Кто, зачем, когда и как придумал телефон? Появление и развитие бытовой техники История создания бытовой техники вычисления

Начало

Калькулятор и компьютер — далеко не единственные устройства, с помощью которых можно проводить вычисления. О том, как облегчить себе процессы деления, умножения, вычитания и сложения человечество задумалось довольно рано. Одним из первых подобных устройств можно считать балансирные весы, которые появились еще в пятом тысячелетии до нашей эры. Впрочем, не будем погружаться так далеко в глубины истории.

Энди Гроув, Роберт Нойс и Гордон Мур. (wikipedia.org)

Абак, известный у нас как счеты, появился на свет приблизительно в 500 году до нашей эры. За право считаться его родиной могут поспорить Древняя Греция, Индия, Китай и государство Инков. Археологи подозревают, что в античных городах существовали даже вычислительные механизмы, правда, существование таковых пока не доказано. Однако антикерский механизм, уже упомянутый нами в предыдущей статье, вполне может считаться вычислительным механизмом.

С наступлением Средних Веков навыки создания подобных устройств были утрачены. Те темные времена вообще были периодом резкого упадка науки. Но в XVII веке человечество вновь задумалось о вычислительных машинах. И те не замедлили появиться.

Первые вычислительные машины

Создание устройства, которое могло бы производить вычисления, было мечтой немецкого астронома и математика Вильгельма Шиккарда. У него было множество различных проектов, но большинство из них потерпело крах. Шиккарда не смущали неудачи, и он, в конце концов, добился успеха. В 1623-м математик сконструировал «Считающие часы» — невероятно сложный и громоздкий механизм, который, однако, мог производить простейшие вычисления.

«Считающие часы Шиккарда». Рисунок. (wikipedia.org)

«Считающие часы» имели значительные размеры и большую массу, применять их на практике было трудно. Друг Шиккарда, знаменитый астроном Иоганн Кеплер в шутку заметил, что гораздо проще произвести вычисления в голове, чем использовать часы. Тем не менее, именно Кеплер стал первым пользователем часов Шиккарда. Известно, что с их помощью он выполнил многие из своих расчетов.

Иоганн Кеплер. (wikipedia.org)

Это устройство получило свое название потому, что в его основу был положен тот же механизм, что работал в настенных часах. А самого Шиккарда вполне можно считать «отцом» калькулятора. Прошло двадцать лет, и семейство вычислительных машин пополнилось изобретением французского математика, физика и философа Блеза Паскаля. «Паскалину» ученый представил в 1643 году.

Суммирующие машина Паскаля. (wikipedia.org)

Паскалю тогда было 20 лет, и прибор он сделал для своего отца — сборщика налогов, которому приходилось заниматься очень сложными вычислениями. Суммирующая машина приводилось в действие с помощью шестеренок. Чтобы ввести в нее нужное число, нужно было повернуть колесики некоторое количество раз.

Еще через тридцать лет, в 1673-м свой проект создал немецкий математик Готфрид Лейбниц. Его устройство, первым в истории стало называться калькулятором. Принцип работы был тот же, что и у машины Паскаля.

Готфрид Лейбниц. (wikipedia.org)

С калькулятором Лейбница связана одна очень любопытная история. В начале XVIII века машину увидел Петр I, посещавший Европы в составе Великого посольства. Будущий император очень заинтересовался устройством и даже купил его. Легенда гласит, что позже Петр отправил калькулятор китайскому Императору Канси в качестве подарка.

От калькулятора к компьютеру

Дело Паскаля и Лейбница получило развитие. В XVIII веке многие ученые делали попытки усовершенствовать вычислительные машины. Основная идея состояла в том, чтобы создать коммерчески успешное устройство. Успех, в конечном итоге, сопутствовал французу Шарлю Ксавье Тома де Кольмару.

Шарль Ксавье Тома де Кольмар. (wikipedia.org)

В 1820 году он запустил серийное производство вычислительных приборов. Строго говоря, Кольмар был, скорее, умелым промышленником, нежели изобретателем. Его «машина Тома» мало чем отличалась от калькулятора Лейбница. Кольмара даже обвиняли в краже чужого изобретения и попытке нажить состояние за счет чужого труда.

В России серийный выпуск калькуляторов начался в 1890 году. Свой нынешний вид калькулятор приобрел уже в ХХ веке. В 1960—1970 годах эта отрасль переживала настоящий бум. Приборы совершенствовались с каждым годом. В 1965-м, например, появился калькулятор, который мог вычислять логорифмы, а в 1970-м был впервые выпущен калькулятор, помещавшийся у человека в руке. Но в это время уже начинался компьютерный век, хотя человечество еще не успело ощутить этого.

Компьютеры

Человеком, который заложил основы развития компьютерных технологий, многие считают французского ткача Жозефа Мари Жаккара. Сложно сказать, шутка это или нет. Тем не менее, именно Жаккар придумал перфокарт. Тогда люди еще не знали, что такое карта памяти. Изобретение Жаккара вполне может претендовать на этот титул. Ткач придумал ее для управления ткацким станком. Идея состояла в том, что с помощью перфокарта задавался узор для ткани. То есть, с момента запуска перфокарта, узор наносился уже без участия человека — автоматически.

Перфокарт. (wikipedia.org)

Перфокарт Жаккара, естественно, не был электронным устройством. До появления подобных предметов было еще очень далеко, ведь Жаккар жил на рубеже XVIII—XIX вв. еков. Однако перфокарты позднее стали широко применяться и в других сферах, уйдя далеко за переделы знаменитого ткацкого станка.

В 1835 году Чарльз Бэббидж описал аналитическую машину, в основе которой могли бы лежать перфокарты. Ключевым принципом работы такого устройства было программирование. Таким образом, английский математик предсказал появление компьютера. Увы, но сам Бэббидж так и не смог построить придуманную им машину. Первый в мире аналоговый компьютер появился на свет в 1927 году. Создал его профессор Массачусетского университета Вэнивар Буш.

Вэнивар Буш. (wikipedia.org)

Машина могла решать дифференциальные уравнения. Следующий шаг сделал немецкий инженер Конрад Цузе, которому удалось смоделировать и построить первую программируемую вычислительную машину.

Сотрудники Казначейства США за вычислительными машинами. (wikipedia.org)

В историю она вошла как Z1, и именно ее многие называют первым компьютером. Впрочем, Z1 имела мало общего с современными компьютерами и, если уж на то пошло, то первым подобным устройством нужно считать Z3. Эта машина действительно обладала многими свойствами нынешних компьютеров. На основе своего первого изобретения Цузе стал конструировать новые модели. Что же касается самой Z1, то ее постигла печальная судьба.

Z3 Конрада Цузе. (wikipedia.org)

Машина была уничтожена во время одной из бомбардировок Берлина в 1945 году. Вместе с ней сгорели и чертежи Цузе.

Век серийного производства компьютеров и аналогичных им вычислительных устройств начался уже после войны. В 1968-м была основана компания Intel, которой предстояло произвести революцию в этом направлении. Но это, впрочем, уже совсем другая история.

Помните сказку о серебряном блюдечке и наливных яблоках? Идея передавать динамичные изображения на дальние дистанции владела людьми еще в древние времена, однако только в конце XIX столетия человечеству удалось осуществить свою задумку и изобрести прародителя современного телевизора.


Кто же был его создателем? Ответить на этот вопрос достаточно сложно, поскольку в развитии и эволюции телевидения принимали участие многие ученые мира.

Кто был изобретателем первого механического телевизора?

Начало истории первых телеприемников было положено немецким техником Паулем Нипковым, который в 1884 году придумал специальный прибор – диск Нипкова, способный сканировать изображения построчно. В 1895 году германский физик Карл Браун создал первый кинескоп, более известный под названием «Трубка Брауна».

Ученый посчитал свое творение неудачным и отложил в сторону на долгие 11 лет, однако в 1906 году его ученик Макс Дикманн получил патент на трубку и использовал находку учителя для передачи картинки. Уже спустя год он явил миру телевизионный приемник с маленьким экраном 3 на 3 сантиметра и частотой развертки 10 кадров в секунду.

В середине 1920-х годов неоценимый вклад в развитие современного телевидения сделал британский инженер Джон Лоуги Брэд. Воспользовавшись диском Нипкова, он изобрел механический телеприемник, который работал без звука, но давал достаточно четкую картинку, получаемую посредством ее разложения на элементы.


Тогда же ученый создал корпорацию Baird, которая долгое время являлась единственным мировым изготовителем телевизионных аппаратов.

Кто придумал электронный телевизор?

В основу первого электронного телеприемника легли разработки русского физика Бориса Розинга. В 1907 году он вставил в приемный аппарат электроннолучевую трубку и получил статичную телекартину геометрических фигур. Его работу продолжил другой русский инженер – Владимир Зворыкин. После революционных событий он уехал в Америку, а в 1923 году запатентовал уникальное изобретение – телевидение, полностью функционирующее по электронной технологии.

В дальнейшем Зворыкину удалось придумать так называемый иконоскоп, благодаря которому электронные телевизоры попали в массовое производство. В 1927 году в Соединенных Штатах было начато регулярное телевещание, а в последующие годы телевидение стали подключать Великобритания, Германия и прочие страны Европы. Изначально изображение имело оптико-механическую развертку, но уже к середине 1930-х годов вещание начали вести в диапазоне УКВ по электронному принципу.

Жители Советского Союза получили возможность смотреть телевидение в 1939 году. Создателем первого телеприемника стал завод «Коминтерн» в Ленинграде, выпустивший в 1932 году аппарат, который работал на диске Нипкова. Прибор представлял собой обычную приставку с экраном 3 на 4 сантиметра, которую приходилось подключать к радиоприемнику.


Что интересно, впоследствии подобные телевизоры мог изготовить любой человек своими руками, ориентируясь на инструкцию в журнале «Радиофронт». Устройство требовало переключения радио на другую частоту и позволяло смотреть передачи, которые демонстрировали европейские страны.

Кто придумал цветное телевидение?

Попытки передавать цветное изображение предпринимались еще в эпоху механических телеприемников. Одним из первых свои разработки в этой сфере представил советский инженер Ованес Адамян, который в 1908 году запатентовал двухцветный прибор для передачи сигналов.

Признанным изобретателем цветного телевизора стал Джон Лоуги Брэд – автор механического приемника. В 1928 году он собрал аппарат, который мог последовательно передавать три изображения с использованием светофильтров синего, зеленого и красного цвета.

Настоящий прорыв в развитии цветного телевещания произошел только после Второй мировой войны. Когда Соединенные Штаты лишились возможности зарабатывать на оборонных заказах, они переключились на гражданское производство и стали использовать для передачи изображения дециметровые волны.


В 1940 году американские ученые презентовали систему «Тринископ», в которой изображения трех кинескопов совмещались с различными цветами люминофорного свечения. В Советском Союзе разработки аналогичного характера появились в 1951 году, а спустя год советские телезрители смогли увидеть первую пробную трансляцию в цветном изображении.

Интересно, что много бытовой техники, которая в нашей стране получила широкое распространение совсем недавно, на самом деле существует уже очень много лет. Ярким примером такого устройства является всем нам знакомый и привычный бытовой прибор - пылесос .

Первый ручной пылесос был сконструирован в 1907 году Дж. Спенглером, сторожем универмага в городке Нью-Берлин (сейчас Кантон), штат Огайо. Топорная машина из дерева и жести была оснащена ручкой от швабры и наволочкой для сбора пыли, которую Спенглер выпросил у своей жены. Однако ему удалось заинтересовать этой конструкцией В.Гувера, местного производителя конской упряжи. Гувер купил права на изобретение и сконструировал модель стоимостью 70 долларов; первое объявление на двух страницах о новом товаре появилось в «Сэтедей Ивнинг Пост» 5 декабря 1908 года. Гувер очень быстро создал сеть дистрибьюторов и, благодаря успешной продаже ручных пылесосов, уже через три года открыл еще одну фабрику в Канаде. И если о Спенглере сегодня никто уже не вспоминает, то Гувер удостоился редкой чести: его фамилия вошла в повседневный английский язык: to hoover — убирать пыль.

Небьющееся стекло триплекс сегодня используется в очень многих отраслях, особенно широко его употребляют при изготовлении машин и в строительстве. Но появилось такое стекло чисто случайно. Один французский ученый под именем Эдуард Бенедиктус в далеком 1903 году уронил нечаянно стеклянную колбу на пол и увидел кое-что странное - колба не разбилась. Пытаясь определить причину такого обстоятельства, француз выяснил, что в колбе ранее хранился коллодий, который уже испарился, но все же стенки сосуда были им покрыты.

Автомобилестроение во Франции в те годы очень стремительно развивалось. Из-за того, что ветровое стекло было сделано из обычного стекла, очень часто травмировались водители во время аварий. Бенедиктус предложил использовать свое изобретение в автомобилях, но французы, посчитав, что это очень дорого и невыгодно откинули его идею.
Сверхпрочное стекло получило название триплекс, и только во время Второй Мировой Войны его начали применять для противогазов, а в 1944 году Volvo впервые употребила его в производстве автомобилей. Сейчас триплекс применяют очень широко, в частности его используют для создания неповторимых элементов декора.

Это чудо техники было изобретено в 1922 году американцем Стивеном Поплавски. Изначальным предназначением блендера было смешивание воды с сиропом и кристаллами углекислоты для получения газированой воды с сиропом, но очень скоро у этого устройства начал расти функционал.


Новинка техники очень понравилась барменам, которые из-за сухого закона, действовавшего в те времена, были вынуждены продавать алкоголь только в составе коктейлей, а блендер в свою очередь очень хорошо исполнял функцию смешивания.
Усовершенствовал прибор Фред Осиус в 1935 году - теперь блендер мог не только смешивать продукты, но и измельчать их, шинковать и делать из них пюре. С момента представления этого прибора на международной выставке техники в 1955 году блендер стал обязательным кухонным элементов, который по своей значимости стал приравниваться к ножу или тёрке.

По одной из версий, первую компьютерную мышь придумали в лаборатории Xerox, но это не так - Xerox придумал ксерокс, а мышь использовал только в 1973-м в компьютере Alto. Другие считают, что мышь — изобретение Apple, что тоже неверно. На самом деле, мышь, она же «индикатор позиций x и y», она же манипулятор, «увидела свет» в 1964 году. Её изобрёл Дуглас Карл Энгельбарт из Стэнфордского исследовательского института.


Отметим, что Энгельбарт работал над созданием манипулятора не один: он является автором идеи и разработчиком концепции, но само устройство сделал не он. Первая мышь была сделана руками аспиранта по имени Билл Инглиш, а присоединившийся позднее Джеф Рулифсон существенно улучшил конструкцию мыши и разработал для неё программное обеспечение.

Энгельбарт не может припомнить, кому принадлежит авторское право на название устройства: «Устройство выглядело как мышь с хвостом, и мы все в лаборатории его так и называли». Первая мышь выглядела как деревянная коробочка, которая перемещалась по столу на колёсиках, отсчитывая их обороты и развороты. Затем эта информация вводилась в компьютер и управляла перемещением курсора на экране.


Сейчас Дуглас Энгельбарт мог бы быть богаче и известней Билла Гейтса, но он сознательно «ушёл в тень» и о нём мало кто вспоминает. В 68-м он получил от работодателей за своё изобретение чек на $10 тысяч и весь гонорар внёс в качестве первого вклада за скромный загородный домик. Впрочем, 1 декабря 2000 года Дуглас Энгельбарт был награждён Медалью технологий (National Medal of Technology) — высшей наградой правительства США. Так Белый дом оценил все технологические достижения учёного, включая изобретение компьютерной мыши.

Сейчас трудно встретить дом, в котором нет маленького помощника - телевизионного пульта . Пульт делает отдых удобным и комфортным. С помощью дистанционного пульта можно управлять не только телевизором, но музыкальным центром, компьютером, кондиционером. Интересно, кто же придумал это устройство?

Первые радиоуправляемые механизмы изобрел в 1898 году Никола Тесла, он и положил начало устройствам управления на расстоянии. После изобретения первого телевизора, которое произошло в 1936 году благодаря Владимиру Зворыкину, прошло 20 лет до инновационной разработки американца Роберта Адлера - пульта дистанционного управления. Изобретатель был награжден за это премией «Эмми». За 6 лет до появления изобретения Адлера было еще разработано устройство, которое могло регулировать только звук, затем был выпущен пульт со шнуром, который соединялся с телевизором, потом выпустили беспроводный вариант пульта, сигнал в котором передавался с помощью луча света. И только после всех этих неудачных попыток Адлеру удалось разработать пульт с ультразвуковой передачей сигнала. В это время телевизоры с пультами стали очень популярными среди населения.
Модель пульта дистанционного управления, которую разработал Адлер, была актуальна 25 лет. Только в 80-х годах была изменена система передачи сигнала с ультразвуковой на инфракрасное излучение. У Адлера была очень продуктивная карьера, за время которой он сумел запатентовать около двухсот устройств. Он был гениальным изобретателем, который навсегда останется в мировой истории.

Микроволновая печь была запатентована 8 октября 1945 года Перси Спенсером в Массачусетсе. Эта идея пришла ему в голову после того, как он, постояв возле магнетрона (деталь радиолокатора), обнаружил, что шоколадный батончик в его кармане растаял. На следующий день он поставил перед магнетроном яйцо в горшочке с продырявленной стенкой. Проходивший мимо инженер поднял из любопытства крышку, и горячая яичная масса брызнула ему прямо в лицо — скорлупа не выдержала давления пара.


Поскольку новая печь Спенсера была по сути радаром, приспособленным для кулинарных целей, фирма «Райтеон», выпустившая в 1947 году в продажу первую микроволновую печь, назвала её «Радар Рэндж». Модели того времени были предназначены для госпитальных и войсковых столовых и больших ресторанов, они весили 340 килограммов, были высотой 175 сантиметров и стоили около трёх тысяч долларов. Прототип был установлен в доме директора «Райтеона» Чарльза Адамса, после чего ирландский повар отказался от работы, посчитав микроволновую печь исчадием ада.
Первые домашние микроволновки начала продавать в 1955 году в США фирма «Таппан» за 1 295 долларов. Они имели размеры холодильника, работали от сети напряжением 220 вольт и монтировались не только электриком, но и гидравликом - для подключения системы охлаждения. При всем при этом они могли бы продаваться гораздо лучше, если бы не одна мелочь — единственным блюдом, которое нельзя было приготовить в новой печи, было любимое блюдо каждого американца — большой, толстый, сочный бифштекс. С 1953 по 1967 годы в США было продано около 11 тысяч микроволновых печей, в том числе и в столовые. Перелом наступил с миниатюризацей устройств - печи начали массово раскупать. В СССР с середины 80-х микроволновые печи выпускались на заводах ЗиЛ (модель «ЗИЛ») и ЮжМАШ (модели «Мрия МВ», «Днепрянка-1» (1990 г, 32 литра, мощность 2300 ватт, масса 40 кг, цена 350 руб.), но использовались в них импортные магнетроны японского производства.

Некоторые считают микроволновые печи радиоактивными, но это заблуждение. Они, так же как и солнце и огонь, просто нагревают еду. Печи излучают микроволны, которые вызывают трение молекул воды (дипольный сдвиг), в результате чего происходит нагревание.

Пользуясь современными бытовыми приборами, мы не задумываемся о том, что они представляли собой на заре их появления. Порой не замечаем, что вставая утром, мы включаем какое либо из домашних устройств, без которых наша жизнь не представляется возможной, и если на мгновение представить, что нет телевизора, холодильника, микроволновой печи или утюга, невольно задумываешься о том, насколько современное человечество зависит от электронных устройств, облегчающие жизнь и экономящие кучу времени. Какие-то сто лет назад всего этого не было и что ждет нас через век сказать очень трудно, можно только предполагать. Итак, как появились и что представляют сегодня домашние бытовые приборы?

Телевизор

Идея передачи изображения на расстояния идет из глубокой древности, вспомните русскую сказку о «блюдце с наливным яблоком», которое тоже показывало изображение. Первое воплощение этой идеи началось в конце 19 века, и только в 1907 году изобретателем Максом Дикманном был продемонстрировано первое подобие телевизора механического типа, имеющего двадцати строчный экран 3 на 3 см и частоту 10 кадров\с. Принцип электронного телевещания в 1923 году запатентовал наш соотечественник Владимир Зворыкин, эмигрировавший в штаты.

А в 1927 году США началось первое телевещание, затем в 1928 году Великобритания тоже начала трансляции, а следом Германия в 1929 году. УКВ диапазон для массового телевещания ввела Германия в 1935 году. С этого момента началось бурное развитие телевизоров, которые имелись у 180 тыс. американских семей в 1947 году и к 1953 году эта цифра выросла до 28 млн. Современный телевизор не изменил своего предназначения, только функциональные возможности и размеры экрана претерпели изменения, которые позволяют ощутить происходящее на экране в полную силу.

Холодильник

Хранить продукты с помощью холода умели жители умеренных и северных широт, в южных странах даже не представляли, что лед может быть полезен для бытовых нужд и только богатые южане могли заказать снег с горных вершин. Наши предки делали погреба. Которые не сильно отличаются от нынешних подземных холодильников, которыми до сих пор пользуются наши дедушки и бабушки. Первый искусственный лед получен в 1850 году Джоном Гори, который использовал копмрессионный цикл в своем устройстве, похожая конструкция используется и по сей день.

В 1879 году в компрессоре стали использовать аммиак и многие предприятия мясной промышленности и другие схожие стали закупать устройства для изготовления льда. Первый бытовой электрический холодильник был изготовлен в 1913 году и использовал в своей конструкции довольно токсичные вещества. В 1927 году General Electric выпускает в массовое производство холодильник Monitor-Top, который был очень популярным и продажи достигли 1 млн. штук. Фреон начали использовать в 1930 году, и используют сегодня. Современный холодильник – это атрибут каждой семьи, который имеет интеллектуальное управление, позволяющее сохранять продукты долгое время.

Микроволновая печь

Американский военный инженер Перси Спенсер, проводя опыты со сверхчастотным излучением, заметил свойство нагревать продукты и запатентовал в 1946 году свое изобретение. Первая в мире СВЧ была выпущена американской фирмой Raytheon в 1947 году и называлась Radarange. Поначалу она использовалась исключительно военными для размораживания продуктов в солдатских столовых и имела размеры с человеческий рост.

Первая бытовая микроволновая печь для дома была представлена Tappan Company в 1955 году. И только в 1962 году японская компания Sharp выпустил первую серийную модель на массовый рынок, которая на первых порах не пользовалась большим спросом. Современная СВЧ представляет собой устройство, которое включает в себя гриль, конвекцию, микроволны и имеет массу автоматические режимов для приготовления разнообразных блюд. Это устройство крепко вошло в нашу повседневность, благодаря
быстроте выполнения поставленных задач.

Стиральная машина

До 19 века вещи стирались вручную, и существовала такая профессия, как прачка, требующая тяжелого физического труда. Для облегчения стирки использовались примитивные орудия типа колотушек с зазубринами для лучшего стирания грязи. В 1874 году Уильямом Блэкстоуном была запущена в серийное производство первая стиральная машина с ручным механическим приводом, что значительно облегчило этот нелегкий труд.

Электрическая стиралка появилась в 1908 году, а полностью автоматическая в 1949 году в США. На современном этапе развития устройства могут стирать, полоскать и отжимать, а также делать это с заданным температурным режимом и интенсивностью, что позволяет отстирывать любые виды тканей и требуется только положить белье в агрегат и нажать кнопку.

Пылесос

Первым догадался всасывать пыль при уборке помещений Хьюбер Сесил Бут, британец по происхождению, который запатентовал свое изобретение в 1901 году. Изобретатель понял, что устройство будет пользоваться спросом, и конструирует Puffing Billy, громоздкий агрегат, перемещаемый на повозке и работавший сначала на топливе, а затем на электроэнергии. Устройство имело 30 метровый шланг и для уборки помещений подвозилось максимально близко к двери дома.

Первый бытовой электрический пылесос запатентовал П. А. Фискер в 1910 году, весил он более 17 килограмм и вполне мог использоваться одним человеком. В 1919 году создана Ассоциация производителей пылесосов. Первый безмешковый пылесос запатентовала компания Amway в 1959 году. Сейчас пылесосы имеют более мощные параметрами со специальными щетками и фильтрами очистки воздуха, а также легкий вес и компактные размеры.

Утюг

Данный бытовой прибор имеет очень древнюю историю, принцип горячего глажения использовался во времена древних греков, и имел вид железного прута в виде скалки, который нагревался на огне. В средние века использовали «гавки» металлические кружки, наполненные горячей водой. В 18 веке появился утюг с раскаленными углями внутри, но наиболее популярными были нагревательные утюги. Первый электрический утюг был создан Эрлом Ричардсоном в 1903 году. Последние модели утюгов имеют широкий диапазон температурных режимов, а также функцию пара, облегчающую глажку.