Важнейшие технические достижения ХХ века

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Саратовский государственный  технический университет им. Гагарина  Ю. А."

 

 

Реферат

по дисциплине «История науки  и техники»

на тему:

«Важнейшие технические  достижения ХХ века»

 

 

 

 

Выполнил: студент группы

б1ЭЛЭТ-12 энергетического

факультета Дундин П.С.

Проверила: Ковалёва Д.Н.

 

 

 

                              Саратов 2013

        Важнейшие технические достижения ХХ века.

Двадцатый век был прежде всего веком техники.Со времен своего существования человечество значительно продвинулось вперед благодаря развитию науки и техники. В ХХ веке произошел прорыв в науке и технике, в результате уровень жизни людей кардинально изменился. Так что же нам подарил двадцатый век?

                                    Главные изобретения:

• Самолёт (1903)
• Паровая турбина (1904)
• Вертолёт (1907)
• Теплоход (1908)
• Дизель-электрическая подводная лодка (1909)
• Авианосец (1910)
• Сверхпроводимость (1912)
• Химическое оружие (1915)
• Танк (1916)
• Полиграф (1921)
• Тепловоз (1923)
• Телевидение (1925)
• Ракета (1934)
• Турбореактивный двигатель (1939)
• Антибиотики (1940)
• Компьютер (1941)
• Атомная бомба (1945)
• Транзистор (1947)
• Реактивный авиалайнер (1949)
• Водородная бомба (1953)
• Атомная электростанция (1954)
• Калькулятор (1954)
• Атомная подводная лодка (1955)
• Спутник (1957)
• Интегральная схема (1958)
• Лазер (1960)
• Космический корабль (1961)
• Интернет (1969)
• Томограф (1972)
• Персональный компьютер (1975)
• Компакт-диск (1979)
• Мобильный телефон (1983)
• Высокотемпературная сверхпроводимость (1986)
• Всемирная паутина (1991)
• Клонирование (1997)

                                           Авиация.

Авиация стала развиваться  в начале ХХ века. Первый успешный полет  самолета американских механиков братьев  У. и О. Райт с двигателем внутреннего  сгорания произошел 17 декабря 1903 года. К середине 30-х гг. произошел окончательный  переход от биплана к моноплану. В 30-х годах появился реактивный двигатель. С начала 50-х гг. реактивные самолеты стали использовать и в  гражданской авиации, развивалось  вертолетостроение, появились сверхзвуковые  самолеты.

                                 Космические полеты.

В 1959 году был запущен  первый искусственный спутник Земли.

Юрий Алексеевич Гагарин (1934-1968гг.), советский космонавт, 12 апреля 1961 году впервые в истории человечества совершил полет в космос на космическом  корабле “Восток”.

Впервые совершен групповой  полет двух космических кораблей (А.Г. Николаев, П.Р. Попович, 1962г). Первый космический полет женщины совершен В.В. Терешкова в 1963 году.

С 1961 по 1963 года совершили  полеты 6 кораблей “Восток” с 6 космонавтами.

                                               ЛАЗЕР 

Оптический квантовый  генератор - усиление света в результате вынужденного излучения), источник оптического  когерентного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой  плотностью энергии. Существуют газовые лазеры, жидкостные и твердотельные (на диэлектрических кристаллах, стеклах, полупроводника). В лазере происходит преобразование различных видов энергии в энергию лазерного излучения. Главный элемент лазера - активная среда: воздействие света, электрический разряд в газах, химические реакции, бомбардировка электронным пучком и др. Активная среда расположена между зеркалами, образующими оптический резонатор. Существуют лазеры непрерывного и импульсного действия Лазеры получили широкое применение в научных исследованиях, в практической медицине, а также в технике. Лазеры позволили осуществить оптическую связь и локацию, они перспективны для осуществления управляемого термоядерного синтеза. 

                                      Первые тепловозы

Впервые двигатель внутреннего  сгорания, использовавшийся для  перемещения локомотива, был сконструирован немецким инженером Готтлибом Даймлером. А демонстрация нового движущегося механизма была произведена 27 сентября 1887 года. Жители Штутгарта и гости города могли своими глазами наблюдать движение мотрисы с узкоколейной трансмиссией, которая приводилась в движение двухцилиндровым двигателем внутреннего сгорания. Изобретение получило популярность, и с некоторыми усовершенствованиями использовалось впоследствии как городской трамвай.

Немецкий изобретатель и  инженер Рудольф Дизель в 1909 году разработал первый тепловоз, предназначенный  для работы на протяженных линиях. Экспериментальный образец был  изготовлен к концу 1912 года, однако его испытаниям не дала завершиться  Первая мировая война. А в 1913 году при неясных обстоятельствах Дизель пропал без вести, поэтому за него его работу заканчивали другие.

 В частности, крупная  американская компания General Electric в 1913 году предложила свой вариант локомотива, работавшего на бензине. Тем не менее, уже через несколько лет производство этих железнодорожных машин было прекращено из-за дороговизны топлива. Параллельно General Electric разработала дизельный двигатель собственной конструкции, который эксплуатировался на опытных образцах в 1917-1918 годах, однако не получил широкого распространения.

 Вновь о развитии  дизельных двигателей заговорили  в 1923 году, когда власти Нью-Йорка  приняли закон, запрещающий в  его пределах эксплуатацию паровозов.  Из-за того, что электрическая  тяга не окупалась вследствие  малого грузо- и пассажирооборота, умы всех производителей вновь обратились к дизелю.

                           Атомная электростанция (АЭС)

Атомная электростанция (АЭС), электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется  в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор (см. Ядерный реактор). Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию.

Первая в мире АЭС опытно-промышленного  назначения (рис. 1) мощностью 5 Мвт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в г. Обнинске. До этого энергия атомного ядра использовалась преимущественно в военных целях. Пуск первой АЭС ознаменовал открытие нового направления в энергетике, получившего признание на 1-й Международной  научно-технической конференции  по мирному использованию атомной энергии .

Самым популярным изобретением стала обычная шариковая ручка. Изобрёл её венгерский журналист по фамилии Биро. Ему первому пришло в голову наполнить резервуар «вечного пера» чернилами. Родной брат Биро был дипломированным химиком, и он предложил использовать в новом устройстве маленький вращающийся шарик. Так, в 1938 году, была выпущена первая в мире шариковая ручка. Однако это не всё. Оказывается, за много лет до того шариковую ручку уже изобретали! Джон Д.Лауда, ещё в 1888 г. Получил патент на «автоматическое пишущее устройство с вращающимся наконечником». Интересно, что помимо этого – таких патентов на изобретение шариковой ручки насчитывается в разных странах более 350 штук!

                                                Пенициллин

 Чудо-лекарство столетия  было открыто в 1928 г. шотландским  исследователем Александром Флемингом,  который заметил, что плесень  убивает выращенную им культуру  бактерий. Прошло десятилетие, прежде  чем это открытие получило  широкое распространение. Ученые  из Оксфордского университета  нашли способ очистки плесени,  что позволило приступить к  ее медицинскому использованию.  В 1943 г. началось промышленное  производство пенициллина, значительно  ускоренное второй мировой войной. Пенициллин спас бесчисленное  множество жизней и положил  начало целому семейству антибиотиков.

                                              Компьютер

 Первый электромеханический  компьютер Colossus был создан британским математиком Аланом Тьюрингом в 1943 г. для взлома нацистских шифровальных кодов. Последующие изобретения уменьшили компьютер и повысили его быстродействие в тысячи раз. Транзистор (1947), интегральная схема (1959) и микропроцессор (1970) ускорили обработку данных. Жесткий диск (1956), модем (1980) и мышь (1983) сделали эти данные доступнее.

 

                                         Вертолет

Первый настоящий свободный  полет на вертолете совершил Поль Корню 13 ноября 1907 года. При первом испытании  аппарат оторвался от земли сначала  на 0.3м (полная масса 260кг), затем на 1.5м (полная масса 328кг). Последующие испытания  проводились на привязи.

                                                                 

                                        Человек на Луне

Серия американских 3-местных  космических кораблей “Аполлон”  назначалась для доставки космонавтов  на Луну; полетов астронавтов вокруг Земли; модификации “Аполлона” использовались для доставки экипажей на орбитальную  станцию “Скайлаб”. В 1968-1975 гг. запущено 15 космических кораблей с экипажем, из них 6 “Аполлонов” успешно осуществили лунные экспедиции (в 1969-1972 гг. на “Аполлоне"). На Луну высаживались 12 астронавтов, первыми на “Аполлоне-11” Н. Армстронг, Э. Олдрин (1969 г). Максимальное время пребывания на Луне 75 ч.

                               Расщепление атома

Реакции превращения атомных  ядер при взаимодействии с элементарными  частицами, g-квантами или друг с  другом впервые начал изучать  Эрнест Резерфорд в 1919 году. Ядерные  цепные реакции - способ извлечения ядерной  энергии. Осуществление управляемого термоядерного синтеза на Земле  сулит человечеству новый, практически  неисчерпаемый источник энергии. Применение же ядерного оружия в войне гибельно для всего человечества.

                                    Телевидение

Технологии телевидения  не были изобретены одним человеком  и за один раз. В основе телевидения  лежит открытие фотоэффекта в  селене, сделанное Уиллоуби Смитом в 1873 году. Изобретение сканирующего диска Паулем Нипковым в 1884 году послужило толчком в развитии механического телевидения, которое пользовалось популярностью вплоть до начала Второй мировой войны. Основанные на диске Нипкова системы практически были реализованы лишь в 1925 году Джоном Бэрдом в Великобритании, Чарльзом Дженкинсом в США, И.А. Адамяном и независимо Л.С. Терменом в СССР.

10 октября 1906 года изобретатели  Макс Дикманн, ученик Карла Фердинанда Брауна, и Г. Глаге зарегистрировали патент на использование трубки Брауна для передачи изображений. Браун был против исследований в этой области, считая идею ненаучной.

В 1907 году Дикманном был продемонстрирован телевизионный приёмник, с двадцатистрочным экраном размером 3×3 см и частотой развёртки 10 кадр/с.

Первый патент на используемое сейчас электронное телевидение  получил профессор Петербургского технологического института Борис  Розинг, который подал заявку на патентование «Способа электрической передачи изображения» 25 июля 1907 года. Однако ему удалось добиться передачи на расстояние только неподвижного изображения — в опыте 9 мая 1911 года. При этом электронно-лучевая трубка использовалась только для воспроизведения изображения, а для передачи применялась механическая развёртка.

Настоящим прорывом в чёткости изображения электронного телевидения, что решило в конце концов в  его пользу спор с механическим телевидением, стал «иконоскоп», изобретённый в 1923 году Владимиром Зворыкиным (он работал  в то время для Radio Corporation of America). Иконоскоп — первая электронная передающая телевизионная трубка, позволившая организовать телевещание. Его изобретение было запатентовано также советским учёным Семёном Катаевым в 1931 году, однако Зворыкин смог создать работающую модель на год раньше советских учёных — в 1933 году.

В 1926 году Кэндзиро Такаянаги впервые в мире при помощи электронно-лучевой трубки продемонстрировал изображение буквы катакана.

Передача движущегося  изображения при помощи электронно-лучевой  трубки впервые в истории осуществлена 26 июля 1928 года в Ташкенте изобретателями Борисом Грабовским и И.Ф. Белянским. Хотя акт Ташкентского трамвайного треста, на базе которого проводились опыты, свидетельствует, что полученные изображения были грубые и неясные, именно ташкентский опыт можно считать рождением современного электронного телевидения.