40 phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử nhân loại (phần 2)

Những thay đổi trong xã hội và công nghệ đã tác động đến cách chúng ta tạo ra, phát triển và sáng tạo ra những cách mới để đối mặt với những thách thức của thế giới. Nhưng sự đổi mới thực sự không chỉ nằm ở việc hướng đến tương lai mà còn nằm ở việc hiểu được quá khứ.

Nhiều ý tưởng và thiết kế phát minh mang tính đột phá, và chúng có tiềm năng thay đổi hoàn toàn cách chúng ta nhận thức thế giới cũng như thực hiện các nhiệm vụ hàng ngày của mình. Một số phát minh đi trước thời đại đến mức chúng mở đường cho các thế hệ tương lai xây dựng. Những người thông minh chế tạo ra các tiện ích, phương tiện và hầu như mọi thứ khác mà bạn có thể nghĩ đến. Trong suốt chiều dài lịch sử, nền văn minh nhân loại đã chứng kiến những kỳ quan kỹ thuật theo thời gian giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và trong một số trường hợp, lại có sức tàn phá khủng khiếp. Sau đây là 40 phát minh và ý tưởng nổi tiếng mà bạn nên biết.

21. Điện báo (1809): Điện báo – Telegraph là hệ thống thông tin liên lạc bằng điện tín, đánh dấu sự phát triển đầu tiên của hệ thống truyền thông điện. Trên thực tế, ý tưởng về điện báo được khởi xướng đầu tiên bởi Samuel Soemmering vào năm 1809 nhưng phải đến năm 1837 thì Samuel Morse mới phát minh ra mã nhị phân Morse có chiều dài thay đổi bằng cách sử dụng chuỗi các dấu chấm (.) và dấu gạch (-) để biểu diễn cho các mẫu tự alphabet – được xem là cơ sở cho sự phát triển của hệ thống truyền thông số bằng điện – truyền thông số hiện đại lúc bấy giờ.

22. Nam châm điện (1825): Nguồn gốc của nam châm điện được phát minh lần đầu tiên vào năm 1825 do nhà điện học William Sturgeon người Anh (1783-1850). Nam châm điện do Sturgeon phát minh là một lõi sắt non có dạng hình móng ngựa và có một số vòng dây điện cuốn xung quanh. Nếu có dòng điện sinh ra bởi một pin nhỏ chạy qua đó thì sẽ làm cho lõi sắt bị từ hóa và cảm ứng từ sinh ra đủ mạnh có thể hút lên được một hộp sắt nặng khoảng 7 ounce. Nếu chúng ta ngắt dòng điện thì từ trường của lõi sẽ biến mất theo.

23. Dầu mỏ (1859): Ở những ngày đầu tiên trong lịch sử của ngành dầu lửa, những người khai thác dầu ở bang Pennsylvania của Mỹ dùng các thùng đựng rượu whiskey để đựng dầu, sau khi họ phát hiện ra những giếng dầu đầu tiên. Trước khi hoạt động khoan dầu chính thức bắt đầu ở Mỹ vào năm 1859, dầu thô được thấm hút bằng những miếng giẻ, sau đó vắt ra và sử dụng như một loại thuốc để chữa mọi loại bệnh từ đau đầu tới ù tai. Ban đầu, người Mỹ gọi dầu thô là "dầu đá" (rock oil) để phân biệt với dầu thực vật và mỡ động vật. Do nhu cầu sử dụng dầu thô tăng mạnh cho thắp sáng trong lúc mỡ cá voi trở nên khan hiếm, các giàn khoan dầu mọc khắp khu vực có dầu ở bang Pennsylvania trong những năm 1860.

24. Điện thoại (1860): Ý tưởng về điện thoại đầu tiên được Johann Philipp Reis nghĩ ra vào năm 1860 có giới thiệu về một thiết bị điện từ có khả năng chuyển tiếp các âm thanh có thể hiểu được. Vài năm sau đó, cuộc gọi đầu tiên được thực hiện giữa nhà phát minh Alexander Graham Bell và người trợ lí của ông ngồi cách đó 4,5 m vào ngày 10/3/1876 với mẩu hội thoại ngắn ngủi: "Watson, anh đến đây nhé, tôi có việc cần!" là sự kiện lịch sử đánh dấu chính thức sự ra đời của chiếc điện thoại liên lạc.

25. Đèn điện tử chân không (1883): Năm 1893, Thomas Edison lần đầu tiên phát hiện ra rằng dòng điện có thể di chuyển trong chân không hoặc khí gas mà không cần dây. 10 năm sau đó, Lee De Forest đã phát minh ra bóng đèn hai cực (Audion Tube) – một phát minh đơn giản nhưng rất quan trọng trong thế kỷ 20 mà vào thời đó, nhiều người trong Công ty Vô tuyến Điện báo Hoa Kỳ cho là vô dụng. Nhiều năm sau đó, ông đã sáng chế ra đèn khuyếch đại (Amplyfing Tube), thành lập công ty De Forest Radio Telephone (Công Ty Vô Tuyến Điện Thoại De Forest) để chế tạo bóng đèn khuếch đại và khai thác vô tuyến truyền thanh. Chính nỗ lực không ngừng này đã giúp ông nhận được sự chú ý của rất hiều người. Các nhà báo đã đến thăm viếng phòng thí nghiệm của ông và phỏng vấn nhà bác học về tương lai của vô tuyến điện thoại.

26. Chất bán dẫn (1896): Vào năm 1896, chất bán dẫn đầu tiên đã được phát hiện và được Jagadish Chandra Bose sử dụng với mục đích thương mại. Đây là những chất có độ dẫn điện nằm giữa chất cách điện (điện môi) và chất dẫn điện.

27. Penicillin (1896): Năm 1896, Ernest Duchesne đã từng sử dụng nấm mốc Penicillium để chữa trị bệnh thương hàn ở chuột lang – một thí nghiệm cho thấy ông hiểu được các khả năng của penicillin. Tuy nhiên, thời đó, các nhà khoa học chưa xem xét một cách nghiêm túc về công trình này nên Duchesne chưa bao giờ nhận được bằng sáng chế. Mãi cho tới năm 1928, Alexander Fleming – một nhà vi khuẩn học tại bệnh viện Saint Mary ở London, trong một lần kiểm tra các đĩa nuôi cấy chứa vi khuẩn đã phát hiện ra những mảng vi khuẩn nằm xung quanh tảng nấm bị phá hủy. 10 năm sau đó, Howara Walter Florey - nhà giải phẫu bệnh học người Australia và Ernst Boris Chain đã nghiên cứu các đặc điểm hóa sinh của lysozym, loại enzym tiêu diệt các vi khuẩn mà Flemming phát hiện ra, đồng thời tiến hành tìm hiểu sâu hơn về Penicillin và những khả năng mà chất kháng khuẩn này có thể mang đến cho con người.

28. Radio (1897): Guglielmo Marconi, một nhà phát minh người Ý đã chứng minh tính khả thi của việc truyền thông tin vô tuyến trong không gian. Ông đã gửi và nhận thành công những tín hiệu radio đầu tiên vào năm 1895. Và vào những năm đầu thế kỷ 20, Marconi bắt đầu đầu tư vào một ý tưởng truyền tín hiệu vượt Đại Tây Dương nhằm cạnh tranh với loại hình truyền tín hiệu bằng dây cáp. Năm 1901, ông đã truyền đi tín hiệu không dây đầu tiên qua đại dương từ Poldhu, Cornwall - một hạt tại miền Tây Nam Vương quốc Anh đến đồi Signal Hill tại St John's, Newfoundladn - giờ đây là một quần đảo thuộc sở hữu của Canada. Khoảng cách giữa 2 điểm thu và nhận vào khoảng 3500 km. Tín hiệu phản hồi mà Marconi nhận được là 3 âm click - tương ứng với ký tự S theo mã Morse. Năm 1909, Marconi và Karl Fedinand Braun cùng nhận được giải Nobel vật lý về những "đóng góp đáng ghi nhận vào sự phát triển của công nghệ truyền tin không dây".

29. Electron (1897): J.J. Thompson chính là người đã phát hiện và chứng minh được sự tồn tại của electron mặc dù ông chưa thể nhìn thấy hay tách được chúng ra. Electron là hạt hạ nguyên tử đầu tiên được phát hiện và được xác nhận là loại hạt đầu tiên cấu tạo nên vật chất nhỏ hơn cả nguyên tử. Khám phá này đã cung cấp cho chúng ta bằng chứng về một đơn vị mang điện cơ bản và miêu tả về nó. Những thí nghiệm và phát hiện của J.J. Thompson đã mở ra một lĩnh vực khoa học mới – Vật lý hạt.

30. Vật lý lượng tử (1900): Vật lý lượng tử ra đời vào năm 1900 khi các nhà khoa học xuất sắc nhất đang tập trung sự chú ý vào một "vấn đề nóng" trên nhiều phương diện, đó là việc giải thích sự phân bổ theo bước sóng của bức xạ được phát ra từ một vật nung nóng. Max Planck đề xuất giả thuyết về tính gián đoạn của bức xạ điện từ phát ra từ các vật – giả thuyết lượng tử - để giải thích những kết quả thực nghiệm về bức xạ của các vật đen. Sự xuất hiện của vật lý học lượng tử và thuyết tương đối là một cuộc cách mạng của vật lý học vào cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 và là cơ sở khoa học của nhiều lĩnh vực công nghệ cao hiện nay như công nghệ điện tử, vi điện tử, công nghệ viễn thông, công nghệ quang tử, công nghệ tự động hóa, công nghệ thông tin...

31. Máy bay (1903): Chiếc máy bay đầu tiên trên thế giới có thể thực hiện một chuyến bay thành công là phát minh của hai anh em Orville và Wilbur Wright. Trong chuyến bay đầu tiên vào ngày 17/12/1903, chiếc máy bay của anh em nhà Wright đã bay được 40 m trong 12 giây trên không trung và trở thành chiếc máy bay đầu tiên trong lịch sử cất cánh thành công, được đặt tên là Flyer I. Flyer có sải cánh dài khoảng 12m và nặng hơn 300kg, đây là một chiếc máy bay có hai tầng cánh và người điều khiển sẽ phải nằm trên tầng cánh dưới. Chiếc máy bay được trang bị động cơ xăng 12 mã lực.

32. Tivi (1926): John Logie Baird - nhà phát minh người Scotland được xem là người đặt một dấu mốc vô cùng quan trọng trong lịch sử phát triển của công nghệ truyền hình. Vào ngày 27/01/1926, chương trình truyền hình lần đầu tiên được phát sóng là một màn múa rối do chính Baird thực hiện với hai đầu quay rối bằng cao su, được quay lại trước một loạt các camera và sau đó, gửi hình ảnh đến một màn hình gần đó. Năm 1928, Baird lần đầu tiên cho phát sóng một chương trình vô tuyến ra nước ngoài, từ London tới New York. Đây được xem là chương trình phát sóng truyền hình màu đầu tiên trên thế giới.

33. Transistor (1947): Transistor là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như một phần tử khuyếch đại hoặc một khóa điện tử. Transistor xuất hiện khắp nơi trong đời sống hàng ngày, ẩn trong các thiết bị hiện đại, hành xử như tế bào não kiểm soát từ những hệ thống to lớn như điều khiển phi thuyền bay vào vũ trụ, xác định mục tiêu cho tên lửa quân sự đến những chiếc máy tính, điện thoại di động và lò vi ba trong nhà bếp. Vào ngày 16/12/1947 John Bardeen, William Bradford Shockley và Walter Houser Brattain đã sáng chế thành công mẫu Transistor đầu tiên tại Bell Labs và Sony là công ty đầu tiên ứng dụng sáng chế transistor này vào lĩnh vực thương mại.

34. DNA (1953): Vào năm 1953, James Watson và Francis Crick đã phát hiện ra DNA trong khi đang làm việc tại Đại học Cambridge. Bộ đôi đã tìm ra một thứ gần đúng như những điều họ nói: cấu trúc xoắn kép nổi tiếng của ADN, một thành tựu sẽ mở đường cho vô số những tiến bộ sinh học sau này, giải quyết một bí ẩn đã làm đau đầu các nhà khoa học trong nhiều thập kỷ. Thậm chí, Francis Crick còn bước vào quán rượu Eagle và tuyên bố rằng "Chúng tôi đã tìm thấy bí mật của sự sống".

35. Vi mạch (Integrated Circuit, hay còn gọi là IC – 1959): Vi mạch là các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn và linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) được kết nối với nhau, kích thước cỡ micromet (hoặc nhỏ hơn) được chế tạo bởi công nghệ silicon cho lĩnh vực điện tử học. Vào 12/09/1958, Jack Killby đã chế tạo thành công IC dao động với 5 linh kiện đơn giản trên một vật liệu giống nhau gọi là "chip". Phát minh này không chỉ mang lại cho Killbly bằng sáng chế của Texas Instrucment mà còn mang lại cho ông giải thưởng Nobel vật lý năm 2000.

36. Internet (1969): Vào cuối những năm 60 Bộ Quốc Phòng Mỹ đã tài trợ cho một nhóm sinh viên từ nhiều trường Đại học và Viện nghiên cứu của Mỹ để tham gia chương trình nghiên cứu về một cách thức truyền thông mới. Kết quả nghiên cứu là sự ra đời của mạng ARPA (The Advanced Research Project Agency - tên của tổ chức tài trợ chi phí nghiên cứu cho chương trình này). Sau đó mạng này được các trường Đại học cùng nhau phát triển để trở thành một mạng chung cho các trường Đại học gọi là ARPAnet - "ông tổ" của Internet ngày nay. Ban đầu mạng này được các trường Đại học sử dụng sau đó Quân đội cũng bắt đầu tận dụng và cuối cùng Chính phủ Mỹ quyết định mở rộng việc sử dụng mạng cho mục đích thương mại và cộng đồng. Mạng Internet ngày nay đã trở thành một mạng liên kết các mạng máy tính nội bộ và các máy tính cá nhân trên khắp toàn cầu. Cho đến nay, mọi người đều công nhận rằng Internet là một trong những phát minh vĩ đại nhất của nhân loại trong thế kỷ XX và có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển kinh tế thế giới.

37. Bộ vi xử lý (1971): Intel bắt đầu phát triển vi xử lý từ năm 1969 theo dự án của nhà sản xuất máy tính Nhật Busicom. Kế hoạch ban đầu của Busicom là xây dựng 12 chip có khả năng tùy biến. Nhưng kỹ sư Ted Hoff của Intel đã hình thành ý tưởng về một thiết bị logic đa mục đích hoạt động hiệu quả hơn. Ban đầu, Busicom nắm giữ các quyền liên quan tới bộ vi xử lý đó và trả cho Intel 60.000 USD. Nhận thấy tiềm năng của "bộ não" này, Intel quyết định trả lại số tiền trên để đổi lấy quyền thiết kế chip. Ngày 15/11/71, họ giới thiệu 4004 ra thị trường thế giới với giá 200 USD. 4004 có tốc độ 108 KHz với 2.300 bóng bán dẫn.

38. Điện thoại di động (1973): Mgày 3/4/1973, Tiến sĩ Martin Cooper của Motorola thực hiện cuộc gọi đầu tiên từ chiếc di động của mình. Tại thời điểm đó, ông đã đi dạo trên đại lộ New York City's Sixth Avenue và mang theo một thiết bị có trọng lượng gần 1 kg và không ai trong số những người đi đường nhận ra đó là một chiếc điện thoại di động. Sau này, thiết bị đó được công nhận là chiếc điện thoại di động đầu tiên trên thế giới, người ta gọi nó là Motorola DynaTAC.

39. Điện thoại thông minh – Smartphone (2007): Năm 2007, Apple bắt đầu ra mắt chiếc điện thoại có màn hình cảm ứng đầu tiên và đây cũng được xem là công ty tiên phong sản xuất thiết bị di động có màn hình cảm ứng. Những thiết bị này được tích hợp GPS, la bàn, ghi âm giọng nói, camera, bản đồ và trình duyệt web có đi kèm cửa hàng ứng dụng, cho phép người dùng tải xuống các app yêu thích và dùng ngay trên máy. Hiện nay, smartphone đã trở thành phương tiện liên lạc được sử dụng rộng rãi với rất nhiều cải tiến hiện đại cả về kiểu dáng, tính năng và nhiều thứ khác.

40. Tính toán lượng tử - Quantum Computer (2011): Tính toán lượng tử là một xu hướng công nghệ trong tương lai. Có lẽ khoảng hơn 10 năm nữa, các máy chủ, máy tính cá nhân, điện thoại di động thông minh và các thiết bị Internet of Things đều sẽ chứa ít nhất một thành phần hoạt động với qubit - đơn vị thông tin của tính toán lượng tử. Máy tính lượng tử của Google - mua từ công ty D-Wave System - vào thời điểm hiện tại, chỉ với số lượng qubit bị giới hạn trong bộ nhớ vẫn có thể chạy nhanh hơn laptop hiện nay khoảng 100 nghìn lần - cho một số tác vụ tính toán.