Изобрели телеграф, затем айфон: гениальные идеи, изменившие мир

Вроде бы нет ничего примечательного в том, что в пустыне под действием жара образовалось нечто горячее. Однако то, о чём сейчас пойдёт речь, было не просто горячим, а раскалённым, а его воздействие – колоссальным.

Примерно двадцать шесть миллионов лет назад в песках Ливийской пустыни под воздействием жара, который составлял не менее 1000 градусов по Фаренгейту (538 градусов по Цельсию), отдельные песчинки кварца расплавились, а затем спеклись вместе. Многие учёные полагают, что причиной тому послужило столкновение с кометой и последующий взрыв. Когда перегретые песчинки остыли ниже температуры плавления, огромная часть Ливийской пустыни покрылась слоем… стекла.

Эта пектораль, плоское нагрудное украшение, в Древнем Египте часто прямоугольной формы.

Около десяти тысяч лет назад, плюс-минус несколько тысячелетий, некий человек, путешествуя по пустыне, наткнулся на большой стеклянный осколок. Этот фрагмент путешествовал по рынкам и среди общественных кругов ранней цивилизации, пока не стал центральным элементом броши, сформированным в форме жука-скарабея. Целых четыре тысячи лет стекло пролежало нетронутым, пока в 1922 года археологи не обнаружили его в погребальной камере фараона Тутанхамона, в просторечии известного как король Тут.

Кварц (диоксид кремния) – химическое соединение, в изобилии распространённое на нашей планете. Более пятидесяти процентов земной коры состоит из элемента, который не играет практически никакой роли в естественном метаболизме углеродных форм жизни (таких как мы) или в технологиях, использующих ископаемое топливо и пластмассы. На протяжении эволюции люди не нашли большего применения диоксиду кремния по той причине, что его самые интересные свойства проявляются при температуре свыше 1000 градусов по Фаренгейту (538 градусов по Цельсию). Насколько вы знаете, достичь столь высоких температур на поверхности планеты без соответствующей технологии невозможно (эту технологию мы в конце концов изобрели, и она стала называться печью). Научившись генерировать экстремальное тепло в контролируемой среде, мы раскрыли молекулярный потенциал диоксида кремния и поняли, как создавать стекло. И вскоре наше представление о мире и о себе изменилось.

Груды сырого полупрозрачного минерального камня Rauchtopaz (Дымчатый кварц).

Созданные из стекла

В первом и втором веках во времена расцвета Римской империи из украшения стекло превратилось в передовую технологию. Именно тогда стеклоделы придумали способ, как производить более прочный и менее мутный материал, чем тот, из которого был создан скарабей короля Тута. В результате римские мастера начали превращать расплавленный кварц в сосуды для питья и хранения, а также в оконные стёкла.

Коллекция стеклянных бутылок, сохранившихся со времен Древнего Рима. Многие древние цивилизации умели изготавливать стеклянные изделия, однако они были матовыми и часто окрашенными.

Давайте перенесёмся на одно тысячелетие назад в богатый город Константинополь, нынешний Стамбул, Турция. Священная война, вызвавшая осаду и разрушение города в 1204 году, послужила одним из тех исторических толчков, что посылает импульсы влияния по всему миру. В результате небольшая община стеклоделов из Турции отправилась на запад через Средиземное море. Высадились они в Венецианской республике, процветающем городе на берегу Адриатического моря.

В тринадцатом веке Венеция являлась мировым центром коммерческой торговли. Турецкие стеклоделы, поселившиеся там и топившие пылающие жаром печи, создавали новые предметы роскоши, которые купцы продавали по всему миру.

В 1291 году, стремясь сохранить навыки работы стеклоделов и обеспечить общественную безопасность (учитывая, что стеклодувы случайно сожгли несколько кварталов), венецианское правительство выдворило турок на остров Мурано, на другую сторону Венецианской лагуны. В результате они создали то, что нынче мы называем «инновационным центром»: место, подобное Силиконовой долине, где процветают новые идеи и технологии.

В экономической науке это называется «эффектом информационного перелива». Соберите вместе группу людей, и идеи начнут естественным образом передаваться из уст в уста. Если взять в расчёт тот факт, что Мурано был густонаселённым местом, новые идеи о стеклоделии распространялись быстро. Кроме того, многие мастера приходились друг другу родственниками. Отсюда следует вывод, что успех Мурано был обусловлен не только обменом опыта, но и конкуренцией.

К 1300-м годам Мурано стал известен как остров стекла, а его богато украшенные вазы и другие изысканные изделия из стекла стали символами статуса во всей Западной Европе. Стеклодувы работают здесь и в настоящее время. Многие из них являются прямыми потомками семей, эмигрировавших из Турции.

Один из членов сообщества, муранский стеклодел Анджело Баровьер, совершил один из главных прорывов в области стекла. Прозрачность – вот что являлось его главной целью. Однажды, после многих лет проб и ошибок в работе с различными веществами, Баровьер сжёг солерос, привезённое из Сирии богатое минералами растение. Он извлёк минералы из пепла и добавил их в расплавленное стекло. Когда смесь остыла, получился необычный вид стекла: сквозь него можно было видеть! Так и родилось современное прозрачное стекло.

В наши дни мы считаем само собой разумеющимся, что стекло – это прозрачный материал. Мы настолько к нему привыкли, что даже не задумываемся о нём как о технологическом достижении. И всё же восемьсот лет назад способность создавать прозрачное стекло сделала Мурано одним из самых технологически развитых мест на планете, а прорыв Баровьера оказался гораздо более важным, чем он мог предположить.

Как мы теперь знаем, большинство материалов поглощают энергию света. Однако благодаря своему составу диоксид кремния свет не поглощает, а пропускает. Вот почему стекло прозрачно. Его также можно использовать для преломления, искажения и даже разрушения световых волн. Это свойство стекла оказалось даже более революционным, чем простая прозрачность.

Ясный взгляд

В двенадцатом и тринадцатом веках монахи в европейских монастырях трудились над религиозными манускриптами, искусно расписывая и разрисовывая страницы. Зачастую они работали при слабом свете свечей, поэтому многие из них начали использовать изогнутые куски стекла в качестве приспособления для чтения. Располагая стекло над страницей, монахи использовали его как громоздкую лупу.

Первые очки назывались «roidi da ogli», «диски для глаз». Благодаря их сходству с чечевицей (lentes на латыни), диски получили название «lenses» или линзы.

Никто точно не знает, когда и где это произошло, но в Северной Италии средневековые стеклоделы сделали ещё один шаг вперёд: они сформировали из стекла два небольших выпуклых диска, поместили каждый из них в оправу и соединили в верхней части. И вот они, первые в мире очки!

На протяжении нескольких поколений это хитроумное устройство использовалось исключительно монахами и учёными. В те времена подавляющее большинство людей были неграмотными, поэтому у них не было ежедневной необходимости расшифровывать крошечные символы в виде букв. Очки в ту эпоху считались редким и дорогим предметом роскоши.

Ход истории очков изменил немецкий мастер по металлу.

В 1440-х годах Иоганн Гутенберг изобрёл печатный станок, создав его по образцу деревянного винтового пресса, который использовался для давки винограда. Изготовив многоразовые металлические буквы (наборный шрифт), он начал печатать. Знаменитый печатный станок Гутенберга – отличный пример адаптации существующей технологии для получения совершенно новых результатов в совершенно другой области.

Благодаря Гутенбергу печатные книги стали не только относительно дешёвыми, но и портативными. Можно сказать, что всплеск грамотности во всех смыслах открыл людям глаза, поскольку огромное количество людей внезапно осознали, что они страдали дальнозоркостью и остро нуждались в очках.

Опубликованная в 1450-х годах библия Гутенберга стала первой крупной книгой, напечатанной наборным шрифтом. Том, представленный на фотографии, принадлежит Йельскому университету.

В течение ста лет после изобретения Гутенберга тысячи европейских мастеров по изготовлению очков не сидели без дела. Их бизнес неуклонно шёл в гору, поэтому очки быстро превратились в передовую технологию. Если не считать одежду, изобретённую во времена неолита, очки стали тем предметом, который на регулярной основе носили даже самые простые люди.

Европу наводняли не только линзы, но и идеи относительно их применения. Свойства диоксида кремния планировалось использовать не только для улучшения зрения, но и для того, чтобы взглянуть на вещи, выходящие за естественные пределы человеческого зрения.