6 Изобретений Золотого века, которые изменили мир17.08.2022 17:18

Золотой век был временем радикальных перемен. Примерно с 1870 по 1900 год Соединенные Штаты превратились из преимущественно аграрного общества фермеров и мелких производителей в индустриальную экономику, центр которой составляли крупные города. В течение этих нескольких коротких десятилетий также произошел взрыв инноваций в области инженерии, химии и технологии, которые принесли нам некоторые из самых захватывающих изобретений современного мира. Вот лишь несколько из них.

Еще в 1860 году итальянский изобретатель по имени Антонио Меуччи продемонстрировал «говорящий телеграф», который он назвал телетрофоно. Это было электромагнитное устройство, которое могло передавать речь по электрическим проводам. Но Меуччи, иммигрировавший в Соединенные Штаты, пережил трудные времена и не смог продлить временный патент на свое устройство, срок действия которого истек в 1874 году.

К 1876 году еще два изобретателя,  Александр Грэм Белл и Элиша Грей,  наперегонки разрабатывали патентоспособный дизайн телефона. Согласно записям Патентного ведомства, адвокаты Белла подали его заявку на патент всего за несколько часов до Грея, 14 февраля 1876 года. И Грей, и Меуччи подали в суд на Белла за кражу их идеи, но шотландский изобретатель, который отбил еще сотни судебных исков против своего патента, сохранил единоличное право называться изобретателем телефона.

Томас Эдисон был, безусловно, самым плодовитым и известным изобретателем Золотого века, и его слава началась с фонографа, первого устройства для записи и воспроизведения звука. В 1870-х годах Эдисон изобрел устройство, которое могло записывать телеграфные сообщения, делая углубления на свитке ленты, которые соответствовали электрическим импульсам телеграфа.

Следующая цель Эдисона была более амбициозной. Он хотел извлечь выгоду из популярности телефона Белла, записывая телефонные звонки так же, как он записывал телеграммы. Эдисон выяснил, что он может использовать гибкую диафрагму для улавливания колебаний звуковых волн, а затем запечатлевать их на листе парафина с помощью игольчатого наконечника для тиснения.

Когда грубый прототип Эдисона сработал, у него был момент «эврики». Этому новому устройству вообще не нужен был телефон. Его можно использовать для записи и даже воспроизведения всех типов звуков: музыки, аудиокниг, уроков языка и многого другого.

В течение лета 1877 года Эдисон совершенствовал конструкцию и экспериментировал с различными носителями записи, в конечном счете выбрав вращающийся металлический цилиндр, покрытый тонким листом алюминиевой фольги. 19 февраля 1878 года он получил патент на фонограф, а месяц спустя основал компанию Edison Speaking Phonograph Company. Несмотря на небольшой коммерческий успех, фонограф Эдисона привел к более позднему развитию граммофона и стал искрой гения, которая в конечном итоге положила начало индустрии звукозаписи.

После фонографа Эдисон посвятил себя поиску практичной, долговечной электрической лампочки. Первые дуговые лампы накаливания были продемонстрированы еще в 1803 году, но десятилетия экспериментов не позволили найти идеальный материал нити накаливания, который мог бы гореть часами, не перегреваясь, не покрывая лампу сажей или просто перегорая.

В своей новой исследовательской лаборатории в Менло-Парке, штат Нью-Джерси — первом исследовательском центре такого рода — Эдисон и его команда методично тестировали тысячи материалов для нити накаливания, чтобы заставить лампочки гореть чище и дольше. В 1879 году Эдисон запатентовал свою новую лампочку, которая могла гореть в течение 14,5 часов, используя карбонизированную хлопковую нить в качестве нити накала. Когда Эдисон заменил хлопковую нить на бамбуковую, его лампочки могли гореть целых 1200 часов.

Немецкому инженеру Карлу Бенцу приписывают патентование первого автомобиля с газовым двигателем, трехколесного запатентованного автомобиля № 1 в 1886 году. Это стало кульминацией десятилетий европейских экспериментов с двигателем внутреннего сгорания, уменьшенной и легкой альтернативой тяжелым паровым двигателям, которые уже использовались в то время в поездах и кораблях.

Более ранние изобретатели устанавливали газовые двигатели на колесные транспортные средства за десятилетия до Benz, но их творения так и не взлетели. Бенц выбрал более удачный момент — он представил свой запатентованный автомобиль № 1 в разгар увлечения велосипедами, когда был большой общественный интерес к легким самоходным транспортным средствам.

Первый автомобиль Benz в форме трехколесного велосипеда приводился в движение четырехтактным двигателем мощностью 0,75 лошадиных сил, который мог развивать максимальную скорость менее 16 км в час. У него было три деревянных колеса со стальными спицами и тонкими резиновыми шинами, тормоза с кожаной обивкой и вертикальное рулевое управление.

Начиная с 1830-х годов трамваи и троллейбусы, запряженные лошадьми, стали первыми городскими системами общественного транспорта в Соединенных Штатах и Европе. Затем, в 1881 году, немецкий инженер Вернер фон Сименс построил первый электрический трамвай в пригороде Берлина. 10-сильный двигатель трамвая питался от подвесных кабелей и мог перевозить 50 пассажиров с максимальной скоростью 19 км в час.

Компания Siemens мечтала о надземной линии электрического трамвая в Берлине, но именно американскому инженеру Фрэнку Спрэгу приписывают создание первой полномасштабной системы электрических троллейбусов в Ричмонде, штат Вирджиния, в 1888 году.

Пассажирская железная дорога Ричмонд-Юнион стала прототипом для более чем 110 систем электрических троллейбусов, построенных по всему миру в конце 1880-х и начале 1890-х годов. Система Спрэга, в которой использовались подвесные электрические кабели, питаемые от центральных генераторов, убедила скептически настроенную публику в том, что электрические тележки безопасны и эффективны.

Уилбур и Орвилл Райт, два брата из Дейтона, штат Огайо, оба без высшего образования, были последними претендентами на то, чтобы изменить мир. Но братья Райт были дальновидными инженерами, одержимыми идеей добиться успеха там, где другие пали духом.

Братья Райт основывались на новаторских экспериментах с планерами, проведенных Сэмюэлем Лэнгли, секретарем Смитсоновского института, и немецким инженером Отто Лилиенталем, который погиб в катастрофе на планере. В своем магазине велосипедов в Дейтоне братья Райт построили аэродинамические трубы, чтобы протестировать десятки конструкций крыльев для обеспечения максимальной подъемной силы и управляемости.

Затем они построили полномасштабные прототипы планеров и перевезли их в прибрежные дюны Китти-Хок, Северная Каролина, где дуют одни из самых сильных и постоянных ветров Америки. В течение двух лет они строили и испытывали (и иногда разбивались) все более крупные планеры, которые в конечном итоге могли нести двигатель, достаточно мощный, чтобы вращать две большие деревянные лопасти винта.