از ابداع چرخ تا پرتاب مریخ‌نوردها، همه این‌ها پیشرفت‌هایی انقلابی در زندگی بشر به شمار می‌روند. برخی اختراعات در لحظه و بنا به شرایط نیاز صورت گرفته‌اند، ولی اکثر آن‌ها ایده‌های خلاقانه‌ای بودند که از ذهن خلاق مکتشفان برآمده و در طول دهه‌ها پرورش داده شده‌اند.
به گزارش خبرآنلاین، انسان به‌صورت ذاتی کنجکاو و خلاق است؛ این دو ویژگی اصلی بشر است که ما را به سمت پیشرفت‌های علمی و تکنولوژیک بی‌شماری سوق داده. اجداد اولیه ما برای ساختن اولین ابزارها، سنگ را بر زمین می‌کوبیدند تا اولین شی تیز را درست کنند و از همانجا روند خلاقیت‌های بشر ادامه یافت.
در این مقاله قصد داریم تا به بررسی بیست ابداع برتر بشریت بپردازیم. با ما همراه باشید:
قبل از اختراع چرخ در ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، انسان‌ها ایده محدودی در مورد جابجا کردن وسایل داشتند. دیوید آنتونی استاد انسان‌شناسی کالج هارتویک دراین باره گفته: «وقتی بحث اتصال یک پلتفرم غیرمتحرک به استوانه غلتان مطرح شد، کار برای بشر دشوار گردید. درخشش اصلی در مفهوم چرخ و محور بود البته که ساخت آن واقعا کار دشواری بود.»
ین تلاش‌ها در نهایت نتیجه داد و با ابداع چرخ، گاری‌های چرخدار، کالا‌ها و انسان‌ها را به مسافت‌های دور می‌بردند و کشاورزی و تجارت راحت‌تر شد.
در زندگی امروز هم چرخ‌ها نقشی حیاتی ایفا می‌کنند و تقریبا همه جا، از داخل ساعت گرفته تا اتومبیل‌ها و توربین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
یوهان گوتنبرگ آلمانی در بین سال‌های ۱۴۴۰ تا ۱۴۵۰ دستگاه چاپ را اختراع کرد و کلید موفقیت او، قالب دستی بود؛ تکنیک قالب‌گیری جدیدی که امکان ایجاد سریع تعداد بالایی از انواع متحرک فلزی را فراهم کرد.
البته قبل از او، مخترعانی از چین و کره، غلتک‌های متحرکی از فلز ساخته بودند، ولی گوتنبرگ اولین نفری بود که روند انتقال جوهر بر روی کاغذ را مکانیزه کرد. بدین ترتیب سرعت چاپ افزایش چشمگیری یافت و امکان چاپ کتاب فراهم شد و در نتیجه علم برای اولین بار با سرعتی فزاینده گسترش پیدا کرد. طبق برآورد الیزابت ایزنشتاین در کتابی به نام "انقلاب پاپ در اروپای مدرن اولیه"، با اختراع دستگاه چاپ، در سال ۱۵۰۰، سالانه ۸ میلیون کتاب در غرب اروپا منتشر می‌شد.
یکی ازمعروف‌ترین اکتشافات تاریخ در سال ۱۹۲۸رخ داد. در آن زمان محققی اسکاتلندی به نام الکساندر فلمینگ، متوجه ظرفی پر از باکتری در آزمایشگاهش شد که درب آن به‌صورت تصادفی باز مانده بود. نمونه، به یک کپک آلوده شده بود و هر جا که کپک بود، باکتری‌ها در آنجا مرده بودند. این کپک آنتی‌بیوتیک، تبدیل به قارچ پنیسیلیوم می‌شد.
او در طول دو دهه، توانست تا از آن داروی پنی‌سیلین را بسازد که بدون آنکه به بدن انسان آسیبی بزند، توانست تا با تعداد زیادی از عفونت‌های باکتریایی مبارزه کند. در سال ۱۹۴۴ پنی‌سیلین به تولید انبوه رسید. از هر ده نفر، یک نفر به پنی‌سیلین آلرژی دارند.
در دوران باستان، دریانوردان از ستاره‌ها برای ناوبری بهره می‌بردند، ولی این روش در آب و هوای ابری قابل استفاده نبود و سفر را با خطرات زیادی همراه می‌کرد.
اولین قطب‌نما بین قرن دوم قبل از میلاد و قرن اول بعد از میلاد مسیح در چین اختراع شد و از سنگ لودستون که سنگ آهنی است که به‌طور طبیعی مغناطیسی شده ساخته شده بود. اولین بار در قرن‌های ۱۲ و ۱۳ از قطب‌نما برای ناوبری استفاده شد.
قطب‌نما درک و دانش ما از کره زمین را برای همیشه متحول کرد و هنوز هم به‌عنوان ابزاری کاربردی مورد استفاده است.
اختراع لامپ، وابستگی بشر به نور طبیعی را از بین برد و به ما این امکان را داد تا هر زمان در طول روز و شب بتوانیم به فعالیت بپردازیم. افراد زیادی در این اختراع انقلابی در سده ۱۸۰۰ نقش داشتند؛ توماس ادیسون به‌عنوان مخترع اولین نسخه لامپ شناخته می‌شود که سیستمی کاربردی برای روشنایی را در سال ۱۸۷۹طراحی کرد که شامل ژنراتور و سیم‌کشی و لامپ رشته کربنی بود.
این اختراع در کنار روشن کردن خانه‌ها، تاثیر عمیقی در دنیای غرب داشت و الگوی خواب افراد را دستخوش تغییرات چشمگیری کرد.
چندین مخترع پیشگام بر روی انتقال صدای الکترونیکی فعالیت‌های زیادی انجام دادند، ولی در نهایت این گراهام بل اسکاتلندی بود که توانست حق ثبت اختراع تلفن الکتریکی را در سال ۱۸۷۶ به نام خود بزند. بل، اولین تماس تلفنی را با دستیارش توماس واتسون برقرار کرد و به او گفت: «آقای واتسون، اینجا بیا، می‌خواهم تو را ببینم.»
ایده بل برای ساخت تلفن، تحت‌تاثیر خانواده‌اش شکل گرفت. پدر او فن بیان تدریس می‌کرد و استاد آموزش صحبت کردن به ناشنوایان بود. مادرش هم که یک موسیقی‌دان ماهر بود، در اواخر عمر، شنوایی‌اش را از دست داده بود و همسرش میبل که در سال ۱۸۷۷ بااو ازدواج کرده بود، از پنج سالگی ناشنوا بود.
اختراع تلفن به سرعت دنیا را تکان داد و انقلابی عظیم در تجارت و ارتباطات جهانی به پا کرد. با مرگ بل در سال ۱۹۲۲، تمام سرویس‌های تلفنی در آمریکا و کانادا به احترام او، برای یک دقیقه متوقف شدند.
در این موتورها، از احتراق سوخت، گازی با دمای بالا آزاد می‌شود که با انبساط، نیرویی به پیستون وارد کرده و آن را به حرکت در می‌آورد. بدین ترتیب موتور‌های احتراقی، انرژی شیمیایی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند. دهه‌ها مهندسی توسط چندین محقق، منجر به طراحی موتور احتراق داخلی شد که در نیمه دوم قرن نوزدهم، شکل مدرن امروزی به خود گرفت و امکان اختراع انواع اتومبیل و هواپیما‌های مدرن را فراهم کرد.
علاوه بر قرص‌های ضدبارداری، کاندوم و دیگر روش‌های ضدبارداری، اکتشافاتی انقلابی در دنیا به شمار می‌آیند که باعث کنترل نرخ جمعیت در کشور‌ها می‌شوند. با کنترل جمعیت، استاندارد‌های زندگی در جهان افزایش یافته و خانواده‌ها می‌توانند امکانات بیشتری را برای فرزندانشان فراهم کرده و در ابعاد بین‌المللی هم دارو‌های ضدبارداری، به کنترل جمعیت کمک زیادی می‌کنند.
در قرون گذشته از روش‌های طبیعی و گیاهی متعددی برای پیشگیری از بارداری استفاده می‌شد. حالا دانشمندان همچنان در حال یافتن راهکار‌هایی برای کنترل جمعیت هستند که از جمله آن‌ها می‌توان به قرص ضدبارداری برای مردان اشاره کرد.
اینترنت یک سیستم جهانی از شبکه‌های کامپیوتری به هم متصل است که میلیارد‌ها نفر در دنیا از آن استفاده می‌کنند. در دهه ۱۹۶۰، یک تیم از محققان کامپیوتر که برای دپارتمان دفاعی آمریکا کار می‌کردند، شبکه‌ای ارتباطی به نام ARPANET طراحی کردند که با آن کامپیوتر‌های موجود در آژانس را به هم متصل کنند.
این تکنولوژی در دهه۱۹۷۰ توسعه یافت و در سال ۱۹۸۹ اینترنت به‌لطف اختراع شبکه جهانی وب (WWW) توسط دانشمندی به نام تیم برنرز لی تکامل بیشتری یافت. ایده اصلی از ایجاد www ادغام فناوری‌های در حال تکامل رایانه‌ها و شبکه‌های داده‌ها در یک سیستم اطلاعات جهانی قدرتمند بود. این اتفاق، دنیای اینترنت را به روی همه باز کرد و ارتباطاتی در جهان برقرار شد که قبلا هرگز وجود نداشت.
قدمت اختراع میخ به بیش از ۲۰۰۰ سال پیش و دوران روم باستان برمی‌گردد که بعد از آنکه انسان‌ها توانایی ریخته‌گری و شکل دادن به فلزات را توسعه دادند، امکان‌پذیر شد. قبل از آن، از سازه‌های چوبی برای متصل کردن تخته‌های مختلف استفاده می‌شد که فرآیند خیلی سختی بود.
ماشین‌های تولید میخ در بین دهه‌های ۱۷۹۰ تا ۱۸۰۰ ساخته شدند و تکنولوژی تولید میخ این‌گونه پیشرفت کرد تا اینکه در سال ۱۹۱۳، نود درصد میخ‌های ساخته شده در آمریکا از جنس سیم فولادی بودند.
استفاده از آتش یکی از مهمترین اکتشافات زودهنگام بشر بود که شیوه زندگی را دستخوش تغییرات چشمگیری کرد. تامین گرما و توان طبخ غذا، باعث شد تا گردهم‌آیی‌های اجتماعی شکل بگیرد. آتش در عین حال نقش محافظت از افراد در برابر شکارچیان را نیز ایفا می‌کرد.
زمان دقیق اکتشاف آتش همچنان مبهم است و برخی محققان بر این باورند که آتش اولین بار حدود یک میلیون سال قبل توسط هومینین‌ها در کنیا کشف شده. دیگر شواهد حاکی از آن است که نئاندرتال‌ها در اروپا و آسیا، آتش را تحت کنترل درآوردند و هوموساپین‌ها در آفریقا توانستند آتش را مهار کنند. اخیرا باستان‌شناسان شواهدی را از آتش هومینین‌ها پیدا کردند که به ۱.۵ تا ۲ میلیون سال پیش برمی‌گردد.
رومیان باستان به‌عنوان یکی از اولین جوامعی که از بتن در معماری استفاده کردند، شناخته می‌شوند. آن‌ها از بتن برای ساخت حمام‌های رومی و مکان‌های نمادین مثل کولیسئوم و گنبد پانتئون بهره بردند. بسیاری از این بنا‌های تاریخی، بعد از گذشت حدود ۲۰۰۰ سال هنوز مستحکم و سالم هستند که نشانی از دوام بتن رومیان باستان است.
از سوی دیگر مصریان باستان هم حدود ۳۰۰۰ سال قبل از فرم خام بتن و ترکیب آن با خاکستر و نمک دریا برای ایجاد ملات در راستای ساخت بناهایشان بهره می‌بردند.
بررسی‌های اخیر حکایت از آن دارد که بخش‌هایی از هرم‌های بزرگ جیزه در مصر با استفاده از بتن ساخته شده است. بتن تحت فشار، بسیار قوی است، ولی تحت کشش به سرعت می‌شکند. پس اختراع فولاد- بتن مسلح در اواخر قرن نوزدهم در فرانسه، که در آن استحکام کششی فولاد به بتن اضافه می‌شود، باعث شد تا بتن بیش از پیش، در ساخت و ساز مورد استفاده قرار بگیرد.
راجر بیکن، محقق دانشگاه آکسفورد که برخی او را نخستین دانشمند بریتانیا می‌دانند، اولین فردی بود که ذره‌بین را در سال ۱۲۶۸ میلادی ساخت. البته ذره‌بینی که توسط بیکن ساخته شد، نتیجه تحقیقات دانشمندان مسلمان بوده.
البته استفاده از ابزار‌های چشمی به مدت‌ها قبل برمی‌گردد و شواهد حاکی از آن است که حدود ۷۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، مصریان باستان، با بهره‌گیری از کریستال‌ها برای بهبود بینایی اقدام می‌کردند.
اختراع اولین باتری دنیا به سال ۱۸۰۰ میلادی برمی‌گردد؛ زمانی که الساندرو ولتا، فیزیک‌دان ایتالیایی، دیسک‌هایی از مس و روی را در پارچه‌ای پیچیده و آن‌ها را در آب نمک فرو برد و کشف کرد که انرژی را هدایت می‌کنند. در سال ۱۸۰۲، پروفسور ویلیام کرویکشانک اسکاتلندی، گونه‌ای از باتری ولتا را طراحی کرد که شامل ۵۰ دیسک مس و روی در یک جعبه چوبی پر از محلول نمک بود که برای هدایت انرژی از آن استفاده می‌کرد و در نهایت گاستون پلانت، فیزیک‌دان فرانسوی بود که عملا اولین باتری را در سال ۱۸۵۹ اختراع کرد. انواع مدرن باتری‌های پلانت که باتری‌های قابل شارژ سرب-اسیدی هستند، هنوز در اتومبیل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
قرن پانزدهم میلادی، شروع اکتشافات دریایی ماجراجویان و بازرگانان دریایی و رشد شبکه تجارت جهانی اقیانوسی بود. کشتی‌های تجاری، ماه‌ها در سفر بودند تا ابریشم، ادویه، نمک و چای را از طریق دریا‌ها جابجا کنند. بعد از فاجعه غرق شدن ۴ کشتی در سیسیل ایتالیا در سال ۱۷۰۷، دریانوردان دریافتند که به شیوه‌ای دقیق برای تعیین طول جغرافیایی در مواقعی که دور از خشکی هستند نیاز دارند.
در سال ۱۷۱۴، پارلمان بریتانیا، جایزه‌ای ۲۰هزار پوندی برای کسی که بتواند این مشکل را حل کند تعیین کرد. جان هریسون، در سال ۱۷۳۵ توانست با معرفی کرنومتر دریایی‌اش این جایزه را مال خود کند. دستگاه او زمان‌سنجی مبتکرانه بود که به جای نیروی گرانش، با حرکت تکان‌دهنده کشتی کار می‌کرد و به دریانوردان کمک می‌کرد تا در دریا طول جغرافیایی را دقیق محاسبه کنند.
توانایی پرواز، قرن‌ها ذهن مخترعان را درگیر خود کرده بود و اولین بار در سال ۱۷۸۳ وقتی جوزف-مایکل و ژاک-اتین مونت‌گلفیه با بالنی با هوای گرم به آسمان رفتند، این آرزو تا حدودی محقق شد.
در سال ۱۸۵۳، جرج کایلی، مهندس بریتانیایی، توانست اولین گلایدری را طراحی کند که با موفقیت به پرواز درآمد و در سال ۱۹۰۳ بود که برادران رایت، اولین هواپیما را طراحی کردند که توانست مسافت قابل‌قبولی را طی کند. این هواپیما بدون مشکل از زمین برخاست و فرود آمد. برادران رایت برای ساخت هواپیما، از نحوه پرواز پرندگان الهام گرفته بودند.
ساخت یخچال ایده‌ای بود که قرن‌ها در ذهن بشر می‌چرخید. وابستگی به شرایط آب و هوایی، یخ و سرما برای حفظ مواد غذایی، محدودیت‌هایی را برای افراد ایجاد می‌کرد. در سال ۱۷۴۸ بود که اولین سیستم سرمایش مصنوعی ساخته شد. فیزیک‌دانی به نام ویلیام کولن، در آن سال موفق شد تا خنک‌ساز تبخیری را تولید کند. در سال ۱۸۳۴، با پیشرفت سیستم فشرده‌سازی بخار توسط جاکوب پرکینز، مهندس آمریکایی، پیشرفت‌هایی در این زمینه حاصل شد و در سال ۱۸۷۶، کارل فون لیند، مهندس آلمانی فرآیندی را برای مایع کردن گاز ارائه کرد تا عصر تبرید تجاری آغاز شود.
در سال ۱۹۱۳، فرد ولف، مهندس آمریکایی اولین یخچال خانگی را اختراع کرد تا این مشکل بشر نیز حل شود
انرژی هسته‌ای اولین بار در سال ۱۹۳۰ توسط فیزیک‌دانی ایتالیایی به نام انریکو فرمی کشف شد. او دریافت که با بمباران کردن اتم‌ها با نوترون، می‌تواند آن‌ها را تجزیه کرده و به حجم زیادی از انرژی دست بیابد. او اولین واکنش زنجیره‌ای هسته‌ای را توسعه داد و این تجربه او منجر به توسعه چندین نیروگاه هسته‌ای در دهه ۱۹۵۰ شد و ایداهو، اولین نیروگاه هسته‌ای در سال ۱۹۵۱ بود که از طریق انرژی اتمی، الکتریسیته تولید کرد و اوبنینسک در شوروی هم اولین نیروگاه هسته‌ای متصل به شبکه دنیا لقب گرفت که در سال ۱۹۵۴ ساخته شد.
حالا انرژی هسته‌ای، در سراسر دنیا مورد استفاده است و ۱۰% از انرژی کل دنیا را تامین می‌کند.
یکی از مشکلات موجود این است که نیروگاه‌های هسته‌ای، از شکافت برای تجزیه اتم‌ها بهره می‌برند و این باعث تولید مواد رادیواکتیوی می‌شود که از بین رفتنشان زمان‌بر است و خطرات فجایع هسته‌ای مثل واقعه چرنوبیل را به همراه دارند.
از همین رو محققان به دنبال راهکار‌هایی هستند تا بتوانند راکتور‌های همجوشی هسته‌ای تولید کنند تا بدین ترتیب به تولید انرژی سالم و نامحدود بپردازند و تا آن زمان فاصله زیادی باقی است.
سازمان بهداشت جهانی پیش‌بینی کرده که با تزریق واکسن‌ها هر ساله جان ۲ تا ۳میلیون نفر در مقابل بیماری‌های مسری، مثل دیفتری، کزاز و سرخک نجات می‌یابد.
تصور می‌شود که اولین واکسیناسیون در قرن دهم میلادی در چین انجام شده بود؛ زمانی که افراد خراش‌های کوچکی روی پوست ایجاد کرده و دوز محدودی از واکسن آبله را روی آن می‌ریختند تا در مقابل این بیماری ایمن شود.
در سال ۱۷۹۶، ادوارد جنر، پزشک انگلیسی کشف کرد که افرادی که گاو‌ها را می‌دوشیدند، به ندرت به بیماری آبله مبتلا می‌شوند. چرا که پیش از آن، به ویروس ابله گاوی که واکسینیا نامیده می‌شد، آلوده شده بودند. در نتیجه او از ویروس آبله گاوی برای ساخت واکسن آبله استفاده کرد.
در سال ۱۹۸۰ سازمان بهداشت جهانی، آبله را یک بیماری ریشه‌کن شده اعلام کرد و در طول همان سال‌ها، دانشمندان همچنان به ساخت واکسن‌های جدید ادامه دادند که آخرین نمونه آن ساخت واکسن کووید ۱۹ بود.
مثل بسیاری از اکتشافات دیگر، کشف اشعه ایکس هم تصادفی اتفاق افتاد. در سال ۱۸۹۵، ویلهلم کنراد رونتگن، مهندس و فیزیک‌دان آلمانی در حال انجام مطالعه‌ای دو ماهه برروی قدرت تابش بود. او مشغول تست این موضوع بود که آیا اشعه‌های کاتد می‌توانند از شیشه عبور کنند یا خیر و متوجه شد که اشعه‌های تابیده شده از سطوح ضخیم نیز عبور کرده و سایه‌ای از اجسام را به جای می‌گذارند. در نتیجه دریافت که اشعه ایکس هم می‌تواند از بافت بدن انسان عبور کرده و تصویر واضحی از اسکلت و اعضای بدن را به نمایش بگذارد.
یک سال بعد گروهی از پزشکان، اولین پرتو‌های اشعه ایکس را بر بدن بیماران تاباندند و این مشاهدات منجر به پیشرفت‌هایی در علم رادیولوژی شد و به علم پزشکی کمک کرد تا بتوان استخوان‌های شکسته، تومور‌ها و مشکلات جسمانی انسان‌ها را تشخیص دهد.
منبع: Livescience