zoomit.ir - مهرداد يزداني: تاريخ انسان سرشار از نوآوري‌هايي است كه هركدام انقلابي در دانش و صنعت محسوب مي‌شوند و تصور زندگي مدرن به شكل كنوني بدون وجود آن‌ها غيرممكن است. براي آشناي با ۹ نوآوري انقلابي كه زندگي انسان را دگرگون كرده‌اند با ما همراه باشيد.

 يكي از وجوه تمايز و برتري نوع بشر، قدرت ابتكار بدون محدوديت است. با در نظر گرفتن عمر ۴/۵ ميليارد ساله‌ي كره‌ي زمين، هومو ساپينس (انسان هوشمند- انسان مدرن) با حدود ۲۰۰ هزار سال سن گونه‌اي جوان يا حتي نوپا محسوب مي‌شود ولي در همين مدت كوتاه به لطف رؤياپردازي و قدرت اراده براي تحقق آن، موفق به خلق شگفتي‌هاي بي‌شماري شده است. در سير پيشرفت انسان كه از كوبيدن قطعه‌اي سنگ به زمين و ساخت اولين ابزار برنده براي شكار و دفاع آغاز شد و با اختراع چرخ، ساخت مريخ‌نورد، اينترنت و ... ادامه پيدا كرده است، چندين نقطه‌ي عطف به چشم مي‌خورد كه هركدام نقشي كليدي و متحول كننده در زندگي انسان دارند و بدون ترديد مي‌توان آن‌ها را نوآوري‌ انقلابي دانست.

چرخ

قبل از اختراع چرخ در حدود ۳۵۰۰ سال قبل از ميلاد، توانايي انسان براي حمل بار در خشكي بسيار محدود بود. به گفته‌ي ديويد آنتوني پروفسور انسان‌شناسي در كالج هارتويك، ظاهرا مشكل اصلي اين نوآوري، ساخت چرخ نبود و چالش واقعي در موقع متصل كردن اين استوانه‌هاي غلطان به وسايل حمل‌ونقل مورداستفاده در آن زمان در مقابل انسان قرار گرفت.

نوآوري اصلي، ايده‌ي خلاقانه ساخت چرخ به همراه محور چرخ محسوب مي‌شد كه ساخت اين مجموعه با مشكلات زيادي همراه بود. به‌عنوان‌مثال براي عملكرد صحيح و بدون نقص، چرخ و محور بايد دايره‌هاي كامل و بي‌نقص و دقيقا هم‌مركز مي‌بودند. اندازه‌ي دقيق محور نيز مشكل بزرگ ديگري در ساخت اين مجموعه بود. قطر محور چرخ بايد دقيقا به اندازه‌اي بود كه بعد از اتصال، مانعي براي حركت روان چرخ نباشد و از طرف ديگر به‌راحتي از محل خود خارج نشود.

به هر شكل به لطف پشتكار و دقت تحسين‌برانگيز اجداد ما در حل اين مشكلات، چرخ اختراع شد و با تسهيل حمل‌ونقل كالا به بازار و مهياكردن امكان سفرهاي طولاني، انقلابي در كشاورزي و اقتصاد به وجود آورد. در حال حاضر هنوز چرخ يكي از حياتي‌ترين عوامل در زندگي مدرن است و بسياري از جنبه‌هاي فناوري مدرن به اين اختراع چند هزارساله بستگي دارند.

ميخ

بد نيست بدانيد كه بدون اختراع ميخ شايد هيچ وقت شهرنشيني و تمدن براي انسان امكان‌پذير نمي‌شد. اين اختراع به‌ظاهر كوچك ولي بسيار مهم، به بيش از ۲۰۰۰ سال پيش در دوران امپراتوري روم باستان بازمي‌گردد؛ زماني كه انسان براي اولين بار به توانايي شكل‌دهي فلزات به كمك حرارت دست پيدا كرد. تا پيش از اختراع ميخ، سازه‌هاي چوبي با ايجاد اشكال هندسي متناظر و پيچيده در محل اتصال قطعات چوب (مشابه دو قطعه از يك پازل) ساخته مي‌شدند كه گذشته از زمان‌بر بودن، سختي بسيار و هزينه سنگين، استحكام زيادي براي مقاومت در برابر عوامل طبيعي نداشتند.

 بر اساس تحقيقات دانشگاه ورمونت تا اواخر قرن ۱۸ و اوايل قرن ۱۹ ميلادي ميخ‌هاي دست‌ساز آهنگري مورداستفاده قرار مي‌گرفتند. اين نوع ميخ عبارت بود از يك ميله‌ي آهني با سطح مقطع مربعي كه با حرارت دادن و ضربات متعدد پتك به يك منشور چهاروجهي نوك‌تيز تبدل مي‌شد. در اين دوره ماشين‌هاي توليد ميخ نيز تدريجا پا به عرصه مي‌گذاشتند. بعد از كشف روش توليد انبوه فولاد به‌وسيله‌ي هنري بسمر (Henry Bessemer) صنعت توليد ميخ نيز پيشرفت كرد و در سال ۱۸۸۶، ۱۰ در صد از ميخ‌هاي آهني مورداستفاده در ايالات‌متحده با نمونه‌هاي فولادي جايگزين شدند و تا سال ۱۹۱۳ اين ميزان تا ۹۰ درصد افزايش پيدا كرد.

 گفته مي‌شود كه پيچ به‌عنوان يكي از زيرشاخه‌هاي ميخ با استحكام بسيار بيشتر ولي كاربرد سخت‌تر، ۳ قرن پيش از ميلاد توسط ارشميدس اختراع شده است.

قطب‌نما

در دوران باستان دريانوردان به كمك ستاره‌ها جهت حركت خود را تعيين مي‌كردند ولي اين روش محدوديت‌هاي زيادي داشت. به‌عنوان‌مثال در طول روز يا شب‌هاي ابري ستاره‌ها قابل‌رؤيت نيستند كه به همين دليل سفر دريايي طولاني‌مدت با تكيه بر جهت‌يابي ستاره‌اي بسيار ناامن و غيرقابل اطمينان بود. اولين قطب‌نما بين قرن ۹ تا ۱۱ ميلادي توسط چيني‌ها ساخته شد. در اين قطب‌نما از سنگ‌آهن با خاصيت مغناطيسي طبيعي استفاده شده؛ قابليتي كه چيني‌ها بعد از قرن‌ها مطالعه و تحقيق به آن پي برده بودند. با فاصله كوتاهي اين نوآوري توسط اروپايي‌ها و اعراب براي جهت‌يابي قابل‌اطمينان در سفرهاي دريايي مورد استفاده قرار گرفت و به عامل مهمي در رونق گرفتن تجارت دريايي تبديل شد و به دنبال آن عصر تازه‌اي از اكتشاف سرزمين‌هاي ناشناخته را پايه‌گذاري كرد.

دستگاه چاپ

 دستگاه چاپ در سال ۱۴۴۰ توسط يوهانس گوتنبرگ اختراع شد. اين نابغه‌ي پيشرو از يك روش قالب‌ريزي دستي جديد استفاده كرد كه امكان ساخت سريع مكانيسم فلزي با قطعات متحرك را فراهم مي‌كرد. البته قبل از او افراد ديگري ازجمله چند مبتكر چيني و كره‌اي مكانيسم‌هاي فلزي با قطعات متحرك براي چاپ ساخته بودند ولي دستگاه گوتنبرگ اولين مكانيسمي بود كه از قابليت رساندن جوهر به كاغذ توسط قطعات فلزي متحرك بهره مي‌برد. جوهر مورداستفاده در دستگاه چاپ (تركيبي از روغن بزرك و دوده) نيز توسط گوتنبرگ ساخته شد.

به كمك دستگاه گوتنبرگ سرعت چاپ كتاب به شكل شگفت‌انگيزي افزايش پيدا كرد و به‌اين‌ترتيب امكان گسترش سريع دانش از طريق نوشته به سراسر جهان براي اولين بار فراهم شد. به كمك اين نوآوري تا پايان قرن ۱۵ ميلادي بيش از ۲۰ ميليون جلد كتاب در اروپاي غربي چاپ و منتشر شد.

موتور درون‌سوز

در موتور درون‌سوز يا موتور احتراق داخلي، احتراق سوخت باعث ايجاد گازهايي داغ و پرانرژي مي‌شود كه انرژي آن‌ها به‌صورت غيرمستقيم به پيستون‌هاي خودرو منتقل شده و آن را به حركت درمي‌آورد. به‌اين‌ترتيب موتور درون‌سوز را مي‌توان مبدل انرژي شيميايي به كار مكانيكي دانست. چندين دهه نوآوري مهندسي و كار علمي سرانجام در نيمه‌ي دوم قرن ۱۹ ميلادي به ساخت موتور درون‌سوز منجر شد و عصر فناوري را آغاز كرد كه شاخص‌ترين جنبه‌هاي آن خودروهاي مدرن و هواپيما هستند.

تلفن

در سال ۱۸۷۶ الكساندر گراهام بل با به ثمر رساندن نوآوري‌هاي پيشگامان فناوري انتقال صدا به كمك الكتريسيته (كه بسياري از آن‌ها بعد از تجاري شدن تلفن از گراهام بل شكايت كردند) موفق شد اختراع تلفن الكتريكي را به نام خود ثبت كند. تصوير فوق طرحي است كه او به درخواست ثبت اختراع خود ضميمه كرده بود.

گراهام بل ايده‌ي خود را از تلاش‌هاي مستمر براي آموختن صحبت كردن به افراد ناشنوا و همين‌طور مشكل شنوايي مادرش گرفت. او اولين تلفن را «ماشين الكترونيكي گويا» نام‌گذاري كرده بود. اختراع بل به‌سرعت گسترش پيدا كرد و به انقلابي در تجارت جهاني و ارتباطات بين‌المللي تبديل شد. الكساندر گراهام بل در آگوست ۱۹۲۲ درگذشت و شركت  مخابرات ايالات‌متحده براي بزرگداشت او به مدت يك دقيقه سرويس‌دهي تلفني اين كشور را كاملا متوقف كرد.

لامپ رشته‌اي

به‌صورت طبيعي فعاليت انسان به روشنايي روز محدود مي‌شود و تاكنون هر نوع پيشرفتي كه در ساعات تاريك شبانه‌روز حاصل شده، مديون اختراع لامپ برق است. در اختراع لامپ برق در اولين دهه‌ي قرن نوزدهم، نوابغ و پيشگامان زيادي دخيل بودند ولي اعتبار آن در تاريخ به نام توماس اديسون ثبت شده است؛ زيرا او اولين كسي بود كه تا سال ۱۸۷۹ اولين سيستم فعال روشنايي شهري شامل يك ژنراتور، شبكه سيم‌كشي و لامپ‌هاي رشته‌اي (تصوير فوق) را به بهره‌برداري تجاري رساند.

اختراع لامپ رشته‌اي و روشن شدن منازل در طول شب تأثيرات بسيار وسيعي و گاها غيرمنتظره در زندگي امروزي به وجود آورده كه شايد بارزترين آن‌ها تغيير الگوي خواب در جوامع مدرن است. قبل از اختراع لامپ، تاريك شدن هوا به معناي رسيدن ساعت خواب بود ولي اكنون هيچ محدودتي وجود ندارد و به‌صورت تئوري اين اختراع ساعات بهره‌وري انسان را به دو برابر افزايش داده است.

پني‌سيلين

 ماجراي اختراع پني‌سيلين يكي از مشهورترين داستان‌هاي تاريخ است. در سال ۱۹۲۸ يك دانشمند اسكاتلندي به نام الكساندر فلمينگ متوجه شد كه درپوش يكي از پتري‌هاي (ظرف آزمايشگاهي براي كشت باكتري) آزمايشگاهش به‌صورت تصادفي نيمه‌باز مانده و بعضي از قسمت‌هاي نمونه‌ي موجود در اين پتري كپك زده‌است. با بررسي باكتري‌هاي كشت داده‌شده در پتري، فلمينگ كشف كرد كه در قسمت‌هاي آلوده به كپك همه‌ي باكتري‌ها كشته شده‌اند و در تحقيقات بعدي مشخص شد كه كپك قاتل باكتري حاصل فعاليت نوعي قارچ به نام پنيسيليوم است. دو دهه بعد از اين كشف شيميدان‌ها توانستند پني‌سيلين خالص را از كپك استخراج كنند و بدون اينكه صدمه‌اي به بيمار وارد شود آن را براي نابودي بسياري از عفونت‌هاي باكتريايي به كار ببرند.

در سال ۱۹۴۴ پني‌سيلين به توليد انبوه تجاري رسيد و بعد از عرضه‌ي آن طيف وسيعي از بيماري‌هاي عفوني كه غالبا كشنده بودند، به‌راحتي درمان مي‌شدند. البته اين دارو نيز عوارض جانبي دارد و ۱۰ درصد انسان‌ها واكنش‌هاي آلرژيك ناخوشايندي به آن نشان مي‌دهند ولي با اين وجود هنوز هم يكي از مفيدترين داروهاي ساخت بشر است كه بدون آن دنياي امروزي شكل ديگري داشت.

اينترنت

آخرين نوآوري انقلابي اين فهرست واقعا نيازي به معرفي ندارد. اين شبكه‌ي جهاني كامپيوترهاي متصل كه اينترنت ناميده مي‌شود، شالوده‌ي عصر فناوري است و به معناي واقعي ميلياردها انسان در سراسر كره زمين را به ساده‌ترين شكل ممكن به يكديگر مرتبط مي‌كند. اينترنت ثمره‌ي تلاش عده‌ي زيادي از افراد بلندپرواز و نوآور است ولي معمولا از يك مبتكر پيشتاز در علوم كامپيوتري به نام لورنس رابرتز به‌عنوان مخترع آن نام برده مي‌شود. در دهه هفتم قرن بيستم او به همراه گروهي از دانشمندان علوم كامپيوتري شاغل در آرپا (آژانس پروژه‌هاي تحقيقاتي پيشرفته - ARPA) متعلق به وزارت دفاع ايالات‌متحده، يك شبكه ارتباطي براي متصل كردن كامپيوترهاي مورداستفاده در اداره ايجاد كردند و آن را آرپانت (ARPANET) ناميدند. آرپانت براي برقراري ارتباط بين كامپيوترها از يك روش انتقال اطلاعات به نام «packet switching» استفاده مي‌كرد كه رابرتز در يكي از پروژه‌هاي كامپيوتري پيشين خود آن را ايجاد كرده بود. آرپانت تدريجا به شبكه‌اي همه‌گير تبديل شد كه امروزه اينترنت نام دارد و بستر عصر ديجيتال و آينده‌ي آن به شمار مي‌آيد.