ИЗОБРЕТАТЕЛ - сайт на списание

Зъбното колело (по-специално зъбното колело) е едно от ключовите изобретения, което не само е повлияло на формирането на облика на нашата цивилизация, но и се е превърнало в неразделна характеристика на него. Зъбното колело се използва навсякъде в механични устройства, използвани от хората по света ежедневно.

1. Ключово изобретение.

В суматохата на ежедневието няма време да се замислим върху факта, че такива механични устройства като часовници, шевни машини, тъкачни и металообработващи машини, автомобили, влакове, кораби, самолети, детски играчки и много други неща, които са станали познати и обичайни за нас не могат да бъдат създадени без използването на зъбно колело, предавка. Каква е тайната зад тази невероятна гъвкавост на зъбното колело? Кога, къде и кой го е измислил? Имало ли е прототип за зъбно колело, който да е породил продуктивна творческа идея на неговия изобретател?

2. Колело: от Согдиана до Индия, Иран и Европа.

Кога и как се формират основните черти на съвременната цивилизация? Не е ли на този най-интересен етап от историята на човечеството, когато възникна необходимостта от изобретяването на зъбно колело? Ако хвърлим най-общия поглед върху произхода на формирането на индоевропейската цивилизация от гледна точка на глобалните технологични иновации, които коренно промениха живота на хората, тогава, разбира се, изобретяването на обикновеното колело изигра решаваща роля за това . Обикновеното колело е измислено преди 4500 години от согдийците - предците на съвременните таджики [1]. Това изобретение направи възможно разпространението на технологията на земеделието, производството на керамика, както и добива на метал от Согдиана до Индия, Иран и след това до целия евразийски континент [2, 3]. По-късно тези страни се превръщат в основата за формирането и развитието на древна (антична) и модерна цивилизация.

3. "Тъмни векове" на цивилизацията. "Световна интервенция".

Социалните сътресения доведоха до парализа на светската власт в продължение на почти век и беше невъзможно да се предприемат истински икономически реформи, които да отговорят на нуждите на обществото от храна. Енергията на всички хора беше насочена към постигане на справедливо разпределение на обществените блага.

4. Проблем с храната. Ролята на науката в нейното решаване.

Силата на науката се крие в познаването на природните закони и тяхното използване за облагородяване на живота на Земята. Науката в този критичен момент оформи лицето на настоящата ни цивилизация. Прави впечатление, че по време на управлението на цар Анушервон е изграден 200 км дълъг плавателен канал между Тигър и Ефрат. Изпълнението на този проект направи възможно напояването на пустинните земи в близост до Багдад и Басра, тогава ирански градове. Изграждането на канали, язовири и напоителни системи се извършва в цялата империя. Покрайнините на согдийските градове - Худжанд, Самарканд и Бухара са се превърнали в цъфнали градини и долини.

Увеличението на производството на храни неизбежно е довело до демографски взрив в региона. Например, Багдад по време на завладяването на региона от арабите през 7 век сл. Н. Е. Имал население от повече от един милион души. Това беше прекрасен пример за практическото използване на плодовете на науката в устройството на живота на обществото.

5. Редовно насилие. Просветлено управление на династията Саманиди.

Този период от историята на региона е известен като периодът на просветленото управление на династията Саманиди (818-1005), която дарява Согдиана и Иран с ренесанс. Той е белязан от изненадващо ярък взрив на интелектуална дейност на няколко поколения таджики и иранци. Известният историк на науката Джордж Сартън отбелязва, че в света не е имало равни учени от региона през 9 и 10 век, които са провеждали изследвания в почти всички области на знанието [10,11].

6. От водно колело до зъбно колело. Изкуствено напояване.

Ерата на просветленото управление на династията Саманиди оставя богато научно наследство и технологични иновации, които органично навлизат в съвременния живот. Сред тях специално място заема изобретението на зъбното колело, което отвори пътя към създаването на уникални (досега недостижими) механични устройства.

Интересен факт е, че зъбното колело не е изобретено преди, например в Египет или Гърция, Китай или Индия. Може би само защото нямаше особена нужда от такова устройство? Всъщност до 9-ти век сл. Н. Е., Когато зъбното колело е изобретено, принципът на лоста на Архимед доминира в света. Всички са запознати с известната му фраза: „Дай ми тласък и аз ще обърна света!“ Светът обаче беше обърнат не от лоста на Архимед, а от обикновено зъбно колело, измислено от неизвестен согдийски.

Какъв е тласъкът за изобретението на зъбното колело? Разбира се, има нужда от промишлена преработка на произведени продукти в селското стопанство. Така например, пресата, направена на базата на лоста на Архимед, е с ниска ефективност и с нейното използване е невъзможно да се организира широкомащабно промишлено производство. Но зъбното колело даде възможност да се умножи приложената към него сила, превръщайки транслационното движение във въртене и обратно.

Изкуственото напояване също беше немислимо без изобретението на водното колело. Водното колело или, в технически план, водната помпа, за първи път направи възможно ефективното използване на енергията на водата. По всяка вероятност водното колело служи като прототип при изобретението на зъбното колело.

Това забележително изобретение на инженерната мисъл от согдийците отвори ерата на водата и вятъра през X век, която продължи до XVIII век. Въвеждането на поливна технология на земеделие доведе до необходимостта от решаване на проблема с промишлената преработка на селскостопански продукти, произведени в безпрецедентно количество.

През X век за първи път са изобретени технологии за производство на захар и парфюми. Това стана възможно благодарение на изобретяването на методите за дестилация, сублимация и кристализация на веществото на Zakaria Rozi. През този период се отглеждат огромни насаждения от захарна тръстика и рози. Без използването на мощна преса беше невъзможно да се установи промишлено производство на тези нови продукти. Скоро тези продукти станаха познати на хората.

Благодарение на създаването на мощна преса с водно (зъбно) колело, индустриалното производство на зехтин също е установено за първи път през 10 век. Историческите данни сочат, че плантация от два милиона маслинови дървета се е намирала в близост до Севиля. [12].

Важна роля за формирането и развитието на минното дело изиграха телферите също с използване на вода и зъбни колела. Още през X век такива устройства дават възможност за извличане на минерали от дълбочина 100 или повече метра. Преди това това не беше възможно поради проблема с издигането на рудата на повърхността. Прави впечатление, че по това време минната индустрия в региона е достигнала нивото на повече от седемдесет процента от световното производство на минерали, включително метали, скъпоценни и полускъпоценни камъни [13].

Зъбното колело доведе до създаването на първите механични часовници през 11 век сл. Хр. Тогава часовникът все още се движеше от енергията на водата. Това „чудо на Изтока“, както и парфюм, захар, бижута от изсечени камъни, очила, цветни тъкани, изделия от мека кожа, обработени по химичен метод, изумиха Европа и се радваха на огромен успех.

Поразително е, че водата и зъбните колела позволиха създаването на първите механични тъкачни станове, движени от силата на водата. Парк от такива машини беше инсталиран по протежение на малки изкуствени канали, върху които се произвеждаха голям брой памучни тъкани.

Друг малко известен факт: това чудо е изобретение за индустриално производство на хартия. Хартията, считана за изобретение на Китай, започва да се произвежда и използва за издаване на книги за първи път в Самарканд [14,15]. В самия Китай хартията се използва изключително за фино рисуване. Хартията получи своята цел като носител на информация и средство за разпространение на знания в епохата на Ренесанса на Согдиана и оттогава тя стана част от нашето ежедневие.

Това е кратката история на изобретяването на зъбното колело, което се превърна в ключов елемент във всички механични устройства, които са постоянен спътник на хората по света. Съвременната цивилизация е немислима без използването на зъбно колело.

Цитирана литература: един. Виктор Ридберг. Тевтонска митология, Стокхолм, 20 ноември 1887 г .; 2. Х. Ричард, Уинстън. Еврика. Илюстрирана история на изобретението от богатството до компютъра. Ню Йорк. 1972; 3. Александър Хелеманс, Брайън Бънч. Графикът на науката. Ню Йорк. 1988; 4. htpp: //www.wikipedia.org; пет. Бернард Грун. Разписанията на историята. Ню Йорк. 1972; 6. Гумилев Л. Н. Ефталити - планинари или степни обитатели. „Известия за древната история“, 1967, No 3, с. 91 - 98; 7. Masson V. M., Romodin V. A. История на Афганистан, t.1, 1964; 8. Бертран Ръсел. История на западната философия. Ню Йорк. 1972; девет. Ричард Фрей. Наследството на Персия, Кливланд и Ню Йорк. 1963; десет. Г. Сартън, „Въведение в историята на науката“, Уилямс и Уилкинс, Балтимор, 1927; единадесет. Й. Броновски. Изкачването на човека. Бостън, Торонто. 1973; 12. Н.И. Вавилов. Пет континента. - Л.: „Наука“. 1987 - 213 с.; 13. Б.Г. Гафуров. Таджики. Душанбе. Ирфон. 1989. Т. 1. стр. 33-55; 14. E Grant (изд.). Източник в средновековната наука, Кеймбридж, 1974; петнадесет. Мерилин Стокстад, „История на изкуството“ - Ню Йорк. 1995 г.

Институт по физика на Националната академия на науките на Беларус