У американцев есть такая игра: человека на 7 суток помещают в изолированное пространство, где нет ни одного современного блага. Ставят скрытые камеры и смотрят с экранов, как этот несчастный потихоньку сходит с ума. Семь дней и ночей без телефона и интернета, электроламп и радио, тарелок и ложек, шариковых ручек и книг, туалетной бумаги и самого унитаза. Вот такая не игрушечная игра! Выдерживают не все. Большинство сдаётся на вторые сутки.
Но есть и другая крайность. Учёные утверждают, что через двадцать лет машины смогут выполнять вместо человека любую работу. Современные компьютеры становятся все более совершенными — способными к обучению. Раньше считалось, что учиться может только человек. И что искусственный интеллект действительно может сделать мир лучше, если общество разделит блага по справедливости. А пугающая перспектива того, что компьютеры и роботы однажды превзойдут своих создателей и будут представлять для них опасность, давно вдохновляет писателей и кинематографистов. Ещё в далёком 1942 году фантаст Айзек Азимов предложил законы, которые заставят роботов подчиняться людям и не вредить им.
Сегодня искусственный интеллект лежит в основе самых передовых современных технологий. Он водит автономные транспортные средства, которые скоро полностью изменят транспорт. Люди, которые не могут водить, обретут новую степень свободы. Искусственный интеллект выполняет самые скучные из офисных задач. На роботов можно будет возложить самую опасную и грязную работу. Если мы найдем новую достойную работу для водителей, офисных менеджеров и работников физического труда, заменив их искусственным интеллектом, эта удивительная технология сможет освободить человечество от нудного рутинного труда и позволит ему жить более полноценной и здоровой жизнью.
Мир изобретений
Но давайте сейчас не будем говорить о грустном и пока ещё далёком. Вспомним лучше о 12 самых значимых вещах, которые действительно сделали жизнь человека лучше! Проще всего это сделать, взяв в руки хорошую познавательную книгу, например, такую как «Мир изобретений» Джеймса Брауна от издательства «Поляндрия». Из неё мы узнаем как возникло и развивалось то, без чего сегодня наша жизнь практически невозможна. То, чем мы пользуемся ежедневно и даже ежечасно. То, что спасает тысячи жизней и помогает появляться новым людям. То, что облегчает нам существование и делает его проще и комфортнее.
КОЛЕСО
Точно не известно, кто именно придумал колесо, зато известно когда. Первые названия колес, телег и их частей появились в языке, на котором говорили на территории современной Украины, приблизительно за 3500 лет до нашей эры. Казалось бы, очень давно, но к тому времени люди научились ткать, строить парусные суда и пользоваться косметикой. Почему же колесо изобретали так долго? Потому, что это сложно! Изготовить круглое колесо — лишь половина дела. Нужно также сделать прямую ось с круглым сечением и проделать отверстие точно в центре колеса. Отверстие должно быть чуть больше оси. Если что-то сделать не так, колесо не будет вращаться или быстро износится.
Первые колеса делали из планок, которые соединяли встык и обрезали в форме круга. Впервые облегченные колеса со спицами стали использовать около 2000 года до нашей эры в самом восточном уголке Европы. Появившиеся затем быстрые колесницы с возничим и лучником коренным образом изменили военное дело. В тринадцатом веке до нашей эры в битве при Кадеше (современная северная Сирия), в которой местные жители хетты столкнулись с европейскими захватчиками, были задействованы целых 6000 колесниц.
Сегодня колеса используются настолько широко, что без них невозможно представить нашу жизнь или придумать более гениальное или полезное изобретение.
ОГОНЬ
Когда люди приручили огонь? Около миллиона лет назад? Возможно. 120 000 лет назад? Наверняка! Точно неизвестно, когда люди овладели огнем, но, по всей вероятности, им пользовались уже 1,5 миллиона лет назад на берегах озера Туркана, которое находится в современной Кении. Возможно, эти люди узнали, что такое огонь, когда заметили, что молния, упавшая с неба, поджигает сухое дерево, но чтобы стать настоящим «хозяином» огня, нужно было научиться добывать его самостоятельно. Это случилось намного позже, в начале каменного века — приблизительно 13 000 лет назад в Европе. По крайней мере, веских доказательств, что это произошло раньше, пока нет.
Умение разжигать и поддерживать огонь радикально изменило жизнь людей. Самым главным новшеством стало приготовление пищи на огне. Тепловая обработка улучшает качество еды: она лучше усваивается, а кроме того, высокая температура убивает паразитов и микробов, из-за которых ужин может стать последним. Антропологи считают, что скачок в человеческой эволюции связан с новым способом приготовления пищи. Приготовленная на огне пища способствовала развитию мозга и процветанию человеческого рода.
Обуздав жгучую силу танцующих и дарящих свет языков пламени, наши предки стали намного лучше питаться. Более качественная пища обеспечила развитие мозга и появление современного человека.
БУМАГА
Когда в Китае появилась письменность, писцы выцарапывали послания на черепаховых панцирях, костях животных и полосках бамбука. Позже они писали кистями на шелковых полотнах. Китайская легенда гласит, что в 105 году нашей эры Цай Лунь, китайский сановник династии Хань, изобрел бумагу, наблюдая за тем, как осы строят хрупкое гнездо из тонких древесных волокон. Подражая осам, он изготовил бумагу из тряпок, рыбацких сетей, древесной коры и конопляных стеблей. Скорее всего, Цай Лунь лишь первым описал процесс изготовления бумажных листов, ведь самая древняя бумага, найденная во Внутренней Монголии, на двести или триста лет старше Цай Луня. Первая бумага была слишком мягкой и не годилась для письма — ее использовали в качестве упаковки и салфеток.
Бумага не сразу заменила полоски шелка, на которых писали писцы: шелк был в ходу вплоть до шестого века. К этому времени изобретательные китайцы научились делать из бумаги одежду, шапки, воздушных змеев и даже пакетики для чая. Китайцы ревностно хранили секреты изготовления бумаги, но тайное всегда становится явным. Когда арабская и китайская армия встретились в Таласской битве в 751 году, арабы взяли в плен двух мастеров, умевших делать бумагу. Они наладили бумажное производство в Самарканде, а затем и в Багдаде. Бумажные мастерские этого процветающего города прославились настолько, что по-гречески бумага называлась «багдатиксон». За следующие пятьсот лет бумага до неузнаваемости изменила арабский мир. Написанные на бумаге слова стали основным путем распространения знаний и веры вместо речи.
Переоценить влияние бумаги на нашу жизнь невозможно. Без бумаги не было бы триумфального шествия печати и широкого распространения знаний. А было бы изобретение бумаги настолько важным, если бы не печать? По крайней мере, больше не приходится писать на шкурках телят!
Попав в Европу, бумага произвела революцию в печатном деле и науке, но её история началась намного раньше в Китае — и не с чернил и письма.
ГВОЗДИ
Гвозди — одни из самых первых строительных материалов. Из бронзы или меди их ковали еще древние греки и римляне, но в небольших количествах, потому что металл был слишком дорогим. До девятнадцатого века гвозди по-прежнему стоили настолько дорого, что в Европе плотники редко пользовались ими при строительстве традиционных деревянных домов. Вместо этого они тщательно выпиливали пазы в бревнах, обтесывали их толстые концы, а затем соединяли их друг с другом, закрепляя дубовыми колышками. Гвозди ценились так высоко не только потому, что не хватало металла, — сделать гвоздь было очень непросто. Умелый кузнец мог выковать всего 200 300 гвоздей в день.
К восемнадцатому веку гвозди стали весомой статьей британского экспорта. Они сыграли важную роль в Войне за независимость, которую в 1775–1783 годах вели британские поселенцы в Северной Америке. Английские законодатели требовали, чтобы поселенцы покупали все промышленные товары только в Великобритании. Политик лорд Чатам заявлял, что «колонисты не имеют права изготавливать даже гвозди для подков». Получив независимость — и право делать гвозди и все, что душе угодно, — американские изобретатели упростили процесс изготовления гвоздей с помощью несложных механических приспособлений.
Так, простой гвоздь изменил ход истории, высек «революционную искру» недовольства и позволил строить дома с деревянным каркасом — гордость американских городов и деревень.
ПОРОХ
В Средневековом Китае даосские алхимики в своих лабораториях не разделяли религию, магию и науку. В поисках духовной чистоты и вечной жизни эти экспериментаторы очищали желтый порошок серы и белый порошок селитры. Около 850 года нашей эры они смешали два этих химических вещества с порошковым древесным углем и сделали реально взрывоопасное открытие. Полученное зелье не помогало обрести бессмертие, а сгорало с оглушительным хлопком. Китайцы назвали его «огненным зельем», мы же называем черным или дымным порохом.
Поначалу порох использовали в основном для развлечения. Чтобы отпугнуть злых духов, по традиции китайцы бросали в огонь бамбук, и полые стебли сгорали с сильным треском. Новый порошок горел ярче, и взрывной эффект был сильнее. Однако было ясно, что он представляет и военную ценность: фейерверк, рассыпавший искры для развлечения императора, также мог поджечь соломенные крыши внутри крепости. Китайское пороховое оружие стремительно развивалось, и при осаде Чи-Чоу в 1221 году китайцы запускали по крепости по 300 пороховых стрел в день и даже настоящую бомбу — «удар грома». В Европе о порохе узнали лишь в тринадцатом веке. Возможно, его привез в виде шутих фламандский путешественник Гильом де Рубрук. Европейцы сразу поняли, какой разрушительной силой обладает новинка.
В поисках эликсира бессмертия алхимики создали «дьявольское зелье». Этим дорогим и опасным порошком заряжали ружья и пушки, благодаря которым создавались и разрушались империи.
КОМПАС
Магнетит выглядит как простой тускло-серый камень, но он обладает удивительным свойством притягивать к себе железные предметы. Под влиянием природного магнитного поля Земли подвешенный на нитке кусочек магнетита принимает определенное положение, указывая направление на север и юг. Со времен династии Хань необычное свойство минерала не давало покоя китайским предсказателям, и в первом веке нашей эры они сделали из него ложку, которая вращалась и указывала ручкой на юг.
В течение 1000 лет китайские путники использовали подобные прототипы компаса, чтобы находить дорогу, когда облака закрывают солнце или звезды. Но только когда компас попал в Европу, люди впервые по-настоящему научились находить направление с его помощью. Точно неизвестно, узнали европейцы о компасе от китайцев или же хитроумное устройство было изобретено в разных концах земли, но в конце двенадцатого века английский ученый Александр Неккам упоминал об указующей на север стрелке, которую моряки используют «в темные ночи, когда не видно небесных светил».
Изобретение компаса полностью поменяло возможности исследования мира, но впервые все его достоинства оценили в странах Средиземноморья. Когда люди научились строить парусные суда, моряки без страха стали пересекать внутреннее море, находя дорогу по солнцу и звездам. Зимой облачное небо усложняло навигацию, и корабли по традиции вытаскивали на сушу. С компасом все очень быстро изменилось. Уже в тринадцатом веке моряки из Венеции, Пизы и Генуи начали ходить в море в зимние месяцы. Более длительный период безопасного мореходства позволил купцам перевозить вдвое больше груза, и эти города стали первыми владыками морей.
Ещё 2200 лет назад стрелка, всегда указывающая в одном и том же направлении, приводила китайцев в восторг, но компас оставался всего лишь волшебной игрушкой, пока люди не поняли, что он может полностью изменить мореплавание.
ЛИНЗЫ
Первые линзы, изготовленные из природного горного хрусталя, стали использовать около 2500 лет назад, чтобы фокусировать солнечные лучи в одной яркой точке и таким образом добывать огонь. Однако внимание наблюдательных римлян привлекла способность линзы улучшать зрение. В Италии первого века философы Плиний и Сенека заметили, что стеклянный шар с водой увеличивает расположенные за ним предметы. Близорукий император Нерон смотрел через вогнутый изумруд.
Научные исследования линз начались в десятом веке, когда персидский математик Ибн Сахл в своем трактате «Зажигательные зеркала и линзы» описал их способность преломлять свет. Однако линзы по-прежнему использовались в основном для разведения огня и в качестве увеличительных стекол, пока венецианские и флорентийские мастера не научились шлифовать изящно закругленные стекла. Эти «маленькие диски для глаз» стали первыми очками и получили широкое распространение уже в начале четырнадцатого века.
Получившая название за сходство с чечевицей (лат. lens — чечевица) стеклянная линза обладает почти магическим свойством превращать окружающий нас трехмерный мир в абсолютно плоскую картинку.
УНИТАЗ
Все это очень похоже на цирковой фокус. Наши отходы с неприятным запахом падают в унитаз и — абракадабра! — с плеском исчезают. Этот «трюк с исчезновением» избавил города от зловонных открытых сточных труб, и теперь на улицах приятно пахнет (как правило). Но такие перемены дались нелегко, поскольку изобретение сливной канализации нарушило процесс переработки отходов, которым пользовались веками.
В первых туалетах не было смыва. Отходы попадали в выгребные ямы — закрытые резервуары в садах и подвалах. Чисткой ям занимались золотари. Они выгребали отходы, грузили их на тележки и вывозили на фермы, где продавали на удобрение. Так называемый ватерклозет, положивший конец этой экологически чистой переработке отходов, изобрел сэр Джон Харингтон — крестник английской королевы Елизаветы I. Харингтон соорудил туалет, достойный королевы, в конце шестнадцатого века в королевском дворце в Ричмонде, недалеко от Лондона. Он признавал, что чем чаще смывать воду, тем лучше будет пахнуть, добавляя при этом, что на «каждые двадцать использований обычно достаточно одного смыва». Слава недолго баловала Харингтона, так как за пределами дворца изобретение оказалось бесполезным — проточная вода была только в самых богатых домах. Прошло триста лет, прежде чем ватерклозет стал повседневной реальностью для большинства людей.
Сегодня мы стараемся не видеть, не слышать, не трогать и не нюхать отходы человеческой жизнедеятельности. И здесь помогает обычный унитаз, соединенный со сложно устроенной системой канализации.
ВАКЦИНАЦИЯ
Эдвард Дженнер работал обычным врачом общей практики в небольшом английском городке в конце 1700-х годов, но обладал пытливым умом и удостоился чести обучаться медицине у выдающихся врачей своего времени. Когда его заинтересовал широко известный факт, что доярки не болеют натуральной оспой, он применил систематический научный подход к его изучению (подробнее об этом рассказывается на соседней странице). Дженнер сообщил о своей идее вакцинации в Королевское общество — ведущую научную организацию Великобритании, — но ему посоветовали как следует проверить, работает ли метод. Дженнер еще несколько раз с успехом повторил эксперимент и напечатал за свой счет брошюру с описанием своих исследований.
Эксперимент Дженнера был слишком рискованным, и в наши дни его бы не разрешили, но у врача были все основания считать, что его пациентам ничего не угрожает. Задолго до рождения Дженнера народные целители использовали похожие методы. Еще в 1000 году нашей эры, чтобы защитить людей от болезни, китайские врачи предлагали им вдыхать пары подожженных оспенных корочек. Примерно в 1717 году английская путешественница леди Мэри Уортли Монтегю, увидев в Турции, как местные врачи делали прививку от оспы, тут же привила от болезни своих детей. Таким образом, Дженнер не был первым, кто придумал, как защититься от оспы, но он убедил сомневающихся врачей, что вакцинация — от латинского слова vacca, корова — работает, и его метод в конце концов стал самым популярным способом защиты от оспы.
Возможно, именно хвастовство доярки подсказало врачу восемнадцатого века, что защитить людей от смертоносной оспы можно, заразив их менее опасной коровьей оспой. Прививка от оспы и последовавшие за ней новшества сохранили великое множество жизней.
ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
С первых страниц мировой истории и до восемнадцатого века силе мышц человека и животных помогали только ветер и вода. Плененные ветряными мельницами и водяными колесами природные силы вращали шестеренки механизмов, которые трудились вместо человека. Но природа капризна — безветрие или засуха просто останавливали мельницы. Положение дел кардинально изменилось благодаря пару, и теперь облегчающая физический труд сила была доступна в любой момент.
Век пара начался не с железнодорожного локомотива, а с водяного насоса. Около 1712 года корнуоллский торговец скобяными изделиями и проповедник Томас Ньюкомен придумал, как двигать поршень в герметичном и наполненном паром цилиндре, впрыскивая в цилиндр воду, что создавало вакуум. Поршень раскачивал балансир, который тянул штанги, опущенные в шахту и прикрепленные к водяному насосу. Насос использовался для осушения шахты. Это было низкоэффективное и неэкономичное устройство, но более полувека «установка для подъема воды посредством огня» оставалась единственным способом осушения глубоких шахт.
Конструкцию усовершенствовал шотландский инженер Джеймс Уатт, которому пришлось ремонтировать модель парового двигателя Ньюкомена в 1763 году. Он быстро понял, что механизм тратит много энергии впустую, поскольку цилиндр приходилось нагревать и охлаждать на каждом такте. Добавив отдельную камеру для конденсации пара, Уатт значительно повысил эффективность насоса. Паровая машина Уатта дала толчок промышленной революции — веку радикальных перемен, в ходе которых ручной труд был заменен на машинный, а также появился новый вид транспорта.
Триста лет назад белый пар из носика чайника послужил толчком к мировой промышленной революции. Сегодня паровая тяга кажется пережитком минувшей эпохи, но ее пока рано списывать со счетов.
АНТИБИОТИКИ
В сентябре 1928 года шотландский биолог Александр Флеминг пришел после выходных в свою лабораторию в лондонской больнице Сент-Мэри, где оставил ужасный беспорядок. Начав уборку, он заметил, что в стеклянной чашке Петри произошло нечто странное. На питательной среде с колониями стафилококка появился плесневый грибок, вокруг которого бактерий не было, т. е. Он убил бактерии. Эта плесень оказалась природным антибиотиком. После нескольких экспериментов Флеминг убедился в том, что активное вещество, выделяемое плесневым грибом рода Penicillium и названное им пенициллином, способно убивать бактерии, даже если его развести в 500 раз.
Ученый написал статью в журнал, в которой высказал предположение, что пенициллин может оказаться эффективным дезинфицирующим средством, — эта статья осталась незамеченной. Он прочел лекцию — слушатели не заинтересовались. У Флеминга хватало других дел, и он отложил свое открытие в долгий ящик. О работе Флеминга могли бы забыть, если бы не Вторая мировая война. Австралиец Говард Флори — профессор патологии в Оксфордском университете — понял, что антибиотики могут спасти жизнь человека с инфицированным ранением.
Плесень, способная убивать бактерии, была открыта благодаря беспорядку, царившему в лаборатории. Это открытие не получало признания до тех пор, пока в мире, раздираемом войной, не возникла острая потребность в эффективных лекарствах.
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
Сегодня электричество настолько плотно вошло в нашу жизнь, что мы его почти не замечаем, пока его не выключат. Тогда наши компьютеры, телефоны, плиты и батареи отключаются, и по ночам мы сидим в полной темноте. Прекрасное напоминание, что обычная лампочка — одно из самых важных электрических устройств! Первые электрические лампы — дуговые — были настолько яркими, что использовались только для уличного освещения. Изобретатели ломали голову, придумывая устройство, которое можно было использовать в помещении, и первым в этом преуспел англичанин Джозеф Суон. В 1878 году он выкачал воздух из стеклянной колбы, в которую была заключена нить из обугленного хлопка. При подключении электричества колба ярко светилась. Хотя нить сгорала через сорок часов, два года спустя Суон получил патент на свое изобретение.
Когда Суон начал экспериментировать с электрическим светом, у него уже был конкурент — Томас Эдисон, знаменитый американский изобретатель, создавший первую в мире исследовательскую лабораторию. Весь ее многочисленный штат был занят поисками более качественного материала для нити. Протестировав 6000 разных материалов, они остановились на обугленном бамбуке, нить из которого могла светить пятьдесят дней и ночей, прежде чем перегореть. Эдисон получил патент в 1880 году, и Суон оспорил его. В конечном итоге изобретатели объединились, основали совместную компанию Edison & Swan и стали продавать лампы накаливания.
Лампа накаливания положила начало электрификации нашей планеты, но когда между домами и офисами пролегли провода, изобретатели нашли и другое применение электроэнергии. Благодаря созданию маленьких электрических моторов в 1882 году появились вентиляторы, а в 1889 — электрические швейные машинки. Вскоре за ними последовали чайник и тостер — нехитрые приборы, в которых использовалась способность электричества генерировать тепло. Сегодня шесть из семи домов в мире подключены к электросети. Конечно, многие люди также используют солнечные батареи или домашние генераторы, чтобы производить эту невидимую, но поистине незаменимую энергию.
Для ученых девятнадцатого века электричество было необычной энергией, которая генерировала искры и тепло, а также приводила механизмы в движение. Но чтобы люди могли использовать эту энергию, необходимо было создать целую отрасль, которая могла производить и распределять её.