Những phát minh khoa học – công nghệ đầu tiên trên thế giới

Martin Cooper – Cha đẻ của điện thoại di động (Nguồn; Internet)

Vào một buổi chiều thứ Sáu, Tiến sĩ Cooper đã gây ra không ít sự chú ý trên đường phố New York khi cầm trên tay một thiết bị thô kệch, to và nặng. Đó chính là chiếc điện thoại đầu tiên trên thế giới với tên gọi DynaTAC Motorola. Chiếc điện thoại này có khối lượng 2,2 Pound (khoảng 998g) và kích thước lớn gấp khoảng 10 lần một chiếc điện thoại thông thường hiện nay. Cú điện thoại đầu tiên được Cooper thực hiện trước khi tham dự một cuộc họp báo giới thiệu thiết bị này, người nhận cuộc gọi đầu tiên không ai khác chính là Joel Engel, Giám đốc trung tâm thí nghiệm Bell Labs và là đối thủ lớn nhất của Martin Cooper lúc bấy giờ.

2. Máy tính điện tử

Lịch sử ra đời của máy tính được bắt nguồn vào năm 1801, khi nhà phát minh Joseph Marie Jacquard ở Pháp đã sáng chế ra máy dệt gỗ tự động và sử dụng các thẻ gỗ đục lỗ. Đây là nền tảng quan trọng cho mô hình máy tính đầu tiên. Đến năm 1822, nhà Toán học người Anh Charles Babbage đã lên ý tưởng cho dự án về một thiết bị tính toán chạy bằng hơi nước. Tuy nhiên, kế hoạch thất bại dù nhận được sự tài trợ của chính phủ Anh.

Năm 1890, kỹ sư người Mỹ Herman Hollerith đã thiết kế hệ thống thẻ có khả năng thống kê dân số năm 1880. Hệ thống này mang lại rất nhiều lợi ích và sau đó Herman Hollerith đã lập ra công ty tiền thân của IBM. Sau đó, vào năm 1936, nhà toán học người Anh Alan Turing đã lên ý tưởng về một cỗ máy vạn năng. Cỗ máy này có khả năng tính toán bất cứ thứ gì. Và tại đây, ý tưởng độc đáo này đã góp phần vào công cuộc phát minh máy tính hiện đại. Năm 1937, giáo sư vật lý và toán học người Mỹ J.V Atanasoff đã chế tạo máy tính không cần dây đai, bánh răng và trục xoay. Sau đó, những ý tưởng độc đáo lần lượt được đưa ra.

Đặc biệt năm 1941, Antanasoff đã cùng với sinh viên của mình là Clifford Berry, tạo ra máy tính có thể giải liên tục 29 phương trình. Đây cũng là lần đầu tiên một máy tính có thể lưu trữ được dữ liệu trong bộ nhớ.

Tuy nhiên, chiếc máy tính điện tử đầu tiên được dùng để thực hiện một thử nghiệm. Đó chính là xây dựng mô hình toán học của vụ nổ nhiệt hạch khi kích hoạt “siêu bom”.

Vào năm 1950, bằng kỹ thuật số, phát minh này đã thành công trong việc thực hiện dự báo thời tiết. Đặc biệt, tại thời điểm đó, các thông số kỹ thuật của ENIAC khá ấn tượng.

Cụ thể, nó bao gồm 17468 ống chân không, 70000 điện trở, 1500 rơ-le, 10000 tụ điện và 5 triệu mối nối hàn. Đặc biệt, tất cả đều được thực hiện hoàn toàn bằng tay. Thêm đó, chiếc máy có khối lượng 27 tấn, kích thước 2.4m x 0.9m x 30m, chiếm diện tích mặt sàn 167m2. Ngoài ra, sức mạnh xử lý là 385 phép nhân mỗi giây và mức tiêu thụ điện lên tới 150 KW. Có một vài thông tin cho rằng mọi đèn đóm tại Philadelphia đều bị chập chờn khi chiếc máy này bật lên.

3. Máy ảnh kỹ thuật số

Tiền thân của chiếc máy ảnh hiện nay là “buồng tối” (camera obscura). Từ thế kỷ XI, chiếc máy ảnh đầu tiên đã được định hình. Thiết bị có tên “buồng tối” này đã được hình thành từ thời cổ xưa của người Trung Hoa và Hy Lạp cổ. Nó sử dụng một cái ống hoặc một cái lỗ kim để chiếu hình ảnh đảo ngược của cảnh vật bên ngoài lên một bề mặt.

Được tạo ra vào năm 1975 bởi kỹ sư Steve Sasson của Kodak, chiếc máy ảnh có kích thước bằng hộp bánh mì, mất 23 giây để chụp một bức ảnh đen trắng 0,01 MP, lưu vào băng cassette. Đến năm 1991, Kodak mới thương mại hóa camera kỹ thuật số bằng sản phẩm Digital Camera System, cảm biến 1,3 MP và giá bán 20.000 USD. Apple QuickTake chính là camera kỹ thuật số đầu tiên cho người dùng phổ thông với giá dưới 1.000 USD. Trước thời đại của smartphone, camera kỹ thuật số là phụ kiện quen thuộc giúp mọi người lưu giữ những khoảnh khắc quý giá.

Năm 1981, máy chụp ảnh số đầu tiên trông giống máy chụp ảnh thường là máy Sony Magica (Magnetic Video Camera) ra đời. Cho đến năm 1984, Canon ra mắt máy ảnh Canon RC-701. Đây là một máy chụp hình điện tử Analogue.

Năm 1988, Fuji DS-1P là máy ảnh số thật sự đầu tiên được tạo ra. Thẻ nhớ 16MB dùng để ghi hình chụp và bộ nhớ này lấy năng lượng từ pin. Đến năm 1991, Kodak DCS-100 là máy ảnh số đầu tiên được sản xuất và bán rộng rãi. Nó được trang bị độ phân giải 1,3MP và giá một thiết bị này là 13.000$.

4. Tivi đầu tiên

Thế giới vẫn biết đến John Logie Baird chính là người đã phát minh ra chiếc tivi đầu tiên vào năm 1925. Tuy nhiên, nguồn gốc ra đời của tivi thực tế là thời gian xa và phức tạp hơn thế. Theo lịch sử, một sinh viên người Đức – Paul Gottlieb Nipkow chính là người đầu tiên đưa ra phát kiến hệ thống tivi cơ điện tử đầu tiên vào năm 1885. Thiết kế quay đĩa của Nipkow được xem là chuyển đổi hình ảnh thành các chấm điểm.

Nhưng phải đến tận năm 1907, phát minh của công nghệ ống phóng đại mới có thể giúp các thiết kế thành hiện thực. Thời điểm đó Constatin Perskyi đã đề xuất từ tivi trong một xuất bản tại Viện điện tử quốc tế ở Hội chợ Quốc tế ở Paris vào 25 tháng 8 năm 1900. Năm 1911, Boris Rosing và học trò của ông là Vladimir Kosma Zworykin đã tạo ra hệ tivi phát hình sử dụng bộ phận hình gương, theo Zworykin. Sau đó Rosing đã bị Stalin đày đến Arkhangelsk năm 1931 và 1933 qua đời năm. Tuy nhiên học trò của ông là Zworykin sau đó đã quay lại RCA để tiếp tục thiết kế những chiếc tivi điện tử, sau khi công bố thiết kế tivi của người này bị trùng với người đã công bố trước đó.

Philo Farnsworth, một người Mỹ (sinh năm 1906) đã cho ra đời chiếc tivi đầu tiên vào năm 1927. Tuy nhiên, bằng phát minh của ông đã không được hội Radio Mỹ (RCA) công nhận và sau đó phải tranh cãi mất một thời gian dài nhà khoa học mới có thể nhận được sự công nhận bản quyền Tivi thuộc về mình.

Năm 1924, nhà khoa học người Anh Bellde cũng đã thực hiện thành công thí nghiệm truyền và tiếp nhận hình ảnh. Năm 1926, tại London, ông mang thì nghiệm này ra biểu diễn. Và Bellde được gọi là ”cha đẻ của những chiếc tivi” với chiếc tivi đen trắng.

Chiếc tivi màu đầu tiên trên thế giới đã được phát minh bởi John Logie Baird vào năm 1925. John Logie Baird cũng là một nhà phát minh người Scotland. Ông chính là người đầu tiên giới thiệu công nghệ truyền hình màu nhờ sử dụng bóng đèn điện tử, từ đây đặt một dấu mốc vô cùng quan trọng trong lịch sử phát triển của công nghệ truyền hình.

Bài thuyết minh cho chiếc tivi màu đầu tiên của Logie Baird đã diễn ra vào năm 1928. Chiếc tivi này có thể chạy được 30 khung hình trong 5 giây, sau đó đã được cải tiến thành 12,5 khung hình/giây và John Logie Baird đã được đánh giá là người có công nhất cho ngành công nghiệp tivi và truyền hình ở thời điểm hiện tại.

5. Cối xay gió

Tua bin gió tạo ra điện đầu tiên được phát minh ở Scotland vào tháng 7/1887. Giáo sư James Blyth của trường Cao đẳng Anderson đã chế tạo một tuabin cao 10 mét với những cánh buồm bằng vải trong khu vườn của ngôi nhà của mình. Nó được sử dụng để cung cấp năng lượng cho bộ tích điện, một loại pin, cung cấp ánh sáng cho ngôi nhà của ông. Ngoài ra, ông đề nghị cung cấp thêm điện cho ngôi làng Marykirk lân cận của mình, nhưng họ đã từ chối. Tuabin của Giáo sư Blyth là tuabin Savonius trục thẳng đứng.

Chỉ vài tháng sau, Charles. F. Brush, một doanh nhân, kỹ sư và nhà phát minh, đã chế tạo một tuabin gió ở Cleveland, Ohio. Tuabin Brush là một tuabin nằm ngang, có bề ngoài tương tự như một cối xay gió truyền thống. Nó khá lớn, với một cánh quạt có đường kính 17 mét được gắn trên một tòa tháp 18 mét. Rôto có 144 cánh và quay chậm. Nó có công suất 12kW và được sử dụng để sạc pin cho Brush, hoặc cung cấp năng lượng cho hệ thống chiếu sáng và máy móc trong phòng thí nghiệm của anh ấy.

Năm 1891, nhà khoa học Đan Mạch Poul la Cour đã chế tạo một tuabin gió để cung cấp năng lượng chiếu sáng tại một trường trung học địa phương ở ngôi làng nhỏ Askov. Ông đã phát minh ra một bộ điều chỉnh cho tuabin để giúp cung cấp nguồn điện ổn định và sau đó sử dụng nó để cung cấp năng lượng cho toàn bộ ngôi làng.

Vào đầu thế kỷ 20, tuabin gió quy mô nhỏ đã đạt thành công tương đối ở một số khu vực trên thế giới. Tại Đan Mạch, vào năm 1900, khoảng 2.500 trăm cối xay gió đã được đưa vào hoạt động. Mặt khác, ở miền Trung Tây Hoa Kỳ, hàng triệu cối xay gió nhỏ nằm rải rác trong cảnh quan, và được sử dụng để bơm nước, tạo ra một lượng nhỏ điện năng. Úc cũng chứng kiến việc sử dụng quy mô nhỏ các tuabin gió để cung cấp năng lượng cho các trang trại và bưu điện ở xa.

6. Máy bay đầu tiên

Những thiết kế giống máy bay đầu tiên do danh họa Leonardo Da Vinci phác thảo vào thế kỷ thứ 15, trong đó, nổi tiếng nhất là bức họa “cỗ máy vỗ cánh”. Các thiết kế của Da Vinci khắc họa một đôi cánh rất lớn gắn liền với một khung bằng gỗ. Bên trong khung gỗ có đủ chỗ cho một phi công gan dạ nằm úp mặt và dịch chuyển đôi cánh lên – xuống bằng cách lái một quay tay điều khiển hàng loạt cánh tay đòn và ròng rọc.

Đến thế kỷ thứ 17, lý thuyết về chuyến bay bằng khinh khí cầu bắt đầu phát triển khi nhà thiết kế người Ý bắt đầu thử nghiệm sự chênh lệch về áp suất.

Không lâu sau đó, nhà phát minh người Anh, George Cayley, đã phát triển khái niệm về máy bay có cánh cố định. Ông đã phát hiện và xác định được 4 lực tác động lên một phương tiện bay nặng hơn không khí: trọng lượng, lực nâng, lực kéo và lực đẩy. Sử dụng những nguyên lý này, ông chế tạo thành công mô hình máy bay đầu tiên và cũng vẽ sơ đồ các yếu tố của chuyến bay thẳng đứng. Với phát minh mới, ông được coi là cha đẻ ngành hàng không.