минералов почвы. Поскольку каждое последующее поколение растений продолжает выносить из грунта химические элементы, то, по мнению Либиха, наступает момент, когда запасы этих химических элементов истощаются, и для выращивания растений на этих же площадях нужно извне вносить в них химические элементы.

Состав минеральных удобрений, предложенных Либихом, почти полностью соответствовал составу отходов от производства взрывчатки и порохов, и этому открытию Либиха очень обрадовались магнаты химических предприятий. Они получали возможность продавать огромное количество отходов своих предприятий вместо того, чтобы выбрасывать их на свалки.

Сложился корпоративный интерес власти страны, химических магнатов и владельцев оборонных предприятий в сфере получения и распределения этих денежных доходов, что повлекло за собой организацию широчайшей рекламы о пользе и экономической эффективности для земледельцев страны в приобретении и применении минеральных удобрений.

Началась охватившая почти все страны кампания по уничтожению естественного природного плодородия почв полей, кампания под названием «агрохимическое земледелие». Поскольку минеральные удобрения нужно было непременно заделывать в глубину почвы, то тут же был изобретен плуг с лемехами для переворота пласта земли (плуг Сакса, который выставлен в наше время в одном из музеев Канады с надписью под ним «Главный враг человечества») и в качестве тягловой силы был предложен земледельцам трактор. И плуги, и трактора тоже выпускались на предприятиях оборонного комплекса, и корпоративный интерес власти страны, химических магнатов и владельцев оборонных предприятий к реализации земледельцам минеральных удобрений, плугов и тракторов ещё более возрос. Земледельцам Германии (а впоследствии и земледельцам многих стран) применение минеральных удобрений при помощи плуга и трактора показалось более лёгким, чем применение навоза и перегноя, и минеральные удобрения стали всё шире и шире применяться в Германии, а потом и во множестве остальных стран. Рынок сбыта отходов от производства взрывчатки и порохов быстро расширялся, росли и доходы корпоративного содружества.

Юстус Либих не знал, что в природе пища для растений в почве вырабатывается не химическим, а биологическим путем, что в природе количество этой пищи не истощается, а постоянно восстанавливается и приумножается. Он не знал открытий Дарвина. Он решил проверить реакцию почвы на действие минеральных удобрений. Он установил, что минеральные удобрения уничтожают естественное плодородие почвы, разлагают и уничтожают гумус, разрушают структуру почвы, уничтожают все живое в почве, делают ее холодной, твердой, мертвой. Либих забил тревогу. Но химические магнаты и власти стран, получавшие огромные деньги от сбыта отходов, сделали все возможное, чтобы эти выводы и мнения Либиха не стали известны земледельцам. Властям это было выгодно, поскольку от продажи отходов химических производств она получала огромные деньги на строительство армии. Информация о вреде, приносимом химией плодородию почв полей страны, умалчивалась. Власть не интересовали ни урожаи полей, ни здоровье нации. Ее устраивала деградация почв, которая требовала все большего количества минеральных удобрений, все большего количества тракторов и плугов, все большего количества ГСМ и запчастей техники. Именно так вредная для земледелия агрохимия покатилась по полям всего мира. Проводником идей Юстуса Либиха, от которых он, будучи честным ученым, отказался, в нашей стране стал химик Ферсман. Он и до революции 1917 года, и после нее был председателем государственной комиссии по изысканию денежных средств для вспомоществования армии. Особенно бурно развилась деятельность академика Ферсмана по химизации сельского хозяйства после того, как в тундрах Кольского полуострова были открыты залежи апатитовых руд – основного сырья для производства взрывчатки и порохов. С этого момента началось в нашей стране тотальное внедрение химии на полях страны, а сам академик получил высокую правительственную награду.

Факсимильный аппарат

Факсимильный аппарат предназначен для передачи черно-белых графических изображений по аналоговым каналам электросвязи. Факсимильный аппарат неспособен передавать полутоновые изображения (например, фотографии), поэтому факсимильная связь используется в основном только при передаче изображений официальных документов с печатным и рукописным текстом.

В 1843 году шотландский физик Александр Бейн продемонстрировал и запатентовал собственную конструкцию электрического телеграфа, которая позволяла передавать изображение по проводам. Аппарат Бейна считается первой примитивной факс-машиной.

Фау-2

Это была первая серийная управляемая баллистическая ракета. Создатель Фау-2 Вернер Магнус Максимилиан фон Браун (1912–1977) – немецкий, а с 1955 года – американский конструктор ракетно-космической техники, один из основоположников современного ракетостроения, создатель первых баллистических ракет, член НСДАП с 1937 года, штурмбаннфюрер СС (1943–1945). В США он считается «отцом» американской космической программы.

Фау-2 (от нем. V-2 – Vergeltungswaffe-2, оружие возмездия; другое название – нем. А-4 – Aggregat-4, агрегат) – первая в мире баллистическая ракета дальнего действия, разработанная немецким конструктором Вернером фон Брауном и принятая на вооружение вермахта в конце Второй мировой войны.

Первый пуск состоялся в марте 1942 года, а первый боевой пуск – 8 сентября 1944 года. Количество осуществлённых боевых пусков ракеты составило 3225. Применялась с целью запугивания, поражая в основном мирное население (погибло около 2700 человек, обстрелу подвергалась в основном территория Великобритании, в особенности отличающийся большой площадью город Лондон).

Ракета являлась одноступенчатой, имела жидкостный ракетный двигатель, запускалась вертикально, на активном участке траектории в действие вступала автономная гироскопическая система управления, оснащённая программным механизмом и приборами для измерения скорости. Максимальная скорость полёта – до 1,7 км/с (6120 км/ч), дальность полёта достигала 320 км, высота траектории – 100 км. Боевая часть вмещала до 800 кг аммотола. Средняя стоимость – 119 600 рейхсмарок.

Фау-2 – первый в истории объект, совершивший суборбитальный космический полёт в 1944 году, достигнув при вертикальном запуске высоты в 188 км.

Фен

Устройство фен для сушки и укладки волос выдает направленный поток нагретого воздуха. Важнейшей особенностью фена является возможность подачи тепла точно в заданную область. Происхождение слова «фен» связано с немецкой маркой Fön, зарегистрированной в 1908 году компанией AEG. Так называется тёплый альпийский ветер. В 1890 году один французский парикмахер изобрел и стал применять в собственном салоне электрический прибор, который предназначался для быстрой сушки волос. По конструкции и принципу действия этот прибор не сильно отличался от пылесоса. Некоторые фирмы, занимавшиеся производством пылесосов, стали продавать в комплекте с ними специальные насадки для сушки волос.

Прародитель фена появился на свет только в 1900 году, в Германии, в городе Дортмунд. Благодаря дортмундской фирме «Санитас», вернее ее конструкторскому бюро, мир узнал о новом изобретении – фене. Он был похож на большой духовой музыкальный инструмент. Такие агрегаты обладали рядом существенных недостатков. Воздух из них подавался нагретым до девяноста градусов, при этом сушки жутко шумели и постоянно ломались. Вес же самого аппарата достигал двух килограмм. Стоило детище дортмундских изобретателей 39 марок, в те времена это считалось целым состоянием, тогда как для посещения самой роскошной парикмахерской требовалось не более двух марок. Фен мог высушить волосы за какие-то 5—10 минут. А ведь для женщин того времени, когда практически у всех были длинные волосы, актуальной проблемой было их мытье и сушка. Поэтому первая партия фенов, поступившая в продажу – 2500 экземпляров – была раскуплена за две недели. Фен появился как нельзя кстати. Прибор с годами становился все легче и меньше, но в то же время мощнее и функциональнее.

Флешка USB

Эта история началась в Японии в 1984 году, когда в компании «Тошиба» разработали полупроводниковую перепрограммируемую флеш-память. А первую флешку изобрел японец Фудзио Масуока.

Фудзио Масуока родился в 1943 году. Он учился в университете Тохоку в Сендае, Япония, где он получил степень бакалавра в области машиностроения в 1966 году и докторскую степень в 1971 году. Тогда же он начал работать в корпорации «Тошиба». Он был занят идеей энергонезависимой памяти, то есть такой, которая сохранится даже при отключении питания. Электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) того времени требовало очень много времени для записи и стирания. Масуока разработал технологию «плавающих ворот», которую можно было стереть гораздо быстрее. Он подал заявку на патент в 1981 году вместе с Хисаказу Иизукой. Его коллега Содзи Ариизуми предложил слово «вспышка» («флеш»), потому что процесс стирания напомнил ему вспышку в камере. Емкость первой флешки была 8192 байта. Эти результаты были опубликованы в 1984 году.

«Тошиба» выплатила Масуоке премию за изобретение, но основные дивиденды собрала компания «Интел», которая заработала миллиарды долларов на продажах связанных технологий.

Фудзио Масуока был предложен в качестве потенциального кандидата на Нобелевскую премию по физике вместе с Робертом Х. Деннардом, который изобрел динамическую память с произвольным доступом.

Первый чип с флеш-памятью типа NAND появился в 1989 году. В 1994–1996 годах был создан и разработан первый стандарт интерфейса USB.

Первые USB-флеш-накопители для широкого использования появились в 2000 году. Их изобрели сотрудники израильской компании M-Systems Амир Баном, Дов Моран и Оран Огдан. В апреле 1999 года в США был зарегистрирован патент на флешку, а в сентябре 2000 года был представлен и сам накопитель. Флешку назвали DiskOnKey, в США она продавалась совместно с IBM и несла на борту логотип американской корпорации. Первая флешка обладала 8 Мб памяти, а уже к концу года вышли модели на 16 и 32 Мб.

Фотография

Сам термин «фотография» – техника рисования светом – появился в 1839 году. Фотография – это совокупность способов получения изображений в результате действия света на специальные светочувствительные материалы и последующей химической обработки этих материалов. Изобретение фотографии стало возможным благодаря объединению нескольких открытий, сделанных задолго до этого.

Люди всегда знали, что от солнечных лучей темнеет человеческая кожа, искрятся опалы и аметисты, портится вкус пива.

Оптическая история фотографии насчитывает примерно тысячу лет. Самую первую камеру-обскуру можно назвать «комнатой, часть которой освещена солнцем». Древнекитайский философ Мо-цзы ещё в V веке до новой эры описал действие камеры-обскуры. Позднее, в IV и V веках, греческие математики Аристотель и Евклид независимо друг от друга описали аналогичное устройство. Художники начали использовать это приспособление для создания перспективных картин уже в средние века, а среди художников эпохи Ренессанса камера-обскура была широко известна под названием «тёмная комната». Первая известная попытка фиксации изображения химическим способом предпринята англичанами Томасом Веджвудом и Гемфри Дэви в конце XVIII века. Уже в 1802 году они могли получать фотограммы при помощи солей серебра. Был проведен ряд экспериментов по получению светописных рисунков на бумаге и коже, покрытых нитратом серебра. Веджвуду и Деви не удалось найти способа закрепления изображений, но их по праву считают предвестниками изобретения фотографии.

Первым практическим успехом на пути к появлению фотографии стало изобретение Нисефором Ньепсом (1765–1833) гелиографии. Изобретение фотографии приписывают к 1826 году. Именно такую датировку имеет самый ранний сохранившийся снимок. Он называется «Вид из окна». Француз Ньепс запечатлел на этой фотографии пейзаж, открывающийся из окна его жилища. С трудом и некоторой долей фантазии в кадре можно разглядеть башенку и несколько домов.

Способ Н. Ньепса, названный им гелиографией (солнцеписью), заключался в следующем: раствор асфальта в лавандовом масле наносили тонким слоем на металлическую пластинку, затем на нее накладывали полупрозрачный штриховой рисунок и на длительное время оставляли его на свету, который задубливал асфальт в освещенных участках. После этого пластинку переносили в сосуд с лавандовым маслом, которое вымывало незадубившиеся участки асфальта, в результате чего получалось рельефное изображение. Используя его как клише, можно было делать типографские оттиски на бумаге. В 1826 году Н. Ньепс применил камеру-обскуру для получения изображения на асфальтовом слое. В 1827 году Жозеф Нисефор Ньепс вместе с Жаком Манде Дагером (1787–1851) решили вместо стекла использовать серебряные пластинки (основа была из меди). С помощью них процесс экспонирования удалось сократить до тридцати минут. Для получения конечной фотографии приходилось держать пластину в темном помещении над парами нагретой ртути. Это опасно для здоровья.

Снимки стали получаться всё более качественными. Но тридцать минут экспонирования – это всё ещё очень много.

В некоторой степени процесс, созданный Нисефором Ньепсом, был актуален лишь для копирования гравюр. Дагер же считал своей целью добиться создания портрета. Дагер обнародовал новый оригинальный способ получения фотографических изображений и назвал его дагеротип. Изображение на дагеротипе состояло из участков, покрытых тонким слоем ртути и серебра. При определенном угле наклона на дагеротипе было четко видно позитивное изображение. Таким способом получался позитив – единственная фотография, которую ее изобретатель назвал дагеротипом. Рисунок на пластинке трудно было рассмотреть: неприятно поражал зеркальный блеск изображения. К тому же изображение было очень непрочным, легко стиралось при малейшем прикосновении. Несколько экземпляров пластины сделать было невозможно, однако метод позволил избавиться от работы, как художника, так и гравера. Кроме того, фотографии Дагера представляли собой именно фото, а не что-то переходное.

Дагер рассказал о своей находке известному физику и астроному Доминику Франсуа Араго. 7 января 1839 года Араго представил доклад об изобретении Дагера в Парижской академии наук и предложил правительству Франции купить на него патент. Сущность способа была изложена 19 августа 1839 года в докладе Араго объединенному собранию Парижской академии наук и Академии изящных искусств. IX Международный конгресс научной и прикладной фотографии, проходивший в 1935 году, постановил считать 7 января 1839 года юбилейной датой – днем изобретения фотографии.

Уильяму Генри Фоксу Толботу (1800–1877) принадлежит одно из самых значительных открытий в истории фотографии – изобретение негативно-позитивного процесса. Он получил сравнительно высокочувствительную бумагу, которую изготовил путем нанесения слоя раствора хлористой соли и последующего очувствления раствором азотнокислого серебра. Бумагу в сухом виде экспонировали в камере-обскуре. Получаемое изображение закрепляли в растворе поваренной соли. Этот способ, названный фотогенным рисованием, был изложен Талботом в его первом официальном сообщении Королевскому обществу 31 января 1839 года.

Фризер ручной

Это прибор для смешивания при приготовлении мороженого. С появлением кафе и ресторанов потребовались компактные аппараты, не занимающие пространство, как огромные холодильные установки, позволяющие быстро и с лёгкостью приготовить разные виды холодного десерта. Такой аппарат был изобретён и запатентован в 1843 году Нэнси Джонсон (1795–1890), девушкой, живущей в Нью-Йорке. Она придумала оборудование, самостоятельно замораживающее молочные продукты и создающее мороженое. Процесс заморозки в аппарате производился с помощью льда и соли. Благодаря ему каждый желающий мог приготовить это лакомство, не вникая в сложные технологические процессы. Поскольку денег на организацию производства нового оборудования у Нэнси не оказалось, патент пришлось продать американцам. И тогда в 1851 году в Балтиморе открылся первый завод и была выпущена первая промышленная партия мороженого. В дальнейшем аппарат совершенствовали и дополняли, появилась функция, позволяющая добавлять в мороженое различные наполнители, расширив выбор. Аппараты выпускались полуавтоматические, автоматические и для приготовления продукта на улице. И вот уже более 150 лет процесс совершенствования рецептуры и технологий не прекращается ни на один день.

Холодильник

Холодильник – устройство, поддерживающее низкую температуру в теплоизолированной камере. Работа холодильника основана на использовании холодильной машины, переносящей тепло из рабочей камеры холодильника наружу, где оно рассеивается во внешнюю среду. Холодильники могут подразделяться на два вида: среднетемпературные камеры для хранения продуктов и низкотемпературные морозильники.

Помещения для хранения продуктов, наполняемые льдом, появились несколько тысяч лет назад. Для императора Нерона слуги заготавливали на замерзших водоемах в горах снег и лёд. В Тёмные века Южная Европа долгое время даже не подозревала, что снег и лёд способны принести пользу в хозяйстве. В России широко использовались ледники, которые представляли собой сруб, врытый в землю. В них успешно хранились скоропортящиеся продукты.

В 1748 году шотландский врач Уильям Каллен впервые собрал установку, принцип действия которой был схож с современными холодильниками. В замкнутой установке он использовал легко испаряющийся диэтиловый эфир, который в одной ёмкости кипел при пониженном давлении и отбирал тепло, а в другой вновь конденсировался и отдавал тепло. В 1756 году Каллен таким образом искусственно получил небольшое количество льда. Но до того как холодильники вошли в жизнь, прошло ещё очень много времени. Впервые термин холодильник появился в 1800 году. Его предложил использовать Томас Мур. Так он назвал свой ледяной ящик – устройство, изолированное от внешнего пространства с помощью кроличьего меха.

В 1805 году американец Оливер Эванс разработал проект холодильника и даже получил на него патент, но так и не построил его.

Прогресс было не остановить. В 1855 году англичанин Джеймс Харрисон сумел впервые продать построенный им холодильник австралийской пивоварне. Следующих успехов добились французы. В 1850 году француз Эдмонд Карре построил холодильник, работающий на смеси воды и аммиака.

Первый домашний холодильник появился в США в 1910 году, причём стоил он больше $1000, вдвое дороже автомобиля. По тем временам это была огромная сумма. Не удивительно, что первая фирма, решившая производить домашние холодильники, вскоре обанкротилась, успев продать всего 40 штук.

Первой действительно удачной и массовой моделью стал холодильник Monitor Top, выпущенный американской фирмой Дженерал Электрик в 1927 году. Он был бесшумным, безвредным и долговечным и своей конструкцией уже напоминал современные (патент на этот холодильник фирма купила у датского изобретателя Кристиана Стинструпа). Холодильников этой модели было продано более миллиона. В СССР холодильники начали производить в 1937 году, до начала войны было выпущено всего несколько тысяч штук. Возобновили их производство в начале 1950 годов. Легендарные холодильники «ЗИС-Москва» славились надёжностью и долговечностью.

Хула-хуп

Слово «хулахуп» образовано от названия гавайского танца хула и английского слова hoop – «обруч».

Идея обруча была далеко не нова. При раскопках в северных оазисах Египта и по сей день находят окаменелые обручи, которые помещались в могилу египетских сановников вместе с домашней утварью и забальзамированными рабами. В Британском музее есть ваза, на которой изображён атлет с обручем, который по своим масштабам очень напоминает современный обруч.

Изобрел обруч Ричард Кнерр в 1957 году. Кнерр известен тем, что основал компанию Wham-O, являющуюся разработчиком многих популярных изобретений. О бамбуковом кольце, использовавшимся австралийскими физкультурниками для тренировок, Кнерру и его компаньону Артуру Мерлину рассказал один из их друзей, после чего они разработали собственную версию, хотя ни разу не видели оригинала. Предприимчивый американец запатентовал также достаточно много других вещиц, которые пользуются популярностью и по сей день. Всем нам известны, например, дартс или фрисби.

Целлофан

Целлофан был изобретён Жаком Эдвином Бранденбергером (1872–1954), швейцарским текстильным инженером, между 1908 и 1911 годами.

Фундамент этой истории заложили британские химики Чарльз Кросс, Эдвард Беван и Клейтон Бидль, которые в 1890 годах разработали и запатентовали надежный и безопасный способ производства «искусственного шелка», который они назвали вискозой. Однажды в 1900 году Жак Бранденбергер обедал в ресторане, и один из его коллег неловким движением опрокинул бокал красного вина на белоснежную скатерть. Пока официант менял скатерть, у Бранденбергера в голове окончательно оформилась идея, как можно было бы защитить скатерть от подобных инцидентов.

Он предполагал, что, обработав ткань вискозой, можно сделать ее водоотталкивающей. Однако эксперимент потерпел неудачу. Высохнув, покрытая вискозой ткань огрубела и плохо сгибалась. К тому же покрытие оказалось непрочным: оно отслаивалось в виде тонкой прозрачной пленки. Эта пленка заинтересовала Бранденбергера. Прозрачная, как стекло, но гибкая и прочная, она не пропускала воду, но впитывала ее и пропускала водяной пар. Материал выглядел столь многообещающе, что Бранденбергер потратил несколько лет для разработки метода его промышленного производства. Он сконструировал машину, производившую листы вискозы.

Бранденбергер запатентовал целлофан во Франции в 1912 году. В 1912 году Жак Бранденбергер основал компанию Целлофан (от французских слов целлюлоза и прозрачный) для промышленного выпуска нового материала. Однако ни о какой массовости речь не шла – цены были так высоки, что сначала целлофан использовался только для упаковки лучших французских духов.

В 1923 году Бранденбергер передал права на выпуск целлофана в США, и это решение оказалось судьбоносным. Через несколько лет сотрудник этой компании Хейл Черч, перепробовав более 2500 различных вариантов покрытий, смог устранить основной недостаток материала, сделав его непроницаемым не только для воды, но и для водяного пара. Это открыло целлофану широкую дорогу в пищевую промышленность. Так на упаковочной сцене появился новый персонаж – прозрачная влаго- и воздухонепроницаемая пленка, пригодная для хранения пищевых продуктов. Свежесть содержащегося в целлофане товара уже не была столь иллюзорной, как первых два качества. Целлофановая пленка за счет своей герметичности действительно способствовала сохранению свежести продукта, что особенно ощущалось при упаковывании в пленку разделанного мяса.

Еще одним достоинством целлофана является то, что упаковка из него дает возможность покупателю подержать товар в руках и осмотреть его со всех сторон без ущерба для товарного вида продукта. Если раньше покупатель не мог взять в руки с прилавка, например сдобную булочку, а потом положить ее обратно и уйти, то с появлением булок, упакованных в целлофан, это стало возможным.

Целлофан дал возможность рассмотреть продукт без вскрытия упаковки, что значительно стимулировало продажи и увеличило количество так называемых случайных покупок, то есть покупок совершаемых под воздействием мимолетных желаний. Товары в целлофановой упаковке пробуждали подобные желания чаще, чем продукты в картоне. Кроме того, упаковка из целлофана несла в себе еще три качества: блеск, чистота и свежесть. Блеск окружает товар своего рода волшебным ореолом, создает ощущение новизны продукта, притягивает взгляд. Покупатель, конечно, догадывается, что блестит далеко не сам продукт, но это не мешает ему выбирать товар в блестящей упаковке. Известны случаи, когда для оживления вялой торговли в магазине продукты заворачивали в целлофан – и торговля шла на несколько порядков быстрее.

Использование целлофановой упаковки придает покупателю уверенность в чистоте продукта. Особенно четко этот эффект проявлялся при упаковывании в целлофан детских игрушек. Родителям казалось, что ничьи руки еще не касались игрушек, доставаемых из заваренной целлофановой упаковки.

К концу 1930 годов компания получал 25 % прибыли от продажи целлофана, и только с появлением полиэтилена в 1960 этот материал перестал быть лидером рынка. Но и сейчас прозрачные полиэтиленовые пакеты часто по привычке называют целлофановыми.

Целлулоид

Судья, изучив оригинальные эксперименты Паркса, в 1870 пришел к выводу, что истинным изобретателем целлулоида фактически является Александр Паркс, британский металлург, а не Джон Уэсли Хайатт, который первым запатентовал целлулоид в США. Александр Паркс (1813–1890) был четвертым сыном Джеймса Мирса Паркса, производителя медных замков.

Сначала Паркса отдали в ученики в медную компанию «Messenger and Sons», прежде чем он начал работать на Джорджа и Генри Элкингтонов, которые запатентовали технологию гальванического производства. Паркса поставили главой отдела литья, вскоре он заинтересовался вопросами гальванизации.

Свой первый патент он получил в 1841 году, после того как внедрил деликатный метод покрытия одного металла другим при изготовлении произведений искусства. Он улучшил свои методы гальванизации, так что покрытие в декоративных целях стало доступно для таких хрупких объектов, как цветы, и вновь получил патент в 1843 году. Александр работал с объектами, предварительно смоченными в растворе с фосфором, а затем в нитрате серебра. Его открытия позволили сделать посеребренную паутину, которую он представил принцу Альберту в 1844 году.

В 1846 году он запатентовал холодный процесс превращения сырого каучука в резину, и Томас Хэнкок (основатель британской резиновой промышленности) назвал этот метод вулканизации резины «одним из самых ценных и удивительных открытий века». Александр также разработал и запатентовал процесс пирометаллургической переработки чернового свинца, а в 1856 году получил патент на Parkesine, первый термопластик, созданный на основе нитроцеллюлозы, растворенной в этаноле. Этот материал был показан на Международной Лондонской выставке в 1862 году.

В сотрудничестве с Дэниэлом Спиллом улучшил качество своего материала – до формы целлулоида. Спилл подал в суд на Джона Уэсли Хайатта, которому приписывают разработку целлулоида в США, но проиграл. Однако судья, изучив оригинальные эксперименты Паркса, в 1870 году постановил, что фактически истинным изобретателем целлулоида является Александр Паркс.

Шариковая ручка

В Новой Зеландии, Австралии и Великобритании словом biro называют самый распространённый сейчас пишущий прибор – шариковую ручку. А придумал её Ласло Биро. Ласло Йозеф Биро появился на свет в 1899 году в Будапеште. Отец мальчика, Матиаш, работал стоматологом. Все считали, что Ласло пойдёт по его стопам, но парень стал журналистом в своём родном городе.

Поначалу Ласло Биро возглавлял газету «Венгрия». А после её закрытия – издание Elôtte. Естественно, что главным рабочим инструментом журналиста была ручка. Передовые журналисты того времени пользовались паркерами – капиллярными перьевыми ручками. Это были самые дорогие и совершенные пишущие приборы. Но и у паркеров присутствовали недостатки: либо они не оставляли на бумаге след, либо протекали. Дьёрдь, брат Ласло, химик по образованию, подсказал Ласло, что в паркерах слишком жидкие чернила. Поэтому они и протекают. По той же причине чернила долго высыхают на бумаге. По мнению Дьёрдя, самая оптимальная жидкость для зарядки ручки – это типографская краска.

Но типографская краска оказалась очень густой и не попадала на бумагу самотёком. Биро подумал и решил сделать главным узлом ручки капиллярную трубку. Один её конец был открыт, и краска не вытекала оттуда из-за своей тягучести. А на другой стороне капилляра находился вмонтированный пишущий узел в виде маленького стального шарика. Во время движения по бумаге он вращался и переносил слой краски. Так Ласло Биро изобрел шариковую ручку. Шариковая ручка Ласло Биро получила патент в Венгрии. Сразу после этого изобретателю пришлось оттуда уехать. Это было связано с политикой, проводимой фашистским правительством Хорти. Оно выживало всех евреев из страны. Ласло вместе с семьёй переехал в Париж. Как раз в столице Франции он и продал свою первую лицензию на производство ручек. И это было только начало.

После окончания Второй мировой авторучка Ласло попала в руки предпринимателя Марселя Биша. Он решил заняться производством пишущих приборов и построил под Парижем фабрику. В 1950 году Марсель приобрёл патент Ласло Биро. Шариковая ручка была серьёзно усовершенствована Бишем. Предприниматель решил применить используемый в Швейцарии метод обработки металла. Там делали это с высокой степенью точности, вплоть до сотых долей миллиметра. Диаметр новых шариков был размером всего в 1 мм. Это позволило ручке писать тоньше и не оставлять грязных пятен на бумаге. Биш даже придумал название усовершенствованному изобретению – «Кристалл». В 1950 году во Франции началось массовое производство ручек под этой маркой. Спустя восемь лет Марсель защитил своё изобретение патентом США и основал в Америке компанию BiC. Фирма производила дешёвые одноразовые шариковые ручки из лёгкой пластмассы. Со временем они вытеснили с рынка многие пишущие приборы. Фирма BiC и по сей день является номером один по производству и продажам шариковых ручек во всём мире.

Шариковый подшипник

Устройства, отдаленно напоминающие подшипники, обнаружили при археологических раскопках, приходящихся на эпоху неолита. В этот период человек только что научился проделывать отверстия в каменных породах. Материалом для их изготовления естественно служил камень, использовались в простейших приспособлениях для сверления и ручного прядения. Позже нашли применение в более сложных механизмах: повозках, гончарных кругах, мельницах.

Считается, что первое устройство, являющее предшественником подшипника, изобрели в Древней Греции 330 лет до новой эры. Автором являлся военный инженер-изобретатель Диад. Конструкция представляла собой таранный механизм для разрушения крепостных стен. Располагался он на роликах, движение которых осуществлялось по желобам, расположенным в нижней части устройства.

Самый ранний вариант современных подшипниковых конструкций был найден при раскопках, от носящихся ко времени правления древнеримского императора Калигулы. Это было судно, в котором обнаружили механизмы с поворотными кругами. В первом случае вращение одного круга осуществлялось с упором на колесики, зафиксированные в окружности другого. Во втором устройстве вместо колесиков применялись шарики, причем каждый из них крепился к вращающейся цапфе. В третьем случае использовались валики из дерева, своей формой напоминавшие усеченный конус. Конструкция поворотного круга с шарообразными элементами была гораздо выгодней в сравнении с цилиндрической. В английском Спровстоне при строительстве ветряной мельницы в конце XVIII века был сконструирован механизм, явившийся первым представителем металлического подшипника качения. Устройство представляло собой две чугунные дорожки качения. Между ними располагалось сорок шаров, отлитых из того же материала. Идея шарикоподшипника насчитывает тысячелетия, но людям долго не хватало технических возможностей для ее воплощения.

Но запатентован принцип шарикоподшипника был лишь в августе 1794 года. Изобретение Филипа Вогхэма (ум. 1824) не получило практического применения. Стальные шарики ровнялись вручную, что не позволяло достичь необходимой точности. Шарикоподшипник был забыт, пока в 1839 году американец Исаак Бэббит (1799–1862) не изобрел сплав из олова, меди, сурьмы и свинца, подходящий для изготовления шариков. В 1839 году он изобрел подшипник из металлического сплава на основе олова с низким коэффициентом трения. Этот металл был назван по его имени баббитом, и до сих пор широко используется в подшипниках.

После этого в течение XIX века было заявлено несколько патентов на конструкции шарикоподшипников, в особенности для технической новинки того времени – велосипеда. В 1883 году Фридрих Фишер (1849–1899) сконструировал машину, позволяющую шлифовать шарики из закаленной стали с необходимой точностью. Тем самым он не только заложил основы знаменитого швейнфуртского подшипникового производства, но и создал предпосылки для победного распространения по всему миру шарикоподшипников и других подшипников качения.

Шведская спичка

Знаменитая шведская спичка пришла в Россию, как и в другие страны мира, во второй половине XIX века. В самой Швеции она называется также безопасной спичкой. Изобретатель Густав Эрик Паш (1788–1862) запатентовал ее в 1844 году. Ноу-хау этого профессора химии состояло в том, что в качестве горючего материала он решил использовать не ядовитый желтый фосфор, а безопасный красный, а затем соскоблил его со спичечных головок и перенес на боковую грань коробка. На саму же спичку Паш предложил наносить слабо воспламеняющийся материал, единственное назначение которого – создавать достаточное трение и поддерживать стабильное горение (до этого спички загорались, как только ими чиркали обо что попало).

Швейная машина

По одной из версий, история механизированного шитья началась в Европе XIV века с шитья парусов. Голландии, этой средневековой морской сверхдержаве, требовалось большое количество парусов. Но чтобы сшить парус, требовалось очень прочно скрепить между собой большие куски толстой материи, на что уходило много времени и сил. И вот кто-то создал механизм (по слухам, это был огромный колёсный агрегат), который стачивал огромные куски ткани.

Ручные машинки появились около двухсот пятидесяти лет назад и не представляли собой механизм, внешне похожий на современный. Первый патент на изобретение швейной машины был выдан англичанину Чарльзу Вейзенталю в 1755 году, который получил патент на иглу, которую можно использовать для шьющего механизма. Игла имела два острых конца, а ушко, куда продевалась нитка, располагалось посередине. Машина же так и не была создана.

Создание швейной машины произошло во второй половине XVIII века. Первые швейные «машинки» отличались тем, что полностью копировали метод ручного получения стежка. В 1814 году австрийский портной Йозеф Мадерспегер (1768–1850) придумал иглу с ушком у острия, запатентовал её и решил пойти дальше: создать полноценный швейный агрегат. В 1814 году представил свою первую швейную машину, которая имитировала движение человеческой руки при шитье. Получив финансовую поддержку своего правительства, австрийский Кулибин занимался разработкой своей машины вплоть до 1839 года, но так и не смог создать что-либо путное. Возможно, портному не хватило инженерной смекалки, возможно технических знаний, а возможно – простого везения. Но факт остаётся фактом: государственные деньги были потрачены впустую.

После нескольких неудач, Йозеф Мадерспегер в 1839 предложил машину, которая имитировала процесс ткачества и выполняла цепной стежок. Он попытался сделать швейную машинку на основе конструкции ткацкого станка: этот опыт тоже был неудачным, зато история обрела иглу с ушком у острия, как у современных машин. Не имея собственных средств, чтобы организовать производство, уступил модель Политехническому институту (1839). В 1841 году получил бронзовую медаль от Австрийской Бизнес Ассоциации.

В 1830 году французу Бартоломью Тимонье удалось, используя иглу, придуманную Мадерспегером, сделать швейную машину, которая действительно работала. Тут же агрегат был тиражирован количеством в 80 штук и употреблён на нужды армии для шитья обмундирования.

Через два года «Берлинская иллюстрированная газета» писала: «На этой машине можно делать двести стежков в минуту. Всё это и многое другое в конструкции швейной машины на грани фантастики!» Машина давала цепной шов, используя одну нитку – стоило в таком шве порваться одному стежку, и весь он распускался.

Революцию в процессе создания швейной машинки произвело употребление в её устройстве механизма, действовавшего наподобие челнока. Такой способ уводил изобретателей от попыток заставить машинку воспроизвести ручной шов в одну нитку, делал строчку прочнее и приближал агрегаты к виду и устройству современных швейных машин. В 1846 году американец Элиас Хоу создаёт высокоскоростную – 300 стежков в минуту – машину, которая поступает в продажу. Хоу получает патент на первую машинку с челночным механизмом. Этот тип машинок можно и сейчас встретить у некоторых бабушек, которую в народе называют по имени изготовителя «Поповкой». Изготавливалась она в мастерских купца Попова под маркой «Singer», «Супруги Поповы», «Singer и Попов». Исаак Меррит Зингер работал по починке машинок Хоу. Он решил сделать более совершенную и прочную машину. Челнок он расположил горизонтально – нитки при шитье перестали путаться, добавил столик-доску для ткани и «лапку», прижимавшую материал к поверхности. В отличие от предшественницы, новая машина могла делать сколь угодно длинный шов и не обязательно прямой. В 1851 году Зингер получил патент, в 1852 – продал первую машинку, в 1854 вместе с Эдуардом Кларком учредил товарищество Singer Company, а через год его изобретение получило первый приз на Всемирной ярмарке в Париже. Элиас Хоу подал в суд: иск его был удовлетворён, и Зингеру пришлось делиться с «первооткрывателем» механизма прибылью.

Сегодня компания Singer Company производит, помимо швейных машинок, уйму всего, от мебели и бытовых электроприборов до сложной военной и космической техники.

Швейная машина для шитья обуви

Многие классические туфли и ботинки выполняются в конструкции Blake. Туфли конструкции Blake изготавливаются достаточно простым образом по следующей схеме: верх сшивается с внутренней подметкой и внешней подошвой специальной машиной, изобретённой человеком по имени Лиман Рид Блейк(1835–1883). Этот шов может быть виден как внутри ботинка, так и снаружи – на подошве (хотя бывают и исключения). Стежки на этом шве довольно широкие. Небольшое пространство между внутренней подметкой и подошвой может заполняться пробковым материалом.

Изредка встречается более прочный и основательный вариант Blake – Blake Rapid. На туфлях и ботинках этой конструкции есть два шва: один соединяет верх, внутреннюю подметку и промежуточную подошву (midsole), а другой – промежуточную подошву и внешнюю подошву. Пробковый слой находится между внутренней подметкой и промежуточной подошвой. Внешне такие туфли сильно напоминают туфли конструкции Goodyear Welted. Машину, которая делает шов Blake, американец Лиман Рид Блейк изобрёл в 1856 году. Обувщики быстро осознали преимущества новинки, потому что она позволяла значительно сократить временные затраты на пошив обуви.

Сегодня туфли и ботинки конструкции Blake производят во многих странах мира – в Италии, Испании, Португалии и других государствах. Среди брендов, предлагающих такую обувь, можно отметить Paco Milan, Michel, John White (но у них бывает и обувь других конструкций).

Швейная машина с челночным стежком Первые швейные машины появились в Голландии еще в XIV веке. Они занимали очень много места. Использовали их для того, чтобы сшивать длинные полотна ткани для парусов. А в 1789 году англичанин Томас Сайнт получил патент на ручной швейный механизм. Правда, он так и не начал производить свое изобретение, и о нем вскоре все забыли. В XIX веке американец Элиас Хоу (1819–1867) сконструировал швейную машинку, которая уже была похожа на современные образцы. 10 сентября 1846 года массачусетский изобретатель Элиас Хоу-младший получил патент на швейную машинку с челночным механизмом. Эта идея пришла к нему давно, но он никак не мог сообразить, какой формы должна быть игла, пока ему не приснился сон: страшные дикари в лохмотьях потрясали копьями, отверстия в наконечниках которых имели форму глаза. Проснувшись в холодном поту, Хоу понял, какой должна быть иголка в его изобретении. Забыв о том, что он чуть-чуть не угодил «на вертел», ученый понял основную идею своей будущей машины: ушко в иголке должно находиться не на обычном месте, а у жала иголки. В 1850 годах американец Исаак Зингер усовершенствовал изобретение Элиаса Хоу и открыл собственную компанию по производству швейных машин.

Шприц

Несмотря на то что внутривенные инъекции проводились начиная с середины XVII века, шприц был изобретён лишь в 1853 году. Любопытно, что сконструировали машинку для инъекций (шприц) сразу два человека, работавших независимо друг от друга: шотландец Александр Вуд (1791–1853), французский врач-хирург, и француз Шарль Габриель Праваз (1791–1853).

А название их детища «spritze», что означает «впрыскивать, брызгать», придумали немцы. Впрыскивание в подкожную клетчатку придумано в 1853 году А. Вудом в Эдинбурге и применяется в Германии с 1860 года. Для этого употребляется тот же шприц, что и для инъекций в сосуды.

Правац изобрёл этот шприц, собственно, для хирургических целей; Вуду же принадлежит заслуга применения этого шприца для подкожных инъекций. Полностью сделанные из стекла шприцы появились в 1894 году, их сконструировал французский стеклодув Фурнье.

В 1894–1897 годах были введены в практику цельные стеклянные шприцы многоразового использования, достаточно простого устройства.

Шприцы выпускали разного размера – от 2 мл до 100 мл. Шприц имел цилиндр с делениями, пустотелый поршень, заканчивающийся конусом. Данная конструкция хорошо переносила дезинфекцию кипячением в разобранном виде. Выпускали шприцы фирмы Луер из термически и химически стойкого стекла, их можно было стерилизовать в воздушном стерилизаторе (шприцы выдерживали температуру 200 градусов). Коническое соединение, предложенное фирмой Луер, вскоре стало международным стандартом и самым распространенным типом крепления иглы к цилиндру шприца. В 1949–1950 годах Артур Смит получил патенты США на одноразовые шприцы из стекла. А в 1956 году Колин Мурдок (1929–2008), фармацевт из Новой Зеландии, изобрёл и запатентовал пластиковый одноразовый шприц.

Изобретение должно было упростить и убыстрить вакцинацию животных – лекарство должно было запаиваться в шприц заранее.

В том же году Мердок запатентовал в Новой Зеландии изобретённый им одноразовый шприц. Позже ему пришла в голову идея, что шприц можно использовать и во врачебной практике, сведя тем самым к минимуму риск передачи инфекции от одного пациента к другому. В начале 1970 годов XX века патент на изобретение одноразового шприца был зарегистрирован за ним во всех странах мира.

Выпуск пластмассовых одноразовых шприцев в промышленных масштабах наладился в 1961 году и данный факт стал своего рода «революцией», так как благодаря одноразовости медицинского изделия появилась возможность спасти от страшных болезней сотни тысяч людей и предостеречь возможность заражения опасными болезнями. В настоящее время многие изобретатели работают над реализацией идеи действительно одноразовых шприцов – то есть таких, которые было бы просто физически невозможно использовать дважды. Эта задача обусловлена борьбой с распространением ВИЧ и других инфекций. Некоторые изобретатели уже достигли определенных успехов и даже получили на них патенты, однако действительно надежное и экономичное решение этой задачи отсутствует.

Шрифт Брайля

Шрифт Брайля – рельефно-точечный тактильный шрифт, предназначенный для письма и чтения незрячими и плохо видящими людьми.

Луи Брайль (1809–1852) родился в семье сапожника. В 3-летнем возрасте Брайль начал слепнуть в результате воспаления глаз, начавшегося от того, что мальчик поранился шорным ножом (подобие шила) в мастерской отца, окончательно он ослеп в 5 лет. Родители научили Луи плести бахрому для конской упряжи, шить домашние туфли, пригласили учителя музыки для обучения Луи игре на скрипке. Алфавит Луи изучал в местной школе при помощи палочек.

В возрасте 15 лет Луи создал свой рельефно-точечный шрифт. В то время «ночной шрифт» использовался военными для записи донесений, которые можно было прочесть в темноте. Он лег в основу изобретения Брайля.

Для изображения букв в шрифте Брайля используются шесть точек. Точки расположены в два столбца. При письме точки прокалываются, и поскольку читать можно только по выпуклым точкам, «писать» текст приходится с обратной стороны листа. Текст пишется справа налево, затем страница переворачивается, и текст читается слева направо. Для читающего точки нумеруются по столбцам слева направо и по строкам сверху вниз. Для пишущего на перевёрнутой странице нумерация выглядит по-иному: точка 1 находится в верхнем правом углу, под ней – точка 2, в нижнем левом углу – точка 6. Позднее были добавлены ещё две точки: точка 7 под точкой 3 и точка 8 под точкой 6. Такую систему стали называть расширенной системой Брайля.

Высота выпуклой точки составляет 0,5 мм, этого достаточно для распознавания точки на ощупь. Диаметр точки – 1,2 мм. Расстояние между точками – 2,5 мм, расстояние между символами – 2,3 мм по горизонтали и 3,8 мм по вертикали. Существует множество форматов листов для печати по Брайлю, распространённость которых варьируется в зависимости от национальных традиций типографского дела. Традиционный для России и постсоветского пространства лист брайлевской книги включает в себя 25 строк по 30 или 32 знака в каждой, обладая общим размером 23 на 31 см. При записи символов шрифта Брайля используются особые письменные принадлежности – прибор и грифель. Из-за этого невозможно изменить размеры и начертание (жирный, полужирный, курсив) символов. Для обозначения строчных и прописных букв перед нужными буквами ставятся специальные символы.

Брайль работал над шрифтом многие годы и в 1829 году представил начальный вариант шрифта на рассмотрение совета института. Совет института счёл шрифт неудобным для зрячих преподавателей, и только в 1837 году по настоянию слепых и слабовидящих людей совет института снова вернулся к рассмотрению шрифта. Первой книгой, напечатанной в 1837 году по системе Брайля, была «История Франции».

Штатив подвесной «Стедикам»

В современном кинематографе и телевидении одним из главных выразительных средств является перемещение камеры в пространстве. Основной трудностью при съёмке в движении является получение стабильного изображения, лишённого тряски и колебаний. При съёмке с рук или с плеча тряска изображения неизбежна и может сделать его непригодным для использования. До появления системы «Стедикам» единственными технологиями, обеспечивавшими стабильное изображение с движущейся камеры, были тележка «долли» и операторский кран. Однако эти способы очень трудоёмки, требуют большой предварительной работы по прокладке рельсов и установке крана, а кроме того, всё равно ограничивают подвижность камеры, поскольку рельсы можно проложить далеко не везде и приходится постоянно избегать их видимости в кадре. Система «Стедикам» изобретена кинооператором Гарретом Брауном, который 12 апреля 1977 года получил патент США на изобретение под названием «Оборудование для использования с ручными кинокамерами». Впоследствии права на изобретение были проданы компании Cinema Products, давшей ему название Steadicam, а в дальнейшем производство перешло к компании «Тиффен». В настоящее время «Стедикам» под разными торговыми брендами производится несколькими фирмами, но оригинальное название имеет право использовать только «Тиффен». Также Гарретом Брауном изобретена система перемещения подвешенной на тросах камеры, называемая «Скайкам» (англ. Skycam, Spidercam), используемая для съёмок спортивных мероприятий и масштабных телешоу с высоты.

Электрическая батарея

Устройство, применявшееся на заре электротехники для получения электричества, изобрел в 1800 году итальянский учёный Алессандро Вольта (1745–1827). Он сконструировал «элемент Вольта» – первый гальванический элемент.

Желая понять природу электричества и в прямом смысле слова «почувствовать его вкус», Алессандро Вольта экспериментировал с монетами, изготовленными из разных металлов. Положив одну из них на язык, а другую под, и соединив их проволокой, Вольта отмечал присутствие характерного кисловатого привкуса. Так острота вкусовых рецепторов человека привела к открытию гальванического электричества, явления, которое еще в середине XVIII века описывал итальянский врач, анатом и физик Луиджи Гальвани, проводя опыты по препарированию лягушек. Вольта изучал труды этого итальянского анатома, который ранее обнаружил сокращение мышц лягушки при соприкосновении их с различными металлами. Гальвани назвал это явление «животное электричество». Вольта предположил, что электричество вырабатывает не ткань лягушки, а контакт различных металлов в определенной среде.

Вольта провел такой эксперимент. Он использовал четырех человек. Первый держал в руке мокрую цинковую пластину, второй рукой он касался языка второго человека, второй человек касался другой рукой глаза третьего человека, третий человек держал в руке разрезанную лягушку, четвертый держал лягушку в одной руке и серебряную пластину в другой. Первый и четвертый человек касались разными пластинами. В момент контакта пластин второй человек ощущал кислый вкус на языке, третий видел яркий свет в глазу, а тело лягушки начинало сокращаться.

Алессандро Вольта назвал это явление «контактным электричеством». Вольта пришел к выводу, что для появления электричества необходима и жидкость, которая воздействует на металлы. Вольта разделил проводники на два класса. К первому он отнес металлы, ко второму – жидкие проводники. Если составить замкнутую цепь из разнородных металлов, то тока не будет. Если же «проводник второго класса находится в середине и соприкасается с двумя проводниками первого класса из двух различных металлов, то вследствие этого возникает электрический ток того или иного направления». Таким образом получилась замкнутая электрическая цепь.

Вольта изготовил один из первых гальванических элементов, состоящий из металлических пластин и жидкости. Вольта использовал несколько цинковых и медных пластин цилиндрической формы и суконные круги, пропитанные кислотным раствором. Чередуя металлические пластины и суконные круги, он получил вертикальный гальванический элемент. На концах этой конструкции возникал электрический ток. Вольта развивал и модернизировал свое изобретение. После изобретения «Вольтова столба» в распоряжении ученых оказался источник, способный непрерывно поддерживать движение электрических зарядов в проводнике. Такое движение назвали постоянным электрическим током.

В 1794 году получил высшую награду Лондонского королевского общества – медаль Копли. Эта старейшая и наиболее престижная награда Лондонского королевского общества до настоящего времени присуждается ежегодно за выдающиеся достижения в научных исследованиях, тематика которых чередуется в нечётные и чётные годы соответственно между областями физических и биологических наук. При этом награждаются не только физики и биологи, но и химики, геологи, математики, медики и другие. Лауреату вручаются медаль и денежная премия в 25 000 фунтов стерлингов. Среди удостоившихся медали Копли – Альберт Эйнштейн и Чарльз Дарвин. Научная деятельность Вольты завоевала высокую оценку Наполеона, пригласившего его в Институт Франции представить своё изобретение. В 1801 году он получил от Наполеона титул графа и сенатора. А однажды Наполеон, увидев в библиотеке академии лавровый венок с надписью «Великому Вольтеру», стер последние буквы таким образом, что получилось: «Великому Вольте». Он считается одним из основоположников учения об электричестве. «Вольтов столб» (сам Вольта называл его «электрический орган») оказал огромное влияние не только на развитие науки об электричестве, но и на всю историю человеческой цивилизации. «Вольтов столб» возвестил о наступлении новой эпохи – эпохи электричества.

Эти эксперименты стали основой работы над количественными законами электрохимии для Майкла Фарадея. Он описал принцип действия аккумулятора, и на основе работ учёного были созданы первые коммерческие электрические элементы. В течение длительного периода времени аккумуляторы будоражили умы исключительно ограниченного круга – ученых, физиков, химиков и врачей. Ситуация кардинально изменилась с появлением в 1827 году динамо-машины – первого электрического генератора постоянного тока. Эволюция генераторов, в свою очередь, подталкивала развитие аккумуляторов и батарей. Узкопрофильные опыты Вольта наконец начали получать промышленное применение. Развитие индустрии аккумуляторных батарей движется стремительно. Одним из главных двигателей прогресса всей индустрии аккумуляторов стали попытки построения электротранспорта в начале позапрошлого столетия. Электромобиль создан значительно раньше двигателя внутреннего сгорания. Внушительные по размеру тяжеловесные свинцово-кислотные батареи продолжают обеспечивать работу троллейбусов, трамваев, электропогрузчиков и тягачей. Проходят научные разработки аккумуляторов, способных за 8 минут подарить владельцу автомобиля 1000 километров пробега. Эта страница истории пишется в настоящее время. Но долгожданный технологический прорыв близок, как никогда. На сегодняшний день существует более 30 разновидностей аккумуляторов.

Электрическая лампочка

Еще в 1803 году русский ученый Василий Петров наблюдал явление вольтовой дуги. В 1810 году то же открытие сделал английский физик Деви. Они оба писали, что вольтова дуга может использоваться для освещения, но надо было найти более подходящий материал для электродов, поскольку стержни из древесного угля сгорали за несколько минут. Англичанин Деларю создал в 1809 году первую лампочку накаливания с платиновой нитью. Первую дуговую лампу с ручным регулированием длины дуги сконструировал в 1844 году французский физик Фуко. Древесный уголь он заменил палочками из твердого кокса. В 1848 году он впервые применил дуговую лампу для освещения одной из парижских площадей. В 1847 году в селе Стеньшино Тамбовской губернии родился Александр Николаевич Лодыгин. По семейной традиции он должен был стать военным, но уже в 23 года вышел в отставку и, вернувшись в Петербург, вольнослушателем стал посещать в Технологическом институте занятия по физике, химии, механике. В 1871–1874 годах проводил опыты и демонстрации электрического освещения лампами накаливания в Адмиралтействе, Галерной гавани, на Одесской улице.

Лодыгин и Яблочков знали друг о друге, но один жил в Петербурге, а второй в Москве, так что встречались они на промышленных выставках.

Первоначально Лодыгин пытался использовать в качестве нити накала для электрической лампы железную проволоку. Потерпев неудачу, перешёл к экспериментам с угольным стержнем, помещённым в стеклянный баллон.

В 1872 году Лодыгин подал заявку на изобретение лампы накаливания и в 1874 году получил патент на своё изобретение и Ломоносовскую премию от Петербургской академии наук. Лодыгин запатентовал своё изобретение во многих странах: Австро-Венгрии, Испании, Португалии, Италии, Бельгии, Франции, Великобритании, Швеции, Саксонии и даже в Индии и Австралии. Он основал компанию «Русское товарищество электрического освещения Лодыгин и К°».

Лодыгин был близок к народникам, поэтому, когда в 1884 году начались массовые аресты революционеров, он уехал за границу. Работал во Франции и США, создавая новые лампы накаливания, изобретал электропечи, электромобили, строил заводы и метрополитен. Он получил патенты на лампы с нитями из тугоплавких металлов, в 1906 году продал их «Дженерал электрик компани».

Еще в 1884 году организовал в Париже производство ламп накаливания и прислал в Санкт-Петербург партию ламп для 3-й электротехнической выставки. В 1893 году обратился к нити накала из тугоплавких металлов, применявшейся им в Париже для мощных ламп 100–400 свечей. В 1894 году в Париже организовал ламповую фирму «Лодыгин и де Лиль». В 1900 году участвовал во Всемирной выставке в Париже. В 1906 году в США построил и пустил в ход завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Павел Николаевич Яблочков родился в 1847 году в деревне Яблочково (Жадовка) Сердобского уезда Саратовской губернии в семье обедневшего мелкопоместного дворянина. Он по настоянию родителей стал военным, но служба его не привлекала, хоть он и служил инженером. Он довольно рано вышел в отставку, переехал в Москву и стал членом кружка электриков-изобретателей и любителей электротехники при Московском политехническом музее. Здесь он узнал об опытах А. Н. Лодыгина по освещению улиц и помещений электрическими лампами накаливания, после чего решил заняться усовершенствованием существовавших тогда дуговых ламп.

Весной 1874 года из Москвы в Крым должен был следовать правительственный поезд. Администрация Московско-Курской дороги в целях безопасности движения задумала осветить этому поезду железнодорожный путь ночью и обратилась к Яблочкову как инженеру, интересующемуся электрическим освещением. Впервые в истории железнодорожного транспорта на паровозе установили прожектор с дуговой лампой – регулятором Фуко. Этот регулятор был довольно сложен в обращении, так что Яблочкову пришлось, стоя на передней площадке паровоза, менять угли и постоянно подкручивать регулятор; а когда меняли паровоз, Павел Николаевич перетаскивал свой прожектор и провода с одного локомотива на другой.

Яблочков понял, что прибор нуждается в доработке. Совместно с опытным электротехником Н. Г. Глуховым он занимался в мастерской усовершенствованием аккумуляторов и динамо-машины, проводил опыты по освещению большой площади огромным прожектором. Яблочкову удалось создать электромагнит оригинальной конструкции. Одновременно они занимались электролизом растворов поваренной соли, и однажды, в 1875 году, параллельно расположенные угли, погружённые в электролитическую ванну, случайно коснулись друг друга. Тотчас между ними вспыхнула электрическая дуга, на короткий миг осветившая ярким светом стены лаборатории. Это был прообраз будущей «свечи Яблочкова». Вскоре в силу сложившихся обстоятельств Яблочков оказался в Париже и начал работать в фирме академика Л. Бреге. К началу весны 1876 года Яблочков завершил разработку конструкции электрической свечи и 23 марта получил на неё французский патент. Свеча Яблочкова оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем угольная лампа А. Н. Лодыгина, не имела ни механизмов, ни пружин.

15 апреля 1876 года в Лондоне открылась выставка физических приборов. Свою продукцию на ней показывала и французская фирма Бреге. Яблочков там провел публичную демонстрацию своих ламп. Публика пришла в восторг от яркого света в помещении. Компании по коммерческой эксплуатации «свечи Яблочкова» были основаны во многих странах мира. Сам Павел Николаевич, уступив право на использование своих изобретений владельцам французской «Генеральной компании электричества с патентами Яблочкова», как руководитель её технического отдела продолжал трудиться над дальнейшим усовершенствованием системы освещения, довольствуясь долей от прибылей компании. Предприятие Бреге ежедневно выпускало свыше 8 тысяч свечей. Каждая свеча стоила около 20 копеек и горела 1,5 часа; по истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую свечу. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей. «Свечи Яблочкова» горели в домах и больших торговых центрах, на улицах и площадях, в отелях и конторах Парижа, Лондона, Берлина. Новое электрическое освещение завоевало Бельгию и Испанию, Португалию и Швецию. В Италии им осветили развалины Колизея, Национальную улицу и площадь Колона в Риме, в Вене – Фольскгартен, в Греции – Фалернскую бухту и еще много чего. Уже в конце 1976 года они появились в Сан-Франциско, а на рождество – в Филадельфии. В перечисление можно добавить Рио-де-Жанейро и Дели, Калькутту, Мадрас. Даже персидский шах и король Камбоджи осветили «русским светом» свои дворцы.

В России первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена 11 октября 1878 года. В этот день были освещены казармы Кронштадтского учебного экипажа и площадь у дома, занимаемого командиром Кронштадтского морского порта. Спустя две недели, 4 декабря 1878 года, свечи Яблочкова осветили Большой театр в Петербурге. Примерно в эти же годы, в последней четверти XIX века американский изобретатель Томас Эдисон изучил весь опыт газгольдерных компаний в освещении городов и помещений. Он разработал на бумаге подробные схемы электростанции и коммуникационных линий к домам и фабрикам. Подсчитал себестоимость всех материалов и вычислил, что цена лампочки для потребителя не должна превышать 40 центов. С 1878 года он провел более 12 тысяч опытов и опробовал не менее 6000 различных веществ и соединений, выбирая наиболее подходящие. В итоге он остановился на нити из обугленных бамбуковых волокон. В 1879 году в присутствии трех тысяч человек Эдисон публично демонстрировал свои электрические лампочки, осветив ими свой дом, лабораторию и несколько прилегающих улиц. Это была первая лампочка с продолжительным сроком службы, пригодная для массового производства. Эта лампа пошла в промышленное массовое производство, кроме того, начали производиться кабели, двухфазные генераторы, электросчетчики. Патрон и цоколь, а также многие другие элементы электрического освещения, сохранившиеся без изменений до наших дней – выключатели, предохранители, электрические счетчики и многое другое – были изобретены Эдисоном.

Постепенно цена одной лампочки снижалась. Изобретатель продал свою компанию «Эдисон Дженерал Электрик компани», когда цена лампы снизилась до 22 центов. Плата за электроэнергию взимались за 1 час горения лампы. Теперь люди охотно проводили себе электрическое освещение. Средняя долговечность лампочки Эдисона составляла 800—1000 часов непрерывного горения. Почти тридцать лет лампочки изготавливались по способу Эдисона.

В начале XX века изобретатели были заняты тем, чтобы поставить на поток производство лампочек с вольфрамовыми нитями накаливания. Это стало возможным лишь в 1906 году благодаря усилиям Александра Лодыгина и Вильяма Кулиджа. В 1910 году Вильям Кулидж изобрел улучшенный метод производства вольфрамовой нити, и постепенно она заменила все другие материалы.

Последним этапом усовершенствования лампочки стало использование благородных инертных газов (в частности аргона) для заполнения полости лампы. Благодаря этому нововведению, предложенному Ирвингом Ленгмюром, современные лампочки ярки и долговечны.

Электрический телеграф

Вплоть до середины XIX века единственным средством сообщения между европейским континентом и Англией, между Америкой и Европой, между Европой и колониями оставалась пароходная почта. О происшествиях и событиях в других странах люди узнавали с опозданием на целые недели, а порой и месяцы. Например, известия из Европы в Америку доставлялись через две недели, и это был еще не самый долгий срок. В течение нескольких десятилетий молодая наука об электрическом токе и телеграфия шли рука об руку, так что каждое новое открытие в электричестве немедленно использовалось изобретателями для различных способов связи.

Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный Павел Львович Шиллинг (1786–1837) в 1832 году. Публичная демонстрация работы аппарата состоялась в квартире Шиллинга 21 октября 1832 года. Павел Шиллинг также разработал оригинальный код, в котором каждой букве алфавита соответствовала определённая комбинация символов, которая могла проявляться чёрными и белыми кружками на телеграфном аппарате. Прибор, созданный Шиллингом, имел стрелочную индикацию передаваемых по электрическим проводам сигналов, которые оператор приёмного телеграфного аппарата легко расшифровывал и переводил в буквы согласно разработанной Шиллингом специальной таблице кодов. Недостатком метода было большое количество проводов в линии. В 1835 году он демонстрировал свой стрелочный телеграф на съезде естествоиспытателей в Бонне. Передаточный прибор Шиллинга состоял из клавиатуры в 16 клавиш, служивших для замыкания тока. Приемный прибор состоял из 6 гальванометров с магнитными стрелками, подвешенными на шелковых нитях к медным стойкам. Выше стрелок были укреплены на нитках двухцветные бумажные флажки одна сторона их была окрашена в белый, другая – в черный цвет.

Обе станции телеграфа Шиллинга были соединены восемью проводами; из них шесть соединялись с гальванометрами, одна служила для обратного тока и одна – для призывного аппарата (электрического звонка). Когда на отправной станции нажимали клавишу и пускали ток, на приемной станции отклонялась соответствующая стрелка. Различные положения черных и белых флажков на различных дисках давали условные сочетания, соответствовавшие буквам алфавита или цифрам. Позднее Шиллинг усовершенствовал свой аппарат, причем 36 различных отклонений его единственной магнитной стрелки соответствовали 36 условным сигналам.

При демонстрации опытов Шиллинга присутствовал англичанин Уильям Кук. В 1837 году он несколько усовершенствовал аппарат Шиллинга (у Кука стрелка при каждом отклонении указывала на ту или иную букву, изображенную на доске, из этих букв складывались слова и целые фразы) и попытался устроить телеграфное сообщение в Англии. Вообще, телеграфы, работавшие по принципу гальванометра, получили некоторое распространение, но весьма ограниченное.

Главным их недостатком была сложность эксплуатации (телеграфисту приходилось быстро и безошибочно улавливать на глаз колебания стрелок, что было достаточно утомительно), а также то обстоятельство, что они не фиксировали передаваемые сообщения на бумаге. Поэтому магистральный путь развития телеграфной связи пошел другим путем. Однако устройство первых телеграфных линий позволило разрешить некоторые важные проблемы, касавшиеся передачи электрических сигналов на большие расстояния. Впоследствии электромагнитный телеграф был построен в Германии – Карлом Гауссом и Вильгельмом Вебером (1833), в Великобритании – Куком и Уитстоном (1837), а в США электромагнитный телеграф запатентовал Сэмюэл Морзе в 1840 году. Телеграфные аппараты Шиллинга, Гаусса-Вебера, Кука-Уитстона относятся к электромагнитным аппаратам стрелочного типа. В России работы П. Л. Шиллинга продолжил Б. С. Якоби, построивший в 1839 году пишущий телеграфный аппарат, а позднее, в 1850 году, – буквопечатающий телеграфный аппарат.

Коммерческая эксплуатация электрического телеграфа впервые была начата в Лондоне в 1837 году.

После того как эта техническая новинка появилась во всех концах света и земной шар опоясали телеграфные линии, требовались только часы, а порой и минуты на то, чтобы новость по электрическим проводам из одного полушария примчалась в другое. Политические и биржевые сводки, личные и деловые сообщения в тот же день могли быть доставлены заинтересованным лицам. Телеграф следует отнести к одному из важнейших изобретений в истории, потому что вместе с ним человеческий разум одержал величайшую победу над расстоянием.

В 1866 году между Старым и Новым светом была, наконец, установлена постоянная телеграфная связь. Теперь события, происходящие в Америке, в тот же день становились известны в Европе, и наоборот.

В последующие годы бурное строительство телеграфных линий продолжалось по всему земному шару. Их суммарная длина только в Европе составила 700 тыс. км. Затем был проложен кабель в Африку, что позволило в 1870 году установить прямую телеграфную связь Лондон – Бомбей.

Электрический утюг

Утюг как средство сделать одежду не мятой известен много сотен лет. В самые древние времена на плоском камне раскладывали мокрую одежду и придавливали другим камнем. В IV веке до новой эры древние греки изобрели способ плиссировки своих просторных одежд из полотна с помощью горячего металлического прута, напоминавшего скалку. Через два столетия римляне выбивали морщинки из одежды металлическим молотком. На Руси белье после высыхания прокатывали рубелем. Это предмет типа скалки, на которую наматывалось белье, а прокатывали эту скалку толстой плашкой с зарубками и рукоятью, которую двигали вперед-назад. Ребра этой плашки касались ткани, разминая и сглаживая морщины. В разных регионах Руси это гладильное орудие называлось «рубель», «пральник», «праник», «гранчак», «ребрак», «раскатка».

Грубые крестьянские ткани после стирки стояли колом. Обработка их рубелем не только удаляла складки, но и делала их мягче.

В Средние века для глажки использовали предмет типа сковородки. Внутрь чугунной жаровни с ручкой закладывались горячие угли, и «сковородой» начинали водить по одежде. Потом появились «углевые» или «духовые» утюги. Внутрь их корпуса закладывались раскаленные березовые угли. Для лучшей тяги по бокам делали отверстия, иногда утюг даже снабжался трубой. Чтобы снова разжечь поостывшие угли, в отверстия дули либо размахивали утюгом из стороны в сторону. Углевые утюги были очень тяжелыми. Позже вместо углей внутрь утюга стали вкладывать раскаленную чугунную болванку. В XIX веке в Германии изобрели спиртовые утюги. К такому утюгу прикреплялась металлическая колбочка, в которую заливался спирт. При включении спирт по трубочкам поступал внутрь прибора и, сгорая, выделял тепло. В Германии эти утюги были очень популярны, но в России не прижились: чего зря спирт переводить. Кроме того, чугунный утюг стоил 1 рубль, а спиртовой все 10.

В конце XIX века стали производить газовые утюги. Такой утюг надо было трубкой подсоединять к газовому баллону, а на крышке утюга располагался насос. Насосом газ загонялся внутрь утюга, где, сгорая, нагревал гладильную подошву. 6 июня 1882 года американец Генри В. Сили из Нью-Йорка запатентовал изобретенный им электрический утюг. У него нагревательным элементом была электрическая дуга между угольными электродами, к которым подводился постоянный ток. Он разработал проект в 1881 году, в следующем году получил патент, а в 1883 году со своим партнером Дайером запатентовал другой «электрический плоский утюг». У Сили и Дайера возникли сомнения, что утюгу необходимо быть в постоянном контакте с сетью, и они изобрели своего рода «беспроводной» утюг на подставке, нагреваемой электричеством. Их утюг весил почти 15 фунтов (примерно 6 кг) и долго нагревался.

Ранние модели электрических утюгов из-за несовершенства конструкции могли бить током и были достаточно капризны в применении, поэтому через 10 лет, в 1892 году компании «General Electric» и «Crompton &Co» модернизировали электроутюг, начав использовать в его конструкции нагревательную спираль внутри корпуса, перед его подошвой. Тогда утюги стали безопасными.

Новая конструкция утюгов оказалась настолько удачной, что применяется и по сей день. Электрокардиограф

Виллем Эйнтховен родился 21 мая 1860 года в Семаранге на острове Ява в семье врача. Когда мальчику исполнилось шесть лет, его отец умер, и в 1870 году семья вернулась в Нидерланды, в город Утрехт. Здесь Виллем закончил школу и в 1879 году поступил на медицинский факультет Утрехтского университета. В 1885 году Эйнтховен защитил диссертацию, посвященную проведению стереоскопии посредством дифференцировки цветов, и получил докторскую степень. В этом же году в возрасте 25 лет он был назначен профессором физиологии Лейденского университета и занимал эту должность до самой смерти.

Несмотря на профессию врача-физиолога, Эйнтховен серьезно интересовался физикой. Он накопил большой опыт в разработке самых современных приборов для количественной оценки физиологических процессов.

В 1880 году было признано, что сокращение сердца сопровождается электрическими явлениями, однако единственным способом, позволяющим регистрировать «сердечные токи», было прямое наложение электродов на обнаженное сердце. В 1887 году английский физиолог Август Уоллер обнаружил, что изменения потенциалов, возникающие при сокращении сердца, можно записать с помощью электродов, наложенных на поверхность тела животного. Большинство экспериментов сначала было проведено на его любимом бульдоге Джимми, ставшем в то время самым популярным псом в Британии. Подобные токи записывались с помощью капиллярного электрометра – прибора, состоящего из ртутного столбика, поднимающегося и опускающегося в зависимости от изменения электрического поля. При этом записывалась так называемая электрокардиограмма (ЭКГ), которая была чрезвычайно несовершенной, поскольку ртутный столбик обладал высокой инерцией. Эйнтховен установил, что при такой записи можно получить точную ЭКГ, если вносить в нее коррективы с помощью довольно кропотливых математических расчетов. Чтобы избежать подобных расчетов, Эйнтховен разработал прибор, с помощью которого можно было точно записывать небольшие колебания электрических потенциалов. Работа над прибором заняла у него шесть лет, и в результате был создан струнный гальванометр. Струнный гальванометр произвел настоящую революцию в изучении заболеваний сердца. С помощью этого прибора врачи получили возможность точно регистрировать электрическую активность сердца и с помощью регистрации устанавливать характерные отклонения на кривых ЭКГ.

Первый электрокардиограф был весьма громоздким сооружением и весил около 270 кг. Его обслуживанием были заняты пять сотрудников.

В одном из экспериментов Эйнтховен вместе с сыном Виллемом, инженером-электриком, использовал струнный гальванометр для приема радиотелеграмм с острова Ява. Впоследствии Виллем Эйнтховен-младший разработал вакуумный струнный гальванометр, используемый для беспроволочной связи.

В 1924 году Эйнтховену была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине за «открытие механизма электрокардиограммы». Когда Эйнтховен в первый раз прочитал эту новость в Boston Globe, он подумал, что это либо шутка, либо опечатка. В том же году он получил еще одну премию с формулировкой «За открытие техники электрокардиограммы». Исследования Виллема Эйнтховена причисляются к десяти величайшим открытиям в области кардиологии в XX веке. В 1979 году был основан Фонд Эйнтховена, целью которого является организация конгрессов и семинаров по кардиологии и кардиохирургии.

Эскалатор

Джесси Уилфорд Рено родился в 1861 году в форте Ливенуорт, штат Канзас. Он закончил университет Лихай в 1883 году, получив диплом инженера по горному делу, а затем – металлургический факультет. В кампусе Лихая есть примерно триста лестниц, по которым нужно подняться на более чем 100 метров от самой низкой точки кампуса до дома братства ЧиПхи на Южной горе. Поэтому Рено задумался о самодвижущейся лестнице. Первым создателем эскалатора можно назвать изобретателя Натана Эймса, который создал проект «вращающейся лестницы». Она была запатентована 9 марта 1859 года, но так и не была построена.

Рено сконструировал свой эскалатор в 1891 году и запатентовал его 15 марта 1892 года. Он был построен на Старом железном пирсе в парке Кони-Айленд Нью-Йорка в 1894 году. Тогда это изобретение было названо «наклонным лифтом» и использовалось как аттракцион. Первый американский эскалатор представлял собой гладкую движущуюся дорожку без ступенек, вместо них были установлены продольные рифли, которые появлялись из-под пола через промежутки в гребенке.

Немного позже на выставке в Париже был представлен первый действующий эскалатор, который изобрел К. Зеебергер совместно с компанией «Отис» в 1900 году. Он был с горизонтальными ступенями, выезжающими на входной площадке из-под специального ограждения и уезжающими под ограждение с другой стороны входной площадки. Затем первый эскалатор «Отис» был установлен в универсальном магазине «Гимбел» в штате Филадельфия, где прослужил до 1938 года.

Классический эскалатор появился в 1921 году. На нем были установлены горизонтальные ступени с продольным рифлением и для удобства пассажиров были установлены поручни, которые двигались с той же скоростью параллельно ступеням. Первые эскалаторы в Советском Союзе появились в Москве в 1935 году в московском метрополитене на основных четырех станциях глубокого залегания.

Ядерный реактор

Энрико Ферми (1901–1954), человек, спроектировавший первый ядерный реактор, родился в Италии, в Риме. К двадцати шести годам Ферми был профессором в Римском университете. К тому времени он уже опубликовал свою первую работу, которая касалась трудной области физики – квантовой статистики. В этой работе Ферми развил статистическую теорию, чтобы

описать поведение больших скоплений частиц, теперь называемых фермионами. Поскольку электроны, протоны и нейтроны – три «строительных материала», из которых состоит обычная материя, – являются фермионами, теория Ферми имеет большое научное значение. Уравнения ученого позволили нам лучше исследовать ядра атомов, поведение выродившейся материи (которое имеет место внутри некоторых типов звезд), свойства и поведение металлов – тема очевидного практического применения.

В 1933 году Ферми сформулировал теорию бета-распада (по типу радиоактивности), которая включала в себя первое качественное обсуждение нейтрино и слабых взаимодействий – и то и другое сейчас является важными темами в физике.

Начиная с 1934 года Ферми занялся бомбардировкой многих известных химических элементов нейтронами. Его эксперименты показали, что многие типы атомов были способны поглощать нейтроны, и во многих случаях в результате такой ядерной трансформации атомы становились радиоактивными.

В 1938 году за важные исследования поглощения нейтронов Ферми получил Нобелевскую премию в области физики.

В начале 1939 года Лиза Мейтнер, Отто Ган и Фриц Штрассман заявили, что поглощение нейтронов иногда вызывает расщепление атомов урана. Когда появился доклад об этом явлении, Ферми (как и несколько других ведущих физиков) сразу понял, что расщепление атома урана может освободить достаточное количество нейтронов, чтобы начать цепную реакцию. Более того, он (опять же как и некоторые другие) вскоре увидел в этой цепной реакции огромные возможности, открывающиеся перед военными. К марту 1939 года Ферми связался с военным флотом США и попытался заинтересовать командование созданием ядерного оружия. Но только через несколько месяцев, после того как Альберт Эйнштейн написал письмо по этому поводу президенту Рузвельту, Соединенные Штаты обратили внимание на атомную энергию. Когда американское правительство заинтересовалось возможностью сделать атомную бомбу, первой задачей ученых стало создание прототипа атомного реактора, чтобы убедиться в возможности самоподдерживающейся цепной реакции. Поскольку Энрико Ферми был ведущим мировым авторитетом в области исследования нейтронов и поскольку в нем объединялись таланты экспериментатора и теоретика, его выбрали руководителем группы по созданию первого в мире ядерного реактора. Сначала он работал в Колумбийском университете, потом в университете Чикаго. Именно в Чикаго 2 декабря 1942 года впервые начал действовать ядерный реактор, спроектированный и построенный под руководством Ферми. Это было настоящее начало атомной эры, поскольку человечеству впервые удалось успешно осуществить цепную реакцию.

Оглавление

Михаил Стародумов Кто придумал велосипед, или Самые популярные изобретения из прошлых веков, которые актуальны и сегодня Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg