Introdução
Humans são uma espécie engenhosa. Embora estejamos no planeta há relativamente pouco tempo (a Terra tem 4,5 mil milhões de anos), os Homo sapiens modernos sonharam e criaram algumas coisas espantosas, por vezes longínquas. Desde o momento em que alguém bateu com uma pedra no chão para fazer a primeira ferramenta de ponta afiada, até à estreia da roda até ao desenvolvimento dos rovers e da Internet de Marte, vários avanços chave destacam-se como particularmente revolucionários. Aqui estão as nossas melhores escolhas para as invenções mais importantes de todos os tempos, juntamente com a ciência por detrás da invenção e a forma como estas surgiram.
A Jeanna Bryner daLive Science contribuiu para esta contagem decrescente, que foi originalmente publicada a 6 de Março de 2012.
A roda
antes da invenção da roda em 3500 a.C, os humanos eram severamente limitados na quantidade de coisas que podíamos transportar por terra, e a que distância. Aparentemente, a própria roda não era a parte mais difícil de “inventar a roda”. Quando chegou a altura de ligar uma plataforma sem movimento àquele cilindro rolante, as coisas complicaram-se, segundo David Anthony, professor de antropologia no Hartwick College.
“O golpe de brilhantismo foi o conceito da roda e do eixo”, disse Anthony anteriormente ao Live Science. “Mas depois torná-lo também foi difícil”. Por exemplo, os furos no centro das rodas e as extremidades dos eixos fixos tinham de ser quase perfeitamente redondos e suaves, disse ele. O tamanho do eixo era também um factor crítico, assim como a sua comodidade dentro do buraco (não demasiado apertado, mas também não demasiado solto).
O trabalho árduo valeu a pena, em grande medida. As carroças com rodas facilitaram a agricultura e o comércio, permitindo o transporte de mercadorias de e para os mercados, bem como aliviando os encargos das pessoas que percorrem grandes distâncias. Agora, as rodas são vitais para o nosso modo de vida, encontradas em tudo, desde relógios a veículos e turbinas.
A unha
Sem unhas, a civilização certamente desmoronaria. Esta invenção chave data de há mais de 2.000 anos do período Romano Antigo, e só se tornou possível depois de os humanos terem desenvolvido a capacidade de fundir e moldar o metal. Anteriormente, as estruturas de madeira tinham de ser construídas através do encaixe geométrico de tábuas adjacentes, um processo de construção muito mais árduo.
Até aos anos 1790 e início do século XIX, os pregos forjados à mão eram a norma, com um ferreiro a aquecer uma haste quadrada de ferro e depois a martelar em quatro lados para criar um ponto, de acordo com a Universidade de Vermont. As máquinas de fazer pregos entraram em linha entre os anos 1790 e o início dos anos 1800. A tecnologia para o fabrico de pregos artesanais continuou a avançar; depois de Henry Bessemer ter desenvolvido um processo de produção em massa de aço a partir do ferro, os pregos de ferro de outrora diminuíram lentamente e, em 1886, 10% dos pregos americanos foram criados a partir de arame de aço macio, de acordo com a Universidade de Vermont. Em 1913, 90% dos pregos produzidos nos Estados Unidos eram de arame de aço.
Meanwhile, pensa-se que o parafuso um fecho mais forte mas mais difícil de introduzir foi inventado pelo estudioso grego Arquimedes no século III a.C.
A bússola
Os marinheiros antigos navegavam pelas estrelas, mas esse método não funcionava durante o dia ou em noites nubladas, e por isso não era seguro viajar longe da terra.
Os chineses inventaram a primeira bússola algures entre os séculos IX e XI; era feita de lodestone, um minério de ferro naturalmente magnetizado, cujas propriedades atractivas tinham vindo a estudar durante séculos. (Na foto é um modelo de uma antiga bússola chinesa da Dinastia Han; é uma concha indicadora de sul, ou sinan, feita de lodestone polido). Pouco tempo depois, a tecnologia passou para europeus e árabes através do contacto náutico. A bússola permitiu aos marinheiros navegar em segurança longe da terra, aumentando o comércio marítimo e contribuindo para a Era da Descoberta.
A imprensa gráfica
p>A Alemã Johannes Gutenberg inventou a imprensa gráfica por volta de 1440. A chave para o seu desenvolvimento foi o molde manual, uma nova técnica de moldagem que permitiu a criação rápida de grandes quantidades de tipo móvel de metal. Embora outros antes dele – incluindo inventores na China e Coreia – tivessem desenvolvido o tipo móvel feito de metal, Gutenberg foi o primeiro a criar um processo mecanizado que transferiu a tinta (que ele fez a partir de óleo de linhaça e fuligem) do tipo móvel para o papel.
Com este processo de tipo móvel, as prensas de impressão aumentaram exponencialmente a velocidade com que as cópias de livros podiam ser feitas, e assim conduziram à rápida e generalizada disseminação do conhecimento pela primeira vez na história. Vinte milhões de volumes tinham sido impressos na Europa Ocidental em 1500.
entre outras coisas, a prensa de impressão permitiu um acesso mais amplo à Bíblia, o que por sua vez levou a interpretações alternativas, incluindo a de Martinho Lutero, cuja “95 Teses”, um documento impresso pelo centésimo de mil, desencadeou a Reforma Protestante.
O motor de combustão interna
Nestes motores, a combustão de um combustível liberta um gás a alta temperatura, que, à medida que se expande, aplica uma força a um pistão, movendo-o. Assim, os motores de combustão convertem a energia química em trabalho mecânico. Décadas de engenharia por muitos cientistas foram dedicadas à concepção do motor de combustão interna, que tomou a sua forma (essencialmente) moderna na segunda metade do século XIX. O motor deu início à Era Industrial, além de permitir a invenção de uma enorme variedade de máquinas, incluindo automóveis e aviões modernos.
P>Pictured are the operating steps of a four-stroke internal combustion engine. Os traçados são os seguintes: 1) Curso de admissão – o ar e o combustível vaporizado são aspirados. 2) Curso de compressão – o vapor e o ar do combustível são comprimidos e inflamados. 3) Curso de potência – combustões de combustível e pistão são empurrados para baixo, alimentando a máquina. 4) Curso de exaustão – o escape é expulso.
O telefone
Embora vários inventores tenham feito um trabalho pioneiro na transmissão electrónica de voz (muitos dos quais interpuseram mais tarde processos de propriedade intelectual quando o uso do telefone explodiu), Alexander Graham Bell foi o primeiro a receber uma patente para o telefone eléctrico em 1876. O seu desenho de patente está ilustrado acima.
Embora vários inventores tenham feito um trabalho pioneiro na transmissão electrónica de voz (muitos dos quais interpuseram mais tarde processos de propriedade intelectual quando o uso do telefone explodiu), Alexander Graham Bell foi o primeiro a receber uma patente para o telefone eléctrico em 1876. (O seu desenho de patente é retratado acima.) Ele inspirou-se no ensino aos surdos e também em visitas à sua mãe com deficiência auditiva, de acordo com a PBS. Chamou ao primeiro telefone uma “máquina de fala eléctrica”, de acordo com PBS.
A invenção descolou rapidamente, e revolucionou os negócios e a comunicação global. Quando Bell morreu a 2 de Agosto de 1922, de acordo com PBS, o serviço telefónico norte-americano parou por um minuto para o homenagear.
A lâmpada
Quando tudo o que tem é luz natural, a produtividade é limitada às horas do dia. As lâmpadas mudaram o mundo, permitindo-nos ser activos durante a noite. De acordo com historiadores, duas dúzias de pessoas foram instrumentais na invenção de lâmpadas incandescentes ao longo do século XIX; Thomas Edison é creditado como o inventor principal porque criou um sistema de iluminação completamente funcional, incluindo um gerador e uma cablagem, bem como uma lâmpada de filamento de carbono como a acima referida, em 1879.
p>Além de iniciar a introdução de electricidade nas casas em todo o mundo ocidental, esta invenção teve também uma consequência bastante inesperada de alterar os padrões de sono das pessoas. Em vez de irmos para a cama ao cair da noite (não tendo mais nada para fazer) e dormir em segmentos ao longo da noite separados por períodos de vigília, ficamos agora acordados, excepto nas 7 a 8 horas previstas para dormir, e, idealmente, dormimos todos de uma só vez.
Penicillin
É uma das mais famosas histórias de descobertas da história. Em 1928, o cientista escocês Alexander Fleming reparou numa placa de Petri cheia de bactérias no seu laboratório com a sua tampa acidentalmente entreaberta. A amostra tinha ficado contaminada com um bolor, e em todos os lugares onde o bolor estava, a bactéria estava morta. Esse bolor antibiótico revelou-se o fungo Penicillium, e nas duas décadas seguintes, os químicos purificaram-no e desenvolveram a droga Penicilina, que combate um enorme número de infecções bacterianas em humanos sem prejudicar os próprios humanos.
p>Penicilina estava a ser produzida e publicitada em massa até 1944. Este cartaz anexado a uma caixa de correio de calçada aconselhou os militares da Segunda Guerra Mundial a tomarem o medicamento para se livrarem da doença venérea.
Sobre 1 em cada 10 pessoas tem uma reacção alérgica ao antibiótico, segundo estudo publicado em 2003 na revista Clinical Reviews in Allergy and Immunology; mesmo assim, a maioria dessas pessoas continua a tolerar o medicamento, disseram os investigadores.
Contraceptivos
Não só têm pílulas anticoncepcionais, preservativos e outras formas de contracepção desencadearam uma revolução sexual no mundo desenvolvido ao permitirem que homens e mulheres fizessem sexo por lazer em vez de procriação, também reduziram drasticamente o número médio de descendentes por mulher nos países onde são utilizados. Com menos bocas para alimentar, as famílias modernas alcançaram padrões de vida mais elevados e podem proporcionar melhores resultados para cada criança. Entretanto, à escala global, os contraceptivos estão a ajudar a população humana a estabilizar-se gradualmente; o nosso número irá provavelmente estabilizar até ao final do século. Certos contraceptivos, tais como preservativos, também reduzem a propagação de doenças sexualmente transmissíveis.
A contracepção natural e herbácea tem sido utilizada há milénios. Os preservativos entraram em uso no século XVIII, enquanto o primeiro contraceptivo oral “a pílula” foi inventado no final da década de 1930 por um químico chamado Russell Marker.
Os cientistas continuam a fazer progressos no controlo de natalidade, com alguns laboratórios a procurarem mesmo uma forma masculina de “a pílula”. Um implante permanente de controlo de natalidade chamado Essure foi aprovado pela Food and Drug Administration em 2002, embora em 2016, a FDA tenha avisado que o implante necessitaria de avisos mais fortes para informar os utilizadores sobre os riscos sérios de utilização do Essure.
A Internet
Não necessita realmente de introdução: O sistema global de redes informáticas interconectadas conhecido como Internet é utilizado por milhares de milhões de pessoas em todo o mundo. Inúmeras pessoas ajudaram a desenvolvê-lo, mas a pessoa mais frequentemente creditada com a sua invenção é o cientista informático Lawrence Roberts. Nos anos 60, uma equipa de cientistas informáticos a trabalhar para a ARPA (Agência de Projectos de Investigação Avançada) do Departamento de Defesa dos EUA construiu uma rede de comunicações para ligar os computadores da agência, chamada ARPANET. Utilizou um método de transmissão de dados chamado “packet switching”, que Roberts, membro da equipa, desenvolveu com base no trabalho anterior de outros cientistas informáticos. A ARPANET foi o predecessor da Internet.