Изобретения XIX века заложили научный и практический фундамент открытий и изобретений XX века. Девятнадцатый век стал трамплином для рывка цивилизации. Автомобили, авиация, выход в космическое пространство, электроника… Все это стало возможным в XX веке благодаря научным и техническим изобретениям века девятнадцатого. solla.site расскажет о самых значимых и выдающихся научных достижениях XIX века.

1. Эпоха пара. Паровоз

Девятнадцатый век стал золотым для паровых машин. Изобретенная в восемнадцатом столетии, она всё больше совершенствовалась, и к середине века девятнадцатого использовалась практически везде. Заводы, фабрики, мельницы…

А еще в 1804 году англичанин Ричард Тревитик установил паровую машину на колеса. А колеса опирались на металлические рельсы. Получился первый паровоз. Разумеется, он был очень несовершенен и использовался в качестве занятной игрушки. Мощности паровой машины хватало лишь на передвижение самого паровоза, да небольшой тележки с пассажирами. О практическом использовании этой конструкции речи не шло.

Но ведь паровую машину можно поставить и помощнее. Тогда и грузов паровоз сможет перевозить больше. Конечно, железо дорого и создание железной дороги влетит в копеечку. Но хозяева угольных шахт и рудников умели считать деньги. И с середины тридцатых годов позапрошлого века по равнинам Метрополии, шипя паром и распугивая лошадей и коров, пошли первые паровозы.

Такие вот неуклюжие конструкции позволили резко увеличить грузооборот. От шахты к порту, от порта к сталеплавильной печи. Появилась возможность выплавлять больше железа, а из него создавать больше машин. Так паровоз и потащил за собой технический прогресс вперед.

2. Реки и моря. Пароход

А первый пароход, готовый к практическому использованию, а не являющийся очередной игрушкой, зашлепал по Гудзону гребными колесами в 1807 году. Его изобретатель, Роберт Фултон, установил паровую машину на небольшое речное судно. Мощность двигателя была невелика, но всё же пароход делал до пяти узлов в час без помощи ветра. Пароход был пассажирским, но поначалу мало кто отваживался ступить на борт столь необычной конструкции. Но постепенно дело наладилось. Ведь пароходы меньше зависели от капризов природы.

В 1819 году «Саванна», судно с парусной оснасткой и вспомогательной паровой машиной, впервые пересекло Атлантический океан. Большую часть пути моряки использовали попутный ветер, а паровой двигатель использовали во время штиля. А спустя 19 лет пароход «Сириус» совершил переход через Атлантику только с помощью пара.

В 1838 году англичанин Френсис Смит установил вместо громоздких гребных колес винт, который обладал гораздо меньшими размерами и позволял кораблю развивать большую скорость. С внедрением винтовых пароходов пришел конец многовековой эпохе красавцев парусников.

3. Электричество

В девятнадцатом веке опыты с электричеством привели к созданию множества приборов и механизмов. Ученые и изобретатели, проводя эксперименты, вывели основополагающие формулы и понятия, используемые и в нашем, XXI веке.

4. Прообраз батарейки

В 1800 году итальянский изобретатель Алессандро Вольта собирает первый гальванический элемент – прообраз современной батарейки. Диск из меди, затем тряпочка, смоченная в кислоте, далее кусочек цинка. Такой бутерброд создает электрическое напряжение. А если соединять такие элементы между собой, получается батарея. Её напряжение и мощность напрямую зависят от количества гальванических элементов.

1802 год, русский ученый Василий Петров, сконструировав батарею из нескольких тысяч элементов, получает Вольтову дугу, прообраз современной сварки и источник света.

5. Электрический генератор

В 1831 году Майклом Фарадеем изобретен первый электрический генератор, который может превращать механическую энергию в электрическую. Теперь нет надобности обжигаться кислотой и собирать воедино бесчисленные металлические кружки. На базе этого генератора Фарадей создает электрический двигатель. Пока это еще демонстрационные модели, наглядно показывающие законы электромагнитной индукции.

В 1834 году русский ученый Б. С. Якоби конструирует первый электродвигатель с вращающимся якорем. Этот мотор уже может найти практическое применение. Лодка, приводимая в движение этим электромотором, идет против течения по Неве, везя 14 пассажиров.

6. Электрическая лампочка

Начиная с сороковых годов девятнадцатого века, идут эксперименты по созданию ламп накаливания. Ток, пропущенный через тонкую металлическую проволоку разогревает её до яркого свечения. К сожалению, металлический волосок очень быстро перегорает, и изобретатели бьются над увеличением срока службы лампочки. В ход идут различные металлы и материалы. Наконец, в девяностых годах девятнадцатого века русский ученый Александр Николаевич Лодыгин представляет ту электрическую лампочку, к которой мы привыкли. Это стеклянная колба, из которой выкачан воздух, в качестве нити накаливания используется спираль из тугоплавкого вольфрама.

7. Телефон

В 1876 году американец Александр Белл патентует «говорящий телеграф», прообраз современного телефона. Этот аппарат еще несовершенен, качество и дальность связи оставляют желать лучшего. Отсутствует привычный всем звонок и для вызова абонента нужно свистеть в трубку специальным свистком.

Буквально через год Томас Эдисон совершенствует телефон, устанавливая угольный микрофон. Теперь абонентам не надо истошно вопить в трубку. Дальность связи увеличивается, появляется привычная телефонная трубка и звонок.

8. Телеграф

Телеграф тоже был изобретен в начале девятнадцатого века. Первые образцы были очень несовершенны, но затем произошел качественный скачек. Использование электромагнита позволило быстрее отправлять и принимать сообщения. А вот существующая легенда об изобретателе телеграфной азбуки Сэмуэле Морзе не совсем верна. Морзе изобрел сам принцип кодирования — сочетание коротких и длительных импульсов. Но саму азбуку, числовую и буквенную, создал Альфред Вейл. Телеграфные линии со временем опутали всю Землю. Появились подводные кабели, связавшие Америку и Европу. Огромная скорость передачи данных тоже внесла существенную лепту в развитие науки.

9. Радио

Радио тоже появилось в девятнадцатом веке, в самом его конце. Принято считать, что первый радиоприемник изобрел Маркони. Хотя его открытию предшествовали работы и других ученых, и во многих странах первенство этого изобретателя часто ставят под сомнение.

К примеру, в России изобретателем радио считают Александра Степановича Попова. В 1895 году он представил свой прибор, названный грозоотметчиком. Молния во время грозы вызывала электромагнитный импульс. С антенны этот импульс поступал в когерер – стеклянную колбу с металлическими опилками. Электрическое сопротивление резко уменьшалось, ток шёл через проволочную обмотку электромагнита звонка, раздавался сигнал. Затем Попов неоднократно модернизировал своё изобретение. Приемопередатчики были установлены на боевых кораблях российского военного флота, дальность связи достигала двадцати километров. Первое радио даже спасло жизни рыбаков, оказавшихся на отколовшейся льдине в Финском заливе.

10. Автомобиль

История автомобиля тоже берет свое начало в девятнадцатом веке. Конечно, знатоки истории могут вспомнить и паровой автомобиль француза Кюньо, первый выезд которой состоялся в 1770 году, кстати, первый выезд закончился и первым ДТП, паровая телега врезалась в стену. Изобретение Кюньо нельзя считать настоящим автомобилем, это больше технический курьез.

Изобретателем же настоящего автомобиля, который подходит для повседневного практического применения, с большой долей уверенности можно считать Даймлера Бенца.

Первый выезд на своем автомобиле Бенц совершил в 1885 году. Это был трехколесный экипаж, с бензиновым мотором, простейшим карбюратором, электрическим зажиганием и водяным охлаждением. Был даже дифференциал! Мощность двигателя составляла чуть менее одной лошадиной силы. Моторный экипаж разгонялся до 16 километров в час, чего при рессорной подвеске и простейшем рулевом управлении, вполне хватало.

11. Бензиновый двигатель

Конечно, автомобилю Бенца предшествовали и другие изобретения. Так, бензиновый, а точнее газовый, двигатель был создан в 1860 году. Это был двухтактный мотор, в качестве горючего использовавший смесь светильного газа и воздуха. Зажигание было искровым. По своей конструкции он напоминал паровую машину, но был легче и не требовал времени для розжига топки. Мощность двигателя составляла порядка 12 лошадиных сил.

В 1876 году немецкий инженер и изобретатель, Николаус Отто, сконструировал уже четырехтактный газовый двигатель. Он получился более экономичным и тихим, хотя и более сложным. В теории двигателей внутреннего сгорания даже есть термин «Цикл Отто», названный в честь создателя этой силовой установки.

В 1885 году два инженера — Даймлер и Майбах конструируют легкий и компактный карбюраторный двигатель, работающий на бензине. Этот агрегат устанавливает на свой трехколесный экипаж Бенц.

В 1897 году Рудольф Дизель собирает двигатель, в котором воспламенение смеси воздуха и топлива происходит от сильного сжатия, а не от искры. В теории такой двигатель должен оказаться экономичней карбюраторного. Наконец двигатель собран и теория подтверждается. Теперь грузовики и суда используют двигатели, именуемые дизелями.

Конечно, изобретаются еще десятки и сотни автомобильных мелочей, вроде катушки зажигания, рулевого управления, фар, и многого другого, сделавшего автомобиль удобным и безопасным.

Продолжение следует…