10 phát minh thay đổi thế giới

Mèo Cọp

“This world is merciless.”
Thành viên thân thiết
Tham gia
25/11/2012
Bài viết
351
(kenhsinhvien.vn) Cuộc sống của chúng ta sẽ không như bây giờ nếu không có những phát minh này.

Bóng đèn điện là một trong những phát minh làm thay đổi thế giới. Ảnh: Gualtiero Boffi/EyeEm/Getty.

Bóng đèn điện là một trong những phát minh làm thay đổi thế giới. Ảnh: Gualtiero Boffi/EyeEm/Getty.

Con người đã hằng mơ ước và tạo ra nhiều phát minh tuyệt vời, đôi khi là cả những phát minh không đúng mực. Từ giây phút có một người đập hòn đá xuống đất để tạo ra công cụ sắc bén đầu tiên, cho đến sự ra đời của bánh xe và sự phát triển của tàu thăm dò sao Hoả và Internet, một số tiến bộ then chốt nổi bật đã trở thành những tiến bộ vượt bậc nhất. Sau đây là những phát minh hàng đầu quan trọng nhất mọi thời đại, cùng nền tảng khoa học phía sau và cách chúng được khai sinh.

BÁNH XE

Ảnh: James Steidl/Shutterstock.

Ảnh: James Steidl/Shutterstock.​

Trước khi bánh xe được phát minh năm 3500 TCN, số lượng đồ đạc và khoảng cách có thể vận chuyển trên đất liền bị giới hạn rất nhiều. Bản thân bánh xe không phải là phần khó nhất của “việc phát minh ra bánh xe”. Đến khi phải kết nối sàn xe tĩnh vào xi lanh quay thì mọi thứ mới trở nên khó nhằn hơn.

Điểm sáng ở đây là khái niệm bánh xe và trục xe. Nhưng làm ra nó không dễ dàng. Ví dụ, lỗ ở tâm bánh xe và đầu của trục cố định phải gần như tròn và nhẵn tuyệt đối. Kích thước của trục cũng là một yếu tố quan trọng, cũng như độ vừa vặn của nó bên trong lỗ (không quá chặt cũng không quá lỏng).

Công việc gian nan đã được đền đáp xứng đáng. Xe thồ có bánh đã tạo đà phát triển cho nông nghiệp và thương mại thông qua vận chuyển hàng hoá giữa các thị trường, cũng như làm giảm gánh nặng của khách du lịch xa. Ngày nay bánh xe rất quan trọng với cuộc sống của chúng ta. Bánh xe có mặt ở mọi thứ từ đồng hổ đến phương tiện giao thông và tua bin.


ĐINH

Ảnh: alexcoolok/Shutterstock.

Ảnh: alexcoolok/Shutterstock.​

Phát minh quan trọng này đã có từ hơn 2000 năm trước vào thời La Mã cổ đại và chỉ trở nên khả thi sau khi con người phát triển thuật đúc và rèn kim loại. Trước đây những công trình bằng gỗ phải được xây dựng bằng các tấm ván liền kề ghép vào nhau, quá trình thi công vất vả hơn rất nhiều.

Trước những năm 1790 và đầu những năm 1800, những chiếc đinh rèn thủ công vẫn là tiêu chuẩn. Người thợ rèn sẽ đun nóng một thanh sắt vuông và tán búa vào 4 cạnh để tạo đầu nhọn. Máy sản xuất đinh xuất hiện giữa những năm 1790 và đầu những năm 1800. Công nghệ chế tác đinh tiếp tục tiến bộ. Sau khi Henry Bessemer phát minh ra quy trình sản xuất hàng loạt thép từ sắt, đinh sắt trước đó ít dần đi và đến năm 1886, 10% lượng đinh của Hoa Kỳ được sản xuất từ dây thép mềm. Đến năm 1913, 90% lượng đinh sản xuất ở Hoa Kỳ đều từ dây thép.

Trong khi đó, tương truyền rằng đinh vít (loại đinh chắc hơn nhưng khó lắp hơn) là do học giả người Hy Lạp Archimedes phát minh ra vào thế kỷ 3 TCN, nhưng cũng có thể nó đã được triết gia trường phái Pythagore Archytas xứ Tarentum phát minh.


LA BÀN

Bản sao chiếc la bàn đầu tiên trên thế giới. Ảnh: richcano/Getty.

Bản sao chiếc la bàn đầu tiên trên thế giới. Ảnh: richcano/Getty.

Thuỷ thủ thời xa xưa dùng sao trời để định hướng, nhưng phương pháp này không hiệu quả vào ban ngày hay những đêm có nhiều mây, khiến việc ra khơi nguy hiểm hơn.

Chiếc la bàn đầu tiên được phát minh ở Trung Hoa vào thời nhà Hán giữa thể kỷ 2 TCN và thế kỷ 1. La bàn đầu tiên được làm từ đá nam châm, một khoáng thạch sắt có từ tính tự nhiên, những đặc tính hấp dẫn của loại sắt này đã được nghiên cứu hàng trăm năm. Tuy nhiên đến thời nhà Tống giữa thế kỷ 11 và 12 nó mới được sử dụng lần đầu tiên.

Không lâu sau, công nghệ này du nhập vào phương tây qua giao thương hàng hải. La bàn giúp các thuỷ thủ định hướng chính xác hơn khi ra khơi, mở ra chân trời khám phá và phát triển thương mại toàn cầu sau đó. Ngày nay la bàn vẫn là công cụ được sử dụng rộng rãi, nó đã vĩnh viễn thay đổi tri thức và hiểu biết của ta về Trái Đất.


IN ẤN

Tranh khắc thế kỷ 19 vẽ cảnh Gutenberg đang in trang Kinh thánh đầu tiên. Ảnh: Roger Viollet/Getty Images.

Tranh khắc thế kỷ 19 vẽ cảnh Gutenberg đang in trang Kinh thánh đầu tiên. Ảnh: Roger Viollet/Getty Images.

Nhà phát minh người Đức Johannes Gutenberg đã phát minh ra thiết bị in ấn vào khoảng năm 1440-1450. Chìa khoá cho sự xuất hiện đó là khuôn thủ công, một kỹ thuật đúc khuôn mới giúp tạo ra nhanh chóng một số lượng lớn khuôn in rời kim loại. Dù những nhà phát minh trước ông, gồm cả ở Trung Quốc và Triều Tiên đã phát triển khuôn in rời từ kim loại, nhưng Gutenberg là người đầu tiên tạo ra quy trình cơ khí hoá giúp chuyển mực in (mà ông làm từ dầu lanh và bồ hóng) từ khuôn in rời lên giấy.

Với quy trình khuôn in rời này, thiết bị in ấn đã tăng tốc số lượng sách xuất bản lên theo cấp số nhân, dẫn đến sự truyền bá tri thức sâu rộng và nhanh chóng đầu tiên trong lịch sử. Trong quyển sách “Cuộc cách mạng in ấn ở châu Âu đầu thời kỳ hiện đại” của mình, nhà sử học quá cố Elizabeth L. Eisenstein đã viết, những công xưởng “máy in” sẽ có mặt khắp các trung tâm thị chính quan trọng vào năm 1500”. Người ta ước tính có đến 20 triệu quyển sách đã được in ở Tây Âu đến năm 1500, dù Eisenstein ước tính con số đó chỉ vào khoảng 8 triệu.

Trong số nhiều phát minh, thiết bị in ấn đã cho phép dân chúng tiếp cận nhiều hơn với Kinh thánh, dẫn đến những cách diễn giải khác nhau, như kinh thánh của Martin Luther (tác giả của “95 luận đề”), một tài liệu được in đến hàng trăm ngàn bản, đã châm ngòi cho phong trào Kháng cách.


ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Ảnh: Zephyris/Creative Commons.

Ảnh: Zephyris/Creative Commons.​

Ở những động cơ này, quá trình đốt nhiên liệu giải phóng ra khí có nhiệt độ cao, khi khí giãn nở sẽ tạo ra lực đẩy piston làm piston chuyển động. Như vậy, động cơ đốt trong chuyển năng lượng hoá học thành công cơ học. Nhiều nhà khoa học có thâm niên làm kỹ thuật hàng chục năm đã thiết kế nên động cơ đốt trong có kiểu dáng hiện đại vào nửa sau thế kỷ 19. Động cơ đốt trong đã mở ra thời đại công nghiệp, cũng như giúp nhiều loại máy móc khác ra đời như xe hiện đại và máy bay.

Trên ảnh là các bước hoạt động của động cơ đốt trong 4 kỳ. Các kỳ gồm có: 1) Kỳ nạp – không khí và nhiên liệu hơi đi vào. 2) Kỳ nén – nhiên liệu hơi và không khí bị nén và đốt cháy. 3) Kỳ đốt – nhiên liệu bị đốt cháy và piston bị đẩy xuống dưới, truyền năng lượng cho máy. 4) Kỳ xả – khí thải được xả ra ngoài.


ĐIỆN THOẠI

1644138224579.png

Một số nhà phát minh đã đi tiên phong trong lĩnh vực truyền giọng nói điện tử. Nhiều người trong số đó về sau đã đệ đơn kiện quyền sở hữu trí tuệ khi điện thoại được sử dụng rộng khắp. Nhưng chính nhà phát minh người Scotland Alexander Graham Bell mới là người đầu tiên được trao bằng sáng chế điện thoại điện tử vào năm 1876 (Sơ đồ bằng sáng chế của ông được vẽ trên ảnh). Ba ngày sau, Bell đã thực hiện cuộc gọi đầu tiên cho phụ tá của mình là Thomas Watson và nói “Ông Watson, hãy đến đây. Tôi muốn gặp ông”.

Gia đình của Bell là những người đã truyền cảm hứng cho ông về điện thoại. Cha ông dạy cách giao tiếp cho người khiếm thính, mẹ ông là một nhạc sĩ tài năng về sau bị mất thính giác và vợ ông Mabel (kết hôn năm 1877) đã bị điếc từ lúc lên năm. Phát minh này đã thành công nhanh chóng và cách mạng hoá hoạt động kinh doanh và truyền thông toàn cầu. Khi Bell qua đời năm 1922, tất cả dịch vụ điện thoại ở Hoa Kỳ và Canada đã tạm dừng hoạt động trong 1 phút để tri ân ông.


BÓNG ĐÈN ĐIỆN

Ảnh: Terren/Creative Commons.

Ảnh: Terren/Creative Commons.​

Bóng đèn điện được phát minh đã làm thay đổi thế giới của chúng ta, loại bỏ sự phụ thuộc của ta vào nguồn sáng tự nhiên, cho phép chúng ta làm việc hiệu quả bất kể thời gian đêm ngày. Một số nhà phát minh giữ vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ vượt trội này trong những năm 1800. Nhưng Thomas Edison là nhà phát minh có công hàng đầu vì ông đã tạo ra một hệ thống chiếu sáng hoạt động hoàn hảo, gồm máy phát điện và hệ thống dây dẫn cũng như bóng đèn dây tóc cacbon (như ảnh) vào năm 1879.

Bên cạnh việc khởi xướng sử dụng điện tại gia ở phương tây, phát minh này cũng có hệ quả bất đắc dĩ là thay đổi giờ giấc sinh hoạt của mọi người. Thay vì đi ngủ khi đêm xuống (vì không có gì khác để làm) và ngủ đứt quãng suốt đêm xen kẽ với thời gian thức, giờ đây chúng ta chỉ thức ngoại trừ 7-8 tiếng đồng hồ được phân bổ cho việc ngủ, và được ngủ ngon giấc trong một lần.


PENICILLIN

Alexander Fleming trong phòng thí nghiệm của mình. Ảnh: Bettmann cung cấp.

Alexander Fleming trong phòng thí nghiệm của mình.

Penicillin là một trong những phát hiện nổi tiếng nhất trong lịch sử. Năm 1928, nhà khoa học người Scotland Alexander Fleming đã để ý đến một đĩa Petri chứa vi khuẩn trong phòng thí nghiệm có nắp vô tình để mở. Mẫu vật đã bị nhiễm nấm mốc, và nấm mốc có ở đâu, vi khuẩn ở đó đều chết. Nấm mốc kháng sinh ấy hoá ra là nấm Penicillium, và 20 năm sau, các nhà hoá học đã tinh chế loại nấm ấy và điều chế ra thuốc penicillin giúp chống lại nhiều loại vi khuẩn gây nhiễm trùng ở người mà không gây hại cho bệnh nhân.

Penicillin được sản xuất hàng loạt và quảng bá năm 1944. Tấm áp phích được dán trên hòm thư trên vỉa hè khuyến cáo các quân nhân trong Thế Chiến II nên dùng thuốc penicillin để tự trị bệnh hoa liễu.

Theo một nghiên cứu công bố năm 2003, cứ 10 người thì có khoảng 1 người có phản ứng dị ứng với penicillin, nhưng ngay cả vậy, phần lớn những người này vẫn có thể dung nạp được thuốc.


BIỆN PHÁP TRÁNH THAI

Viên thuốc tránh thai đơn pha kết hợp thời kỳ đầu, năm 1960. Ảnh: SSPL/Getty Images.

Viên thuốc tránh thai đơn pha kết hợp thời kỳ đầu, năm 1960. Ảnh: SSPL/Getty Images.

Không chỉ thuốc tránh thai, bao cao su và các biện pháp tránh thai khác đã châm ngòi nên cuộc cách mạng t.ình d.ục ở các nước phát triển, cho phép nam giới và nữ giới có thể quan hệ để giải trí thay vì để sinh con. Các biện pháp tránh thai cũng làm giảm đáng kể số con trung bình tính trên mỗi phụ nữ ở các nước sử dụng. Với ít miệng ăn hơn, các gia đình ngày nay đã có mức sống cao hơn và có thể nuôi dưỡng con tốt hơn. Trong khi đó trên phương diện toàn cầu, thuốc tránh thai đang giúp dân số giảm dần. Dân số của chúng ta có thể sẽ ổn định vào cuối thế kỷ này. Một số biện pháp tránh thai như bao cao su cũng hạn chế sự lây lan của các bệnh lây qua đường t.ình d.ục.

Biện pháp tránh thai tự nhiên và bằng thảo dược đã được sử dùng hàng ngàn năm qua. Bao cao su đã tồn tại dưới nhiều kiểu dáng từ thời cổ đại. Bao bằng cao su được phát triển vào thế kỷ 19.

Các nhà khoa học đang tiếp tục đạt được những tiến bộ trong việc kiểm soát sinh sản. Một số phòng thí nghiệm còn theo đuổi nghiên cứu “thuốc tránh thai” cho nam.


INTERNET

1644138353232.png

Internet là hệ thống mạng lưới máy tính kết nối toàn cầu được hàng triệu người sử dụng khắp thế giới. Vào những năm 1960, một nhóm các nhà khoa học máy tính làm việc cho Cục Dự án Nghiên cứu Mở rộng (ARPA) của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã tạo ra một mạng lưới kết nối các máy tính trong cục gọi là ARPANET, tiền thân của internet. Mạng lưới này sử dụng phương pháp truyền dữ liệu gọi là “chuyển mạch gói”, được Lawrence Roberts, một thành viên của nhóm, phát triển dựa trên công trình trước đó của các nhà khoa học khác.

Công nghệ này được hai nhà khoa học Robert Kahn và Vinton Cerf mở rộng vào những năm 1970. Họ là những người đã phát triển hai giao thức truyền thông quan trọng cho internet là Giao thức Kiểm soát Đường truyền (TCP) và Giao thức Internet (IP). Với hai phát minh trên, Kahn và Cerf thường được ca ngợi là “những nhà phát minh ra internet”.

Năm 1989, internet phát triển xa hơn nhờ vào phát minh World Wide Web của nhà khoa học máy tính Tim Berners-Lee khi ông làm việc tại CERN (Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu). Theo CERN, “ý tưởng cơ bản của WWW là hợp nhất các công nghệ đang phát triển của máy tính, mạng lưới dữ liệu và siêu văn bản thành một hệ thống thông tin toàn cầu mạnh mẽ và dễ sử dụng”. Sự phát triển của WWW đã mở ra thế giới internet cho mọi người và gắn kết thế giới lại với nhau theo một cách vô tiền khoáng hậu.


Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo Live Science)
 
×
Quay lại
Top