Vynálezy, které změnily nejen války, ale i svět

Hnacím vývojovým motorem lidstva je mimo jiné neustálá touha objevovat nové věci a vylepšováním těch stávajících si usnadňovat život. Není tedy divu, že se v období válečných konfliktů bádalo a a vynalézalo ve zvýšené míře a do vědy šlo i více finančních prostředků. Pojďme se podívat na přehled vynálezů, které změnily nejen válku, ale i náš běžný života běh.

Kompas a sextant – aneb už víme, kam loď pluje

Dnes si to dokážeme jen těžko představit, ale v dávných dobách se mořeplavci orientovali jen podle hvězd. Jiný orientační prostředek neměli. Svět se změnil v 9. století, kdy Číňané přišli s převratným vynálezem kompasu. Zpočátku se nespíš jednalo jen o malý kousek magnetovce položeném na korkové destičce, jež plavala v nějaké nádobě.

Kompas, tak, jak ho známe dnes, se začal používat až ve středověku. Skládá se se střelky ve tvaru štíhlého kosočtverce, která je umístěna v uzavřeném pouzdře nad nakreslenou kompasovou růžicí.

Od první poloviny 18. století do poloviny 20. století se pro určení zeměpisné polohy nejčastěji užíval sextant. Jde o přenosný přístroj, který využívá měření úhlové vzdálenosti slunce nebo hvězd v porovnání s horizontem a jejich překrytí na polopropustném zrcadle s obrazem horizontu. Úhel se pak měří pomocí otočného zrcátka, které je spojeno s kalibrovanou stupnicí. Princip sextantu objevil Isaac Newton, ale svůj objev nepublikoval. Svět se tak o sextantu dozvěděl až v roce 1730, kdy svou studii zveřejnili anglický matematik John Hadley a americký vynálezce Thomas Godfrey.

GPS – přesnost nadevše

Když už jsme u navigace a určování zeměpisné polohy, musíme se zmínit o v současné době nejpřesnějším systému provozovaným Ministerstvem obrany Spojených států amerických, který určení polohy a času využívá systému navigačních satelitů s názvem Global Position Systém, zkráceně GPS. V současné čipy umí určit polohu kdekoliv na Zemi nebo nad zemí s přesností na 30 cm a čas pak dokonce v nanosekundách. Přesnost určení polohy klesá s výškou nad zemí. Objekt se nesmí nacházet výše, než 18 km nad zemským povrchem.

Global Position System vychází z předchozího navigačního systému GNSS trazit, který byl v provozu v letech 1964 – 1996. Původně bylo na orbitu Země vyneseno 18 družic, které ale brzy přestaly stačit vzrůstajícím nárokům systému. Plná dostupnost všech služeb byla zajištěna až 17. ledna 1994, kdy byl zahájen provoz kompletní sestavy 24 družic. Pro civilní užití byla služba plně dostupná od 1. května 2000, kdy byla definitivně zrušena tzv. selektivní dostupnost.

Radar – přístroj na detekci a navigaci

Cesta k prvnímu prakticky použitelnému radaru trvala dlouhých 63 let a začala v roce 1872, kdy anglický fyzik J. C. Maxwell publikoval jsou teorii elektromagnetického pole, v níž předpověděl existenci elektromagnetického vlnění, které se šíří prostorem rychlostí světla. Existenci výše zmíněného elektromagnetického pole prokázal v roce 1887 německý fyzik H. Hertz. Dalším významným milníkem se stal v roce 1920 vynález elektronky, která umožnila sestrojení prvního generátoru mikrovln. I díky tomu se od 20. let minulého století začaly k navigaci letadel používat tzv. radiomajáky.

Ovšem první prakticky použitelný přístroj na rádiovou detekci letadel za pomoci mikrovln sestrojil v roce 1935 skotský elektrotechnik sir R. Watson-Wat. Okamžitě se rozběhl další výzkum s cílem zdokonalit toto zařízení. USA např. vynaložily na vývoj radarové techniky během druhé světové války přibližně 2,1 miliardy dolarů, což je suma srovnatelná s částkou investovanou do vývoje jaderné bomby. Radary se tak začaly v hojné míře používat k navigaci lodí, letadel, k pátrání po nepřátelských lodích, k řízení palby dělostřelectva a začaly být instalovány na paluby lodí a letadel.

Telegraf a telefon – rychlé komunikační prostředky

Ještě před asi 120 lety se informace šířily velmi pomalu a z blízké země k nám dostávaly i několik týdnů. Ze zámoří to mohlo trvat i několik měsíců. Dnes je možné díky televizi, rádiu, telefonu a třeba internetu sledovat aktuální dění na druhém konci světa v přímém přenosu. Během válečných konfliktů a ve stavu ohrožení se spolu lidé snažili komunikovat na větší vzdálenosti od nepaměti. Většinou rozdělávali ohně nebo využívali různých pochodní. První optický telegraf moderního typu sestrojil anglický fyzik Robert Hooke v polovině 17. století. Jednalo se o stanici, která byla tvořena černou deskou, na níž se zobrazovaly jednotlivá písmena. Elektrický telegraf byl do použitelné podoby v první polovině 19. století upraven Samuelem Morsem a Alfredem Vailem, kteří začali signál posílat pomocí páčky s pružinkou, pomocí níž se zapojoval a rozpojoval elektrický obvod. V roce 1896 vynalezl italský fyzik Guglielmo Marconi bezdrátový telegraf, jenž fungoval na základě přenosu radiových vln a jako komunikační kód se používala Morseova abeceda.

Revoluci v komunikaci a sdělování informací přinesl vynález telefonu, který povětšinou přisuzován Alexandru Grahamovi Bellovi, jež svůj přístroj patentoval v roce 1876. Teprve nedávno v roce 2002 bylo prvenství přiznáno italskému vynálezci Antonio Meuccimu, jemuž se funkční přístroj podařilo se strojit již v roce 1849. V roce 2009 bylo po celém světě přibližně 1,3 miliardy pevných telefonních stanic a v roce 2014 stouplo toto číslo až na těžko uvěřitelných 7 miliard s tím, že pevné telefonní linky dnes postupně nahrazují chytré mobilní telefony.

Penicilin – dar od přírody

Před objevením penicilinu byl průměrný věk člověka nižší než 50 let. Za vysokou úmrtností stojí hlavně infekční onemocnění u dětí, na které neuměla tehdejší medicína léčit. Převratný objev penicilinu je připisován Alexandru Flemingovi, který si v roce 1928 během laboratorních pokusů s plísní Penicillium chrysogenum všiml, že v Petriho misce tato plíseň zabíjí všechny okolní bakterie. Nedokázal však účinnou látku izolovat a použít k dalšímu výzkumu. To se podařilo až v roce 1939 anglickým vědcům Howardu Walteru Floreyovi a Ernstu Borisi Chainovi. Za tento objev dostali všichni tři vědci v roce 1945 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. V Čechách bych penicilin poprvé připraven k distribuci v roce 1944 v chemicko-farmaceutické továrně Benjamin Fragner v Dolních Měcholupech (dnešní Zentiva). Odhaduje se, že penicilin zachránil více než 82 milionů lidských životů.

Syntetický kaučuk – aneb guma, kam se podíváš

Evropané znali přírodní kaučuk někdy od poloviny 18. století. Plantáže kaučukovníku (Hevea brasiliensis) byly v jižní Americe a později i v jihovýchodní Asii sázeny až do poloviny 19. století, kdy jejich produkce přestala stačit potřebám moderního průmyslu. Objev tzv. vulkanizace, díky níž je možné získat pryž, nebo chcete-li méně správně gumu, je připisován Američanovi Charlesi Goodyearovi a datuje se do roku 1844.

V roce 1909 se v Německu podařilo vyrobit první čistě syntetický kaučuk polyisopren a o rok později v roce 1910 Rusové vyrobili polybutadien. Kaučuk (ten syntetický) je dnes úplně všude a nejspíš bychom bez něj již nedokázali vůbec být.

Počítače a internet – základ moderního světa

Dalo by se říci, že nic nezměnilo způsob vedení války i chodu moderního světa jako počítače a internet. Počítače umí vyřešit složité matematické úkony za pár vteřin. Nejmodernější vojenská letadla létají díky počítačovým programům, které neustále upravují řízení letu. Přesto je velmi těžké najít v historii lidstva první počítač. Význam slova „počítač“ se totiž v průběhu historie měnil. Původně totiž toto slovo označovalo člověka, který počítal. Teprve v projektu Manhattan, během něhož docházelo v letech 1942 – 1946 k vývoji atomové bomby, byl slovem počítač poprvé označen hardware.

Za prvního předchůdce počítače můžeme nejspíš považovat tzv. abakus, mechanické počítadlo známe z Babylonie z první poloviny třetího tisíciletí př. n. l. Dalším významným milníkem vedoucím k dnešním supervýkonným počítačům byl mechanický stroj Charlese Babbage z 19. století, který dokázal řešit složité matematické výpočty. Nejspíš opravdu prvním předchůdcem dnešních elektronických počítačů byl elektronkový ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), jehož vývoj byl zahájen v roce 1943 v Pen State University v Pensylvánii v USA. Vývoj tohoto stroje trval tři roky a americké armádě sloužil až do roku 1955.

Vývoj šel samozřejmě dál a dnes již počítače zasahují téměř do všech lidských činností a i do běžného života. Počítače jsou dnes propojovány do počítačových sítí a využívají celosvětovou síť zvanou internet, která se postupně rozšiřuje od začátku 70. let minulého století. Nicméně myšlenka informační sítě se objevila poprvé v science fiction povídkách vycházejících v roce 1946. Další vývoj spadá do období studené války, kdy se Sovětům podařilo vypustit družici Sputnik a USA najednou cítily potřebu dohnat svého soupeře v technologických novinkách.

V únoru 1958 byla založena agentura ARPA, později označovaná jako DARPA, která stojí za zprovozněním vůbec první počítačové sítě se 4 na sobě nezávislými uzly. Stalo se tak 26. října 1969. Tato síť neměla žádné hlavní snadno zničitelné centrum. Hlavní počítače se nacházely na univerzitách v různých částech USA. O té doby počet připojených počítačů exponenciálně roste. Stejně tak rostou i možnosti jejich využití i zneužití.

Text David Hainall