История техники

История техники является историей изобретения из инструментов и методов , и один из категорий мировой истории. Технология может относиться к методам, начиная от простых, как каменные орудия, до сложной генной инженерии и информационных технологий , появившихся с 1980-х годов. Термин технология происходит от греческого слова techne, означающего искусство и ремесло, и слова logos, означающего слово и речь. Сначала он использовался для описания прикладного искусства, но теперь он используется для описания достижений и изменений, которые влияют на окружающую нас среду. ^[1]

Новые знания позволили людям создавать новые вещи, и, наоборот, многие научные начинания стали возможными благодаря технологиям, которые помогают людям путешествовать в места, которые они раньше не могли достичь, и научным инструментам, с помощью которых мы изучаем природу более подробно, чем наши естественные чувства. позволять.

Поскольку большая часть технологий является прикладной наукой , техническая история связана с историей науки . Поскольку технология использует ресурсы , техническая история тесно связана с экономической историей . Из этих ресурсов технология производит другие ресурсы, включая технологические артефакты, используемые в повседневной жизни .

Технологические изменения влияют на культурные традиции общества и влияют на них . Это сила экономического роста и средство развития и проецирования экономической, политической, военной мощи и богатства.

Измерение технического прогресса [ править ]

Многие социологи и антропологи создали социальные теории, касающиеся социальной и культурной эволюции . Некоторые, такие как Льюис Х. Морган , Лесли Уайт и Герхард Ленски , заявили, что технический прогресс является основным фактором развития человеческой цивилизации. Представленную Морганом концепцию трех основных стадий социальной эволюции (дикость, варварство и цивилизация ) можно разделить на технологические вехи, такие как огонь. Уайт утверждал, что мерой, по которой можно судить об эволюции культуры, была энергия . ^[2]

Для Уайта «основная функция культуры » - «обуздывать и контролировать энергию». Уайт различает пять стадий развития человека : на первом люди используют энергию собственных мышц. Во втором они используют энергию домашних животных . В-третьих, они используют энергию растений ( сельскохозяйственная революция ). В четвертом они учатся использовать энергию природных ресурсов : угля, нефти, газа. В-пятых, они используют ядерную энергию.. Уайт ввел формулу P = E * T, где E - это мера потребляемой энергии, а T - мера эффективности технических факторов, использующих энергию. По его собственным словам, «культура развивается по мере увеличения количества энергии, потребляемой на душу населения в год, или по мере увеличения эффективности инструментальных средств, заставляющих энергию работать». Николай Кардашев экстраполировал свою теорию, создав шкалу Кардашева , которая классифицирует использование энергии передовыми цивилизациями.

Подход Ленски сосредоточен на информации . Чем больше информации и знаний (особенно позволяющих формировать природную среду ) имеет данное общество, тем оно более продвинуто. Он выделяет четыре стадии человеческого развития, основываясь на достижениях в истории общения . На первом этапе информация передается генами . Во втором случае, когда люди обретают разум , они могут учиться и передавать информацию через опыт. В-третьих, люди начинают пользоваться знаками и развивают логику . В четвертом они могут создавать символы , развивать язык и письмо . Достижения вКоммуникационные технологии означают достижения в экономической системе и политической системе , распределение богатства , социальное неравенство и другие сферы общественной жизни. Он также различает общества в зависимости от их уровня технологий, коммуникации и экономики:

• охотник-собиратель ,
• простой сельскохозяйственный ,
• передовое сельское хозяйство,
• промышленные ,
• специальные (например, рыболовные общества).

В экономике производительность является мерой технического прогресса. Производительность увеличивается, когда меньшее количество вводимых ресурсов (обычно рабочей силы и капитала, но некоторые меры включают энергию и материалы) используется для производства единицы продукции. Еще одним показателем технического прогресса является разработка новых продуктов и услуг, что необходимо для компенсации безработицы, которая в противном случае могла бы привести к сокращению затрат труда. В развитых странах рост производительности замедляется с конца 1970-х годов; однако рост производительности был выше в некоторых секторах экономики, например в обрабатывающей промышленности. ^[3] Например, занятость на производстве в США.снизился с более чем 30% в 1940-х годах до чуть более 10% 70 лет спустя. Аналогичные изменения произошли и в других развитых странах. Этот этап называют постиндустриальным .

В конце 1970-х социологи и антропологи, такие как Элвин Тоффлер (автор книги « Шок будущего» ), Дэниел Белл и Джон Нейсбитт , подошли к теориям постиндустриальных обществ , утверждая, что нынешняя эра индустриального общества подходит к концу, а услуги и информация становятся более важными, чем промышленность и товары . Некоторые крайние взгляды на постиндустриальное общество, особенно в художественной литературе , поразительно похожи на видения обществ ближнего и пост- сингулярного . ^[4]

По периоду и географии [ править ]

Ниже приводится краткое изложение истории технологии по временным периодам и географическим регионам:

Предыстория [ править ]

Каменный век [ править ]

На протяжении большей части палеолита - большей части каменного века - все люди вели образ жизни, который включал ограниченные инструменты и несколько постоянных поселений. Первые крупные технологии были связаны с выживанием, охотой и приготовлением пищи. Каменные орудия труда и оружие, огонь и одежда были важнейшими технологическими достижениями в этот период.

Предки человека использовали камень и другие инструменты задолго до появления Homo sapiens, примерно 200 000 лет назад. ^[5] Самые ранние методы камня инструмента решений, известные как Oldowan «промышленность», дата назад , по крайней мере , 2,3 млн лет назад, ^[6] с самим ранним прямым доказательством использования инструмента найдены в Эфиопии в пределах рифтовой долины , знакомство назад в 2,5 миллиона лет назад. ^[7] Эта эра использования каменных орудий называется палеолитом , или «старым каменным веком», и охватывает всю историю человечества вплоть до развития сельского хозяйства примерно 12000 лет назад.

Чтобы сделать каменный инструмент, молотком ударяли по « сердцевине » твердого камня с особыми свойствами отслаивания (например, кремень ) . В результате отслаивания получались острые края, которые можно было использовать в качестве инструментов, в первую очередь в виде измельчителей или скребков . ^[8] Эти инструменты очень помогли древним людям в их образе жизни охотников-собирателей выполнять множество задач, включая разделку туш (и перелом костей, чтобы добраться до костного мозга ); рубить дрова; раскалывание орехов; шкуры животных для его шкуры , и даже образуя другие инструменты из более мягких материалов , таких как кости и дерева. ^[9]

Самые ранние каменные орудия не имели отношения к делу, они представляли собой лишь раздробленную скалу. В ашельскую эпоху, начавшуюся примерно 1,65 миллиона лет назад, появились методы обработки этого камня в определенных формах, таких как ручные топоры . Этот ранний каменный век описывается как нижний палеолит .

В среднем палеолите , примерно 300000 лет назад, была внедрена техника подготовленного сердечника , когда из одного сердечника можно было быстро сформировать несколько лезвий. ^[8] Верхний палеолит , начиная примерно 40 000 лет назад, видел введение давления шелушение , где дерево, кость или олений рог перфоратор может быть использован , чтобы сформировать камень очень тонко. ^[10]

Конец последнего ледникового периода около 10 000 лет назад считается конечной точкой верхнего палеолита и началом эпипалеолита / мезолита . Технология мезолита включала использование микролитов в качестве композитных каменных орудий, а также орудий из дерева, кости и рогов.

Поздний каменный век, во время которого были разработаны зачатки агротехники, называют периодом неолита . В этот период полированные каменные орудия изготавливали из различных твердых пород, таких как кремень , нефрит , жадеит и зеленый камень , в основном путем обработки обнажений в качестве карьеров, но позже ценные породы добывались путем прокладывания туннелей под землей - первых шагов в горнодобывающей технологии. . Полированные топоры использовались для вырубки леса и создания земледелия и были настолько эффективны, что остались в употреблении, когда появились бронза и железо. Эти каменные топоры использовались наряду с постоянным использованием каменных инструментов, таких как ряд снарядов., ножи и скребки , а также инструменты из органических материалов, таких как дерево, кость и рога. ^[11]

Культуры каменного века создавали музыку и вели организованные войны . Люди каменного века разработали подходящую для океана технологию каноэ , которая привела к миграции через Малайский архипелаг , через Индийский океан на Мадагаскар, а также через Тихий океан, что требовало знания океанских течений, погодных условий, парусного спорта и астрономической навигации .

Хотя палеолитические культуры не оставили письменных свидетельств, переход от кочевого образа жизни к поселениям и сельскому хозяйству можно сделать вывод из ряда археологических свидетельств. Такие свидетельства включают древние инструменты, ^[12] наскальные рисунки и другое доисторическое искусство , такое как Венера Виллендорфская . Человеческие останки также являются прямыми доказательствами, как при исследовании костей, так и при изучении мумий . Ученые и историки смогли сделать важные выводы об образе жизни и культуре различных доисторических народов, и особенно об их технологиях.

Древний [ править ]

Медный и бронзовый века [ править ]

Металлическая медь встречается на поверхности выветрившихся месторождений медной руды, и медь использовалась до того, как стало известно о плавлении меди . Считается, что плавка меди началась, когда технология обжиговых печей позволяла использовать достаточно высокие температуры. ^[13] Концентрация различных элементов, таких как мышьяк, увеличивается с глубиной в месторождениях медной руды, и плавка этих руд дает мышьяковистую бронзу , которая может быть достаточно закаленной, чтобы быть пригодной для изготовления инструментов. ^[13] Бронза - это сплав меди с оловом; последнее обнаружение в относительно небольшом количестве месторождений по всему миру привело к тому, что прошло много времени, прежде чем настоящая оловянная бронза стала широко распространенной. (Видеть:Источники олова и торговля в древние времена ) Бронза была большим шагом вперед по сравнению с камнем в качестве материала для изготовления инструментов, как из-за ее механических свойств, таких как прочность и пластичность, так и из-за того, что ее можно было отливать в формы для изготовления предметов сложной формы.

Бронза значительно продвинула технологию судостроения с лучшими инструментами и бронзовыми гвоздями. Бронзовые гвозди заменили старый способ крепления досок корпуса шнуром, протканным через просверленные отверстия. ^[14] Улучшение кораблей способствовало развитию торговли на дальние расстояния и развитию цивилизации.

Эта технологическая тенденция, по-видимому, началась в Плодородном полумесяце и со временем распространилась по всему миру. Эти разработки не были и не являются универсальными. Система трех возрастов неточно описывает технологическую историю групп за пределами Евразии и вообще не применима в случае некоторых изолированных популяций, таких как люди Spinifex , сентинельцы и различные амазонские племена, которые все еще используют технологий каменного века и не разработали сельскохозяйственных или металлических технологий.

Железный век [ править ]

До того, как была разработана выплавка железа, единственное железо было получено из метеоритов и обычно идентифицируется по содержанию никеля. Метеоритное железо было редким и ценным, но иногда использовалось для изготовления инструментов и других приспособлений, таких как рыболовные крючки.

Железный век включал принятие железа плавильных технологий. Обычно он заменял бронзу и позволял производить инструменты, которые были прочнее, легче и дешевле в изготовлении, чем бронзовые эквиваленты. Сырье для производства железа, такое как руда и известняк, гораздо более богато, чем медь и особенно оловянные руды. Следовательно, железо производилось во многих областях.

Было невозможно массово производить сталь или чистое железо из-за требуемых высоких температур. Печи могли достигать температуры плавления, но тигли и формы, необходимые для плавки и литья, не были разработаны. Сталь можно было производить путем ковки шаровидного чугуна, чтобы снизить содержание углерода в некоторой степени контролируемым образом, но сталь, полученная этим методом, не была однородной.

Во многих евразийских культурах железный век был последним крупным шагом перед развитием письменности, хотя, опять же, это было не всегда так.

В Европе большие крепости на холме были построены либо в качестве убежища во время войны , а иногда и в качестве постоянных поселений. В некоторых случаях существующие форты бронзового века были расширены и увеличены. Темпы расчистки земель с использованием более эффективных железных топоров увеличились, предоставляя больше сельскохозяйственных угодий для поддержки растущего населения.

Месопотамия [ править ]

Месопотамия (современный Ирак) и ее народы ( шумеры , аккадцы , ассирийцы и вавилоняне ) жили в городах с ок. 4000 г. до н.э. ^[15] и разработал сложную архитектуру из сырцового кирпича и камня ^[16], включая использование настоящей арки. Стены Вавилона были настолько массивными, что их называли чудом света . Они разработали обширные водные системы; каналы для транспортировки и орошения на аллювиальном юге и водосборные системы, простирающиеся на десятки километров на холмистом севере. Их дворцы имели сложные дренажные системы. ^[17]

Письмо было изобретено в Месопотамии с использованием клинописи . Сохранилось множество записей на глиняных табличках и каменных надписях. Эти цивилизации первыми приняли бронзовые технологии, которые они использовали для изготовления инструментов, оружия и монументальных скульптур. К 1200 г. до н.э. они могли отливать предметы длиной 5 м в цельном виде.

Несколько из шести классических простых машин были изобретены в Месопотамии. ^[18] Жителям Месопотамии приписывают изобретение колеса . Механизм колеса и оси впервые появился с гончарным кругом , изобретенным в Месопотамии (современный Ирак) в 5-м тысячелетии до нашей эры. ^[19] Это привело к изобретению колесной техники в Месопотамии в начале 4-го тысячелетия до нашей эры. Изображения колесных повозок, найденные на пиктограммах на глиняных табличках в районе Эанна в Уруке , датируются 3700–3500 гг. До н. Э.^[20] рычаг был использован в журавль водно-подъемного устройства, первый кран машина, которая появилась в Месопотамии около 3000 г. до н.э.. ^[21], а затем в древнеегипетских технологиях около 2000 г. до н.э. ^[22] Самые ранние свидетельства использования шкивов относятся к Месопотамии в начале 2-го тысячелетия до нашей эры. ^[23]

Винт , последний из простых машин , которые будут изобретены, ^[24] впервые появился в Месопотамии во время нео-ассирийского периода (911-609) до н. ^[23] Ассирийский царь Сеннахирим (704–681 до н.э.) утверждает, что изобрел автоматические шлюзы и был первым, кто использовал водяные винтовые насосы весом до 30 тонн, которые были отлиты с использованием двухкомпонентных глиняных форм, а не с помощью процесс «потерянного воска». ^[17] Акведук Джерван (ок. 688 г. до н.э.) состоит из каменных арок и облицован водонепроницаемым бетоном. ^[25]

В вавилонских астрономических дневниках натянутых 800 лет. Они позволили скрупулезным астрономам строить графики движения планет и предсказывать затмения. ^[26]

Самые ранние свидетельства о водяных колесах и водяных мельницах относятся к древнему Ближнему Востоку в 4 веке до нашей эры ^{[27], а} именно в Персидской империи до 350 года до нашей эры, в регионах Месопотамии (Ирак) и Персии (Иран). ^[28] Это новаторское использование энергии воды стало первой разработанной человеком движущей силой, которая не полагалась на силу мускулов (кроме паруса ).

Египет [ править ]

В Египтяне , известные для строительства пирамид веков до создания современных инструментов, изобретенных и использовали много простых машин, таких как аппарели для строительства помощи процессов. Историки и археологи нашли доказательства того, что пирамиды были построены с использованием трех из так называемых Шести простых машин , на которых основаны все машины. Эти машины представляют собой наклонную плоскость , клин и рычаг , которые позволяли древним египтянам перемещать миллионы известняковых блоков, весивших примерно 3,5 тонны (7000 фунтов) каждый, на место для создания таких структур, как Великая пирамида в Гизе., высота которого составляет 481 фут (146,7 метра). ^[29]

Они также сделали среду письма, похожую на бумагу из папируса , который, по словам Джошуа Марка, является основой современной бумаги. Папирус - это растение (cyperus papyrus), которое в древности росло в больших количествах в дельте Египта и по всей долине реки Нил. Папирус собирали полевые работники и доставляли в центры обработки, где его разрезали на тонкие полоски. Затем полосы были выложены бок о бок перпендикулярно, затем покрыты растительной смолой, и второй слой полос был уложен горизонтально, затем спрессован, пока лист не высох. Затем листы были соединены в рулон, который позже использовался для письма. ^[30]

Египетское общество сделало несколько значительных успехов в династические периоды во многих областях техники. По словам Хосама Эланзири, они были первой цивилизацией, которая использовала устройства для измерения времени, такие как солнечные часы, теневые часы и обелиски, и успешно применила свои знания в области астрономии для создания модели календаря, которую общество использует до сих пор. Они разработали технологию судостроения, которая позволила им перейти от кораблей из тростника папируса к кораблям из кедрового дерева, а также первыми в использовании канатных ферм и рулей на выносе. Египтяне также использовали свои знания анатомии, чтобы заложить основу для многих современных медицинских методов, и практиковали самую раннюю известную версию нейробиологии. Эланзири также заявляет, что они использовали и развивали математическую науку, о чем свидетельствует строительство пирамид. ^[31]

Древние египтяне также изобрели и первооткрыватели многих пищевых технологий, которые стали основой современных технологических процессов. Основываясь на картинах и рельефах, найденных в гробницах, а также на археологических артефактах, такие ученые, как Пол Т. Николсон, полагают, что древние египтяне установили систематические методы ведения сельского хозяйства, занимались переработкой зерновых, варили пиво и выпеченный хлеб, перерабатывали мясо, занимались виноградарством и создали основу. для современного виноделия, а также создавали приправы, чтобы дополнить, сохранить и замаскировать вкус их продуктов. ^[32]

Долина Инда [ править ]

Цивилизация долины Инда , расположенный в богатом природными ресурсами области (в современном Пакистане и северо - западной Индии ), отличается своим ранним применением городского планирования, санитарных технологий , и сантехника . ^[33] Строительство и архитектура в долине Инда, называемая « Ваасту Шастра », предполагает глубокое понимание материаловедения, гидрологии и санитарии.

Китай [ править ]

Китайцы сделали много первых известных открытий и разработок. Основные технологические достижения Китая включают ранние сейсмологические детекторы , спички , бумагу , ротор вертолета , карту рельефа , поршневой насос двойного действия, чугун , сильфоны доменной печи с водяным приводом , чугунный плуг , многотрубную сеялку , тачка, парашют, компас , руль направления , арбалет , указывающая на юг колесница и порох. Китай также разработал бурение глубоких скважин, которое они использовали для извлечения рассола для производства соли. Некоторые из этих скважин, глубиной до 900 метров, добывали природный газ, который использовался для выпаривания рассола. ^[34]

Другие китайские открытия и изобретения средневекового периода включают блочную печать , печать подвижных шрифтов , фосфоресцирующую краску, бесконечный цепной привод и часовой механизм спуска. Твердотопливная ракета была изобретена в Китае около 1150, почти 200 лет после изобретения пороха (который действовал в качестве топлива ракеты). За десятилетия до начала эпохи исследований Запада китайские императоры династии Мин также отправляли большие флоты в морские путешествия, некоторые из которых доходили до Африки.

Эллинистическое Средиземноморье [ править ]

Период Эллинистический в истории Средиземноморского началось в 4 веке до н.э. с завоеваниями Александра , что привело к появлению эллинистической цивилизации , представляющей собой синтез греческих и ближневосточных культур в Восточно - Средиземноморском регионе, включая Балканы , Левант и Египет . ^[35] С Птолемеевым Египтом в качестве интеллектуального центра и греческим языком в качестве lingua franca, эллинистическая цивилизация включала греческую , египетскую , еврейскую ,Персидские и финикийские ученые и инженеры, писавшие по-гречески. ^[36]

Эллинистические инженеры Восточного Средиземноморья были ответственны за ряд изобретений и усовершенствований существующих технологий. В эллинистический период наблюдался резкий рост технического прогресса, чему способствовала атмосфера открытости новым идеям, расцвет механистической философии и создание Александрийской библиотеки в птолемеевском Египте и ее тесная связь с прилегающим музеем . В отличие от типично анонимных изобретателей более ранних эпох, гениальные умы, такие как Архимед , Филон Византийский , Герон , Ктесибий и Архитас остаются известными по имени для потомков.

Древнее сельское хозяйство, как и в любой период до современной эпохи, основной способ производства и существования, а также его методы орошения были значительно продвинуты благодаря изобретению и широкому применению ряда ранее неизвестных водоподъемных устройств, таких как вертикальный водоподъемник. -колесо , колесо с отсеками, водяная турбина , винт Архимеда , ковшовая цепь и горшок-гирлянда, силовой насос , всасывающий насос , поршневой насос двойного действия и, возможно, цепной насос . ^[37]

В музыке водный орган , изобретенный Ктесибием и впоследствии усовершенствованный, стал первым образцом клавишного инструмента . Что касается хронометража, то введение клепсидры притока и ее механизация с помощью циферблата и указателя, применение системы обратной связи и спускового механизма значительно заменили более раннюю клепсидру оттока.

Инновации в механической технологии включали недавно разработанную прямоугольную передачу , которая станет особенно важной для работы механических устройств. Инженеры-эллинисты также изобрели такие автоматы , как подвесные чернильницы, автоматические умывальники и двери, в основном в виде игрушек, которые, однако, имели новые полезные механизмы, такие как кулачок и подвес .

Механизм Antikythera , своего рода аналогичный компьютер, работающий с дифференциальной передачей , и астролябия демонстрируют большую изощренность в астрономической науке.

В других областях древнегреческие инновации включают в себя катапульту и арбалет гастрафета в войне, литье из полой бронзы в металлургии, диоптрию для съемки, в инфраструктуре маяк , центральное отопление , туннель, вырытый с обоих концов научными расчетами , и корабль путь . На транспорте большой прогресс был достигнут с изобретением лебедки и счетчика пробега .

Следующими нововведениями стали винтовые лестницы , цепной привод , суппорты и душевые кабины .

Римская империя [ править ]

Римская империя расширилась от Италии по всему Средиземноморском регионе между 1 - м веке до н.э. и 1 - го века нашей эры. Его наиболее развитыми и экономически производительными провинциями за пределами Италии были восточно-римские провинции на Балканах , в Малой Азии , Египте и Леванте , причем римский Египет, в частности, был самой богатой римской провинцией за пределами Италии. ^{[38] [39]}

Римская империя развила интенсивное и сложное сельское хозяйство, расширила существующие технологии обработки железа, создала законы, предусматривающие индивидуальное владение, передовые технологии каменной кладки, передовое дорожное строительство (превышенное только в 19 веке), военное строительство, гражданское строительство, прядение и ткачество и несколько различных машин, таких как галльская жатка, которые помогли повысить производительность во многих секторах римской экономики. Римские инженеры первыми построили монументальные арки, амфитеатры , акведуки , общественные бани , настоящие арочные мосты , гавани , водохранилища и т. Д.плотины , своды и купола в очень большом масштабе по всей их Империи. Известные римские изобретения включают книгу (Кодекс) , выдувание стекла и бетон . Поскольку Рим был расположен на вулканическом полуострове с песком, содержащим подходящие кристаллические зерна, бетон, который создали римляне, был особенно прочным. Некоторые из их построек просуществовали до наших дней 2000 лет.

В римском Египте изобретатель Герой Александрийский был первым, кто экспериментировал с ветряным механическим устройством (см. Ветряное колесо Герона ) и даже создал первое устройство с паровой тягой ( эолипил ), открывшее новые возможности в использовании природных сил. . Он также изобрел торговый автомат . Однако его изобретения были в первую очередь игрушками, а не практическими машинами.

Инки, майя и ацтеки [ править ]

Инженерные навыки инков и майя были великолепны даже по сегодняшним меркам. Примером этой исключительной техники является использование деталей весом более одной тонны в их каменной кладке, размещенных вместе так, чтобы даже лезвие не могло войти в трещины. В деревнях инков использовались оросительные каналы и дренажные системы, что делало сельское хозяйство очень эффективным. Хотя некоторые утверждают, что инки были первыми изобретателями гидропоники , их сельскохозяйственная технология все еще была основана на почве, если была развита.

Хотя цивилизация майя не включала металлургию или технологию колес в свои архитектурные сооружения, они разработали сложные письменные и астрономические системы и создали прекрасные скульптурные произведения из камня и кремня. Как и инки, майя владели довольно продвинутыми сельскохозяйственными и строительными технологиями. Майя также ответственны за создание первой системы водоснабжения под давлением в Мезоамерике, расположенной на территории майя в Паленке . ^[40]

Основным вкладом правления ацтеков была система коммуникаций между завоеванными городами и повсеместное распространение гениальной сельскохозяйственной технологии чинампов . В Мезоамерике , где не было тягловых животных для перевозки (и, как следствие, колесных транспортных средств), дороги были предназначены для пеших прогулок, как и в цивилизациях инков и майя. Ацтеки, впоследствии майя, унаследовали многие технологии и интеллектуальные достижения своих предшественников: ольмеков (см. Изобретения и инновации коренных американцев ).

От Средневековья до Раннего Нового времени [ править ]

Одним из наиболее значительных достижений средневековой эпохи было развитие экономики, в которой энергия воды и ветра была более значимой, чем сила мускулов животных и человека. ^{[41] : 38} Большая часть энергии воды и ветра использовалась для помола зерна. Вода также использовалась для продувки воздухом в доменной печи , тряпки для изготовления бумаги и для валяния шерсти. В « Книге судного дня» зарегистрировано 5624 водяные мельницы в Великобритании в 1086 году, что составляет примерно одну на тридцать семей. ^[41]

Восточная Азия [ править ]

Индийский субконтинент [ править ]

Исламский мир [ править ]

Мусульманские халифаты объединились в торговле на больших территориях, которые ранее мало торговали, включая Ближний Восток , Северную Африку , Среднюю Азию , Пиренейский полуостров и части Индийского субконтинента . Наука и технологии предыдущих империй в регионе, включая Месопотамскую, Египетскую, Персидскую, Эллинистическую и Римскую империи, были унаследованы мусульманским миром , где арабский язык заменил сирийский, персидский и греческий языки в качестве лингва-франка региона. Значительные успехи были достигнуты в этом регионе во время Золотого века ислама (VIII-XVI века).

В этот период произошла арабская сельскохозяйственная революция . Это была трансформация в сельском хозяйстве с 8 - го по 13 - го века в исламском регионе в Старом Свете . Экономика, созданная арабскими и другими мусульманскими торговцами по всему Старому Свету, позволила распространить многие сельскохозяйственные культуры и методы ведения сельского хозяйства по всему исламскому миру, а также адаптировать культуры и методы из регионов за его пределами. ^[42] Были достигнуты успехи в животноводстве , орошении и земледелии с помощью новых технологий, таких как ветряная мельница.. Эти изменения сделали сельское хозяйство намного более продуктивным, поддерживая рост населения, урбанизацию и усиление расслоения общества.

Мусульманские инженеры в исламском мире широко использовали гидроэнергии , наряду с ранним использованием приливной энергии , энергией ветра , ^[43] ископаемых видов топлива , такие как нефть , и крупные фабричные комплексы ( tiraz по - арабски). ^[44] Разнообразие промышленных мельниц были занято в исламском мире, в том числе Фуллинга мельниц, gristmills , hullers , лесопилки , судовые мельницы , штемпели мельниц , сталелитейные заводов и приливные мельниц. К 11 веку в каждой провинции исламского мира были действующие промышленные предприятия. ^[45] Мусульманские инженеры также использовали водяные турбины и шестерни в мельницах и водоподъемных машинах, и первыми использовали плотины в качестве источника гидроэнергии, используемой для обеспечения дополнительной энергии водяным мельницам и водоподъемным машинам. ^[46] Многие из этих технологий были перенесены в средневековую Европу. ^[47]

Ветряные машины, используемые для измельчения зерна и перекачки воды, ветряные мельницы и ветряные насосы , впервые появились в 9 веке на территориях нынешних Иран , Афганистан и Пакистан . ^{[48] [49] [50] [51]} Они использовались для измельчения зерна и забора воды, а также при измельчении зерна и производстве сахарного тростника. ^[52] Сахарные мельницы впервые появились в средневековом исламском мире . ^[53] Сначала они приводились в движение водяными мельницами, а затем ветряными мельницами IX и X веков на территории современного Афганистана , Пакистана иИран . ^[54] Такие культуры, как миндаль и цитрусовые, были завезены в Европу через Аль-Андалус , и выращивание сахара постепенно стало распространяться по всей Европе. Арабские купцы доминировали в торговле в Индийском океане до прихода португальцев в 16 веке.

Мусульманский мир перенял производство бумаги из Китая. ^[45] Самые ранние бумажные фабрики появились в Аббасидах -era Багдада во время 794-795. ^[55] Знания о порохе были также переданы из Китая через преимущественно исламские страны ^[56], где были разработаны формулы чистого нитрата калия . ^{[57] [58]}

Прялка была изобретена в исламском мире в начале 11 -го века. ^[59] Позже он получил широкое распространение в Европе, где был адаптирован для прядения Дженни , ключевого устройства во время промышленной революции . ^[60] коленчатый вал был изобретен Al-Джазари в 1206 году , ^{[61] [62]} и занимает центральное место в современных машин , таких как паровой двигатель , двигатель внутреннего сгорания и автоматическим управлением . ^{[63] [64]} Распределительный вал был также впервые описан Аль-Джазари в 1206 году.^[65]

Ранние программируемые машины также были изобретены в мусульманском мире. Первым музыкальным секвенсором , программируемым музыкальным инструментом , был автоматизированный флейтист , изобретенный братьями Бану Муса , описанный в их Книге изобретательных устройств в 9 веке. ^{[66] [67]} В 1206 году Аль-Джазари изобрел программируемые автоматы / роботы . Он описал четырех музыкантов- автоматов , в том числе двух барабанщиков, управляемых программируемой драм-машиной , где барабанщика можно было заставить играть разные ритмы и разные паттерны ударных. ^[68]Часы замок , hydropowered механические астрономические часы изобретены Аль-Джазари, был ранний программируемый аналоговый компьютер . ^{[69] [70] [71]}

В Османской империи практическая импульсная паровая турбина была изобретена в 1551 году Таки ад-Дином Мухаммадом ибн Маруфом в Османском Египте . Он описал метод вращения вертела с помощью струи пара, воздействующей на вращающиеся лопатки по периферии колеса. Подобное устройство для вращения вертела, известное как паровой домкрат , было позже описано Джоном Уилкинсом в 1648 году. ^{[72] [73]}

Средневековая Европа [ править ]

В то время как средневековые технологии долгое время изображались как шаг назад в эволюции западных технологий, поколение медиевистов (таких как американский историк науки Линн Уайт ) с 1940-х годов подчеркивало новаторский характер многих средневековых техник. Подлинный средневековый вклад включает, например, механические часы , очки и вертикальные ветряные мельницы . Средневековая изобретательность также проявилась в изобретении, казалось бы, незаметных предметов, таких как водяной знак или функциональная кнопка . В мореплавании фундамент для последующей эры исследований был заложен с появлением штыревых рулей., латинские паруса , сухой компас , подкова и астролябия .

Значительные успехи были также достигнуты в военной технике с разработкой пластинчатой ​​брони , стальных арбалетов и пушек . Средние века, возможно, наиболее известны своим архитектурным наследием: в то время как изобретение ребристого свода и остроконечной арки породило высокий готический стиль , вездесущие средневековые укрепления дали этой эпохе почти пресловутое название «эпохи замков».

Производство бумаги , китайская технология 2-го века, было перенесено на Ближний Восток, когда группа китайских производителей бумаги была захвачена в 8-м веке. ^[74] Технология производства бумаги была распространилась в Европу после завоевания Омейядом Испании . ^[75] Бумажная фабрика была основана на Сицилии в 12 веке. В Европе волокно для изготовления целлюлозы для изготовления бумаги получали из льняной и хлопчатобумажной тряпки. Линн Таунсенд Уайт-младший считает, что прялка увеличила количество тряпок, что привело к появлению дешевой бумаги, которая стала одним из факторов развития полиграфии. ^[76]

Технология Возрождения [ править ]

До развития современной инженерии математика использовалась ремесленниками и мастерами, такими как слесари , часовщики, приборостроители и геодезисты. Считалось, что помимо этих профессий университеты не имеют большого практического значения для технологий. ^{[77] : 32}

Стандартное описание состояния механических искусств в эпоху Возрождения дается в трактате по горному делу De re Metallica (1556 г.), который также содержит разделы по геологии, горному делу и химии. De re Metallica была эталоном химии в течение следующих 180 лет. ^[77] Среди используемых водяных механических устройств были рудоштамповочные мельницы , кузнечные молоты, взрывные сильфоны и всасывающие насосы.

Благодаря литью орудия, доменная печь получила широкое распространение во Франции в середине 15 века. Доменная печь использовалась в Китае с 4 века до нашей эры. ^{[13] [78]}

Изобретение подвижного печатного станка из литого металла , чей прижимной механизм был адаптирован из оливкового винтового пресса (ок. 1441 г.), привело к огромному увеличению количества книг и количества опубликованных названий. Подвижный керамический шрифт использовался в Китае в течение нескольких столетий, а гравюра на дереве появилась еще раньше. ^[79]

Эта эпоха отмечена такими глубокими техническими достижениями, как линейная восприимчивость , купола с двойной оболочкой или бастионные крепости . Записные книжки художников-инженеров эпохи Возрождения, таких как Таккола и Леонардо да Винчи, дают глубокое понимание механических технологий, известных и применяемых в то время. Архитекторы и инженеры были вдохновлены структурами Древнего Рима , и в результате люди, подобные Брунеллески, создали большой купол Флорентийского собора . Он был награжден одним из первых когда-либо выданных патентов на защиту гениального крана.он спроектировал так, чтобы поднять большие камни кладки на вершину сооружения. Военная техника быстро развивалась с широким распространением арбалета и все более мощной артиллерии , поскольку города-государства Италии обычно находились в конфликте друг с другом. Могущественные семьи, такие как Медичи, были сильными покровителями искусств и наук. Наука эпохи Возрождения породила научную революцию ; наука и техника начали цикл взаимного развития.

Age of Exploration [ править ]

Усовершенствованное парусное судно, (нау или каррак ), позволило Эру исследования с европейской колонизацией Америки , олицетворяющей по Francis Bacon «s Новой Атлантиды . Пионеры, такие как Васко да Гама , Кабрал , Магеллан и Христофор Колумб, исследовали мир в поисках новых торговых путей для своих товаров и контактов с Африкой, Индией и Китаем, чтобы сократить путь по сравнению с традиционными наземными маршрутами. Они составили новые карты и схемы, которые позволили следующим мореплавателям с большей уверенностью проводить дальнейшие исследования. Однако навигация в целом была затруднена из-запроблема долготы и отсутствие точных хронометров . Европейские державы заново открыли для себя идею гражданского кодекса , утраченную со времен древних греков.

Доиндустриальная революция [ править ]

Чулка кадр , который был изобретен в 1598 году, увеличение числа вязальщица по узлам в минуту от 100 до 1000. ^[80]

Шахты становились все более глубокими, и их было дорого осушать с помощью ковшовых, цепных и деревянных поршневых насосов. Некоторые шахты использовали до 500 лошадей. На смену насосам с приводом в движение лошади пришли паровой насос Savery (1698 г.) и паровая машина Ньюкомена (1712 г.). ^[81]

Промышленная революция (1760–1830-е годы) [ править ]

Революция была вызвана дешевой энергией в виде угля , производимого в постоянно растущих количествах из богатых ресурсов Британии . Британская промышленная революция характеризуется развитием в области текстильного машиностроения, горнодобывающей промышленности , металлургии и транспорта на паровой двигатель и изобретения станков .

До изобретения машины для прядения пряжи и ткани прядение производилось с использованием прядильного колеса, а ткачество - на ручном и ножном ткацком станке. На одного ткача приходилось от трех до пяти прядильщиков. ^{[82] [83]} Изобретение летающего челнока в 1733 году удвоило производительность ткача, создавая нехватку прядильщиков. Прядильная рама для шерсти была изобретена в 1738 The прядильного Jenny , изобретенной в 1764 году, была машина , которая используется несколько вращающихся колес; однако производила нить низкого качества. Кадр воды запатентован Аркрайтом в 1767 году, произвел лучшее качество , чем нить прядильной Jenny. Спиннинг мулов , запатентованный в 1779 годуСамуэль Кромптон произвел высококачественную нить. ^{[82] [83]} ткацкий станок мощности был изобретен Эдмунд Картрайт в 1787. ^[82]

В середине 1750-х годов паровая машина применялась в металлургической, медной и свинцовой промышленности с ограниченными водными ресурсами для привода взрывных мехов. Эти производства располагались рядом с шахтами, некоторые из которых использовали паровые двигатели для откачки шахт. Паровые двигатели были слишком мощными для кожаных сильфонов, поэтому в 1768 году были разработаны чугунные выдувные цилиндры. В доменных печах с паровым двигателем достигалась более высокая температура, что позволяло использовать больше извести в сырье для доменной печи. (Обогащенный известью шлак не был сыпучим при ранее используемых температурах.) При достаточном содержании извести сера из угля или коксового топлива вступает в реакцию со шлаком, так что сера не загрязняет железо. Уголь и кокс были более дешевым и более распространенным топливом. В результате в последние десятилетия 18 века производство железа значительно выросло. ^[13]Уголь, преобразованный в кокс, служил топливом для высокотемпературных доменных печей и производил чугун в гораздо больших количествах, чем раньше, что позволило создать ряд сооружений, таких как Железный мост . Дешевый уголь означал, что промышленность больше не была ограничена водными ресурсами, управляющими мельницами, хотя он продолжал оставаться ценным источником энергии.

Паровая машина помогла осушить шахты, поэтому можно было получить доступ к большим запасам угля, а добыча угля увеличилась. Развитие паровой машины высокого давления сделало возможным создание локомотивов, и последовала транспортная революция. ^[84] паровой двигатель , который существовал с начала 18 - го века, был применен на практике как к парохода и железнодорожного транспорта. Ливерпуль и Манчестер железной дороги , первая цель построена железнодорожная линия, открытая в 1830 году Ракетный локомотив из Роберт Стивенсон является одним из первых рабочих локомотивов , используемых.

Производство шкивов судовых блоков всех металлических станки на Portsmouth Block Mills в 1803 году спровоцировало возраст устойчивого массового производства . Станки, используемые инженерами для производства деталей, появились в первом десятилетии века, особенно Ричардом Робертсом и Джозефом Уитвортом . Разработка взаимозаменяемых частей в рамках того, что сейчас называется американской системой производства, началась в индустрии огнестрельного оружия на федеральных арсеналах США в начале 19 века и стала широко использоваться к концу века.

Вторая промышленная революция (1860-1914 гг.) [ Править ]

В 19 веке в Европе произошли поразительные изменения в транспортных, строительных, производственных и коммуникационных технологиях. После рецессии в конце 1830-х годов и общего замедления темпов развития крупных изобретений Вторая промышленная революция была периодом быстрых инноваций и индустриализации, начавшимся в 1860-х годах или примерно в 1870 году и продолжавшимся до Первой мировой войны . Он включал быстрое развитие химических, электрических, нефтяных и сталелитейных технологий, связанных с высокоструктурированными технологическими исследованиями.

Телеграфия превратилась в практическую технологию в 19 веке, помогающую безопасно управлять железными дорогами. ^[85] Наряду с развитием телеграфии было запатентовано первый телефон . В марте 1876 года Александр Грэм Белл официально запатентовал свою версию «электрического телеграфа». Хотя Bell отмечена созданием телефона, до сих пор ведутся споры о том, кто на самом деле разработал первую рабочую модель. ^[86]

Основываясь на усовершенствованиях в вакуумных насосах и исследованиях материалов, лампы накаливания стали широко применяться в конце 1870-х годов. Это изобретение оказало глубокое влияние на рабочее место, потому что теперь на фабриках могут работать рабочие во вторую и третью смены. ^[87]

В середине 19 века производство обуви было механизировано. ^[88] Массовое производство швейных машин и сельскохозяйственных машин, таких как жатки, произошло в середине-конце 19 века. ^[89] Велосипеды производились серийно с 1880-х годов. ^[89]

Заводы с паровой тягой получили широкое распространение, хотя переход с гидроэнергии на пар произошел в Англии раньше, чем в США ^[90]. Военные корабли Ironclad участвовали в боях, начиная с 1860-х годов, и сыграли роль в открытии торговли между Японией и Китаем. с Западом.

20 век [ править ]

Массовое производство принесло автомобили и другие высокотехнологичные товары массам потребителей. Военные исследования и разработки ускорили развитие, включая электронные вычисления и реактивные двигатели . Радио и телефония значительно улучшились и распространились на более широкие группы пользователей, хотя почти всеобщий доступ не был бы возможен до тех пор, пока мобильные телефоны не станут доступными для жителей развивающихся стран в конце 2000-х - начале 2010-х годов.

Улучшения в области энергетики и двигателестроения включали ядерную энергетику , разработанную после Манхэттенского проекта, возвестившего новый атомный век . Ракетно развитие привело к ракетам большой дальности и первой космической эры , которая продолжалась с 1950 - х годов с запуском искусственного спутника Земли до середины 1980-х годов.

Электрификация быстро распространилась в 20 веке. В начале века электроэнергия была по большей части доступна только богатым людям в нескольких крупных городах, таких как Нью-Йорк, Лондон, Париж и Ньюкасл-апон-Тайн, но к тому времени, когда в 1990 году была изобретена Всемирная паутина, по оценкам, 62% домов во всем мире имеют электричество, в том числе около трети домохозяйств в ^[92] сельских развивающихся странах.

Контроль рождаемости также получил широкое распространение в 20 веке. К концу 1970-х годов электронные микроскопы были очень мощными, и генетическая теория и знания расширились, что привело к развитию генной инженерии .

Первый « ребенок из пробирки » Луиза Браун родилась в 1978 году, что привело к первой успешной гестационной суррогатной беременности в 1985 году и первой беременности по ИКСИ в 1991 году, то есть имплантации одного сперматозоида в яйцеклетку. Преимплантационная генетическая диагностика была впервые проведена в конце 1989 г. и привела к успешным родам в июле 1990 г. Эти процедуры стали относительно обычными.

Огромные ресурсы анализа данных, необходимые для выполнения трансатлантических исследовательских программ, таких как проект « Геном человека» и Большой электронно-позитронный коллайдер, привели к необходимости распределенной связи, что привело к более широкому применению Интернет-протоколов исследователями, а также послужило оправданием для Тима Бернерса. -Ли для создания всемирной паутины .

Вакцинация быстро распространилась в развивающемся мире с 1980-х годов благодаря множеству успешных гуманитарных инициатив, значительно снизив детскую смертность во многих бедных странах с ограниченными медицинскими ресурсами.

США Национальная инженерная академия , экспертным голосованием, установлено следующее ранжирование наиболее важных технологических достижений 20 - го века: ^[93]

21 век [ править ]

В начале 21 века продолжаются исследования квантовых компьютеров , генной терапии (введена в 1990 г.), 3D-печати (введена в 1981 г.), нанотехнологий (введена в 1985 г.), биоинженерии / биотехнологии , ядерных технологий , современных материалов (например, графена), ГПРД и дроны (наряду с рельсотронами и высокоэнергетическими лазерными лучами для военных целей), сверхпроводимость , мемристор и зеленые технологии, такие как альтернативные виды топлива (например, топливные элементы, беспилотные электрические и подключаемые к сети гибридные автомобили), устройства дополненной реальности и носимая электроника , искусственный интеллект и более эффективные и мощные светодиоды , солнечные элементы , интегральные схемы , беспроводные устройства питания , двигатели и аккумуляторы .

Возможно, величайшим исследовательским инструментом, созданным в 21 веке, является Большой адронный коллайдер , самая большая из когда-либо построенных машин. Ожидается, что понимание физики элементарных частиц будет расширяться за счет более совершенных инструментов, включая более крупные ускорители частиц, такие как LHC ^[94], и более совершенные детекторы нейтрино . Темную материю ищут с помощью подземных детекторов, и такие обсерватории, как LIGO , начали обнаруживать гравитационные волны .

Технология генной инженерии продолжает совершенствоваться, и важность эпигенетики для развития и наследования также становится все более очевидной. ^[95]

Также разрабатываются новые космические технологии и космические аппараты , такие как Boeing Orion и SpaceX Dragon 2 . В настоящее время разрабатываются новые, более функциональные космические телескопы , такие как телескоп Джеймса Уэбба , который будет выведен на орбиту в конце 2021 года, и телескоп Колосс . Международная космическая станция была завершена в 2000 - х годах, и НАСА и ЕКА планировать человеческую миссию на Марс в 2030 - х годах. Variable Specific Impulse Магнитоплазменные Rocket (VASIMR) - электромагнитный двигатель малой тяги для двигателей космических кораблей, испытания которого ожидается в 2015 году.

Компания Breakthrough Initiatives вместе со знаменитым физиком Стивеном Хокингом планируют отправить первый в истории космический корабль к другой звезде , которая будет состоять из множества сверхлегких чипов, приводимых в движение электрическим двигателем, в 2030-х годах и получить изображения системы Проксима Центавра вместе с возможно, потенциально обитаемая планета Проксима Центавра b к середине века. ^[96]

В 2004 году состоялся первый коммерческий космический полет с экипажем, когда Майк Мелвилл пересек границу космоса 21 июня 2004 года.

По типу [ править ]

Биотехнология [ править ]

• Хронология развития сельского хозяйства и пищевых технологий
• Хронология биотехнологии

Гражданское строительство [ править ]

• Гражданское строительство
• Архитектура и строительство
• Мосты , гавани , туннели , плотины
• Геодезия , инструменты и карты , картография , градостроительство, водоснабжение и канализация

Связь [ править ]

Вычисления [ править ]

Потребительские технологии [ править ]

Электротехника [ править ]

• Хронология развития электротехники и электроники

Энергия [ править ]

Материаловедение [ править ]

• Хронология материаловедения
• Металлургия

Измерение [ править ]

• История времени в Соединенных Штатах
• Хронология технологии измерения времени

Медицина [ править ]

Военные [ править ]

• Военная история # Технологическая эволюция
• Категория: Военная история - статьи по истории конкретных технологий

Ядерная [ править ]

• Манхэттенский проект
• Атомный век
• Ядерные испытания
• Гонка ядерных вооружений

Наука и техника [ править ]

Транспорт [ править ]

См. Также [ править ]

Связанная история

Связанные дисциплины

Связанные темы

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

В Викицитатнике есть цитаты по теме: История технологий

Викискладе есть медиафайлы, связанные с историей технологий .

• Электропедия по истории техники
• MIT 6.933J - Структура инженерных революций . Из MIT OpenCourseWare , материалы курса (для выпускников) для курса по истории технологий через призму Томаса Куньяна .
• Концепция событий цивилизации . От Ярослава Кесслера, хронология «цивилизационных событий».
• Технологии древних и средневековых городов
• Общество истории технологий