МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕСЕД ПО ИСТОРИИ ТЕХНИКИ

Создание велосипеда8

В 1761 г. немецкий тележник М. Каслер «проскакал» 2 км на примитивном самокате, представлявшем собой брус (иногда с облицовкой в виде бутафорской лошадки или иного зверя) на двух деревянных колесах обитых стальными обручами. Сидя верхом на таком «селерифере» (т.е. быстроходе), ездок отталкивался ногами от земли, а потом поджимал их и некоторое время, ехал по инерции. Весило такое сооружение около 125 кг.

В 1817 г. немецкий изобретатель К. Драйс фон Зауербронн усовершенствовал этот самокат. Он снабдил горизонтальный брус седлом и успешно занялся изготовлением таких «беговых машин».

Во Франции по имени Драйса, произносимому на французский лад, его самокат стали называть «дрезина»9. Но Драйсу не удалось удержать в своих руках монополию на «беговые машины». Самым важным усовершенствованием (введенным еще Драйсом) было управление передним колесом. Француз Динер, взяв патент в 1818 г. на «дрезины» в своей стране впервые назвал их велосипедами, т.е. «быстроногими» (от лат. velox – «быстрый» и pedis – «нога»). Практически применяться «беговые машины» начали в Англии: сельские почтальоны доставляли на них корреспонденцию. В 1845 г. немецкий изобретатель Милиус построил велосипед с педалями. Долго время велосипеды изготовляли из дерева. Металлическими были только крепления и колесные шины. Лишь с 1867 г. металл стали применять для колесных спиц, с 1869 г. – для рамы. Фабричное производство деревянных велосипедов с двумя педалями на переднем колесе было основано парижским каретником П. Мишо в 1868 г.

Француз Тевенон изготовил в 1868 г. велосипедные шины из каучука. Лишь в конце 80-х годов в практику вошли (в том числе и для велосипедов) пневматические резиновые шины, изобретенные шотландцем Дж. Данлопом.

Открытие фотографии

Одно из выдающихся научно-технических открытий 19 в. – фотография, т.е. получение устойчивых изображений на светочувствительных материалах под действием световых лучей, явилось результатом долгих изысканий многих ученых и изобретателей. В 30-х годах 19 в. решающих успехов добились французские исследователи Ж.Н. Ньепс и Л.Ж.М. Дагер. По имени последнего способ получил название дагерротипии. В 1839 г. он был куплен французским правительством и с этого времени приобрел широкую известность во всех странах.

Но дагерротипия давала при каждом сеансе фотографирования лишь одно изображение на непрозрачной пластинке, покрытой светочувствительным составом. Она требовала долгой выдержки при снимке (вначале до получаса). Аппаратура, применявшаяся при этом, была громоздкой – до 50 кг. Поэтому дагерротипия не получила значительного распространения.

После появления в 40-х годах усовершенствованных методов фотографирования, позволяющих получить негатив на стеклянной пластинке, а затем любое количество позитивных отпечатков на светочувствительной бумаге, началось широкое применение фотографии.

Сразу же после изобретения фотографии были предприняты попытки создать объектив для фотокамеры, позволяющей сократить время экспозиции. Австрийский ученый И. Пецваль предложил в 1840 г. так называемый портретный объектив, превосходящий по светосиле другие виды объективов и имевший хорошую коррекцию.

Фотография стала использоваться не только в полиграфии, но и в различных отраслях науки, не говоря уже о ее широком личном применении.

Изобретение радио

Когда в 1887 г. немецкий физик Г.Р. Герц доказал справедливость гипотезы Дж. К. Максвелла о существовании электромагнитных волн, многие изобретатели в различных странах занялись вопросом использования этих волн для беспроволочной передачи сигналов.

Первая в мире радиопередача была осуществлена в России А.С. Поповым 23 апреля (5 мая) 1896 г. Ученый усовершенствовал свое передающее устройство, и 12 (24) марта 1896 г. был организован прием первой в мире радиопрограммы.

Между тем летом 1896 г. в печати появились (без сообщения каких-либо технических подробностей) сведения о том, что итальянец Маркони открыл способ «беспроволочного телеграфирования»: 2 июня 1896 г. он получил английский патент на устройство для «беспроволочного телеграфирования» и лишь после этого ознакомил публику с конструкцией своего изобретения. Оказалось, что оно в основном воспроизводит аппаратуру Попова.

Весной 1897 г. Попову удалось установить связь вначале на расстояние 640 м, а позднее – на 5 км. В ходе этих опытов он обнаружил явление отражения радиоволн от корпуса судна, пересекающего направление связи. Эти наблюдения впоследствии (1902-1904 гг.) были развиты немецким инженером Х. Хюльсмайером, назвавшим свой прибор «телемобилоскопом». Все это легло в основу будущей техники радиолокации – обнаружения объектов по отражению ими радиоволн.

Проблемой беспроволочной передачи сигналов занимался американский ученый Н. Тесла. В 1890-1891 гг. он создал специальный высоковольтный высокочастотный резонансный трансформатор, сыгравший исключительную роль в дальнейшем развитии радиотехники.

В 1896 г. Н. Тесла передал радиосигналы на расстоянии 32 км на судах, двигающихся по Годзону. Электромагнитные волны Тесла с успехом применил не только для передачи телеграмм, но и для передачи сигналов управления различными механизмами. Радиосигналы с пульта принимались антенной на лодке, а затем передавались на механизмы управления, которые послушно выполняли все распоряжения Теслы. Специальные устройства, так называемые «сервомоторы», превращали электрические сигналы в механическое движение. С 1900 г. Тесла стал работать над проектом радиоуправляемого летательного аппарата, снабженного реактивными деталями.

Начальный период развития радиотехники (вплоть до конца Первой мировой войны) характеризуется применением в основном искровой аппаратуры28.

С 1901 г. радиопередатчиками стали оборудоваться морские суда. Увеличилось расстояние радиосвязи. В 1905 г. американский изобретатель. Ли де Форест установил радиосвязь между железнодорожным составом в пути со станциями на дальность до 50 км. В 1910 г. пароход «Теннесси» получил сообщение о прогнозе погоды из Калифорнии на расстоянии 7,5 тыс. км, а в 1911 г. была достигнута радиосвязь на 10 тыс. км.

В 1907 г. была установлена надежная радиосвязь между Европой и Америкой. В конце 1910 г. английская подводная лодка установила радиосвязь с крейсером через воздушную антенну.

В 1911 г. Бэкер в Англии изобрел портативный радиопередатчик, весивший около 7 кг, и разместил его на самолете. Дальность радиосвязи составляла 1,5 км.

История изобретения первого сотового телефона началась в середине 20 в. В 1947 г. американская компания «АТ & Т» предложила создать мобильный телефон. Его масса достигала 30-40 кг (без источника питания), поэтому предполагалось монтировать его на автомобилях. К началу 70-х годов масса «мобильника» хотя и уменьшилась до 12-14 кг, но питание аппарата осуществлялось от сети автомашины.

Становление мобильной связи немыслимо без развития сотовых сетей. Пионером этой отрасли стала Япония, где сеть общего пользования была запущена в 1979 г. В начале 80-х годов подобные сети стали создаваться в США и Европе.

Телевидение28

Первую технически грамотную передачу изображения на расстояние разработали французский ученый Де Пайва (1878 г.) и независимо от него – русский изобретатель П.И. Бахметьев (1880 г.). В 1884 г. в Германии инженер П.И. Нипков создал так называемый телескоп. В нем был применен принцип механической развертки изображения. Для расположения телевизионного изображения Нипков применил диск с отверстиями по спирали, который лег в основу почти всех телевизионных систем с механической разверткой.

Первые программные демонстрации телевизионных передач по этой системе в Англии, США и СССР начались в 1925-1926 гг., а регулярное вещание – в 1930-1931 гг.

Открытие в 1888 г. А.Г. Столетовым внешнего фотоэлектрического эффекта и дальнейшее его изучение позволило выдающемуся русскому ученому создать безынерционный фотоэлемент для передающих телевизионных трубок.

В 1897 г. немецкий физик К.Ф. Браун сконструировал электронно-лучевую трубку. В 1907 г. в России Б.Л. Розинг изобрел первую электронную систему воспроизведения телевизионного изображения с помощью электронно-лучевой трубки. В 1911 г. он впервые продемонстрировал телевизионный прием изображений простейших геометрических фигур. Работы Б.Л. Розинга стали основой для развития электронных систем телевидения. Этот принцип был реализован в 1933-1934 гг. в США и СССР на передающей трубке иконоскоп. Ее авторами принято считать В.К. Зворыкина – эмигранта России, работавшего в США, и советского ученого С.И. Катаева.

Вещание по электронной системе началось в 1936 г. в США и Англии (автор английского телевидения – также выходец из России И. Шоенберг), а в 1938 г. – в СССР, Франции, Германии и Италии. Развитие цветного телевидения шло параллельно со становлением черно-белого.

В настоящее время появились телевизоры со сверхплоским экраном, мультимедиапроекты, проекционные телевизоры и телевизоры с трехмерным изображением.

Впервые в мире запись изображения, не прибегая к фотографированию, осуществил в 1927 г. шотландец Дж. Л. Бэрд. Первая видео запись была осуществлена в 1956 г. А. Понятовым на видеомагнитофоне «АМРЕХ» американского производства. Конструктивно первые видеомагнитофоны были похожи на обычные катушечные магнитофоны. При этом использовались огромные бобины с магнитными лентами.

В 1963 г. англичане Н. Резерфорд и М. Тернер сумели создать первый домашний видеомагнитофон. Это был компактный кассетный видеомагнитофон с приемлемыми техническими характеристиками. В 80-х годах видеозаписи наряду с магнитной лентой стали применять магнитные диски. Лазерный луч, сканируя нижнюю поверхность диска, модулируется при отражении от звуковых дорожек и несет в себе информацию о звуке и изображении.

Возникновение кинематографа

Идея создания движущихся картин носилась в воздухе. Однако практическое решение она получила лишь на основе достижений фотографии, химической технологии и электротехники.

Фоторепортеры и фотографы-профессионалы (в частности, Э. Мейбридж в США), ученый (Э.Ж. Марей во Франции) применяли серии моментальных фотоснимков для изучения быстрых движений животных и человека. Ими разрабатывались и соответствующая съемочная аппаратура. В 1874 г. французский астроном Ж. Жансен разработал «фотографический револьвер», на котором в течение 72 секунд получали 48 снимков. В 80-х годах 19 в. были созданы подобные хронографические аппараты, которые могли снимать с частотой 10-20 снимков в секунду на стеклянную пластину или бумажную ленту.

Важным шагом был переход от фотографирования на отдельных пластинках к запечатлению снимков на единой целлулоидной ленте (пленке). С конца 90-х годов эти ленты получили название «пленки», «film». Впоследствии это название стало обозначать и кинокартину.

Созданием аппарата, который Л. Були назвал «кинематографическим», занимались многие изобретатели в различных странах: в 1891 г. Т. Эдисон (США), именовавший свой прибор «кинетоскопом» (изображение нужно было рассматривать в окуляры, что ограничивало число зрителей); в 1893 г. – И.А. Тимченко и М.Ф. Фрейденберг (Россия); в 1894 г. – Ж.А. Лерой (США); в 1895 г. – У. Латам (США), Ф.У. Поул (Англия); в 1896 г. – Т. Армэт (США) и др.

Наибольшего практического успеха добились в 1895 г. братья Л.-Ж. и О. Люмьеры из Лиона. Они построили прототип проекционного аппарата для демонстрации снятых ими первых фильмов. В том же году О. Люмьер и электротехник Ж. Карканье создали первый надежный механический киносъемочный аппарат.

Одним из первых приступил к съемке игровых сюжетных фильмов известный французский фокусник Ж. Мельес в 1896 г. К 1910 г. его студия сняла 4 тыс. фильмов.

Эдисон упорно пытался синхронизировать изображение со звуком, записанным на фонограф. В 1914 г. ему удалось сконструировать прибор кинетофон, осуществив такую синхронизацию. Однако эта система оказалась слишком сложной. К тому же по мере износа ленты терялось совпадение изображения и звука. Поэтому впервые два десятилетия 20 в. широко практиковались лишь музыкальное, а иногда вокальное и шумовое (посредством граммофона) сопровождение немого фильма.

Кино еще много лет оставалось «великим немым», как его тогда называли. Однообразие черно-белых кадров оживлялось съемкой на специально окрашенной ленте.

С борьбой частных кинопредпринимателей за независимость от монополии Эдисона связано возникновение кинематографической студии «Голливуд». В 1908 г. группа сотрудников одной чикагской фирмы облюбовала пригород Лос-Анджелеса Голливуд для натурных съемок. В последующие годы там производили киносъемки и представители других фирм. На этой базе впоследствии выросли крупные американские кинокомпании.

В 1903-1904 гг. в России появляются первые постоянные кинотеатры («синематографы», «биоскопы» или «иллюзионы»). Собственное кинопроизводство – «первое синематографическое ателье» - возникло в России в 1907 г (фирма А. Дранкова). В 1908 г. акционерное общество «А. Ханжонков и К°», основанное как прокатное предприятие в 1906 г., начинает производство и копирование фильмов.

В 20 столетии в кино приходит звук, цвет и объем. В 1927-1929 гг. почти одновременно в СССР, США и Германии были созданы системы звукового кино. Известно много попыток применения объемного кино (Бельгия – Э. Ноайон). В 1941г. была осуществлена демонстрация стереокинофильма на экране по системе С.П. Иванова. Первый цветной фильм был снят в США в 1935 г. Сегодня кинозритель не мыслит кино без спецэффектов, цифрового изображения и звука.