С древнейших времён до наших дней

 

Из родословной научно-технического прогресса человечества

Введение

 

Приведённая ниже хронологическая таблица поступи научно-технического прогресса человечества охватывает миллионы лет, но лишь за последние три века — с открытием электричества и электродуги, автоматических устройств и крекинга нефти — произошёл разительный скачок, и человечество понеслось в будущее на автомобилях, самолетах, ракетах, осветило планету электричеством, связало все её уголки телефонной и радиосвязью, переложило тяжелую работу на плечи машин, автоматов, роботов, доверило утомляющие вычисления электронной технике, создало электрокомфорт в жилищах и — в конце концов, неузнаваемо изменило лик Земли, приведя свой единственный дом-планету на грань экологической катастрофы.

Не случайно курс "История развития отрасли" с 2001 года включён в подготовку специалистов-инженеров самого разного профиля.. Знание истории того, с чем будущие инженеры и учёные собираются связать свою профессиональную деятельность, прежде всего, расширяет их кругозор, знакомит с предысторией тех или иных изобретений и открытий, позволяет глубже понять значимость этих изобретений и открытий в современном мире, увидеть тенденции развития техники в перспективе.

Но это ещё не всё. Как считают ученые-экологи, внимательное изучение истории науки и техники сможет помочь обнаружить ошибки и просчеты «преобразователей природы» — бездумных технократов, когда-то стоявших перед выбором: телефонная связь по проводам или радиосвязь? многокилометровые линии электропередач от крупных ГЭС, ТЭС, АЭС или солнечные, ветряные, волновые и т. д. электростанции? химические производства с дорогими очистными сооружениями или производства замкнутого цикла? автомобиль или водородомобиль? и т. д. Осмысление прошлого опыта и знание сегодняшних плюсов и минусов НТР поможет отыскать пути в завтрашнее экологически чистое бытие, т.е. найти оптимальное сочетание между количеством механизмов, машин, автоматических систем, несомненно, облегчающих жизнь человека с одной стороны, но с другой стороны, наносящих немалый урон живой природе, ставящих под угрозу само существование человечества на планете Земля. Учёные, инженеры, техники должны понять и положить в основу своей деятельности незыблемый принцип, провозглашённый ещё Гиппократом много веков назад – "Не навреди!"

Поскольку автоматика и кибернетика (наука, зародившаяся в 50-е годы XX века, заявившая о себе в полный голос в 90-е годы XX века и вобравшая в себя автоматику в качестве одного из разделов науки об общих законах управления, называемого ныне технической кибернетикой) - это науки, использующие самые современные достижения в развитии техники, то для глубокого понимания возможностей этих наук и их значимости в жизни современного человеческого общества целесообразно совершить экскурс в историю и посмотреть, какие же достижения научно-технической мысли человечества и в какие периоды истории фактически и подготовили саму возможность возникновения этих наук.

Хронология

научно-технического прогресса человечества

(с древнейших времён до наших дней)

Около 2-х млн. лет назад — этим временем датированы найденные археологами первые примитивные каменные орудия труда.

 

Тысячелетия до н.э.

150 тысяч лет назад — люди научились пользоваться огнем.

 

15…10 тысяч лет назад (эпоха верхнего палеолита) — археологами найдено около двадцати форм различных орудий труда. Это резцы для обработки кости, свёрла, кремневые проколки, всевозможные скобели для обработки шкур, всевозможные острия, употреблявшиеся в виде ножей, наконечников копий и дротиков. Изобретены копьё-металка и гарпун. (Напомним, что палеолит – это древний каменный век. Он продолжался с возникновения человека свыше 2 млн. лет назад примерно до 10-го тысячелетия до нашей эры. Верхний палеолит – это период, приближающийся к 10-му тысячелетию до н. э. В мя для поддержания жизни человек занимался собирательством плодов и охотой.)

 

X—VIII тыс. до н. э. — начало «неолитической революции», перехода от присваивающей, «собирательной» экономики к производящей, от сбора плодов и охоты к земледелию и скотоводству.

Технические условия, позволяющие перейти от присваивающей формы хозяйства к производящей, возникли почти повсеместно, однако переход этот из-за неравномерности исторического развития осуществлялся неодновременно.

 

VII—VI тыс. до н. э. — начало обработки металлов (где конкретно это произошло, данных пока нет).

 

Конец IV тыс. до н. э. — возникновение ремесленного производства.

Изобретение гончарного круга. Изобретение стекла (данные археологии, но где конкретно сделаны изобретения, данных нет).

III тыс. до н. э. — в Индии появились первые повозки на колёсах.

Изобретены водяные часы — клепсидры (это, фактически, первое устройство для измерения времени, первый датчик времени).

 

III—II тыс. до н. э. — сооружение пирамид в Египте (до сих пор остаётся загадкой, как они были сооружены, как поднимались многотонные камни наверх при постройке и т.п.).

 

II тыс. до н. э. — по преданию, греческий изобретатель искусник Дедал создаёт игровые автоматы, паруса, столярные инструменты, а также крылья, на которых улетает с острова Крит с сыном Икаром.

 

I тыс. до н. э. — освоение железа скифами Причерноморья.

Века до н.э.

VIII век до н. э. — кузнец Главк из города Хиоса (Греция, Хиос – главный город на острове Хиос в Эгейском море) изобрёл способ паяния железа; до этого времени использовали клёпку.

VI век до н.э. — изобретение токарного станка.

 

V век до н. э. — впервые в мукомольном деле стали использовать мельницы, приводившиеся в движение сначала вручную, потом с помощью тягловой силы животных (фактически, это первая попытка человека облегчит тяжёлую физическую работу в процессе производства муки, хотя механизацией её ещё назвать нельзя, так как человеческая мышечная сила была заменена трудом животных, а не машин).

 

II век до н. э. — изобретена астролябия. (Напомним, что астролябия – это угломерный прибор, служивший до 18 в. для определения широт и долгот в астрономии, а также углов в горизонтальной плоскости при землемерных работах, т.е. измерительный прибор).

 

Около I века до н. э. — Герон Александрийский дал систематизированное изложение достижений античного мира по прикладной механике, изобрёл многие приборы и автоматы.

 

Вторая половина I века до н.э. — римский изобретатель и архитектор Витрувий изобрёл прибор для измерения расстояний – годометр. Точнее, этот прибор измерял не расстояние, а число оборотов колеса телеги за время в пути - . Но, если вычислить заранее длину окружности колеса по формуле (что уже умели люди), то умножив число оборотов на длину окружности, можно определить и расстояние, которое преодолела телега за это время, т.е. . Этот прибор Витрувий описал в своём трактате "Десять книг об архитектуре".

 

Наша эра

102 г. н. э. — человек по имени Цай Лунь (Китай) изобрёл способ получения бумаги из древесной коры, конопли, тряпья и т. п. (до этого времени бумагу получали только из отходов шелкового производства).

 

II в. — китайский астроном Чжан Хэн создал конструкцию примитивного прибора, фиксирующего сотрясение почвы — сейсмографа. Он же сконструировал армиллярную сферу — аналог небесного глобуса.

 

536 г. — в Риме изобретена так называемая судовая мельница. Здесь впервые использована энергия падающей воды для вращения водяного колеса, а вращение водяного колеса передавалось зубчатыми колесами жерновам. (Ценность этого изобретения прежде всего в том, что человек впервые применил водяной двигатель в свой деятельности вместо своей мышечной силы или силы животного, а это уже элементы механизации человеческого труда при получении муки из зерна).

 

1041—1048 гг. — первые опыты книгопечатания (имя изобретателя Би Шэн, Китай). Примечание: Первым способом множественного воспроизведения книги считается ксилография (от греч. xylon — срубленное дерево, и grapho — пишу) — гравюра на дереве. Сведения о первых печатных книгах расходятся. Есть предположения, что первый печатный (ксилографический) текст был оттиснут в Корее между 704 и 751 гг.

 

1153 г. — появились жёсткие протезы (из железа) руки человека с подпружиненными пальцами (человек пытается воспроизвести самого себя, в частности руку и присущие ей двигательные функции, т.е. это первый шаг к созданию механических людей, которые сначала назывались андроидами, потом роботами)

Средние века

Начало XIII века – в странах Европы начинает развиваться так называемая андроидная автоматика – прародительница современной робототехники. Искусные механики средневековья создают автоматы, подражающие отдельным действиям человека. Чтобы усилить впечатление, изобретатели придают автоматам внешнее сходство с человеком и поэтому называют их андроидами, т.е. человекоподобными.

1216-1246 гг. (т.е. в течение 30 лет) – немецкий изобретатель (философ и алхимик) Альберт фон Больштедт (по прозвищу Альберт Великий) создавал своего "железного человека" – привратника для открывания и закрывания дверей. (Епископ Фома Аквинский, пришедший однажды к Альберту Великому в отсутствии хозяина и столкнувшийся "лицом к лицу" с открывшим ему дверь железным человеком, воспринял его за "нечистую силу" и ударами своего посоха за 20 минут разгромил изобретение Альберта, которое тот создавал в течение 30 лет! К сожалению, чертежи, расчёты и описания этой чудной машины не сохранились.

1351 г. — в Германии изобретён первый вододействующий стан для изготовления железной проволоки (механизация труда человека при изготовлению проволоки).

XIV в. — в Европе стал известен кривошипный механизм (известно, что кривошипный механизм преобразует один вид движения в другой, например, равномерное вращательное в поступательное, неравномерное вращательное, качательное и др., сейчас известно много различных видов кривошипных механизмов, к которым относится, в том числе, и коленчатый вал);

— появились рисунки станков с очепом и ножным приводом через педаль. В 1500 году такой станок был подарен австрийскому императору Максимилиану;

— немецкий монах Бертольд Шварц изобрёл порох, хотя известно также, что уже в VII веке порох использовался в Китае.

 

XV в. — в Западной Европе широко распространяется мануфактурное производство

— появилось цепное колесо, позволяющее поднимать якорную цепь одному человеку;

— в Германии появилась самопрялка (обратите внимание на название, приставка "само" говорит о том, что прялка уже была автоматической) с колесом, мотовилом и шпулькой, в 1519 г. она была усовершенствована Леонардо да Винчи;

— Леонардо да Винчи создал водяную турбину — водяное колесо с искривленными лопатками (т.е. более эффективный водяной привод); уже в наше время в архивах обнаружены его эскизы парашюта, вертолёта и других механизмов;

— в Нюрнберге (Германия) немецким изобретателем П. Хейленом созданы первые карманные шпиндельные часы (шпиндель – с немецкого буквально переводится как "веретено", шпиндель – вращающийся вал станков с устройством для закрепления заготовок или режущих инструментов у сверлильных и фрезерных станков).