Introducción
Los humanos somos una especie ingeniosa. Aunque llevamos relativamente poco tiempo en el planeta (la Tierra tiene 4.500 millones de años), los Homo sapiens modernos han ideado y creado cosas asombrosas, a veces descabelladas. Desde el momento en que alguien golpeó una piedra en el suelo para fabricar la primera herramienta de filo, pasando por el debut de la rueda, hasta el desarrollo de los vehículos exploradores de Marte e Internet, varios avances clave destacan como especialmente revolucionarios. Aquí están nuestras principales selecciones de los inventos más importantes de todos los tiempos, junto con la ciencia que hay detrás del invento y cómo se produjeron.
Jeanna Bryner, de Live Science, contribuyó a esta cuenta atrás, que se publicó originalmente el 6 de marzo de 2012.
La rueda
Antes de la invención de la rueda en el 3500 a.C., los humanos estaban severamente limitados en cuanto a la cantidad de cosas que podíamos transportar por tierra, y a qué distancia. Aparentemente, la rueda en sí no fue la parte más difícil de «inventar la rueda». Cuando llegó el momento de conectar una plataforma no móvil a ese cilindro rodante, las cosas se complicaron, según David Anthony, profesor de antropología del Hartwick College.
«El golpe de brillantez fue el concepto de rueda y eje», dijo Anthony anteriormente a Live Science. «Pero luego fabricarlo también fue difícil». Por ejemplo, los agujeros en el centro de las ruedas y los extremos de los ejes fijos tenían que ser casi perfectamente redondos y lisos, dijo. El tamaño del eje también era un factor crítico, al igual que su ajuste dentro del agujero (no demasiado apretado, pero tampoco demasiado flojo).
El duro trabajo dio sus frutos, a lo grande. Los carros con ruedas facilitaron la agricultura y el comercio al permitir el transporte de mercancías hacia y desde los mercados, además de aliviar la carga de las personas que recorrían grandes distancias. Ahora, las ruedas son vitales para nuestra forma de vida, y se encuentran en todo, desde los relojes hasta los vehículos y las turbinas.
El clavo
Sin clavos, la civilización seguramente se desmoronaría. Este invento clave se remonta a más de 2.000 años, a la época de la Antigua Roma, y sólo fue posible después de que los humanos desarrollaran la capacidad de fundir y dar forma al metal. Anteriormente, las estructuras de madera debían construirse entrelazando geométricamente tablas adyacentes, un proceso de construcción mucho más arduo.
Hasta la década de 1790 y principios de 1800, los clavos forjados a mano eran la norma, con un herrero que calentaba una varilla de hierro cuadrada y luego la martillaba por los cuatro lados para crear una punta, según la Universidad de Vermont. Las máquinas para fabricar clavos aparecieron entre la década de 1790 y principios de 1800. La tecnología para fabricar clavos siguió avanzando; después de que Henry Bessemer desarrollara un proceso para producir acero en masa a partir del hierro, los clavos de hierro de antaño fueron desapareciendo poco a poco y, en 1886, el 10% de los clavos de Estados Unidos se creaban con alambre de acero blando, según la Universidad de Vermont. En 1913, el 90 por ciento de los clavos producidos en Estados Unidos eran de alambre de acero.
Mientras tanto, se cree que el tornillo, un elemento de fijación más fuerte pero más difícil de insertar, fue inventado por el erudito griego Arquímedes en el siglo III a.C.
La brújula
Los antiguos navegantes se guiaban por las estrellas, pero ese método no funcionaba durante el día ni en las noches nubladas, por lo que no era seguro viajar lejos de tierra.
Los chinos inventaron la primera brújula en algún momento entre los siglos IX y XI; estaba hecha de lodestone, un mineral de hierro magnetizado de forma natural, cuyas propiedades de atracción llevaban siglos estudiando. (En la imagen, un modelo de una antigua brújula china de la dinastía Han; se trata de un cazo indicador del sur, o sinan, hecho de piedra lodera pulida). Poco después, la tecnología pasó a los europeos y árabes a través del contacto náutico. La brújula permitió a los marineros navegar con seguridad lejos de tierra, aumentando el comercio marítimo y contribuyendo a la Era de los Descubrimientos.
La imprenta
El alemán Johannes Gutenberg inventó la imprenta hacia 1440. La clave de su desarrollo fue el molde manual, una nueva técnica de moldeo que permitía crear rápidamente grandes cantidades de tipos móviles de metal. Aunque otros antes que él -inventores de China y Corea, entre otros- habían desarrollado tipos móviles de metal, Gutenberg fue el primero en crear un proceso mecanizado que transfería la tinta (que fabricaba con aceite de linaza y hollín) de los tipos móviles al papel.
Con este proceso de tipos móviles, las imprentas aumentaron exponencialmente la velocidad con la que se podían hacer copias de libros y, por tanto, propiciaron la difusión rápida y generalizada del conocimiento por primera vez en la historia. En el año 1500 se habían impreso 20 millones de volúmenes en Europa Occidental.
Entre otras cosas, la imprenta permitió un mayor acceso a la Biblia, lo que a su vez dio lugar a interpretaciones alternativas, entre ellas la de Martín Lutero, cuyo documento «95 Tesis», impreso por cientos de miles, desencadenó la Reforma Protestante.
El motor de combustión interna
En estos motores, la combustión de un combustible libera un gas a alta temperatura que, al expandirse, aplica una fuerza a un pistón, moviéndolo. Así, los motores de combustión convierten la energía química en trabajo mecánico. Muchos científicos dedicaron décadas de ingeniería a diseñar el motor de combustión interna, que adoptó su forma (esencialmente) moderna en la segunda mitad del siglo XIX. El motor marcó el comienzo de la era industrial y permitió la invención de una gran variedad de máquinas, como los coches y los aviones modernos.
En la imagen se ven los pasos de funcionamiento de un motor de combustión interna de cuatro tiempos. Las carreras son las siguientes: 1) Carrera de admisión: el aire y el combustible vaporizado son aspirados. 2) Carrera de compresión: el vapor de combustible y el aire se comprimen y se encienden. 3) Carrera de potencia – el combustible se quema y el pistón es empujado hacia abajo, impulsando la máquina. 4) Carrera de escape – los gases de escape son expulsados.
El teléfono
Aunque varios inventores fueron pioneros en la transmisión electrónica de la voz (muchos de los cuales presentaron posteriormente demandas de propiedad intelectual cuando el uso del teléfono se disparó), Alexander Graham Bell fue el primero en recibir una patente para el teléfono eléctrico en 1876. El dibujo de su patente aparece en la imagen superior.
Aunque varios inventores fueron pioneros en la transmisión electrónica de voz (muchos de los cuales presentaron posteriormente demandas de propiedad intelectual cuando se disparó el uso del teléfono), Alexander Graham Bell fue el primero en recibir una patente para el teléfono eléctrico en 1876. Se inspiró en la enseñanza a los sordos y en las visitas a su madre con problemas de audición, según la PBS. Llamó al primer teléfono «máquina eléctrica de hablar», según PBS.
El invento despegó rápidamente y revolucionó los negocios y la comunicación mundial. Cuando Bell murió el 2 de agosto de 1922, según la PBS, el servicio telefónico de Estados Unidos se detuvo durante un minuto para honrarlo.
La bombilla
Cuando sólo se dispone de luz natural, la productividad se limita a las horas de luz. Las bombillas cambiaron el mundo al permitirnos ser activos por la noche. Según los historiadores, dos docenas de personas fueron decisivas en la invención de las lámparas incandescentes a lo largo del siglo XIX; a Thomas Edison se le atribuye el mérito de ser el principal inventor porque creó un sistema de iluminación completamente funcional, que incluía un generador y un cableado, así como una bombilla de filamento de carbono como la de arriba, en 1879.
Además de iniciar la introducción de la electricidad en los hogares de todo el mundo occidental, este invento también tuvo una consecuencia bastante inesperada al cambiar los patrones de sueño de la gente. En lugar de acostarse al anochecer (sin tener otra cosa que hacer) y dormir en segmentos a lo largo de la noche separados por periodos de vigilia, ahora nos quedamos despiertos salvo las 7 u 8 horas asignadas para dormir y, en el mejor de los casos, dormimos de un tirón.
Penicilina
Es uno de los descubrimientos más famosos de la historia. En 1928, el científico escocés Alexander Fleming observó en su laboratorio una placa de Petri llena de bacterias con la tapa accidentalmente entreabierta. La muestra se había contaminado con un moho, y en todos los lugares donde estaba el moho, las bacterias estaban muertas. Ese moho antibiótico resultó ser el hongo Penicillium, y durante las dos décadas siguientes, los químicos lo purificaron y desarrollaron el medicamento Penicilina, que combate un enorme número de infecciones bacterianas en los seres humanos sin dañar a los propios seres humanos.
La Penicilina se producía en masa y se anunciaba en 1944. Este cartel pegado en un buzón de la acera aconsejaba a los militares de la Segunda Guerra Mundial que tomaran el medicamento para librarse de las enfermedades venéreas.
Alrededor de 1 de cada 10 personas tiene una reacción alérgica al antibiótico, según un estudio publicado en 2003 en la revista Clinical Reviews in Allergy and Immunology; aun así, la mayoría de esas personas llegan a tolerar el medicamento, según los investigadores.
Contraceptivos
Las píldoras anticonceptivas, los preservativos y otras formas de anticoncepción no sólo han desencadenado una revolución sexual en el mundo desarrollado al permitir a hombres y mujeres mantener relaciones sexuales por ocio en lugar de procrear, sino que también han reducido drásticamente el número medio de hijos por mujer en los países donde se utilizan. Con menos bocas que alimentar, las familias modernas han alcanzado niveles de vida más altos y pueden atender mejor a cada hijo. Mientras tanto, a escala mundial, los anticonceptivos están ayudando a que la población humana se nivele gradualmente; nuestro número se estabilizará probablemente a finales de siglo. Algunos anticonceptivos, como los preservativos, también frenan la propagación de enfermedades de transmisión sexual.
La anticoncepción natural y a base de hierbas se ha utilizado durante milenios. Los preservativos empezaron a utilizarse en el siglo XVIII, mientras que el primer anticonceptivo oral, «la píldora», fue inventado a finales de la década de 1930 por un químico llamado Russell Marker.
Los científicos siguen haciendo avances en el control de la natalidad, y algunos laboratorios incluso persiguen una forma masculina de «la píldora». Un implante anticonceptivo permanente llamado Essure fue aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos en 2002, aunque en 2016, la FDA advirtió que el implante necesitaría advertencias más fuertes para informar a los usuarios sobre los graves riesgos de usar Essure.
Internet
Realmente no necesita presentación: El sistema global de redes informáticas interconectadas conocido como Internet es utilizado por miles de millones de personas en todo el mundo. Un sinfín de personas ayudaron a desarrollarlo, pero la persona a la que más se atribuye su invención es el informático Lawrence Roberts. En los años 60, un equipo de informáticos que trabajaba para la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) del Departamento de Defensa de Estados Unidos construyó una red de comunicaciones para conectar los ordenadores de la agencia, llamada ARPANET. Utilizaba un método de transmisión de datos llamado «conmutación de paquetes» que Roberts, miembro del equipo, desarrolló basándose en el trabajo previo de otros informáticos. ARPANET fue el predecesor de Internet.