يتمتع البشر بالفضول والإبداع بطبيعتهم، وهما صفتان قادتا الجنس البشري إلى العديد من الاكتشافات العلمية والتكنولوجية.
منذ أن ضرب أسلافنا الأوائل صخرة على الأرض لصنع أول أداة ذات حواف حادة، استمر البشر في الابتكار.
ومنذ بداية ظهور العجلة إلى إطلاق مركبات المريخ الجوالة، تبرز العديد من هذه التطورات الرئيسية على أنها ثورية بشكل خاص. وهنا، نستكشف 20 من أهم الاختراعات في كل العصور، وفقا لموقع لايف ساينس.
العجلة
قبل اختراع العجلة في العام 3500 قبل الميلاد، كان البشر شبه عاجزين عن نقل حاجياتهم. وبفضلها انتقلت الحضارات ومعها البشر من مكان إلى آخر، العجلة يرجع إليها الفضل في التنوع الذي يشهده العالم حاليا.
المطبعة
اخترع يوهانس جوتنبرج المطبعة في وقت بين عامي 1440 و1450. وعلى الرغم من أن آخرين قبله – من الصين وكوريا – طوروا نماذج أولية لآلة الطباعة، فإن جوتنبرج كان أول من ابتكر عملية ميكانيكية تنقل الحبر الذي صنعه من زيت بذر الكتان والسخام، إلى الورق.
من خلال هذه الآلة، زادت المطابع بشكل كبير من السرعة التي يمكن بها نسخ الكتب، وبالتالي أدت إلى نشر المعرفة بسرعة وعلى نطاق واسع لأول مرة في التاريخ.
3. البنسلين
في عام 1928، لاحظ العالم الاسكتلندي ألكسندر فليمنج وجود طبق بتري مليء بالبكتيريا في مختبره وكان غطاؤه مفتوحًا عن طريق الخطأ. كانت العينة قد تلوثت بالعفن، وفي كل مكان كان العفن، ماتت البكتيريا. وتبين أن قالب المضاد الحيوي هذا هو فطر بنسيليوم، وعلى مدار العقدين التاليين، قام الكيميائيون بتنقيته وطوروا عقار البنسلين، الذي يحارب عددًا كبيرًا من الالتهابات البكتيرية لدى البشر دون الإضرار بالبشر أنفسهم.
وتم إنتاج البنسلين بكميات كبيرة والإعلان عنه بحلول عام 1944.
4. البوصلة
استخدم البحارة القدماء النجوم في الملاحة، لكن هذه الطريقة لم تنجح أثناء النهار أو في الليالي الملبدة بالغيوم، مما يجعل السفر بعيدًا عن الأرض أمرًا خطيرًا.
اخترعت البوصلة الأولى في الصين خلال عهد أسرة هان بين القرنين الثاني والأول الميلادي. كان مصنوعًا من حجر المغناطيس، وتم استخدامها للملاحة لأول مرة خلال عهد أسرة سونج، بين القرنين الحادي عشر والثاني عشر.
وعندما وصلت التكنولوجيا إلى الغرب من خلال الاتصال البحري. مكنت البوصلة البحارة من السفر بأمان بعيدًا عن موطنهم، وفتح العالم للاستكشاف والتطور اللاحق للتجارة العالمية. لا تزال البوصلة تستخدم على نطاق واسع حتى يومنا هذا، لعد أن غيرت معرفتنا وفهمنا للأرض إلى الأبد.
5. اللمبة
أدى اختراع المصباح الكهربائي إلى تغيير عالمنا عن طريق إزالة اعتمادنا على الضوء الطبيعي، ما سمح لنا بأن نكون منتجين في أي وقت، ليلاً أو نهارًا. كان للعديد من المخترعين دور فعال في تطوير هذه التكنولوجيا الثورية طوال القرن التاسع عشر.
ويُنسب الفضل إلى توماس إديسون باعتباره المخترع الأساسي لأنه أنشأ نظام إضاءة وظيفيًا بالكامل، بما في ذلك المولد والأسلاك بالإضافة إلى لمبة من خيوط الكربون، في عام 1879.
6. الهاتف
قام العديد من المخترعين بعمل رائد في الإرسال الصوتي الإلكتروني، لكن المخترع الاسكتلندي ألكسندر جراهام بيل كان أول من حصل على براءة اختراع للهاتف الكهربائي في 7 مارس 1876.
وبعد ثلاثة أيام، أجرى بيل أول مكالمة هاتفية مع مساعده، توماس واتسون، قائلاً “السيد واتسون، تعال إلى هنا – أريد أن أراك”.
كان مصدر إلهام بيل للهاتف هو عائلته. قام والده بتدريس التخاطب وتخصص في تعليم الكلام للصم، وفقدت والدته، وهي موسيقي بارع، سمعها في وقت لاحق من الحياة، وكانت زوجته مابيل، التي تزوجها عام 1877، صماء منذ سن الخامسة.
وسرعان ما انطلق الاختراع وأحدث ثورة في الأعمال التجارية والاتصالات العالمية. عندما توفي بيل في 2 أغسطس عام 1922، توقفت جميع خدمات الهاتف في الولايات المتحدة وكندا لمدة دقيقة تكريما له.
7. محرك الاحتراق الداخلي
في هذه المحركات، يطلق احتراق الوقود غازًا عالي الحرارة فيضغط على المكبس، ويحركه. وهكذا، فإن محركات الاحتراق تحول الطاقة الكيميائية إلى عمل ميكانيكي.
استغرق اختراع المحرك عقودا بمشاركة عشرات من علماء الهندسة، حتى انتهى الأمر إلى تصميم محرك الاحتراق الداخلي، الذي اتخذ شكله الحديث في النصف الأخير من القرن التاسع عشر. وبسبب هذا المحرك، تغيرت حياتنا للأبد، بفضل الجيل الجديد من المصانع والسيارات والطائرات.
8. موانع الحمل
لا يقتصر الأمر على تسبب حبوب منع الحمل والواقي الذكري وأشكال منع الحمل الأخرى في إحداث ثورة جنسية في العالم المتقدم من خلال السماح للرجال والنساء بممارسة الجنس لقضاء وقت الفراغ بدلاً من الإنجاب، بل أدت أيضًا إلى خفض متوسط عدد الأبناء لكل امرأة بشكل كبير في البلدان التي سبقت لاستخدامها.
ومع عدد أقل من الأفواه لإطعامها، حققت العائلات مستويات معيشية أعلى.
تم استخدام وسائل منع الحمل الطبيعية والعشبية لآلاف السنين. فالواقيات الذكرية أو “الأغماد” موجودة بشكل أو بآخر منذ العصور القديمة، وفقًا للباحثة جيسيكا بورج في كتابها “الممارسات الوقائية.
الواقي المطاطي تم تطويره في القرن التاسع عشر. وفي العام 1960، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على أول حبوب منع الحمل عن طريق الفم.
ويواصل العلماء إحراز تقدم في تحديد النسل، حتى أن بعض المختبرات تسعى لإنتاج “حبوب منع الحمل للرجال”.
9. الإنترنت
الإنترنت هو نظام عالمي من شبكات الكمبيوتر المترابطة التي يستخدمها مليارات الأشخاص في جميع أنحاء العالم.
في الستينيات من القرن الماضي، قام فريق من علماء الكمبيوتر العاملين في وكالة مشاريع البحوث المتقدمة التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية ببناء شبكة اتصالات لربط أجهزة الكمبيوتر في الوكالة، والتي تسمى ARPANET، سلف الإنترنت. واستخدمت طريقة لنقل البيانات تسمى “تبديل الحزمة”، طورها عالم الكمبيوتر وعضو الفريق لورانس روبرتس، بناءً على عمل سابق لعلماء كمبيوتر آخرين.
تم تطوير هذه التقنية في السبعينيات من قبل العالمين روبرت كان وفينتون سيرف، اللذين طورا بروتوكولات الاتصال الحاسمة للإنترنت، وبروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) وبروتوكول الإنترنت (IP)، لهذا، غالبًا ما يُنسب إلى كان وسيرف اختراع الإنترنت.
في عام 1989، تطور الإنترنت بشكل أكبر بفضل اختراع عالم الكمبيوتر تيم بيرنرز-لي لشبكة الويب العالمية أثناء عمله في (المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية). و”كانت الفكرة الأساسية لـ WWW هي دمج التقنيات المتطورة لأجهزة الكمبيوتر وشبكات البيانات والنص التشعبي في نظام معلومات عالمي قوي وسهل الاستخدام.” فتح تطوير WWW عالم الإنترنت للجميع وربط العالم بطريقة لم يسبق لها مثيل من قبل.
10. المسامير
يبلغ عمر هذا الاختراع أكثر من 2000 عام، وتحديدا في العصر الروماني القديم بعد أن طور البشر القدرة على صب المعادن وتشكيلها.
في السابق، كان لابد من بناء الهياكل الخشبية عن طريق تشابك الألواح المجاورة هندسيًا وهي عملية بناء أكثر صعوبة.
حتى تسعينيات القرن التاسع عشر وأوائل القرن التاسع عشر، كانت المسامير المصنوعة يدويًا هي القاعدة، وظهرت آلات صنع المسامير في أوائل القرن التاسع عشر.
واستمرت تكنولوجيا صناعة المسامير في التقدم؛ بعد أن طور هنري بيسمير عملية لإنتاج الفولاذ بكميات كبيرة من الحديد، وبحلول عام 1913، كان 90% من المسامير المنتجة في الولايات المتحدة عبارة عن أسلاك فولاذية.
ينسب اختراع المسمار عادةً إلى العالم اليوناني أرشميدس في القرن الثالث قبل الميلاد، ولكن من المحتمل أن يكون قد سبقه الفيلسوف فيثاغورث أرشيتاس.
11. استخدام النار
يعد استخدام النار أحد أقوى الاختراعات المبكرة للبشرية، وغير بشكل جذري الطريقة التي عاش بها أسلافنا القدامى. من خلال توفير الدفء والقدرة على طهي الأطعمة مثل اللحوم، كانت نار المخيم أيضًا مكانًا للتجمع الاجتماعي. كما وفرت النار بعض الحماية ضد الحيوانات المفترسة.
ظل التاريخ الدقيق لاكتشاف استخدام النار لغزًا منذ فترة طويلة، حيث أشارت بعض الدراسات إلى أنه تم استخدامه لأول مرة من قبل أشباه البشر في كينيا قبل مليون عام لطهي اللحوم. وتشير أدلة أخرى إلى أن إنسان نياندرتال في أوروبا وآسيا سخر من النار، بينما تطور الإنسان العاقل في إفريقيا وأتقن مهارة إشعال النار.
12. الخرسانة
يُنسب إلى الرومان القدماء أنهم كانوا من أوائل المجتمعات التي استخدمت الخرسانة في الهندسة المعمارية، مع الحمامات الرومانية والمواقع الشهيرة مثل قبة الكولوسيوم والبانثيون التي شيدت باستخدام الخرسانة الممزوجة بالرماد البركاني والجير ومياه البحر.
والعديد من هذه المباني القديمة ما زالت في حالة جيدة بعد حوالي 2000 عام من استخدامها.
واستخدم المصريون القدماء شكلاً خامًا من الخرسانة في مبانيهم قبل ذلك بكثير في 3000 قبل الميلاد، مستخدمين أشكالًا من الخرسانة الممزوجة بالرماد والمياه المالحة لإنشاء الملاط.
وتؤكد إحدى الدراسات أن أجزاء من أهرامات الجيزة ربما تم بناؤها باستخدام الخرسانة. الخرسانة قوية في الانضغاط ولكنها تنكسر بسهولة في التوتر، لذا فإن اختراع الخرسانة المسلحة الفولاذية في نهاية القرن التاسع عشر في فرنسا، منحها مزيدا من القوة.
13. العدسة المكبرة
اخترع الراهب الفرنسيسكاني والباحث في جامعة أكسفورد روجر بيكون العدسة المكبرة لأول مرة في عام 1268. وهي عدسة مكبرة مبنية على أبحاث قام بها العالمان الحسن ابن الهيثم وأبويوسف الكندي.
والحقيقة أن استخدام الأدوات البصرية يعود إلى ما هو أبعد من ذلك بكثير. تشير الدلائل إلى أنه في وقت مبكر من 700 قبل الميلاد، لاحظ الناس في مصر القديمة أنه يمكنهم النظر من خلال البلورات لتحسين الرؤية.
14. البطاريات
يعود تاريخ البطارية الأولى إلى عام 1800، عندما قام الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا بلف أقراص مكدسة من النحاس والزنك بقطعة قماش، ثم غمرها في ماء مالح واكتشف أنها توصل الطاقة. في عام 1802، اخترع الاسكتلندي ويليام كروكشانك نوعًا مختلفًا من تصميم فولتا يُعرف باسم بطارية الحوض الصغير، تتكون من 50 قرصًا من النحاس والزنك في صندوق خشبي مملوء بمحلول ملح لتوصيل الطاقة.
وكان الفيزيائي الفرنسي جاستون بلانتي هو من اخترع أول بطارية مستخدمة عمليًا في عام 1859. ولا تزال الاختلافات الحديثة في بطارية حمض الرصاص القابلة لإعادة الشحن من طراز Planté تُستخدم في السيارات حتى يومنا هذا.
15. مقياس الكرونومتر البحري
شهد القرن الخامس عشر بداية الرحلات الاستكشافية العظيمة للمغامرين والتجار البحريين وتطوير شبكة تجارة عالمية للمحيطات. حملت السفن التجارية الحرير والتوابل والملح والنبيذ والشاي عبر البحار الغادرة لأشهر متتالية.
وبعد خسارة 4 سفن في البحر في كارثة سيلي البحرية عام 1707، أدرك البحارة أنهم بحاجة إلى طريقة دقيقة لتحديد خط الطول عندما يكونون بعيدًا عن الأنظار.
في عام 1714، قدم البرلمان البريطاني جائزة قدرها 20 ألف جنيه لمن يستطيع حل المشكلة. ربح صانع الساعات جون هاريسون الجائزة عام 1735 بفضل جهاز الكرونومتر البحري الخاص به.
16. الطائرة
استحوذت قدرة البشر على الطيران على مخيلة المخترعين لعدة قرون، وكانت أشهر المحاولات في عام 1783 عندما حلّق جوزيف مايكل وجاك إتيان مونتجولفييه في السماء في منطاد الهواء الساخن. وفي عام 1853، صمم المهندس البريطاني جورج كايلي أول طائرة شراعية تقوم برحلة ناجحة.
وأصبحت طائرة أورفيل وويلبر رايت في العام 1903 أول طائرة تقوم برحلة ناجحة.
17. الثلاجة
كان التبريد بشكل ما موجودًا منذ آلاف السنين. اعتمادًا على المناخ، تم استخدام الثلج أو الماء البارد للحفاظ على برودة الطعام في العصور القديمة. لكن التبريد الصناعي لم يأتِ حتى عام 1748، عندما ابتكر الطبيب ويليام كولين لأول مرة التبريد التبخيري.
وفي عام 1834، طور المهندس الأمريكي جاكوب بيركنز نظام ضغط البخار.
وفي عام 1876، ابتكر المهندس الألماني كارل فون ليندي عملية تسييل الغاز، مستهلًا عصر التبريد التجاري.
وفي عام 1913، اخترع المهندس الأمريكي فريد وولف أول ثلاجة منزلية.
18. الطاقة النووية
اكتشفت الطاقة النووية لأول مرة في ثلاثينيات القرن الماضي من قبل الفيزيائي الإيطالي إنريكو فيرمي، الذي وجد أن قصف الذرات بالنيوترونات يمكن أن يؤدي إلى شطرها، وتوليد كميات هائلة من الطاقة.
أدت هذه التجربة الناجحة إلى تطوير العديد من المحطات النووية في الخمسينيات من القرن الماضي، حيث أطلقت أيداهو أول محطة نووية في عام 1951 بالكهرباء المنتجة من الطاقة الذرية. وأصبحت Obninsk في الاتحاد السوفيتي السابق أول محطة طاقة نووية متصلة بالشبكة في العالم في عام 1954، بينما أصبحت محطة Shippingport النووية في بنسلفانيا أول محطة نووية تجارية في عام 1957.
لا تزال الطاقة النووية مستخدمة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم اليوم، وتولد ما يقرب من 10 ٪ من الطاقة العالمية.
19. اللقاحات
تقدر منظمة الصحة العالمية أن التطعيمات تنقذ نحو 3 ملايين شخص سنويًا من الموت.
يُعتقد أن أول تطعيم بدائي يعود إلى القرن العاشر في الصين، عندما قام الناس بتلقيح خدوش صغيرة في الجلد بجرعات صغيرة من الجدري لتوفير الحماية من المرض.
في عام 1796، اكتشف الطبيب الإنجليزي إدوارد جينر أن الصغار نادراً ما يصابون بالجدري لأنهم أصيبوا سابقًا بفيروس جدري البقر، لذلك استخدم جدري البقر لتطوير لقاح ضد الجدري. وقام بتلقيح صبي يبلغ من العمر 8 سنوات بجدري البقر ثم بالجدري، ولم يصب الصبي بالمرض القاتل.
أدت تجربة جينر إلى تطوير لقاح ضد الجدري ويعتبر عمله بداية علم المناعة. في عام 1980، أعلنت منظمة الصحة العالمية القضاء على الجدري رسميًا.
20. الأشعة السينية
مثل العديد من الاختراعات الشهيرة، تم اكتشاف الأشعة السينية بالصدفة. في عام 1895، كان المهندس والفيزيائي الألماني فيلهلم كونراد رونتجن يجري دراسة لمدة شهرين حول إمكانات الإشعاع. في تجربة اختبار ما إذا كانت أشعة الكاثود يمكن أن تمر عبر الزجاج، لاحظ أن الإشعاع كان قادرًا على المرور عبر شاشات ذات سمك كبير، تاركًا ظلًا من الأجسام الصلبة.
وسرعان ما اكتشف أن الأشعة السينية يمكن أن تمر عبر الأنسجة البشرية لإظهار صورة واضحة للهيكل العظمي والأعضاء.
بعد مرور عام، نفذت مجموعة من الأطباء أول تجربة للأشعة السينية على المرضى. أدت هذه الملاحظات إلى تطوير علم الأشعة كما نعرفه اليوم ومنذ ذلك الحين ساعدت المهنيين الطبيين في تشخيص كسور العظام والأورام وفشل الأعضاء والمزيد.