Изобрели телеграф, затем айфон: гениальные идеи, изменившие мир

Созданные из стекла

В первом и втором веках во времена расцвета Римской империи из украшения стекло превратилось в передовую технологию. Именно тогда стеклоделы придумали способ, как производить более прочный и менее мутный материал, чем тот, из которого был создан скарабей короля Тута. В результате римские мастера начали превращать расплавленный кварц в сосуды для питья и хранения, а также в оконные стёкла.

Коллекция стеклянных бутылок, сохранившихся со времен Древнего Рима. Многие древние цивилизации умели изготавливать стеклянные изделия, однако они были матовыми и часто окрашенными.

Давайте перенесёмся на одно тысячелетие назад в богатый город Константинополь, нынешний Стамбул, Турция. Священная война, вызвавшая осаду и разрушение города в 1204 году, послужила одним из тех исторических толчков, что посылает импульсы влияния по всему миру. В результате небольшая община стеклоделов из Турции отправилась на запад через Средиземное море. Высадились они в Венецианской республике, процветающем городе на берегу Адриатического моря.

В тринадцатом веке Венеция являлась мировым центром коммерческой торговли. Турецкие стеклоделы, поселившиеся там и топившие пылающие жаром печи, создавали новые предметы роскоши, которые купцы продавали по всему миру.

В 1291 году, стремясь сохранить навыки работы стеклоделов и обеспечить общественную безопасность (учитывая, что стеклодувы случайно сожгли несколько кварталов), венецианское правительство выдворило турок на остров Мурано, на другую сторону Венецианской лагуны. В результате они создали то, что нынче мы называем «инновационным центром»: место, подобное Силиконовой долине, где процветают новые идеи и технологии.

В экономической науке это называется «эффектом информационного перелива». Соберите вместе группу людей, и идеи начнут естественным образом передаваться из уст в уста. Если взять в расчёт тот факт, что Мурано был густонаселённым местом, новые идеи о стеклоделии распространялись быстро. Кроме того, многие мастера приходились друг другу родственниками. Отсюда следует вывод, что успех Мурано был обусловлен не только обменом опыта, но и конкуренцией.

К 1300-м годам Мурано стал известен как остров стекла, а его богато украшенные вазы и другие изысканные изделия из стекла стали символами статуса во всей Западной Европе. Стеклодувы работают здесь и в настоящее время. Многие из них являются прямыми потомками семей, эмигрировавших из Турции.

Один из членов сообщества, муранский стеклодел Анджело Баровьер, совершил один из главных прорывов в области стекла. Прозрачность – вот что являлось его главной целью. Однажды, после многих лет проб и ошибок в работе с различными веществами, Баровьер сжёг солерос, привезённое из Сирии богатое минералами растение. Он извлёк минералы из пепла и добавил их в расплавленное стекло. Когда смесь остыла, получился необычный вид стекла: сквозь него можно было видеть! Так и родилось современное прозрачное стекло.

В наши дни мы считаем само собой разумеющимся, что стекло – это прозрачный материал. Мы настолько к нему привыкли, что даже не задумываемся о нём как о технологическом достижении. И всё же восемьсот лет назад способность создавать прозрачное стекло сделала Мурано одним из самых технологически развитых мест на планете, а прорыв Баровьера оказался гораздо более важным, чем он мог предположить.

Как мы теперь знаем, большинство материалов поглощают энергию света. Однако благодаря своему составу диоксид кремния свет не поглощает, а пропускает. Вот почему стекло прозрачно. Его также можно использовать для преломления, искажения и даже разрушения световых волн. Это свойство стекла оказалось даже более революционным, чем простая прозрачность.

Ясный взгляд

В двенадцатом и тринадцатом веках монахи в европейских монастырях трудились над религиозными манускриптами, искусно расписывая и разрисовывая страницы. Зачастую они работали при слабом свете свечей, поэтому многие из них начали использовать изогнутые куски стекла в качестве приспособления для чтения. Располагая стекло над страницей, монахи использовали его как громоздкую лупу.

Первые очки назывались «roidi da ogli», «диски для глаз». Благодаря их сходству с чечевицей (lentes на латыни), диски получили название «lenses» или линзы.

Никто точно не знает, когда и где это произошло, но в Северной Италии средневековые стеклоделы сделали ещё один шаг вперёд: они сформировали из стекла два небольших выпуклых диска, поместили каждый из них в оправу и соединили в верхней части. И вот они, первые в мире очки!

На протяжении нескольких поколений это хитроумное устройство использовалось исключительно монахами и учёными. В те времена подавляющее большинство людей были неграмотными, поэтому у них не было ежедневной необходимости расшифровывать крошечные символы в виде букв. Очки в ту эпоху считались редким и дорогим предметом роскоши.

Ход истории очков изменил немецкий мастер по металлу.

В 1440-х годах Иоганн Гутенберг изобрёл печатный станок, создав его по образцу деревянного винтового пресса, который использовался для давки винограда. Изготовив многоразовые металлические буквы (наборный шрифт), он начал печатать. Знаменитый печатный станок Гутенберга – отличный пример адаптации существующей технологии для получения совершенно новых результатов в совершенно другой области.

Благодаря Гутенбергу печатные книги стали не только относительно дешёвыми, но и портативными. Можно сказать, что всплеск грамотности во всех смыслах открыл людям глаза, поскольку огромное количество людей внезапно осознали, что они страдали дальнозоркостью и остро нуждались в очках.

Опубликованная в 1450-х годах библия Гутенберга стала первой крупной книгой, напечатанной наборным шрифтом. Том, представленный на фотографии, принадлежит Йельскому университету.

В течение ста лет после изобретения Гутенберга тысячи европейских мастеров по изготовлению очков не сидели без дела. Их бизнес неуклонно шёл в гору, поэтому очки быстро превратились в передовую технологию. Если не считать одежду, изобретённую во времена неолита, очки стали тем предметом, который на регулярной основе носили даже самые простые люди.

Европу наводняли не только линзы, но и идеи относительно их применения. Свойства диоксида кремния планировалось использовать не только для улучшения зрения, но и для того, чтобы взглянуть на вещи, выходящие за естественные пределы человеческого зрения.

Иоганн Гутенберг (справа) в гравировке 1881 года.

Линзы и улучшение качества жизни

В 1590-х годах в небольшом городке Мидделбург в Нидерландах отец и сын, Ханс и Захариас Янссен, экспериментировали с размещением двух линз на одной линии друг с другом, увеличивая таким образом наблюдаемые объекты.

Так на свет появился микроскоп.

Через семьдесят лет, используя это изобретение, британский учёный Роберт Гук сделал важнейшее открытие. Рассмотрев в микроскоп кору пробкового дерева, он заметил, что она состоит из множества маленьких пор. Так Роберт Гук идентифицировал один из фундаментальных строительных компонентов жизни – клетку. С того момента в науке и медицине началась настоящая революция.

Если микроскопу потребовалось почти три поколения, чтобы создать поистине преобразующую науку, другой инструмент со стеклянными линзами внёс изменения в довольно короткие сроки. Спустя двадцать лет после изобретения микроскопа группа голландских производителей линз изобрела телескоп. Случилось это примерно в одно и то же время. Когда итальянский учёный Галилео Галилей узнал о новом чудесном приборе, «позволяющем видеть далёкие вещи так, будто они находятся рядом», он изменил его конструкцию, чтобы достичь десятикратного увеличения. В январе 1610 года Галилей при помощи своего телескопа заметил, что вокруг Юпитера вращаются луны. Это был первый реальный вызов глубоко укоренившемуся убеждению, что все небесные тела обращались вокруг Земли.

Микроскоп Роберта Гука, 1665 год. Со временем микроскопы выявили невидимые колонии бактерий и вирусов, что в свою очередь привело к появлению современных вакцин и антибиотиков.

С помощью микроскопа Гук изучал блох, мух, дерево, листья и даже собственную замороженную мочу, а затем зарисовывал увиденное в новаторской книге «Микрография», опубликованной в 1665 году.

Несколько сотен лет спустя, в девятнадцатом и двадцатом веках, линзы продолжали оказывать на общество огромное влияние: они помогали фотографам фокусировать лучи света на специально обработанной бумаге с целью получения снимков; кинокамеры и проекторы использовали линзы для записи и показа первых «кинокартин». А позже, в начале 1940-х годов, когда изобретатели обнаружили, что люминофорный слой и попадающие на него электроны создают изображение, появился телевизор.

Вы только подумайте об основных компонентах современной жизни, берущих своё начало в прозрачном стекле: медицинские открытия, происходящие благодаря изучению клеток и микроорганизмов; фотографии, телевизионные передачи и фильмы-блокбастеры; лобовые стёкла автомобилей и самолётов; стеклянные небоскрёбы. Как изменился бы мир, если бы венецианцам не удалось изобрести прозрачное стекло? Или если бы диоксид кремния вообще не пропускал свет?

Портрет Галилео Галилея. Печатный станок Гутенберга помог учёным, таким как Галилей, распространять свои идеи. Однако работы Галилея противоречили учениям Римско-католической церкви, поэтому он оказался в тюрьме во Флоренции, Италия.

Все эти изобретения связаны с уникальной способностью стекла пропускать свет. И всё же стекло обладает ещё одним физическим свойством, которое не смогли использовать стеклодувы Мурано и изготовители линз эпохи Возрождения. Этот аспект стекла также изменит современную жизнь – как только его обнаружит человек с арбалетом.