İcatlara Genel Bir Bakış :
Ağırlık Ve Ölçü Birimleri :
Ağırlık ve Ölçülere ilişkin ilk sistemler eski Mısır ve Babil'de geliştirildi. Bunlar tarım ürünlerini tartmak, ekili arazileri ölçmek ve ticaret işlemlerini standartlaştırmak için gerekliydi. İ.Ö. 3500 dolaylarında teraziyi icat eden Mısırlıların standart tartı ağırlıkları, ayrıca cubit denen, yaklaşık 52 cm'ye eşit bir uzunluk ölçme birimleri vardı. Babil hükümdarı Hammurabi'nin İ.Ö. 1792-1750 arasındaki buyruklarını içeren "Hammurabi Yasaları" adlı belgede de, standart tartılardan, farklı ağırlık ve uzunluk birimlerinden söz edilmekteydi. Eski Yunanlılar ve Romalılar dönemlerine gelindiğinde, teraziler, ölçekler ve cetveller günlük yaşamın birer parçası haline gelmişti. Günümüzün ağırlık ve ölçü sistemlerinden İngiliz birimleri (ayak, libre) 1300'lerde, dünyanın büyük bölümünde benimsenen metrik sistemin birimleriyse (metre, gram) 1790'larda oluşturuldu.
Buhar Makinesi :
Buharın sağladığı güç, insanları yüzyıllarca büyüledi. Eski Yunan bilginleri İ.S. 1. Yüzyılda buharın insanlar tarafından kullanılabilecek bir enerji taşıdığının farkına vardılarsa da, eski Yunanlılar aygıtları işletmek için buhar gücünden yararlanmayı denemediler. İlk buhar makineleri XVII. yüzyıl sonlarında Worcester markisi ve Thomas Savery gibi mühendisler tarafından tasarlandı (Savery'nin makinesi, maden ocaklarındaki suyu dışarı pompalama amacına yönelikti). Gerçek anlamda kullanışlı ilk buhar makinesinin tasarımcısı Thomas Newcomen, 1712'de ilk makinesini yaptı. İskoç alet yapımcısı ve mucit James Watt da, buhar makinesinin daha da geliştirdi. Yaptığı makinelerde buhar ana silindirin dışında yoğunlaştırılıyor, silindiri sırayla ısıtıp-soğutma gereğini ortadan kaldıran bu düzenleme, ısı tasarrufu sağlıyordu. Ayrıca fabrikalarda ve maden ocaklarında, pistonu harekete geçirmede buhar gücünden yararlanılması da, makinelerin verimliliğini artırdı (yeni buhar makineleri çok geçmeden fabrikalar ve maden ocakları için önemli bir enerji kaynağı haline geldi). Sonradan boyutların küçültülmesi ve basınç düzeyinin yükseltilmesi gibi yenilikler, buhar makinesinin lokomotiflerde ve gemilerde de kullanılmasını başlattı.
Dokumacılık Ve İplik Eğirme :
İlk insanlar soğuktan korunmak için hayvan postları kullanmakla birlikte, günümüzden yaklaşık 10.000 yıl önce bez yapmayı öğrendiler. Bu iş için önce yün, pamuk, keten ya da kenevir, bir iğ (kirmen) yardımıyla eğrilerek iplik haline getiriliyor, elde edilen ipliğin daha sonra dokunmasıyla da bez elde ediliyordu. İlk dokuma aygıtları büyük bir olasılıkla iki değnekten oluşan basit bir çerçeve biçiminde yapılıyor, değneklerle tutulan ve "çözgü" adı verilen birbirine paralel ipliklerin arasına, "atkı" adı verilen bir iplik sıkıştırılıyordu. "Dokuma tezgahı" adı verilen daha sonraki aygıtlarda, atkının daha kolay geçirilmesini sağlamak için çözgüleri birbirinden ayıran çubuklar yerleştirildi, ayrıca, "mekik" denen bir tahta parçası eklendi: Bir iplik makarasının takıldığı mekik, birbirinden ayrılmış çözgü iplikleri arasından geçiriliyordu. XVIII. Yüzyıldaki sanayi devrimi sırasında işlemleri otomatikleştiren birçok yöntemin bulunmasına karşın, iplik eğirme ve dokumanın temel ilkeleri, günümüze kadar değişmeksizin kalmıştır. Sanayi devriminin getirdiği yenilikler arasında, çok sayıda ipliğin aynı anda eğrilmesini sağlayan çıkrık makinesi ile geniş kumaş parçalarının büyük hızla dokunmasına olanak veren "uçan mekik" sayılabilir.
El Aletleri :
Eski atalarımız günümüzden yaklaşık 3,75 milyon yıl önce ayakta durmayı öğrendiler ve çayırlarda yaşamaya başladılar. Yeni işlerde kullanılabilecek biçimde serbest kalan elleriyle, hayvan leşlerinden işe yarar şeyler çıkarmaya ve bitkisel yiyecekleri toplamaya yöneldiler. Zamanla bu işler için el aletleri geliştirdiler. Etleri kesip parçalamak ve kemikleri kırarak içlerindeki iliği çıkarmak amacıyla çakıllar ve taşlar kullandılar. Sonraları, daha iyi kesmeleri için, taşların kenarlarını yonttular. Yaklaşık 400.000 yıl kadar önce, çakmaktaşına biçim verilerek ilk baltalar ve mızrak uçları yapıldı; ayrıca, kemikler sopa ve çekiç olarak kullanılmaya başlandı. İnsanoğlu günümüzden yaklaşık 250.000 yıl önce de ateşi buldu. Böylece yiyecekleri pişirebilecek duruma gelen yakın atalarımız, yaban hayvanlarını avlamak için el aletleri yarattılar. Tarım yapmaya başladıklarında da, daha farklı aletlere gereksinme duydular.
Elektrik Ve Elektrik İle Çalışan Ürünler :
Elektrik üretme yöntemi 1831'de ABD'li bilim adamı Michael Faraday (1791-1867) tarafından bulunduysa da, elektriğin evlerde kullanılması, ancak yıllar sonra gerçekleşti. Önce fabrikalar ve büyük şirketler, kendi jeneratörlerini kurarak, aydınlanmada elektrikten yararlandılar. Telli (filamanlı) elektrik ampulü, 1879'da piyasaya sürüldü ve ilk büyük elektrik santralı 1882'de New York kentinde kuruldu. Zamanla insanlar elektrikli ev aletlerinin ev işlerinde nasıl kolaylık sağladığını gördüler ve ilk vakumlu süpürge gibi mekanik aletlerin yerini, daha verimli elektrikli aletler aldı. Batı toplumlarının orta sınıflarında ev işleri için hizmetçi çalıştırma alışkanlığının gerilemesiyle birlikte, daha az emek gerektiren aletler hızla yaygınlaştı. Mutfak mikserine ve saç kurutma aygıtına 1920'lerde elektrikli motor takıldı. Elektrik akımının ısıtıcı etkisinden yararlanmaya dayanan elektrikli çaydanlıklar, mutfak fırınları ve ısıtıcılar da aynı dönemde ortaya çıktı. Bu aygıtlardan bazıları, günümüzde kullanılanlara çok yakın biçimde tasarımlanmıştı.
Enerji Ve Enerjiden Yararlanma :
Tarihin başlangıcından bu yana insanlar, daha kolay ve daha verimli iş yapmalarını sağlayacak enerji kaynakları aradılar. Bu yönde atılan ilk adım vinç ve ayak değirmeni gibi makineleri kullanma yoluyla insanın kas gücünün daha etkili duruma getirilmesi oldu. Çok geçmeden at, katır, öküz gibi hayvanların kas gücünün insanınkinden çok daha büyük olduğu anlaşılınca hayvanlar ağır yükleri çekmek ve değirmenlerde çalışmak için eğitildi. Zamanla rüzgar ve sudan da enerji kaynağı olarak yararlanılabileceği öğrenildi ve ilk yelkenli gemiler günümüzden yaklaşık 5.000 yıl önce Mısır'da yapıldı. Romalılar, İ.Ö. 1. Yüzyılda tahıl öğütmek için su değirmenleri kullanmaya başladılar. Su enerjisi daha sonra da önemini korudu ve günümüze kadar yaygın biçimde kullanıldı. İnsanların tahıl öğütmede daha verimli bir yöntem bulmaya yönelmesiyle ortaya çıkan yeldeğirmenleri, Ortaçağ'da Avrupa'da adım adım batıya doğru yayıldı.
Fotoğrafçılık :
Fotoğraf makinesinin icat edilmesi, ilk kez her türlü nesnenin aslına uygun görüntüsünün kısa sürede elde edilmesini sağladı. Bu icat optik ile kimyanın bileşimi sonucunda gerçekleştirildi. Güneş'in görüntüsünün bir perdeye düşen izdüşümü, İ.S. IX. Yüzyılda Arap gökbilimcileri tarafından (onlardan önce de Çinliler tarafından) incelenmişti. XVI. yüzyılda Canaletto gibi İtalyan ressamları düzgün çizim yapmalarına yardım eden mercekler ve camera obscura (karanlık kutu) gibi araçlar kullanıyorlardı. Alman anatomi profesörü Johann Heinrich Schulze, 1725'te, cam şişe içindeki gümüş nitrat çözeltisinin güneş ışığı altında kaldığında siyah renge döndüğünü fark etti. 1827'de, metal bir levhanın ışığa duyarlı bir maddeyle kaplanmasıyla, ilk kez bir nesnenin kalıcı görsel kaydı gerçekleştirildi.
Gemi Yolculukları , Gemi Seyir ve Yerölçümü :
İnsanların tekneyle daha çok yolculuk etmeye başlamalarıyla birlikte, gemicilikle ilgili seyir becerilerinin önemi arttı. Gemi yolculukları büyük bir olasılıkla günümüzden 5.000 yıl kadar önce, Mısırlıların ve Babillilerin ticaret etkinliklerine bağlı olarak Nil ve Fırat ırmaklarında başladı. Mısırlılar ayrıca, piramitler gibi büyük yapıların yaratılmasında temel önem taşıyan yerölçümünün gelişmesine de öncülük ettiler (seyir ve yerölçüm, birbirleriyle ilişkili alanlardır; çünkü her ikisi de açıların ölçülmesiyle ve uzaklıkların hesaplanmasıyla uğraşır). İ.Ö. 500'e doğru önce eski Yunanlılar, sonra da Araplar ve Hintliler gökbilimin, geometrinin ve trigonometrinin temellerini atarak, usturlab, pusula gibi ilgili aletleri yaptılar. Gök cisimlerinin hareketlerinin ve açılar ile uzaklıklar arasındaki ilişkinin anlaşılması sayesinde, Ortaçağ'da gemiciler, karadaki işaret noktalarına başvurmaya gerek kalmaksızın, denizde yollarını bulmalarını sağlayacak bir enlem ve boylam sistemi yaratmayı başardılar. Romalıların düzgün işleyen yerölçüm aletlerinin yaygın biçimde kullanılmasına öncülük etmesinden sonra, Rönesans mimarları da bunlara, en önemli yerölçüm aleti olan teodoliti eklediler.
Hesaplama :
İnsanlar çok eski zamanlardan başlayarak sayı saymayı ve hesap yapmayı öğrendilerse de, hesaplama ancak mal alım satımının başlamasıyla büyük önem kazandı. Sayma ve hesaplama işlemlerinde parmaklar dışında kullanılan ilk yardımcı araçlar, birden ona kadar sayıları temsil eden küçük çakıl taşlarıydı. Mezopotamyalılar günümüzden yaklaşık 5.000 yıl önce, toprağı kazarak içine çakıl taşlarının koyulabileceği bir dizi dik oluk açtılar: Çakıl taşlarının bu olukların birinden öbürüne aktarılmasıyla basit hesaplar yapılabiliyordu. Daha sonraları Çin'de ve Japonya'da yüzleri, onları ve birimleri temsil eden boncuk sıralarından oluşan abaküs (ya da abakus, abak) kullanıldı. Bunu izleyen atılımlar çok uzun bir aradan sonra, ancak XVII. yüzyılda logaritma cetveli, sürgülü hesap cetveli ve basit mekanik hesap makinesi gibi yardımcı hesap aygıtlarının icat edilmesiyle gerçekleştirildi.
Işık :
İlk yapay ışık ateşten elde edildi; ama ateş tehlikeliydi ve sağa sola taşınması zordu. Sonra 20.000 yıl kadar önce insanlar, yağların yakılmasıyla ışık elde edilebileceğinin farkına vardılar ve böylece ilk lambalar ortaya çıktı. Bunlar içi oyulmuş taşların içine hayvan yağı doldurulmasıyla yapılan kandillerdi. Bitki liflerinden yapılma liflerin konduğu lambalarsa, İ.Ö. 1000 dolaylarında geliştirildi. Başlangıçta içinden fitilin geçtiği basit bir olukları vardı; sonradan fitil bir memenin içine yerleştirildi. Mumlar günümüzden yaklaşık 2.000 yıl önce ortaya çıktı (mum, çevresi balmumuyla ya da donyağıyla sarılmış bir fitilden oluşur, yakılan fitilin alevi balmumunun ya da donyağının bir bölümünü eritir; böylece fitil sürekli yanarak ışık saçak. Bu bakımdan mum, kullanılması daha kolay bir yağ lambasıdır). Yağ lambaları ve mumlar gazyağıyla aydınlatmanın yaygınlaştığı XIX. Yüzyıla kadar başlıca yapay ışık kaynakları olmayı sürdürdüler. Elektrikle aydınlatma, çok daha yakın bir dönemde kullanılmaya başlandı.
İçten Yanmalı Motor :
İçten yanmalı motor ("içten patlamalı motor" da denir), ulaşım alanında neredeyse tekerleğin yol açtığı kadar büyük bir devrim yaratmış, ilk kez küçük ve randıman oranı nispeten yüksek bir motor kullanma olanağı, otomobilden uçağa kadar bir dizi taşıtın üretilmesini sağlamıştır. İçten yanmalı bir motorun içinde bir yakıtın tutulmasıyla enerji yaratılır. Yakıtın yanması "silindir" adı verilen bir boru içinde gerçekleşir. Yanma sırasında ortaya çıkan sıcak gazlar, bir pistonu silindir boyunca aşağı iter. Pistonun hareketi tekerlekleri döndürmek ya da makineleri çalıştırmak için gerekli enerjiyi üretir. Belçikalı mucit Etienne Lenoir (1822-1900) tarafından 1860'ta yapılan ilk kullanışlı içten yanmalı motor gazla çalışıyordu. Alman mühendis Nikolaus Otto (1832-1891), 1876'da daha gelişmiş bir motor yaptı. Pistonun dört hareketiyle yaratılan enerjiyle çalıştığı için "dört zamanlı" adı verilen bu motorun Gottlieb Daimler ve Karl Benz tarafından geliştirilmesi, 1885'te ilk otomobilin üretilmesine olanak sağladı.
Katot Işınlı Tüp :
Elektriğin özelliklerini araştıran İngiliz fizikçi William Crookes, 1887'de, bu amaçla, elektrot olarak iki metal levhanın yer aldığı bir cam tüp kullanmayı düşündü. Yüksek bir voltaj uygulandığında ve tüpün içindeki hava dışarı boşaltıldığında, iki elektrot arasından geçen elektrik, tüpün içinde bir ışıltıya yol açıyor, bir vakum ortamına yaklaşacak ölçüde basıncın düşmesiyle birlikte ışık sönüyor, ama camın kendisi ışıldamayı sürdürüyordu. Crookes'in "katot ışınları" diye adlandırdığı ışınlar, aslında gözle görülmeyen bir elektron akışıydı. Daha sonra Ferdinan Braun, uç tarafı katot ışınları çarptığında ışıldayan bir maddeyle kaplanmış bir tüp yarattı. Bu tüp, televizyonlardaki modern alıcı tüpünün öncüsü oldu.
Kitap Basımı :
Basımcılığın başlamasından önce her kitabın nüshalarının, zahmetli bir çalışmayla tek tek elle yazılarak çoğaltılması gerekiyordu. Kitap basımına İ.S. VI. Yüzyılda Çinliler ve Japonlar öncülük ettiler. Bu iş için harf ya da işaretlerin ve resimlerin oyma kabartma halinde işlendiği kalıplar kullanılıyor, bir kağıt tabakası mürekkep sürülmüş kalıba bastırıldığında, oymanın kabarık kesimleri aracılığıyla hat ya da işaretler ile resimler kağıda geçiyordu. Basımcılıkta en büyük ilerleme, harf dizgisinin icat edilmesiyle sağlandı. Bu yöntemde küçük kalıplara işlenmiş harfler satır halinde dizilebiliyor ve daha sonra sökülüp yeniden kullanılabiliyordu. Gene Çinlilerin XI. Yüzyılda buldukları harf dizgisi, Avrupa'da ilk olarak XV. yüzyılda kullanıldı. Bu gelişmenin en önemli öncüsü Johannes Gutenberg, harf dizgisini ucuz ve çabuk uygulamayı sağlayan tipo baskı tekniğini geliştirdi. Gutenberg'in 1430'ların sonlarındaki çalışmalarından sonra, bu tekniğe dayalı basımcılık Avrupa'nın her yanına hızla yayıldı.
Metal Ve İşçiliği :
Altın ve Gümüş doğada metal halde bulunan minerallerdir. İnsanlar çok eski çağlardan başlayarak toprakla karışık buldukları bu metalleri basit süs eşyalarının yapımında kullanmaya başladılar; ama işleme açısından ilk yararlı metal bakır oldu (bakırın, yoğun bir ateşte ısıtılarak kayaçlardan, yani filiz yataklarından çıkarılması gerekiyordu). İki metali birbirine karıştırarak tuncun elde edilmesiyle ikinci adım atıldı; bakır ve kalayın alaşımı olan tunç sağlamdı ve paslanma ya da çürüme sorunu yoktu: "Döküm" denen işlemle tunca biçim veriliyordu. Tuncun sağlam olduğu kadar da kolay işlenir olması, kılıçtan mücevhere kadar pek çok şeyin bu metalden yapılmasına yol açtı. Demir, ilk olarak İ.Ö. 1500 dolaylarında kullanıldı; demir filizinin ağaç kömürüyle yakılması, saf olmayan bir metal elde etmeyi sağlıyordu. Demir yataklarının bol, ama demirin eritilmesinin güç olması nedeniyle başlangıçta demiri işlerken, dökümden çok, çekiçle dövme yönteminin kullanılması gerekti.
Optik Camlar :
Optik bilimi ışık ışınlarının bir ortamdan başka bir ortama geçerken kırılması olgusuna dayanır. Çinliler daha İ.S. X. Yüzyılda, bükey yüzeyli cam parçalarının -yani merceklerin- ışığı nasıl kırdığını biliyorlardı. Avrupa'da XIII. Ve XIV. Yüzyıllarda merceklerin özellikleri görme bozukluklarını düzeltme amacıyla kullanılmaya başlandı ve gözlükler ortaya çıktı. Daha sonraları makyaj yapmada ve saç taramada yardımcı bir araç olarak kullanılmak için parlak metalden aynalar yapıldı. Ama çok küçük şeyleri büyütmeyi ve uzaktaki nesneleri daha belirgin bir görüş odağına getirmeyi sağlayan daha güçlü optik aletlerin yapımı, ancak XVII. yüzyılda gerçekleştirilebildi. Bu dönemin önemli gelişmeleri arasında yüzyılın başlarında ortaya çıkan teleskop ile 1650'ye doğru icat edilen mikroskop sayılabilir.
Petrol Ve Petrol Ürünleri :
Petrol 1850 yıllarında keşfedilmiş ve daha sonraki yıllarda Petrolden yan ürünler elde edilmeye başlanılmıştır.Plastikler kolayca çeşitli biçimler verilebilen gereçlerdir. Önceleri başka gereçlerin taklitlerini yapmada kullanmışlar, sonra kendilerine özgü yararlı özellikler taşıdıkları anlaşılmıştır. Plastikler uzun ve zincir biçimli moleküllerden oluşur; bu yapı "polimerleşme" adı verilen, küçük moleküllerin birbirine bağlanmasını sağlayan bir süreç sonunda ortaya çıkar. Plastiklerin özel nitelikleri de, bu uzun moleküllerden kaynaklanır. İlk plastik olan "parkesin", bitkilerin çoğunda bulunan ve zincir görünümlü bir molekül olan selülozdan yapılmış, bütünüyle yapay gereçten hazırlanmış ilk plastik olan bakalitse, 1909'da bulunmuştur. Kimyacılar 1920'li ve 1930'lu yıllarda petrolde bulunan maddelerden plastik türleri yapmanın çeşitli yollarını geliştirmişler, bu çabalar farklı ısı, elektrik, optik ve kalıba dökme özellikleri taşıyan bir dizi gerecin hazırlanmasını sağlamıştır. Günümüzde polietilen, naylon, akrilik gibi plastikler, yaygın biçimde kullanılmaktadır.
Piller :
Günümüzden yaklaşık 2.000 yıl önce, eski Yunan bilgini Thales, bir kumaş parçasını fosil ağaç reçinesinden oluşmuş sarı bir kayaç türü olan kehribara sürterek, küçük elektrik kıvılcımları elde etmişti. Ama insanların bu gücü denetim altına alarak, düzenli bir elektrik akımı sağlayan pili üretmeyi başarmaları için aradan çok uzun bir zaman geçmesi gerekliydi. 1800'de Alessandro Volta (1745-1827), yaptığı ilk pile ilişkin ayrıntıları yayınladı. Volta pili belirli çözeltiler ile metal elektrotlar arasındaki kimyasal tepkimeden yararlanma yoluyla elektrik üretiyordu. John Frederick Daniell (1790-1845) gibi başka bilim adamları, elektrot yapımında farklı gereçler kullanarak Volta'nın tasarımını geliştirdiler. Günümüzün pilleri de aynı temel tasarıma dayanmakta, ama yapımlarında modern gereçler kullanılmaktadır.
Radyo :
Radyonun temelleri Guglielmo Marconi'nin Bologna yakınlarındaki evinin tavanarasında yaptığı deneylerle atıldı. Havadan mesaj göndermek için radyo dalgalarından yararlanma düşüncesine kapılan Marconi, uzak yerler arasında telsiz iletişimi olanaklı kılarak ve "ticari eğlence" yaşamını dönüşüme uğratarak dünyayı değiştirecek bir icat gerçekleştirdi. Marconi'nin kullandığı verici Heinrich Hertz tarafından geliştirilmiş bir elektrik kıvılcımı jeneratörüydü. Jeneratörün yaydığı radyo dalgaları, Fransız Edouard Branly'nin icat etmiş olduğu bir "alıcı" tarafından yakalanıyor, alıcı daha sonra radyo dalgalarını bir elektrik akımına dönüştürüyordu. Marconi, 1894'te oda içinde gönderilen radyo sinyalleriyle çalan bir elektrikli zil yapıp, sonraki sekiz yıl içinde Atlas okyanusu üstünden 4.800 km'yi aşan radyo mesajları göndermeyi başardı.
İnsanlar neden icat yapma gereği duymuştur?
