Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Top 10 industrielle revolutioner

Masseproducerende jern drev mekaniseringen af ​​andre opfindelser under den industrielle revolution og endda i dag. Hvor findes jernminedriften på vores liste? iStockphoto/Thinkstock

Den industrielle revolution-en innovativ periode mellem midten af ​​1700- og 1800-tallet-pressede mennesker fra en overvejende landbrugseksistens til en mere urban livsstil.

Selvom vi betegner denne æra som en "revolution, "dens titel er noget misvisende. Den bevægelse, der først slog rod i Storbritannien, var ikke et pludseligt fremskridt, men derimod en opbygning af gennembrud, der stolede på eller fodrede hinanden.

Ligesom dot-com'erne var en integreret del af 1990'erne, opfindelser var det, der gjorde denne epoke unik. Uden at alle dem stiger, geniale sind, mange af de grundlæggende varer og tjenester, vi bruger i dag, ville ikke eksistere. Uanset om eventyrlystne sjæle turde pille ved eksisterende opfindelser eller drømme om noget helt nyt, en ting er sikkert - revolutionen ændrede mange menneskers liv (dit inklusive).

Indhold
  1. Forskel og analytiske motorer
  2. Pneumatisk dæk
  3. Anæstesi
  4. Fotografi
  5. Fonograf
  6. Damp maskine
  7. Mad dåse
  8. Telegraf
  9. Spinning Jenny
  10. Måder at udvinde jern

10:Forskel og analytiske motorer

Han ser klar til at lodde hjernen hos computeren, udstillet på British Royal College of Surgeons i 2002. Sion Touhig/Getty Images

For nogle af os, sætningen "læg dine lommeregnere væk til denne eksamen" vil altid fremkalde angst, men disse lommeregner-frie eksamener giver os en forsmag på, hvordan livet var for Charles Babbage. Den engelske opfinder og matematiker, født i 1791, havde til opgave at pore over matematiske tabeller på jagt efter fejl. Sådanne tabeller blev almindeligt anvendt inden for områder som astronomi, bank og teknik, og da de blev genereret i hånden, de indeholdt ofte fejl. Babbage længtes efter en egen lommeregner. I sidste ende ville han designe flere.

Selvfølgelig, Babbage havde ikke moderne computerkomponenter som transistorer til rådighed, så hans beregningsmotorer var helt mekaniske. Det betød, at de var forbløffende store, kompleks og vanskelig at bygge (ingen af ​​Babbages maskiner blev skabt i hans levetid). For eksempel, Forskel Motor nr. 1 kunne løse polynomer, men designet krævede 25, 000 separate stykker med en samlet vægt på omkring 15 tons (13,6 tons) [kilde:Computer History Museum]. Forskel motor nr. 2, udviklet mellem 1847 og 1849, var en mere elegant maskine, med sammenlignelig kraft og omkring en tredjedel af sin forgængers vægt [kilde:Computer History Museum].

Imponerende som disse motorer var, det var et andet design, der fik mange mennesker til at betragte ham som far til moderne computing. I 1834, Babbage satte sig for at oprette en maskine, som brugerne kunne programmere. Ligesom moderne computere, Babbages maskine kunne gemme data til brug senere i andre beregninger og udføre logiske operationer som if-then udsagn, blandt andre muligheder. Babbage udarbejdede aldrig et komplet sæt designs til den analytiske motor, som han gjorde for sine elskede Difference Engines, men det er lige så godt; den analytiske motor ville have været så massiv, at den ville have krævet en dampmaskine bare for at drive den [kilde:Science Museum].

9:Pneumatisk dæk

Dunlop ville have været forfærdet over de dæk, der var lavet af is. Ikke behageligt det mindste! Matthew Lloyd/Getty Images

Som så mange af æraens opfindelser, det pneumatiske dæk samtidig "stod på gigantenes skuldre", mens der indledte en ny bølge af opfindelse. Så, selvom John Dunlop ofte krediteres for at bringe dette vidunderlige oppustelige dæk på markedet, dens opfindelse strækker sig tilbage (undskyld ordspillet) til 1839, da Charles Goodyear patenterede en proces til vulkanisering af gummi [kilde:MIT].

Inden Goodyears eksperimenter, gummi var et nyt produkt med få praktiske anvendelser, tak, i det store hele, til, at dets ejendomme ændrer sig drastisk med miljøet. Vulkanisering , som indebar hærdning af gummi med svovl og bly, skabt et mere stabilt materiale, der er egnet til fremstillingsprocesser.

Mens gummiteknologien avancerede hurtigt, en anden opfindelse af den industrielle revolution væltede usikkert. På trods af fremskridt som pedaler og styrbare hjul, cykler forblev mere en nysgerrighed end en praktisk transportform i det meste af 1800 -tallet, takket være deres uhåndterlige, tunge rammer og hårde, utilgivelige hjul.

Dunlop, en dyrlæge efter erhverv, spionerede sidstnævnte fejl, da han så sin unge søn hoppe elendigt sammen på sin trehjulede cykel, og han kom hurtigt i gang med at ordne det. Hans tidlige forsøg gjorde brug af oppustet lærredshaveslange, som Dunlop limede med flydende gummi. Disse prototyper viste sig langt bedre end eksisterende læder- og hærdet gummidæk. Inden længe, Dunlop begyndte at fremstille sine cykeldæk ved hjælp af virksomheden W. Edlin og Co. og, senere, som Dunlop Rubber Company. De dominerede hurtigt markedet, og sammen med andre forbedringer af cyklen, fik cykelproduktionen til at skyde i vejret. Ikke længe efter, Dunlop Rubber Company begyndte at fremstille gummidæk til et andet produkt fra den industrielle revolution, bilen.

Ligesom gummi, den praktiske brug af det næste element var ikke altid synlig, men vi bør alle være taknemmelige for, at det ændrede sig.

8:Anæstesi

Den fyr er så afslappet hos tandlægen, at hans øjne er lukkede. Tak skal du have, anæstesi - og Horace Wells. Hemera/Thinkstock

Opfindelser som lyspæren dominerer historiebøgerne, men vi gætter på, at alle, der står over for kirurgi, ville udpege anæstesi som deres yndlingsprodukt fra den industrielle revolution. Før opfindelsen, rettelsen for en given lidelse var ofte langt værre end selve sygdommen. En af de største udfordringer ved at trække en tand eller fjerne et lem var at fastholde patienten under processen, og stoffer som alkohol og opium gjorde lidt for at forbedre oplevelsen. I dag, selvfølgelig, vi kan takke anæstesi for, at de færreste af os overhovedet husker smertefulde operationer.

Dinitrogenoxid og ether var begge blevet opdaget i begyndelsen af ​​1800 -tallet, men begge blev set som rusmidler med lidt praktisk brug. Faktisk, rejser viser ville have frivillige inhalere lattergas - bedre kendt som lattergas - foran et levende publikum til underholdning for alle involverede. Under en af ​​disse demonstrationer, en ung tandlæge ved navn Horace Wells så en bekendt inhalere gassen og fortsætte med at skade sit ben. Da manden vendte tilbage til sit sæde, Wells spurgte, om han havde følt smerter under hændelsen, og da han hørte, at han ikke havde begyndte straks planer om at bruge gassen under en tandbehandling, frivilligt selv som den første patient. Den følgende dag, Wells havde Gardner Colton, arrangøren af ​​det rejsende show, administrere lattergas på Wells 'kontor. Gassen fungerede perfekt, satte Wells kold ud, da en kollega udtrak sin molar [kilde:Carranza].

Demonstrationen af ​​eters egnethed som anæstesi til længere operationer fulgte snart (selvom præcis hvem vi bør kreditere stadig er et spørgsmål om debat), og kirurgi har været lidt mindre frygtelig siden.

7:Foto

Denne mor og datter blev pyntet ud i crinoline og ringlets til deres daguerreotype fra 1846. Hulton Archive/Getty Images

Talrige verdensomspændende opfindelser kom ud af den industrielle revolution. Kameraet var ikke et af dem. Faktisk, kameraets forgænger, kendt som camera obscura, havde hængt i århundreder, med bærbare versioner, der følger med i slutningen af ​​1500'erne.

Bevarelse af et kameras billeder, imidlertid, var et problem, medmindre du havde tid til at spore og male dem. Derefter kom Nicephore Niepce. I 1820'erne, franskmanden havde ideen om at udsætte papir overtrukket med lysfølsomme kemikalier for det billede, der blev projiceret af camera obscura. Otte timer senere, verden havde sit første fotografi [kilde:Photography.com].

At indse otte timer var frygtelig lang tid at skulle stille op til et familieportræt, Niepce begyndte at arbejde med Louis Daguerre for at forbedre sit design, og det var Daguerre, der fortsatte Niepces arbejde efter hans død i 1833. Daguerres ikke så klogt navngivne daguerreotype genererede begejstring først i det franske parlament og derefter i hele verden. Men mens daguerreotypien producerede meget detaljerede billeder, de kunne ikke replikeres.

En samtid af Daguerre, William Henry Fox Talbot, arbejdede også på at forbedre fotografiske billeder i hele 1830'erne og producerede det første negative, hvorigennem lyset kunne skinne på fotografisk papir for at skabe det positive billede. Fremskridt som Talbots skete i et hurtigt tempo, og kameraer blev i stand til at tage billeder af objekter i bevægelse, når eksponeringstiderne faldt. Faktisk, et foto af en hest taget i 1877 blev brugt til at løse en mangeårig debat om, hvorvidt alle fire hestefødder forlod jorden under en fuld galop (det gjorde de) [kilde:Photography.com]. Så næste gang du trækker din smartphone ud for at tage et billede, tænk lidt på de århundreders innovation, der gjorde dette billede muligt.

6:Fonograf

Intet kan helt replikere oplevelsen af ​​at se dit yndlingsband optræde live. For ikke så længe siden, liveoptrædener var den eneste måde at opleve musik på. Thomas Edison ændrede dette for altid, da, arbejder på en metode til at transskribere telegrafmeddelelser, han fik ideen til fonografen. Ideen var enkel, men genial:En optagelsesnål ville trykke riller svarende til lydbølger fra musik eller tale ind i en roterende cylinder belagt med tin, og en anden nål ville spore disse riller for at gengive kildelyden.

I modsætning til Babbage og hans årtiers lange bestræbelser på at se hans designs konstrueret, Edison fik sin mekaniker, John Kruesi, at bygge maskinen og havde angiveligt en fungerende prototype i hænderne kun 30 timer senere [kilde:Library of Congress]. Men Edison var langt fra færdig med sin nye skabelse. Hans tidlige tin-coatede cylindre kunne kun spilles en håndfuld gange, før de blev ødelagt, så i sidste ende erstattede han dåsen med voks. På dette tidspunkt, Edisons fonograf var ikke den eneste spiller på markedet, og over tid, folk begyndte at opgive Edisons cylindre til fordel for optegnelser, men den grundlæggende mekanisme forblev intakt og er stadig i brug i dag. Ikke dårligt for en utilsigtet opfindelse.

Nu er det dedikation, Edison!

Af alle hans mange opfindelser, Edison havde en særlig forkærlighed for sin fonograf. Han hævdede at have brugt 20 timer om dagen, syv dage om ugen og pille ved maskinen i et forsøg på korrekt at registrere ordet "art" [kilde:Dwyer]. Og selvom han måske overdrev lidt, vi ved godt, at han endte med at bruge 52 år på at perfektionere maskinen [kilde:National Park Service].

5:Dampmaskine

En stempeldampmaskine, afbilledet her, er temmelig typisk inden for lokomotiver. © HowStuffWorks

Ligesom de reviderede V-8-motorer og højhastigheds jetfly, der fascinerer os nu, dampdreven teknologi engang var banebrydende, også, og det spillede en kæmpe rolle i støtten til den industrielle revolution. Før denne æra, folk brugte hestevogne til at komme rundt, og minepraksis var også arbejdskrævende og ineffektiv.

James Watt, en skotsk ingeniør, udviklede ikke dampmaskinen, men han drømte om en mere effektiv version i 1760'erne, tilføjelse af en separat kondensator og for altid at ændre minedriften. (Vil du vide mere? Læs "Sådan fungerer Steam -teknologi.")

I starten nogle opfindere brugte dampmaskinen til at pumpe og fjerne vand fra minedriftshuller, hvilket førte til bedre adgang til ressourcer herunder. Efterhånden som disse motorer blev populære, ingeniører spekulerede på, hvordan de kunne forbedres. Watt's version af dampmaskinen behøvede ikke at køle ned efter hvert slag, hvilket forbedrede minedriftspraksis dengang.

Andre undrede sig:I stedet for at transportere råvarer, varer og endda mennesker til hest, hvad hvis en dampdrevet maskine kunne få jobbet udført?

Lignende tænkning inspirerede opfindere til at udforske dampmaskinernes potentiale uden for minedriften. Watt's ændring af dampmaskinen førte til andre udviklinger under den industrielle revolution, herunder de første dampdrevne lokomotiver og både.

Vores næste opfindelse er måske mindre kendt, men det giver bestemt et slag.

4:Maddåser

Nyd en dejlig dåse suppe til frokost? Du har den industrielle revolution at takke for processen, der gjorde det måltid muligt. iStockphoto/Thinkstock

Åbn dine køkkenskabe, og du vil helt sikkert finde en særlig nyttig industriel revolution opfindelse. Det viser sig, at den samme periode, der bragte os dampmaskinen, også ændrede, hvordan vi opbevarer mad.

Efter at have spredt sig fra Storbritannien til andre dele af verden, opfindelser fortsatte med at give næring til den industrielle revolution med en jævn hastighed. En sag involverede en fransk kok og innovatør ved navn Nicolas Appert. Udarbejde måder at konservere fødevarer på uden at fjerne dem fra deres smag eller friskhed, Appert testede flere metoder til opbevaring af mad i beholdere. Husk, opbevaring af mad krævet tørring eller salt - behandlinger, der ikke lovede godt for smag.

Appert mente også, at opbevaring af mad i containere ville være nyttigt for sejlere, der lider af underernæring til søs. Drevet til at lykkes, han arbejdede med kogeteknikker, der bestod i at tilføje mad til en krukke, forsegle den og derefter koge den i vand for at skabe en vakuumtæt forsegling. Det opnåede han ved at udvikle en særlig autoklav til konserves i begyndelsen af ​​1800 -tallet.

Det grundlæggende koncept tog fat, og i dag nyder vi dåsevarer lige fra spam til SpaghettiOs.

3:Telegraph

Hvem har brug for en smartphone, når du har denne imponerende telegraf på din yacht, som den italienske opfinder og radiopioner Guglielmo Marconi gjorde i 1930'erne? Hulton Archive/Getty Images

Før en alder af smartphones og bærbare computere, folk brugte stadig teknologi til at kommunikere - omend i et langsommere tempo - med en industriel revolution opfindelse kaldet telegrafen.

Gennem et elektrisk system af netværk, telegrafen kunne overføre meddelelser fra et sted til et andet over lange afstande. Modtageren af ​​en telegrafmeddelelse ville fortolke de markeringer, der frembringes af maskinen, som blev krypteret i morse -kode.

Den første besked sendt i 1844 af Samuel Morse, telegrafens opfinder, angiver hans begejstring. Han overførte "Hvad har Gud udført?" med sit nye system, udtrykker, at han havde opdaget noget stort. Det gjorde han! Morses telegraf tillod folk at kommunikere næsten øjeblikkeligt uden at være på samme sted.

Oplysninger sendt via telegraf tillod også nyhedsmedier og regeringen at dele oplysninger hurtigere. Udviklingen af ​​telegrafen gav endda anledning til den første trådnyhedstjeneste, Associated Press. Til sidst, Morses opfindelse forbandt også Amerika med Europa - en innovativ og global bedrift dengang.

2:Spinning Jenny

Hargreaves 'roterende jenny havde stor indflydelse på tekstiler. Photos.com/Thinkstock

Uanset om det er indholdet i din strømpeskuffe eller den mest fashionable beklædningsgenstand, fremskridt inden for tekstilindustrien under den industrielle revolution gjorde masseproduktion mulig.

Den snurrende jenny havde en stor rolle i denne udvikling. Når først råvarer som bomuld eller uld var samlet, de skulle spindes til garn - en ofte besværlig opgave for mennesker.

James Hargreaves havde medlidenhed med de stakkels sjæle. Accepterer udfordringen fra British Royal Society of Arts, Hargreaves udviklede en enhed, der oversteg konkurrencens krav til at dreje mere end seks tråde samtidigt. Han konstruerede en maskine, der spandt otte tråde på én gang, øger effektiviteten af ​​aktiviteten dramatisk.

Hargreaves 'enhed bestod af et snurrehjul, der kontrollerede materialestrømmen. Den ene ende af maskinen holdt det roterende materiale på plads, mens en anden snurrede det i tråd ved manuelt at dreje et hjul.

Næste:et revolutionerende metal.

1:Måder at udvinde jern

Det var ikke let at opbygge infrastrukturen for at understøtte den industrielle revolution. Efterspørgslen efter metaller, herunder jern, ansporede industrier til at komme med mere effektive metoder til minedrift og transport af råvarer.

I løbet af et par årtier, jernvirksomheder leverede en stigende mængde jern til fabrikker og fremstillingsvirksomheder. For at producere metallet billigt, mineselskaber ville levere støbejern frem for dets dyre modstykke - smedejern. Ud over, folk begyndte at bruge metallurgi , eller en dybere undersøgelse af materialers fysiske egenskaber, i industrielle rammer.

Masseproducerende jern drev mekaniseringen af ​​andre opfindelser under den industrielle revolution og endda i dag. Uden jernindustriens bistand til udviklingen af ​​jernbanen, lokomotivtransport kan have været for vanskelig eller dyr at drive dengang.

Interesseret i flere industrielle innovationer? Tjek ressourcerne på den næste side.

Masser mere information

relaterede artikler

  • Top 10 ting, som kvinder opfandt
  • 10 sjove opfindelser, der ændrede verden
  • 10 Fremtidige opfindelser, alle har ventet på
  • 5 opfindelser, som Alaskans beder om
  • Hvorfor kalder folk tingene "den rigtige McCoy"?

Kilder

  • Carranza, F. A. "Anæstesiens opdagelse:Wells og Mortons tragiske historie." University of California Los Angeles. (27. januar, 2012) http://www.dentistry.ucla.edu/pic/members/carranza/anesthesia.html
  • Computerhistorisk museum. "Babbage -motoren." 2008. (27. januar, 2012) http://www.computerhistory.org/babbage/
  • Dwyer, Frank Lewis. "Edison:Hans liv og opfindelser." Kessinger forlag. (27. januar, 2012) http://books.google.com/books?id=mD4-fWOs1MkC&q
  • Exploratorium. "Hjulet." (27. januar, 2012) http://www.exploratorium.edu/cycling/wheel1.html
  • Hardy, Røve. "Ether Day:The Strange Tale of America's Greatest Medical Discovery and the Haunted Men Who Made It." American Journal of Psychiatry. 1. december kl. 2001. (27. januar, 2012) http://ajp.psychiatryonline.org/article.aspx?Volume=158&page=2103&journalID=13
  • Congress of Library. "Historien om Edison -cylinderfonografen." (27. januar, 2012) http://memory.loc.gov/ammem/edhtml/edcyldr.html
  • Massachusetts Tekniske Institut. "Ugens opfinder:Charles Goodyear." (27. januar, 2012) http://web.mit.edu/invent/iow/goodyear.html
  • Massachusetts Tekniske Institut. "Ugens opfinder:John Dunlop." 2008. (27. januar, 2012) http://web.mit.edu/invent/iow/dunlop.html
  • Massachusetts Tekniske Institut. "Ugens opfinder:Thomas Alva Edison." (27. januar, 2012) http://web.mit.edu/invent/iow/edison.html
  • Nationalmuseet for amerikansk historie. "Udviklingen af ​​cyklen." (27. januar, 2012) http://americanhistory.si.edu/onthemove/themes/story_69_2.html
  • Nationalpark service. "Thomas Edison:Ofte stillede spørgsmål." 5. november kl. 2011. (27. januar, 2012) http://www.nps.gov/edis/faqs.htm
  • Peckham, Matt. "Hvem virkelig opfandt computeren." Time Techland. 10. november kl. 2011. (27. januar, 2012) http://techland.time.com/2011/11/10/who-really-invented-the-computer/
  • Videnskabsmuseet. "Babbage." (27. januar, 2012) http://www.sciencemuseum.org.uk/onlinestuff/stories/babbage.aspx
  • Thomas, Roger K. "Crawford W. Longs opdagelse af anæstetisk æter:Mesmerisme, Forsinket offentliggørelse, og den historiske rekord. "2003. (27. januar, 2012) http://rkthomas.myweb.uga.edu/LongSSPP.htm
  • University of California Los Angeles. "Fra Amazonas til Indianapolis 500." (27. januar, 2012) http://www.botgard.ucla.edu/html/botanytextbooks/economicbotany/Naturalrubber/index.html