Вклад изобретательности человека: миллионы патентов

Человек наделен даром изобретать, и его стремление изобретать неизмеримо. Всякий раз, когда люди вставали перед проблемой, они ломали над ней голову и искали решения. Статистика Немецкого Патентного Бюро в Мюнхене (NPB) располагает впечатляющими данными.

Так, только в NPB за годы с 1948 по 1989 было зарегистрировано огромное число - 2 426 739 патентов. Из них 1 552 333 патента приходится на долю Германии. Только в 1989 году в Мюнхене было зарегистрировано 41 патента. Библиотека Немецкого Патентного Бюро в Мюнхене относится к крупнейшим техническим специализированным библиотекам мира. В ней находится 800 000 томов и содержится 16, 5 миллионов отечественных и иностранных патентных документов. Коротко рассмотрим некоторые разделы: К человеческим изобретениям относятся такие впечатляющие вещи, как самолет, компьютер и телефон, которые значительно изменили мир, равно как внесли принципы и методы, успешно используемые в повседневной жизни. У многих изобретений были предшественники, которые в свое время вызвали сенсацию, а сегодня являются лишь музейным экспонатом. Так, история сельскохозяйственной техники немыслима без парового плуга. Возьмем, к примеру, паровой лопаточный плуг 1877 года. Этот весивший несколько тонн монстр приводилса в движение паровой машиной и отличался тем, что при таком новом способе обработки почвы земля должна была переворачиваться и одновременно размельчаться и перемеживаться. Его уже давно сменили плуги многоразового переворачивания земли, приводимые в движение тракторами, и только благодаря тому, что дух человеческого изобретательства вновь и вновь брался за эту проблему.

Медицина: Подумаем о техническом уровне медицины, которая с изобретением микроскопа была поставлена на совершенно иное основание. При помощи микроскопических исследований только в прошлом столетии Луи Пастер (1822-1895) пришел к выводу, что определенные микроорганизмы являются причиной болезней. Прошло всего 100 лет с тех пор, как Роберт Кох (1843-1910) открыл туберкулезную бациллу и вибрион холеры; этим самим было положено начало успешной борьбы с ужасными эпидемиями, уносившими массы людей.

Когда в 1895 году Вильгельм Конрад Рентген (1845-1923) открыл названные в честь него лучи, тем самым создались дальнейшие предпосылки для применения технических средств в сфере диагностики заболеваний. Теперь впервые стало возможным увидеть внутренние органы тела без хирургического вмешательства. Один учений недавно установил: " Благодаря открытию Рентгена было спасено больше человеческих жизней, чем погибло во всех предыдущих войнах". С открытием лазерной оптики с недавних пор стало возможным непосредственное просматривание внутренних органов тела (например, желудка, кишечника) и диагностики болезненных мест.

Использование компьютерной томографии даже позволяет представить внутренности брюшной полости в трех измерениях, минуя вредные рентгеновские лучи. Медицина 20 столетия сделала возможными успехи, о которых больные прошлых столетий могли только мечтать.

Это подтверждают только некоторые из множества возможных примеров: новые вспомогательные средства диагностики, новые виды лекарств, начиная с сульфонамидов до антибиотиков, новые методы оперирования, начиная с микрохирургии при трансплантации органов до световой коагуляции и хирургии лазерным лучом. Со времени первой пересадки сердца в 1968 году во всем мире било пересажено более 10 000 сердец. Срок продления жизни на один год удалось поднять с 64% в 1980 году до почти 90% в 1989 году.

Компьютер: К выдающимся открытиям нашего столетия, без сомнения, относится компьютер. Высокопроизводительные cчетные машины производят сегодня несколько миллиардов вычислительных операций в одну секунду, а микропроцессоры становятся все более скоростными, более простыми в использовании, более дешевыми и миниатюрными. В наши дни компьютеры завоевали все сферы науки, экономики, а все чаще и повседневной жизни.

Немецкий изобретатель Конрад Цузе (* 1910) cчитается создателем программируемых cчетных машин. В 1936 году он сконструировал Ц1. Это был cчетчик, работавший чисто механически, с частотой колебаний в 0, 2 герц. Ц1 бил разрушен во время войны, однако, техническая документация сохранилась. В 1983 году с помощью Акционерного Общества Зименс (Бад Херсфельд) Цузе начал реконструкцию Ц1. Действующая модель находится сегодня в центре внимания на выставке компьютеров в Музее средств связи и техники в Берлине. В 1941 году Цузе, при помощи своей Ц3, сконструировал первую действующую электроcчетную установку с 2400 реле. Она производила умножение за 3-4 секунды. Использование в ней электронных ламп являлось новым шагом вперед. Американский cчетчик ЭНИАК в 1946 году действовал при помощи 17 000 электронных ламп и других компонентов.

Эта установка весила 30 тонн и производила умножение за 0, 028 секунды. В 1955 году ужe существовало второе поколение компьютеров со значительно меньшими по величине транзисторами. В 1958 году впервые было осуществлено интегрированное переключение, причем новаторским открытием было то, что переключатель и компоненты были сконструированы из однородного материала. Постоянное увеличение передаточных элементов, приходящихся на одну кремниевую микросхему (чип, из англ.), привело к созданию третьего поколения компьютеров.

В последние годы количество переключательных функций, приводимых на один чип, каждые два года удваивалось. Сегодня мы имеем возможность уместить все телефонные номера города Брауншвейга на одной единственной микросхеме. Чип памяти объемом в 16 мегабит был впервые разработан в 1990 году. В настоящее время производительность микрокомпьютеров превышает производительность объемных машин, для которых двадцать лет тому назад нужны были залы, и их дальнейшая миниатюризация и увеличение скорости пока не имеют границ. Суперкомпьютеры обладают сегодня захватывающей дух скоростью обработки данных. Самый быстрый компьютер сегодня может совершать более 10 миллиардов cчетных операций за одну только секунду, но и этот рекорд будет в ближайшее время превзойден.

Курьезности: Осенявшие людей идеи приводили к открытиям, которые являются сегодня собранием курьезностей и вызывают у нас лишь улыбку. Так, в 1910 году под номером ДРП 235 849 било запатентовано " Устройство, предупреждающее кражу и возможный обмен головных уборов". В обосновании патента говорилось: " Открытие действует таким способом, что, будучи поставлено в защитную позицию, преграждает вход в углубление головного убора при помощи поперечины, делающей невозможным употребление убора и, в случае необходимости могущей быть использованной для того, чтобы повесить шляпу на гардеробную вешалку и т.п.".

Многие изобретатели cчитали, что достигаемая при ходьбе скорость далеко не достаточна и поэтому cчитали нужным сделать свой вклад в этом направлении. Так, в 1903 году Роберт Михаель из Лейпцига зарегистрировал под номером 152 505 свое изобретение. " дугообразные башмаки". приспособление, увеличивающее длину шага. В описании патента говорилось: " Дугообразные башмаки должны обеспечивать более быстрое продвижение людей во время ходьбы и, в случае необходимости, давать возможность перешагивать через препятствия, не снимая приспособление". Наконец, Георг Эрих Хенель из Грисхайма пришел к мысли пристегивать к ногам газомоторный цилиндр, который давал возможность совершать подрыгивающие движения и, таким образом, продвигаться вперед (NBP 353 119). Множество любопытных открытий связано с попытками получить больше удовольствия от купания. Об этом говорит зарегистрированная Карлом Дитманом " волновая ванна-качалка" (1889, патент N. 51 766).

Вряд ли необходимое сегодня изобретение основано на идее Даниэла Койтмана и Августа Койтеля из Эссена. Под номером 142 380 в 1902 году они зарегистрировали " Приспособление для пробора волос головы". Заявка на патент была сформулирована следующим образом: чтобы каждый " был в состоянии без посторонней помощи в любом месте быстро и ровно сделать пробор на голове, т.е. сделать пробор так, чтобы он был бы параллельным двум взятым прямым по обеим сторонам головы".

Вечный двигатель: " перпетуум мобиле" (лат. вечно движущееся) относится к группе открытий, которые также невозможно обойти молчанием. Относящиеся к этой категории изобретатели часто посвящали всю свою жизнь и жертвовали все состояние, чтобы создать утопическую машину, которая могла бы двигаться за cчет вырабатываемой ею же энергии. Если бы они задумались над основополагающими законами природы (например, закон сохранения энергии, закон превращения энергии), принципиально исключающими такие виды машин, и учли бы их, им бы удалось избежать множества ошибок. Вплоть до настоящего времени некоторые изобретатели все еще интересуются постановкой вопросов, связанных с вечным двигателем. Машина, изобретенная Алессандро Капра, должна представлять собой колесо, которое, если его привести в движение, вращается без снабжения дополнительной энергией.

Неосуществимость этого " вечного двигателя 1 рода" доказывается физическим законом сохранения энергии.

Перпетуум-мобилисты, однако, оказали науке великую службу: своими неутомимыми усилиями они доказали, что никакая человеческая фантазия не в состоянии перехитрить законы природы.

Виды изобретений: По своим результатам и значению различные изобретения можно подразделить на следующие группы:

1. Существуют многочисленные технические изобретения, могущие облегчить нашу жизнь и усовершенствовать быт человека: авторучка, телефон, автомобиль и электричество относятся сегодня к привычным предметам нашего бытия, причем мы забываем, что они являются плодом человеческого изобретательского духа.

Уже невозможно представить себе наши больницы без современной медицинской аппаратуры и методов лечения.

Круг их широк: от лейкопластыря до систем искусственного поддержания дыхания и кровообращения.

2. Существуют открытия, никогда не имевшие значения и до сегодняшнего дна относящиеся к курьезам.

3. Существуют изобретательские попытки сделать невозможнoe возможным. Идеи перпетуум-мобилистов были плодом мыслей, которые невозможно было претворить в жизнь; это били достойные сожаления ошибочные пути, но их можно было избежать со времени открытия Юлиусом Робертом Мейером (1814-1878) закона сохранения энергии.

4. Наконец, существуют изобретения, которые было бы лучше не делать, так как они только принесли человечеству нужду, страдания, боль и смерть. К таковым относятся все военное оружие, а также орудия и методы пыток.

Изобретательская способность людей распространяется не только на технические проблемы, но и охватила все сферы жизни и общества. Точно таким же образом люди придумали всевозможные философии, идеологии и политические системы. Изобретательский дар человека не останавливался ни перед чем. В данной главе мы ознакомились с первым видом изобретений. Изобретателем является человек.