Книга Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота - Михаил Стародумов

Термометр современной формы с точной шкалой измерения создал немецкий физик Габриэль Фаренгейт (1685–1736). Он был сыном купца Даниеля Фаренгейта и его жены Конкордии, происходившей из известной данцигской купеческой семьи. Его родители умерли, когда юноше было 15 лет, и он был вынужден поступить на обучение в магазин одного купца в Амстердаме, хотя научные эксперименты интересовали его больше, чем торговля. Однако позже он все-таки стал изучать прикладные естественные науки.

Даниель Фаренгейт много путешествовал по Европе, наблюдал за работой ученых и создателей инструментов в других областях, был знаком с выдающимися учеными того периода, например с Готфридом Лейбницем. Изучал физику в Германии, Голландии и Англии. Много времени он провел в Англии, где он стал членом Королевского общества.

После путешествия по Европе он поселился в Нидерландах. Здесь он впервые изготовил термометр и барометр. Вначале термоскопической жидкостью ему служил спирт, но около 1715 года он заменил спирт ртутью, чем достиг гораздо большей точности измерений.

Он описал свой способ создания термометра в 1723 году. Изначально Фаренгейт создал два спиртовых термометра, но потом принял решение применить в термометре ртуть. В температурной шкале Фаренгейта опорными точками являются температура таяния смеси снега и нашатыря (0 °F) и нормальная температура человеческого тела (100 °F), а величина градуса в шкале термометра определяется как сотая часть интервала между опорными точками. Таким образом, температурный интервал между точками таяния льда и кипения воды разделен на 180 частей — градусов Фаренгейта (°F), причем точке таяния льда присвоено значение 32 °F, а точке кипения воды 212 °F.

Чтобы перевести градусы Фаренгейта в градусы Цельсия, следует от данного числа отнять 32, а затем полученный остаток умножить на 5/9 (для Цельсия). Если же требуется перевести градусы Цельсия в градусы Фаренгейта, то число следует умножить на 1,8 и к произведению прибавить 32.

Фарфор

Керамика из каолиновой глины. Она непроницаема для воды и газа. В тонком слое просвечивается. При лёгком ударе деревянной палочкой издаёт характерный высокий чистый звук. Тон может быть разным, что зависит от формы и толщины изделия.

В зависимости от состава фарфоровой массы фарфор также делится на мягкий и твёрдый. Мягкий фарфор отличается от твёрдого не только химическим составом, но и более низкой температурой обжига, а также повышенной хрупкостью и чувствительностью к колебаниям температуры.

Твёрдый фарфор был впервые создан в Китае в период правления монгольской династии Юань и стал результатом долгого развития и усовершенствования керамики. Уже в то время ведущим центром изготовления предметов китайского фарфора стал город Цзиндэчжэнь. Несколько столетий (до изобретения европейского фарфора) Китай был монополистом в производстве фарфоровых изделий и экспортировал их в Европу, Юго-Восточную Азию, Персию и на Ближний Восток. Фарфор периода династии Мин с подглазурной кобальтовой росписью вызывал восхищение у европейских правителей и знати и нередко становился предметом страстного коллекционирования. Фарфор появился с IX–XII веков в Монголии и Вьетнаме, также и в Корее. С XVI века китайские мастера стали украшать фарфор надглазурной эмалевой росписью.

Наивысшего расцвета китайский фарфор достиг в период правления первых императоров династии Цин, однако к концу XVIII века искусство китайского фарфора стало приходить в упадок и в XIX веке практически утратило своё значение.

Попытки открыть секрет китайского фарфора предпринимались в течение почти двух столетий в Италии, Франции и Англии. Однако в результате получались материалы, отдалённо напоминавшие фарфор и более близкие к стеклу. Лишь в 1708 году саксонским экспериментаторам Чирнгаузу и Бёттгеру в результате многочисленных и поначалу безуспешных попыток всё же удалось получить европейский фарфор (мейсенский).

Фортепиано

Струнный-ударно-клавишный музыкальный инструмент. Название происходит от итальянских слов forte — громко, piano — тихо.

Предшественниками фортепиано являлись клавесины и изобретённые позднее клавикорды. Их недостатками были быстро затухающий звук, что мешало игре легато, и постоянный уровень громкости (относится только к клавесину), что исключало одно из важных выразительных средств музыки — динамику.

Фортепиано было изобретено итальянским клавесинным мастером Бартоломео Кристофори, который с 1698 года работал над созданием молоточкового механизма для клавесина (официальная дата — около 1709 года). В 1711 году механизм был подробно описан Сципионом Маффеи в венецианском журнале «Giornale dei letterati d’Italia». Инструмент был назван «клавесин с тихим и громким звуком», — пианофорте — а впоследствии закрепилось название фортепиано.

В изобретении Б. Кристофори были заложены основные детали современного механизма фортепиано: молоточек, шпиллер, шультер, фенгер, демпфер. Изобретение Кристофори положило начало развитию механики английской системы. Другие виды механики были разработаны Мариусом во Франции (1716) и Шрётером в Германии (1717–1721).

В последующие годы улучшение конструкции фортепиано было связано с эволюцией клавишного механизма, введением чугунной рамы, педалей, увеличением диапазона, изменением расположения струн. Над клавишным механизмом в разное время работали К. Г. Шрётер, И. А. Зильберманн, И. А. Штейн, И. К. Цумпе, А. Беккерс, С. Эрар, Ю. Блютнер, Я. Беккер, Дж. Бринсмид, Г. Лихтенталь, Шредер.

С начала изобретения фортепиано и по сегодняшний день во всём мире работали более 20 000 фортепианных мастеров и фирм, выпускавших рояли и пианино. Каждый инструмент маркируется собственным серийным номером, по которому можно определить год выпуска.

Фортепиано изготавливается в двух видах: рояль с горизонтальным, пианино с вертикальным расположением струн.

Фортепиано и сейчас самый распространенный музыкальный инструмент. В ХХ веке на базе фортепиано появились современные музыкальные инструменты: синтезаторы и электронные пианино.

Фотоаппарат

История фотоаппарата уходит своими корнями глубоко в древность. В III веке до н. э. древнегреческий философ Аристотель описал устройство, имевшее название «камера-обскура». Устройство выглядело как ящик или затемненная комната с маленьким отверстием в одной из четырех стен. Изображение получалось небольших форматов, да еще и перевернутым. Модернизация камеры-обскуры произошла с изобретением очков в 1285 году. Позже камерой стали называть устройство, напоминающее черный ящик с вставленным в его отверстие на передней стенке двояковыпуклым стеклом. В отверстие задней стенки, как правило, вставлялось матовое стекло или прозрачная бумага. Немецкий оптик И. Кепплер в XVII веке использовал в камере-обскуре линзы, и размеры получаемого изображения увеличились.

Ученым на протяжении веков не удавалось зафиксировать получаемое изображение. Оно пропадало при действии на его поверхность солнечного света. В 1770 году швейцарский химик К. Шееле доказал, что, использовав соединения хлора и серебра, можно получить нестираемое изображение, если обработать аммиаком. В 1812 году французскому изобретателю Жозефу Ньепсу удалось встроить в камеру-обскуру линзу и раздвижную трубку. В следующем году немецкий астроном Карл Гаус изобрел первый объектив. Спустя 8 лет Ньепс использовал для сохранения получаемых изображений раствор асфальта в масле льна (асфальтовый лак) и стекло. Позже для этих целей была использована пластина из цинка всё с тем же асфальтовым лаком. Единственным недостатком было длительное время, требуемое для проявления фотографий. По сути изобретенный Ньепсом гелиограф и можно считать первым в мире фотоаппаратом.