Teknologiens historie - History of technology

Det hjul , opfundet engang før det 4. årtusinde f.Kr., er en af de mest allestedsnærværende og vigtige teknologier. Denne detalje i "Standard of Ur", ca. 2500 f.Kr., viser en sumerisk vogn

Den historie af teknologi er historien om opfindelsen af redskaber og teknikker og er en af de kategorier af verdenshistorien. Teknologi kan referere til metoder, der spænder fra lige så enkle som stenværktøjer til den komplekse genteknologi og informationsteknologi, der er opstået siden 1980'erne. Udtrykket teknologi kommer fra det græske ord techne, der betyder kunst og håndværk, og ordet logoer, der betyder ord og tale. Det blev først brugt til at beskrive brugskunst, men det bruges nu til at beskrive fremskridt og ændringer, der påvirker miljøet omkring os.

Ny viden har gjort det muligt for mennesker at skabe nye ting, og omvendt er mange videnskabelige bestræbelser muliggjort af teknologier, der hjælper mennesker med at rejse til steder, de ikke tidligere kunne nå, og ved hjælp af videnskabelige instrumenter, hvor vi studerer naturen mere detaljeret end vores naturlige sanser give lov til.

Da meget af teknologien er anvendt videnskab , er teknisk historie forbundet med videnskabshistorien . Da teknologi bruger ressourcer , er teknisk historie tæt forbundet med økonomisk historie . Ud fra disse ressourcer producerer teknologien andre ressourcer, herunder teknologiske artefakter, der bruges i hverdagen .

Teknologiske ændringer påvirker og påvirkes af et samfunds kulturelle traditioner . Det er en kraft for økonomisk vækst og et middel til at udvikle og projektere økonomisk, politisk, militær magt og rigdom.

Måling af teknologiske fremskridt

Mange sociologer og antropologer har skabt sociale teorier om social og kulturel evolution . Nogle, som Lewis H. Morgan , Leslie White og Gerhard Lenski har erklæret, at teknologiske fremskridt er den primære faktor, der driver udviklingen af ​​den menneskelige civilisation. Morgans koncept om tre store faser af social evolution (vildskab, barbari og civilisation ) kan opdeles i teknologiske milepæle, såsom ild. White argumenterede for, at foranstaltningen til at bedømme kulturudviklingen var energi .

For White er " kulturens primære funktion " at "udnytte og kontrollere energi." Hvid skelner mellem fem faser af menneskelig udvikling : I det første bruger folk energien i deres egne muskler. I det andet bruger de energien fra husdyr . I den tredje bruger de plantens energi ( landbrugsrevolution ). I den fjerde lærer de at bruge energien fra naturressourcer : kul, olie, gas. I den femte udnytter de atomkraft . Hvid introducerede en formel P = E/T, hvor E er et mål for energiforbrug, og T er målet for effektiviteten af ​​tekniske faktorer ved hjælp af energien. Med hans egne ord "udvikler kulturen sig, efterhånden som energimængden, der udnyttes pr. Indbygger om året, øges, eller efterhånden som effektiviteten af ​​de instrumentelle midler til at sætte energien i arbejde øges". Nikolai Kardashev ekstrapolerede sin teori og skabte Kardashev -skalaen , der kategoriserer energiforbruget i avancerede civilisationer.

Lenskis tilgang fokuserer på information . Jo mere information og viden (især det er muligt at forme et naturligt miljø ) et givet samfund har, jo mere avanceret er det. Han identificerer fire faser af menneskelig udvikling, baseret på fremskridt i kommunikationshistorien . I den første fase videregives information af gener . I det andet, når mennesker får følelse , kan de lære og videregive information gennem erfaring. I den tredje begynder menneskerne at bruge tegn og udvikler logik . I den fjerde kan de skabe symboler , udvikle sprog og skrivning . Fremskridt inden for kommunikationsteknologi oversætter til fremskridt i det økonomiske system og det politiske system , fordeling af rigdom , social ulighed og andre sfærer i det sociale liv. Han adskiller også samfund baseret på deres niveau af teknologi, kommunikation og økonomi:

Inden for økonomi er produktivitet et mål for den teknologiske udvikling. Produktiviteten stiger, når færre input (klassisk arbejdskraft og kapital, men nogle foranstaltninger omfatter energi og materialer) bruges til produktion af en outputenhed. En anden indikator for den teknologiske udvikling er udviklingen af ​​nye produkter og tjenester, som er nødvendig for at opveje arbejdsløshed, der ellers ville resultere i, at arbejdsgange reduceres. I de udviklede lande er produktivitetsvæksten aftaget siden slutningen af ​​1970'erne; produktivitetsvæksten var imidlertid højere i nogle økonomiske sektorer, såsom fremstilling. For eksempel faldt beskæftigelsen inden for fremstilling i USA fra over 30% i 1940'erne til godt 10% 70 år senere. Lignende ændringer skete i andre udviklede lande. Denne fase kaldes postindustriel .

I slutningen af ​​1970'erne har sociologer og antropologer som Alvin Toffler (forfatter til Future Shock ), Daniel Bell og John Naisbitt henvendt sig til teorier om postindustrielle samfund og argumenteret for, at den nuværende æra i industrisamfundet er ved at være slut, og tjenester og information bliver vigtigere end industri og varer . Nogle ekstreme visioner for det postindustrielle samfund, især inden for fiktion , ligner påfaldende visioner om nær- og post- singularitetssamfund .

Efter periode og geografi

Landbruget gik forud for skrivning i teknologiens historie.

Følgende er et resumé af teknologiens historie efter tidsperiode og geografi:

Forhistorien

Stenalderen

En række stenværktøjer

I det meste af paleolitikum - hovedparten af ​​stenalderen - havde alle mennesker en livsstil, der involverede begrænsede værktøjer og få permanente bosættelser. De første store teknologier var knyttet til overlevelse, jagt og madlavning. Stenværktøjer og våben, ild og tøj var teknologisk udvikling af stor betydning i denne periode.

Menneskelige forfædre har brugt sten og andre værktøjer siden længe før fremkomsten af Homo sapiens for cirka 300.000 år siden. De tidligste metoder til fremstilling af stenværktøjer , kendt som Oldowan "industrien", går tilbage til mindst 2,3 millioner år siden, med de tidligste direkte beviser for brug af værktøj, der blev fundet i Etiopien i Great Rift Valley , der går tilbage til 2,5 millioner år siden . Denne æra med brug af stenværktøjer kaldes palæolitikum eller "gammel stenalder" og spænder over hele menneskets historie op til udviklingen af landbruget for cirka 12.000 år siden.

For at lave et stenværktøj blev en " kerne " af hård sten med specifikke afskalningsegenskaber (f.eks. Flint ) slået med en hammersten . Denne afskalning frembragte skarpe kanter, der kunne bruges som værktøj, primært i form af hakker eller skrabere . Disse værktøjer hjalp i høj grad de tidlige mennesker i deres jæger-samler- livsstil til at udføre en række opgaver, herunder slagte slagtekroppe (og knække knogler for at komme til marven ); hugget træ; revner åbne nødder; flå et dyr for sit skjul og endda danne andre værktøjer af blødere materialer som knogler og træ.

De tidligste stenværktøjer var irrelevante, da de var lidt mere end en brudt sten. I den akuliske æra, der begyndte for cirka 1,65 millioner år siden, opstod der metoder til bearbejdning af disse sten til bestemte former, såsom håndakser . Denne tidlige stenalder beskrives som den nedre paleolitikum .

Den mellemste palæolitiske tid , for cirka 300.000 år siden, så introduktionen af ​​den forberedte kerne teknik , hvor flere blade hurtigt kunne dannes af en enkelt kerne sten. Den Øvre Ældste stenalder , begynder cirka 40.000 år siden, blev der indført pres afskalning , hvor en træ, ben, eller gevir dorn kunne bruges til at forme en sten meget fint.

Slutningen af ​​den sidste istid for omkring 10.000 år siden tages som slutpunktet for den øvre paleolitiske periode og begyndelsen på epipaleolitikum / mesolitikum . Mesolitisk teknologi omfattede brugen af mikrolitter som kompositstenværktøjer sammen med træ-, knogle- og gevirværktøjer.

Den senere stenalder, hvor landbrugsteknologiens rudimenter blev udviklet, kaldes den neolitiske periode. I løbet af denne periode blev polerede stenværktøjer fremstillet af en række hårde sten, såsom flint , jade , jadeit og greenstone , stort set ved at arbejde med eksponeringer som stenbrud, men senere blev de værdifulde klipper forfulgt af tunnellering under jorden, de første trin inden for mineteknologi . De polerede akser blev brugt til skovrydning og etablering af afgrødebrug og var så effektive, at de blev ved med at blive brugt, når bronze og jern dukkede op. Disse stenakser blev brugt sammen med en fortsat brug af stenværktøjer såsom en række projektiler , knive og skrabere samt værktøjer, fremstillet organiske materialer som træ, knogler og gevir.

Stenalderkulturer udviklede musik og engagerede sig i organiseret krigsførelse . Stenaldermennesker udviklede oceanværdige udrigger-kanoteknologi , hvilket førte til migration over den malaysiske øhav , over Det Indiske Ocean til Madagaskar og også over Stillehavet, hvilket krævede kendskab til havstrømme, vejrmønstre, sejlads og himmelsk navigation .

Selvom paleolitiske kulturer ikke efterlod nogen skriftlige optegnelser, kan skiftet fra nomadisk liv til bosættelse og landbrug udledes af en række arkæologiske beviser. Sådanne beviser omfatter gamle værktøjer, hulemalerier og anden forhistorisk kunst , såsom Venus of Willendorf . Menneskelige rester giver også direkte bevis både gennem undersøgelse af knogler og undersøgelse af mumier . Forskere og historikere har været i stand til at danne betydelige konklusioner om forskellige forhistoriske folks livsstil og kultur og især deres teknologi.

Gammel

Kobber og bronzealder

Et sent bronzealdersværd eller dolkblad

Metallisk kobber forekommer på overfladen af ​​forvitrede kobbermalmforekomster, og kobber blev brugt, før kobbersmeltning var kendt. Kobbersmeltning menes at være opstået, da teknologien til keramikovne tillod tilstrækkeligt høje temperaturer. Koncentrationen af ​​forskellige elementer, såsom arsen, stiger med dybden i kobbermalmaflejringer og smeltning af disse malme giver arsenisk bronze , som kan være tilstrækkeligt hærdet til at være egnet til fremstilling af værktøjer. Bronze er en legering af kobber med tin; sidstnævnte findes i relativt få aflejringer globalt, fik lang tid til at gå, før ægte tinbronze blev udbredt. (Se: Tinkilder og handel i oldtiden ) Bronze var et stort fremskridt i forhold til sten som materiale til fremstilling af værktøjer, både på grund af dets mekaniske egenskaber som styrke og formbarhed og fordi det kunne støbes i forme for at lave indviklede formede genstande.

Bronze betydeligt avanceret skibsbygningsteknologi med bedre værktøjer og bronzensøm. Bronzensøm erstattede den gamle metode til at fastgøre brædder i skroget med snor vævet gennem borede huller. Bedre skibe muliggjorde langdistancehandel og civilisationens fremskridt.

Denne teknologiske tendens begyndte tilsyneladende i Fertile Crescent og spredte sig udad over tid. Denne udvikling var ikke og er stadig ikke universel. Den treperiodesystemet ikke nøjagtigt beskriver den teknologi historie grupper uden for Eurasien , og gælder ikke på alle i tilfælde af nogle isolerede befolkningsgrupper, såsom Spinifex Folk , den Sentinelese , og forskellige Amazonas stammer, som stadig gør brug af stenalderteknologi, og har ikke udviklet landbrugs- eller metalteknologi.

Jernalder

En aksehoved lavet af jern, der stammer fra den svenske jernalder

Før jernsmeltning blev udviklet, blev det eneste jern hentet fra meteoritter og identificeres normalt ved at have nikkelindhold. Meteorisk jern var sjældent og værdifuldt, men blev undertiden brugt til at lave værktøjer og andre redskaber, såsom fiskekroge.

Den Jernalderen involveret vedtagelsen af jern smeltning teknologi. Det erstattede generelt bronze og gjorde det muligt at producere værktøjer, der var stærkere, lettere og billigere at lave end bronzeækvivalenter. Råmaterialerne til fremstilling af jern, såsom malm og kalksten, er langt mere rigelige end kobber og især tinmalm. Derfor blev der produceret jern på mange områder.

Det var ikke muligt at masseproducere stål eller rent jern på grund af de krævede høje temperaturer. Ovne kunne nå smeltetemperatur, men de digler og forme, der var nødvendige til smeltning og støbning, var ikke blevet udviklet. Stål kunne fremstilles ved at smede blomsterjern for at reducere kulstofindholdet på en lidt kontrollerbar måde, men stål fremstillet ved denne metode var ikke homogent.

I mange eurasiske kulturer var jernalderen det sidste store skridt før udviklingen af ​​skriftsprog, men igen var dette ikke universelt tilfældet.

I Europa blev store bakkeborge bygget enten som et tilflugtssted i krigstid eller nogle gange som permanente bosættelser. I nogle tilfælde blev eksisterende forter fra bronzealderen udvidet og forstørret. Hastigheden af ​​landrensning med de mere effektive jernakser steg, hvilket gav mere landbrugsjord til at støtte den voksende befolkning.

Mesopotamien

Mesopotamien (det moderne Irak) og dets folk ( sumerer , akkadier , assyrere og babylonere ) boede i byer fra ca. 4000 f.Kr., og udviklede en sofistikeret arkitektur i muddersten og sten, herunder brug af den sande bue. Babylons vægge var så massive, at de blev citeret som et vidunder i verden . De udviklede omfattende vandsystemer; kanaler til transport og kunstvanding i alluvial syd, og oplandssystemer, der strækker sig i snesevis af kilometer i det kuperede nord. Deres paladser havde sofistikerede dræningssystemer.

Skrivning blev opfundet i Mesopotamien ved hjælp af kileskrift . Mange optegnelser på lertavler og stenindskrifter har overlevet. Disse civilisationer var tidlige brugere af bronze -teknologier, som de brugte til værktøjer, våben og monumentale statuer. I 1200 f.Kr. kunne de støbe genstande 5 m lange i et enkelt stykke.

Flere af de seks klassiske simple maskiner blev opfundet i Mesopotamien. Mesopotamier er blevet krediteret med opfindelsen af hjulet . Det hjul og aksel mekanisme først dukkede op med drejeskive , opfundet i Mesopotamien (moderne Irak) under det 5. årtusinde f.Kr.. Dette førte til opfindelsen af køretøjet med hjul i Mesopotamien i begyndelsen af ​​det 4. årtusinde f.Kr. Skildringer af vogne med hjul fundet på piktogrammer af lertavler i Eanna -distriktet i Uruk er dateret mellem 3700 og 3500 f.Kr. Den løftestang blev anvendt i shadoof vand-løfteindretning, den første kran maskine, der udkom i Mesopotamien circa 3000 BC. og derefter i gammel egyptisk teknologi omkring 2000 f.Kr. De tidligste tegn på remskiver stammer tilbage fra Mesopotamien i begyndelsen af ​​det 2. årtusinde f.Kr.

Den skrue , den sidste af de simple maskiner, der skal opfundet, først dukkede op i Mesopotamien under Neo-assyriske periode (911-609) BC. Assyrerkongen Sankeribs (704-681 BC) hævder at have opfundet automatiske sluser og at have været den første til vandforbrug skruepumper , på op til 30 tons vægt, der blev støbt under anvendelse af todelte lerforme snarere end af " lost voksproces . Jerwan -akvedukten (ca. 688 f.Kr.) er lavet med stenbuer og foret med vandtæt beton.

De babylonske astronomiske dagbøger strakte sig over 800 år. De gjorde det muligt for omhyggelige astronomer at plotte planternes bevægelser og forudsige formørkelser.

Det opdelte vandhjul , her er dens overskrevne version.

De tidligste tegn på vandhjul og vandmøller går tilbage til det gamle Nærøsten i det 4. århundrede f.Kr., specifikt i det persiske imperium før 350 f.Kr., i regionerne Mesopotamien (Irak) og Persien (Iran). Denne banebrydende brug af vandkraft udgjorde den første menneskeskabte drivkraft for ikke at stole på muskelkraft (udover sejlet ).

Egypten

De egyptere , der er kendt for at bygge pyramider århundreder før skabelsen af moderne værktøjer, opfundet og brugte mange simple maskiner, såsom rampen til hjælp byggeprocesser. Historikere og arkæologer har fundet beviser på, at pyramiderne blev bygget ved hjælp af tre af de såkaldte Six Simple Machines , hvorfra alle maskiner er baseret. Disse maskiner er det skrå plan , kilen og håndtaget , som gjorde det muligt for de gamle egyptere at flytte millioner af kalkstenblokke, der vejede cirka 3,5 tons (7.000 lbs.) Hver på plads for at skabe strukturer som den store pyramide i Giza , som er 486 fod (146,7 meter) høj.

De lavede også et skriftmedium svarende til papir fra papyrus , som Joshua Mark siger, er grundlaget for moderne papir. Papyrus er en plante (cyperus papyrus), der voksede i rigelige mængder i det egyptiske delta og i hele Nilen i oldtiden. Papyrus blev høstet af markarbejdere og bragt til forarbejdningscentre, hvor den blev skåret i tynde strimler. Strimlerne blev derefter lagt side om side vinkelret derefter dækket af planteharpiks, og det andet lag af strimler blev lagt vandret på og derefter presset sammen, indtil arket var tørt. Arkene blev derefter forbundet til en rulle og senere brugt til skrivning.

Det egyptiske samfund gjorde flere betydelige fremskridt i løbet af dynastiske perioder inden for mange teknologiske områder. Ifølge Hossam Elanzeery var de den første civilisation, der brugte tidtagningsanordninger såsom solur, skyggeure og obelisker og udnyttede med succes deres viden om astronomi til at skabe en kalendermodel, som samfundet stadig bruger i dag. De udviklede skibsbygningsteknologi, der så dem udvikle sig fra papyrus rørskibe til cedertræskibe, samtidig med at de var banebrydende for brugen af ​​rebstænger og stilkmonterede ror. Egypterne brugte også deres viden om anatomi til at lægge grundlaget for mange moderne medicinske teknikker og praktiserede den tidligste kendte version af neurovidenskab. Elanzeery oplyser også, at de brugte og fremmede matematisk videnskab, som det fremgår af bygningen af ​​pyramiderne.

Gamle egyptere opfandt og var banebrydende for mange fødevareteknologier, der er blevet grundlaget for moderne fødevareteknologiske processer. Baseret på malerier og relieffer fundet i grave samt arkæologiske artefakter mener forskere som Paul T Nicholson, at de gamle egyptere etablerede systematisk landbrugspraksis, beskæftiger sig med korn, bryggede øl og bagt brød, forarbejdede kød, dyrkede vindyrkning og skabte grundlaget til moderne vinproduktion og skabte krydderier for at supplere, bevare og maskere smagen af ​​deres mad.

Indus -dalen

Den Induskulturen , beliggende i en ressource-rigt område (i det moderne Pakistan og nordvestlige Indien ), er kendt for sin tidlige anvendelse af byplanlægning, sanitære teknologier , og VVS . Indus Valley konstruktion og arkitektur, kaldet ' Vaastu Shastra ', foreslår en grundig forståelse af materialeteknik, hydrologi og sanitet.

Kina

Kineserne gjorde mange først kendte opdagelser og udviklinger. Store teknologiske bidrag fra Kina omfatter tidlige seismologiske detektorer , tændstikker , papir , helikopterrotor , kort med forhøjet relief , dobbeltvirkende stempelpumpe, støbejern , vanddrevet højovnsbælge , jernploven , såmaskinen med flere rør , trillebør, faldskærm, kompas , ror , armbrøst , sydspidsvogn og krudt . Kina udviklede også dyb brøndboringer, som de brugte til at udvinde saltlage til fremstilling af salt. Nogle af disse brønde, der var så dybe som 900 meter, producerede naturgas, der blev brugt til fordampning af saltlage.

Andre kinesiske opdagelser og opfindelser fra middelalderen omfatter blokere udskrivning , bevægelig type trykning , selvlysende maling, endeløs strøm kædetræk og uret Escapement mekanismen. Den fast brændsel raket blev opfundet i Kina omkring 1150, næsten 200 år efter opfindelsen af krudt (der fungerede som rakettens brændstof). Årtier før Vestens efterforskningsalder sendte de kinesiske kejsere fra Ming -dynastiet også store flåder på søfart, nogle nåede Afrika.

Hellenistisk Middelhav

Den hellenistiske periode med middelhavshistorien begyndte i det 4. århundrede f.Kr. med Alexanders erobringer , hvilket førte til fremkomsten af ​​en hellenistisk civilisation, der repræsenterer en syntese af græske og nærøstlige kulturer i det østlige Middelhavsområde , herunder Balkan , Levant og Egypten . Med det ptolemaiske Egypten som sit intellektuelle centrum og græsk som lingua franca, omfattede den hellenistiske civilisation græske , egyptiske , jødiske , persiske og fønikiske forskere og ingeniører, der skrev på græsk.

Hellenistiske ingeniører i det østlige Middelhav var ansvarlige for en række opfindelser og forbedringer af eksisterende teknologi. Den hellenistiske periode oplevede en kraftig stigning i teknologiske fremskridt, fremmet af et klima af åbenhed over for nye ideer, en mekanistisk filosofi blomstrede og etableringen af biblioteket i Alexandria i Ptolemaisk Egypten og dets tætte tilknytning til den tilstødende museion . I modsætning til de typisk anonyme opfindere fra tidligere tider forbliver geniale sind som Archimedes , Philo fra Byzantium , Heron , Ctesibius og Archytas ved navn kendt eftertiden.

Det gamle landbrug blev, som i enhver periode før den moderne tidsalder, den primære produktions- og eksistensform og dens vandingsmetoder betydeligt fremskreden ved opfindelsen og udbredt anvendelse af en række tidligere ukendte vandløfteanordninger, såsom det lodrette vand -wheel , den rumopdelte hjulet, vandet turbine , Archimedes' skrue , spanden-kæde og pot-krans, den kraft pumpe , den sugepumpe , den dobbeltvirkende stempelpumpe og muligvis den kæde pumpe .

I musik, vand orgel , opfundet af Ctesibius og efterfølgende forbedret, udgjorde den tidligste forekomst af en tasteinstrument . Med tiden, indførelsen af ​​tilstrømning clepsydra og dens mekanisering ved hjælp af urskiven og markøren, anvendelsen af ​​et feedback system og undslipningsmekanismen afløste langt den tidligere udstrømnings clepsydra.

Innovationer inden for mekanisk teknologi omfattede det nyudviklede retvinklede gear , som ville blive særlig vigtigt for driften af ​​mekaniske enheder. Hellenistiske ingeniører udtænkte også automater som ophængte blækgryder, automatiske håndvaske og døre, primært som legetøj, som dog indeholdt nye nyttige mekanismer, såsom cam og gimbals .

Den Antikythera mekanisme , en slags analog computer arbejder med et differentiale , og astrolabe både viser stor raffinement i astronomiske videnskab.

På andre områder omfatter antikke græske innovationer katapulten og gastrafeterens armbrøst i krigsførelse, hul bronzestøbning i metallurgi, dioptra til opmåling, i infrastruktur fyret , centralvarme , en tunnel udgravet fra begge ender ved videnskabelige beregninger og skibet sporbane . Inden for transport var der store fremskridt som følge af opfindelsen af spillet og kilometertælleren .

Yderligere nyoprettede teknikker og genstande var vindeltrapper , kædedrevet , glidekalibre og brusere .

Romerriget

Pont du Gard i Frankrig, en romersk akvedukt

Den romerske imperium udvidet fra Italia i hele Middelhavsområdet mellem det 1. århundrede f.Kr. og 1. årh. E.Kr. Dens mest avancerede og økonomisk produktive provinser uden for Italia var de østromerske provinser på Balkan , Lilleasien , Egypten og Levanten , hvor især Romersk Egypten var den rigeste romerske provins uden for Italia.

Romerriget udviklede et intensivt og sofistikeret landbrug, udvidede den eksisterende jernbearbejdningsteknologi, skabte love om individuelt ejerskab, avanceret stenmurteknologi, avanceret vejbygning (kun overskredet i det 19. århundrede), militærteknik, anlægsarbejde, spinning og vævning og flere forskellige maskiner som den galliske høster, der hjalp med at øge produktiviteten i mange sektorer af den romerske økonomi. Romerske ingeniører var de første til at bygge monumentale buer, amfiteatre , akvædukter , offentlige bade , ægte buebroer , havne , reservoirer og dæmninger , hvælvinger og kupler i meget stor skala over deres imperium. Bemærkelsesværdige romerske opfindelser omfatter bogen (Codex) , glasblæsning og beton . Fordi Rom lå på en vulkansk halvø med sand, der indeholdt passende krystallinske korn, var betonen, som romerne formulerede, særlig holdbar. Nogle af deres bygninger har varet 2000 år, frem til i dag.

I Romersk Egypten var opfinderen Hero of Alexandria den første til at eksperimentere med en vinddrevet mekanisk enhed (se Herons vindhjul) og skabte endda den tidligste dampdrevne enhed ( aeolipilen ), der åbnede nye muligheder for at udnytte naturkræfter . Han udtænkte også en automat . Men hans opfindelser var primært legetøj, snarere end praktiske maskiner.

Inkaer, mayaer og azteker

Vægge ved Sacsayhuaman

Inkaens og mayaernes ingeniørkundskaber var store, selv efter nutidens standarder. Et eksempel på denne enestående konstruktion er brugen af ​​stykker, der vejer op til et ton i deres murværk, der er sat sammen, så ikke engang et blad kan passe ind i revnerne. Inka -landsbyer brugte kunstvandingskanaler og dræningssystemer , hvilket gjorde landbruget meget effektivt. Mens nogle hævder, at inkaerne var de første opfindere af hydroponics , var deres landbrugsteknologi stadig jordbaseret, hvis den var avanceret.

Selvom Maya -civilisationen ikke inkorporerede metallurgi eller hjulteknologi i deres arkitektoniske konstruktioner, udviklede de komplekse skrift- og astronomiske systemer og skabte smukke skulpturelle værker i sten og flint. Ligesom inkaerne havde mayaerne også kommando over temmelig avanceret landbrugs- og konstruktionsteknologi. Mayaerne er også ansvarlige for at oprette det første trykvandssystem i Mesoamerica, der ligger på Maya -stedet i Palenque .

Aztec -reglernes hovedbidrag var et kommunikationssystem mellem de erobrede byer og allestedsnærværende i den geniale landbrugsteknologi i chinampas . I Mesoamerika , uden trækdyr til transport (heller ikke som følge heraf hjulkøretøjer), blev vejene designet til at rejse til fods, ligesom i inka- og maya -civilisationerne. Aztekerne, senere til Mayaerne, arvede mange af deres forgængeres teknologier og intellektuelle fremskridt: Olmec (se indianske opfindelser og innovationer ).

Middelalder til tidligt moderne

En af de mest betydningsfulde udvikling i middelalderen var udviklingen af ​​økonomier, hvor vand og vindkraft var mere betydningsfuld end dyr og menneskelig muskelkraft. Det meste vand og vindkraft blev brugt til at male korn. Vandkraft blev også brugt til at blæse luft i højovnen , pulpeklude til papirfremstilling og til filtning af uld. Den Domesday Book indspillede 5.624 vandmøller i Storbritannien i 1086, at være omkring én pr tredive familier.

øst Asien

Indisk subkontinent

Islamisk verden

De muslimske kalifater forenede i handel med store områder, der tidligere havde handlet lidt, herunder Mellemøsten , Nordafrika , Centralasien , Den Iberiske Halvø og dele af det indiske subkontinent . Videnskaben og teknologien fra tidligere imperier i regionen, herunder mesopotamiske, egyptiske, persiske, hellenistiske og romerske imperier, blev arvet af den muslimske verden , hvor arabisk erstattede syrisk, persisk og græsk som regionens lingua franca. Der blev gjort betydelige fremskridt i regionen under den islamiske guldalder (8.-16. Århundrede).

Den arabiske landbrugsrevolution fandt sted i denne periode. Det var en transformation i landbruget fra det 8. til det 13. århundrede i den islamiske region i den gamle verden . Økonomien etableret af arabiske og andre muslimske handlende i hele den gamle verden muliggjorde spredning af mange afgrøder og landbrugsteknikker i hele den islamiske verden samt tilpasning af afgrøder og teknikker fra og til regioner uden for den. Der blev gjort fremskridt inden for husdyrhold , kunstvanding og landbrug ved hjælp af ny teknologi såsom vindmøllen . Disse ændringer gjorde landbruget meget mere produktivt og understøttede befolkningstilvækst, urbanisering og øget lagdeling af samfundet.

Muslimske ingeniører i den islamiske verden gjorde bred brug af vandkraft sammen med tidlige anvendelser af tidevandsenergi , vindkraft , fossile brændstoffer som petroleum og store fabrikskomplekser ( tiraz på arabisk). En række industrielle møller blev ansat i den islamiske verden, herunder valkning møller, gristmills , Hullers , savværker , skib møller , Stampemølle , stålværker og tidevand møller . I det 11. århundrede havde hver provins i hele den islamiske verden disse industrimøller i drift. Muslimske ingeniører anvendte også vandmøller og gear i møller og maskiner til vandhævning og var banebrydende for brugen af dæmninger som vandkilde, der bruges til at levere ekstra strøm til vandmøller og maskiner til vandhævning . Mange af disse teknologier blev overført til middelalderens Europa.

Vinddrevne maskiner, der bruges til at male korn og pumpe vand, vindmøllen og vindpumpen , dukkede først op i det, der nu er Iran , Afghanistan og Pakistan i det 9. århundrede. De blev brugt til at male korn og opsamle vand og blev brugt i kværn- og sukkerrørindustrien. Sukkermøller dukkede først op i den middelalderlige islamiske verden . De blev først drevet af vandmøller og derefter vindmøller fra det 9. og 10. århundrede i det, der i dag er Afghanistan , Pakistan og Iran . Afgrøder som mandler og citrusfrugter blev bragt til Europa gennem Al-Andalus , og sukkerdyrkning blev gradvist vedtaget i hele Europa. Arabiske købmænd dominerede handelen i Det Indiske Ocean indtil portugisernes ankomst i det 16. århundrede.

Den muslimske verden vedtog papirfremstilling fra Kina. De tidligste papirfabrikker dukkede op i Abbasid -era Bagdad i løbet af 794–795. Kendskabet til krudt blev også overført fra Kina via overvejende islamiske lande, hvor der blev udviklet formler for rent kaliumnitrat .

Den rokken blev opfundet i islamiske verden af den tidlige 11. århundrede. Det blev senere bredt vedtaget i Europa, hvor det blev tilpasset til den snurrende jenny , en vigtig enhed under den industrielle revolution . Den krumtapaksel blev opfundet af Al-Jazari i 1206, og er centralt for moderne maskiner såsom dampmaskinen , forbrændingsmotor og automatik . Den knastaksel blev også først beskrevet af Al-Jazari i 1206.

Tidlige programmerbare maskiner blev også opfundet i den muslimske verden. Den første musik -sequencer , et programmerbart musikinstrument , var en automatiseret fløjtespiller opfundet af brødrene Banu Musa , beskrevet i deres bog om geniale enheder , i det 9. århundrede. I 1206 opfandt Al-Jazari programmerbare automater / robotter . Han beskrev fire automatmusikere , herunder to trommeslagere betjent af en programmerbar trommemaskine , hvor trommeslageren kunne få forskellige rytmer og forskellige trommemønstre. Den slot ur , en hydropowered mekanisk astronomiske ur opfundet af Al-Jazari, var en tidlig programmerbar analog computer .

I det osmanniske imperium blev en praktisk impuls dampturbine opfundet i 1551 af Taqi al-Din Muhammad ibn Ma'ruf i det osmanniske Egypten . Han beskrev en metode til at rotere et spyt ved hjælp af en dampstråle, der spillede på roterende skovle rundt om et hjuls periferi. Kendt som et dampstik blev en lignende anordning til rotation af et spyt også senere beskrevet af John Wilkins i 1648.

Middelalderens Europa

Ur fra Salisbury Cathedral ca. 1386

Mens middelalderteknologi længe har været skildret som et skridt tilbage i udviklingen af ​​vestlig teknologi, understregede en generation af middelalderfolk (som den amerikanske videnskabshistoriker Lynn White ) fra 1940'erne og fremad den innovative karakter af mange middelalderlige teknikker. Ægte middelalderlige bidrag omfatter f.eks. Mekaniske ure , briller og lodrette vindmøller . Middelalderens opfindsomhed blev også vist i opfindelsen af ​​tilsyneladende iøjnefaldende genstande som vandmærket eller den funktionelle knap . I navigationen blev grundlaget for den efterfølgende efterforskningsalder lagt ved indførelsen af ​​pintle-and-gudgeon- ror , forseglede sejl , det tørre kompas , hestesko og astrolabe .

Der blev også gjort betydelige fremskridt inden for militærteknologi med udviklingen af pladepanser , stålbroer og kanoner . Middelalderen er måske bedst kendt for deres arkitektoniske arv: Mens opfindelsen af ribbenhvælvingen og spidsbuen gav anledning til den højt stigende gotiske stil , gav de allestedsnærværende middelalderlige befæstninger æraen den nærmest ordsproglige titel 'slottets alder'.

Papirfremstilling , en kinesisk teknologi fra det 2. århundrede, blev ført til Mellemøsten, da en gruppe kinesiske papirfremstillere blev fanget i det 8. århundrede. Papirfremstillingsteknologi blev spredt til Europa ved Umayyad -erobringen af ​​Hispania . En papirmølle blev etableret på Sicilien i det 12. århundrede. I Europa blev fiberen til fremstilling af papirmasse til fremstilling af papir fremstillet af linned og bomuldsklude. Lynn Townsend White Jr. krediterede det snurrende hjul med stigende udbud af klude, hvilket førte til billigt papir, hvilket var en faktor i udviklingen af ​​tryk.

Renæssanceteknologi

En vanddrevet mineløfter, der bruges til at hæve malm, ca. 1556

Før udviklingen af ​​moderne teknik blev matematik brugt af håndværkere og håndværkere, såsom møllere , urmagere, instrumentproducenter og landmålere. Bortset fra disse erhverv menes universiteter ikke at have haft meget praktisk betydning for teknologien.

En standardreference for mekanikkens tilstand under renæssancen er givet i minedriftsteknisk afhandling De re metallica (1556), som også indeholder afsnit om geologi, minedrift og kemi. De re metallica var standard kemi -referencen i de næste 180 år. Blandt de vanddrevne mekaniske anordninger, der blev brugt, var malmfræserier , smedehamre, sprængbælge og sugepumper.

På grund af støbning af kanoner kom højovnen til udbredt anvendelse i Frankrig i midten af ​​1400 -tallet. Højovnen havde været brugt i Kina siden det 4. århundrede f.Kr.

Opfindelsen af ​​den bevægelige trykpresse af trykstål , hvis pressemekanisme blev tilpasset fra en olivenskruepresse (ca. 1441), førte til en enorm stigning i antallet af bøger og antallet af udgivne titler. Bevægelig keramisk type havde været brugt i Kina i et par århundreder, og træblokudskrivning daterede sig endnu længere.

Tiden er præget af så dybe tekniske fremskridt som lineær opfattelsesevne , dobbeltskallede kupler eller Bastion -fæstninger . Notatbøger af renæssancekunstnerne som Taccola og Leonardo da Vinci giver et dybt indblik i den mekaniske teknologi, der dengang blev kendt og anvendt. Arkitekter og ingeniører blev inspireret af det gamle Roms strukturer , og mænd som Brunelleschi skabte den store kuppel i Firenze -katedralen som et resultat. Han blev tildelt et af de første patenter, der nogensinde blev udstedt for at beskytte en genial kran, han designede til at hæve de store mursten til toppen af ​​strukturen. Militær teknologi udviklede sig hurtigt med den udbredte brug af krydsbue og stadig mere kraftfuldt artilleri , da bystaterne i Italien normalt var i konflikt med hinanden. Kraftfulde familier som Medici var stærke beskyttere af kunst og videnskab. Renæssancevidenskaben affødte den videnskabelige revolution ; videnskab og teknologi begyndte en cyklus med gensidig fremgang.

Udforskningens alder

En forbedret sejlskib, den (nau eller karak ), gjorde det muligt for Age of Exploration med den europæiske kolonisering af Amerika , indbegrebet af Francis Bacon 's New Atlantis . Pionerer som Vasco da Gama , Cabral , Magellan og Christopher Columbus udforskede verden på jagt efter nye handelsruter for deres varer og kontakter med Afrika, Indien og Kina for at forkorte rejsen sammenlignet med traditionelle ruter over land. De producerede nye kort og diagrammer, som gjorde det muligt for efterfølgende søfolk at udforske videre med større tillid. Navigation var imidlertid generelt vanskelig på grund af problemet med længdegrad og fraværet af nøjagtige kronometre . Europæiske magter genopdagede ideen om civilret , der var tabt siden de gamle grækeres tid.

Pre-industriel revolution

Newcomen dampmaskine til pumpning af miner

Den strømpe ramme , der blev opfundet i 1598, steg en strikker nummer af knuder pr minut 100-1000.

Miner blev mere og mere dybe og var dyre at dræne med hestespand og kædepumper og træstempelpumper. Nogle miner brugte hele 500 heste. Hestedrevne pumper blev erstattet af Savery damppumpe (1698) og Newcomen dampmaskine (1712).

Industriel revolution (1760-1830'erne)

Revolutionen blev drevet af billig energi i form af kul , produceret i stadig større mængder fra de rigelige ressourcer i Storbritannien . Den britiske industrielle revolution er præget af udviklingen inden for tekstilmaskiner, minedrift , metallurgi og transport af dampmaskinen og opfindelsen af værktøjsmaskiner .

Før opfindelsen af ​​maskiner til at spinde garn og væve klud, blev centrifugering udført ved hjælp af spindehjulet og vævning blev udført på en hånd- og fodbetjent væve. Det tog fra tre til fem spinnere at levere en væver. Opfindelsen af ​​den flyvende shuttle i 1733 fordoblede produktionen af ​​en væver, hvilket skabte mangel på spinnere. Den roterende ramme til uld blev opfundet i 1738. Den roterende jenny , opfundet i 1764, var en maskine, der brugte flere spindehjul; den producerede imidlertid tråd af lav kvalitet. Det vand ramme patenteret af Richard Arkwright i 1767, produceret en bedre kvalitet tråd end Spinning Jenny. Den snurrende muldyr , patenteret i 1779 af Samuel Crompton , frembragte en tråd af høj kvalitet. Den magt væven blev opfundet af Edmund Cartwright i 1787.

Jernbroen

I midten af ​​1750'erne blev dampmaskinen anvendt på de vandindholdsbegrænsede jern-, kobber- og blyindustrier til at drive sprængbælge. Disse industrier var placeret nær miner, hvoraf nogle brugte dampmaskiner til minepumpning. Dampmaskiner var for kraftige til læderbælge, så støbejernsblæsecylindre blev udviklet i 1768. Dampdrevne højovne opnåede højere temperaturer, hvilket tillod brug af mere kalk i jernovnfoder. (Kalkrig slagge var ikke fritstrømmende ved de tidligere anvendte temperaturer.) Med et tilstrækkeligt kalkforhold reagerer svovl fra kul eller koksbrændstof med slaggen, så svovlet ikke forurener jernet. Kul og koks var billigere og mere rigeligt brændstof. Som følge heraf steg jernproduktionen markant i løbet af de sidste årtier af 1700 -tallet. Kul konverteret til koks drev højovne med høj temperatur og producerede støbejern i meget større mængder end før, hvilket tillod oprettelse af en række strukturer som The Iron Bridge . Billigt kul betød, at industrien ikke længere var begrænset af vandressourcer, der driver møllerne, selvom den fortsatte som en værdifuld energikilde.

Den bevarede raket

Dampmaskinen hjalp med at dræne miner, så der var adgang til flere kulreserver, og kulproduktionen steg. Udviklingen af ​​højtryksdampmaskinen gjorde lokomotiver mulige, og en transportrevolution fulgte. Den dampmaskine , der havde eksisteret siden begyndelsen af det 18. århundrede, blev stort set anvendt på både dampskib og jernbane transport. Den Liverpool og Manchester Railway , den første bygget til formålet jernbanelinje, åbnede i 1830, den Rocket lokomotiv af Robert Stephenson være en af de første arbejds- lokomotiver anvendes.

Fremstilling af skibenes remskive blokke af alle-metal maskiner på Portsmouth Block Mills i 1803 iværksat en alder af vedvarende masseproduktion . Maskinværktøj, der blev brugt af ingeniører til fremstilling af dele, begyndte i århundredets første årti, især af Richard Roberts og Joseph Whitworth . Udviklingen af udskiftelige dele gennem det, der nu kaldes det amerikanske fremstillingssystem, begyndte i skydevåbenindustrien ved de amerikanske føderale arsenaler i begyndelsen af ​​1800 -tallet og blev meget udbredt i slutningen af ​​århundredet.

Anden industrielle revolution (1860'erne – 1914)

Edison elektriske pærer 1879–80.

Det 19. århundrede oplevede en forbløffende udvikling inden for transport, konstruktion, fremstilling og kommunikationsteknologi med oprindelse i Europa. Efter en recession i slutningen af ​​1830'erne og en generel afmatning i store opfindelser var den anden industrielle revolution en periode med hurtig innovation og industrialisering, der begyndte i 1860'erne eller omkring 1870 og varede indtil 1. verdenskrig . Det omfattede hurtig udvikling af kemiske, elektriske, olie- og stålteknologier forbundet med stærkt struktureret teknologiforskning.

Telegrafi udviklede sig til en praktisk teknologi i det 19. århundrede for at hjælpe med at køre jernbanerne sikkert. Sammen med udviklingen af ​​telegrafi var patenteringen af ​​den første telefon . Marts 1876 markerer datoen for, at Alexander Graham Bell officielt patenterede hans version af en "elektrisk telegraf". Selvom Bell blev noteret med oprettelsen af ​​telefonen, diskuteres det stadig om, hvem der egentlig udviklede den første arbejdsmodel.

Med udgangspunkt i forbedringer inden for vakuumpumper og materialeforskning blev glødepærer praktiske til generel brug i slutningen af ​​1870'erne. Denne opfindelse havde en dybtgående effekt på arbejdspladsen, fordi fabrikker nu kunne have andet og tredje skiftearbejde.

Skoproduktionen blev mekaniseret i midten af ​​1800 -tallet. Masseproduktion af symaskiner og landbrugsmaskiner såsom høstmaskiner fandt sted i midten til slutningen af ​​1800 -tallet. Cykler blev masseproduceret fra 1880'erne.

Dampdrevne fabrikker blev udbredt, selvom konverteringen fra vandkraft til damp fandt sted i England tidligere end i de amerikanske Ironclad-krigsskibe blev fundet i kamp fra 1860'erne og spillede en rolle i åbningen af ​​Japan og Kina for at handle med Vesten .

20. århundrede

Ford samlebånd, 1913. Magneto samlebåndet var det første.

Masseproduktion bragte biler og andre højteknologiske varer til masser af forbrugere. Militær forskning og udvikling skred fremad, herunder elektronisk computing og jetmotorer . Radio og telefoni blev stærkt forbedret og spredte sig til større brugere, selvom næsten universel adgang ikke ville være mulig, før mobiltelefoner blev overkommelige for udviklingslande i slutningen af ​​2000'erne og begyndelsen af ​​2010'erne.

Energi- og motorteknologiske forbedringer omfattede atomkraft , udviklet efter Manhattan -projektet, der varslede den nye atomalder . Raketudvikling førte til langdistancemissiler og den første rumalder, der varede fra 1950'erne med opsendelsen af ​​Sputnik til midten af ​​1980'erne.

Elektrificering spredte sig hurtigt i det 20. århundrede. I begyndelsen af ​​århundredet var elektrisk strøm for det meste kun tilgængelig for velhavende mennesker i nogle få større byer, men da World Wide Web blev opfundet i 1990 havde anslået 62 procent af hjem over hele verden elektrisk strøm, herunder ca. tredjedel af husstandene i udviklingslandene i landdistrikterne.

Prævention blev også udbredt i løbet af det 20. århundrede. Elektronmikroskoper var meget kraftfulde i slutningen af ​​1970'erne, og genetisk teori og viden voksede, hvilket førte til udvikling inden for genteknik .

Den første " reagensglasbaby " Louise Brown blev født i 1978, hvilket førte til den første vellykkede graviditets -surrogatgraviditet i 1985 og den første graviditet af ICSI i 1991, hvilket er implantation af en enkelt sæd i et æg. Preimplantation genetisk diagnose blev først udført i slutningen af ​​1989 og førte til vellykkede fødsler i juli 1990. Disse procedurer er blevet relativt almindelige.

De massive dataanalyseressourcer, der er nødvendige for at køre transatlantiske forskningsprogrammer som Human Genome Project og Large Electron - Positron Collider, førte til en nødvendighed for distribueret kommunikation, hvilket fik internetprotokoller til at blive bredere vedtaget af forskere og også skabe en begrundelse for Tim Berners -Lee for at oprette World Wide Web .

Vaccination spredte sig hurtigt til udviklingslandene fra 1980'erne og frem på grund af mange vellykkede humanitære initiativer, hvilket i høj grad reducerede dødeligheden i børn i mange fattige lande med begrænsede medicinske ressourcer.

US National Academy of Engineering fastlagde ved ekspertstemme følgende rangordning af det 20. århundredes vigtigste teknologiske udvikling:

21. århundrede

De Mars Exploration Rovers forudsat enorme mængder af information ved at fungere langt ud over NASA oprindelige levetidsspecifikationerne skøn.

I begyndelsen af ​​det 21. århundrede forskes der i kvantecomputere , genterapi (introduceret 1990), 3D -print (introduceret 1981), nanoteknologi (introduceret 1985), bioingeniør / bioteknologi , atomteknologi , avancerede materialer (f.eks. Grafen), scramjet og droner (sammen med jernbanevåben og højenergilaserstråler til militær brug), superledning , memristor og grønne teknologier såsom alternative brændstoffer (f.eks. brændselsceller , selvkørende elektriske og plug-in hybridbiler), augmented reality- enheder og bærbar elektronik , kunstig intelligens og mere effektive og kraftfulde lysdioder , solceller , integrerede kredsløb , trådløse strømudstyr, motorer og batterier .

Måske er det største forskningsværktøj bygget i det 21. århundrede Large Hadron Collider , den største enkeltmaskine, der nogensinde er bygget. Forståelsen af partikelfysik forventes at udvide med bedre instrumenter, herunder større partikelacceleratorer som LHC og bedre neutrinodetektorer . Mørkt stof søges via underjordiske detektorer, og observatorier som LIGO er begyndt at registrere gravitationsbølger .

Genteknologi fortsætter med at blive forbedret, og epigenetikkens betydning for udvikling og arv er også blevet mere og mere anerkendt.

Ny rumfartsteknologi og rumfartøjer udvikles også, f.eks. Boeings Orion og SpaceX's Dragon 2 . Nye, mere dygtige rumteleskoper , såsom James Webb -teleskopet , der skal lanceres i kredsløb i slutningen af ​​2021, og Colossus -teleskopet er ved at blive designet. Den internationale rumstation blev afsluttet i 2000'erne, og NASA og ESA planlægger en menneskelig mission til Mars i 2030'erne. Den vasimr (VASIMR) er en elektromagnetisk thruster til rumfartøjer fremdrift og forventes at blive testet i 2015.

Gennembrudsinitiativer planlægger sammen med den berømte fysiker Stephen Hawking at sende det første rumfartøj nogensinde til at besøge en anden stjerne , som vil bestå af adskillige superlyschips drevet af elektrisk fremdrift i 2030'erne og modtage billeder af Proxima Centauri- systemet sammen med muligvis den potentielt beboelige planet Proxima Centauri b , midt i århundredet.

2004 oplevede den første besætning med kommerciel rumfart, da Mike Melvill krydsede grænsen for rummet den 21. juni 2004.

Efter type

Bioteknologi

Civilingeniør

Meddelelse

Computing

Forbrugerteknologi

Elektroteknik

Energi

Materialevidenskab

Måling

Medicin

Militær

Atomisk

Videnskab og teknologi

Transportere

Se også

Relateret historie
Relaterede discipliner
Relaterede emner

Referencer

Yderligere læsning


eksterne links