۱۲ اختراع دهه ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ که جهان مدرن را شکل دادند

تصور دنیایی بدون هواپیماهای جت، کامپیوترهای دیجیتال یا اینترنت پرسرعت دشوار است. این پیشرفت‌های فناوری نتیجه سال‌ها نوآوری و کشفیات کوچک‌تری است که نسل به نسل روی هم انباشته شده‌اند.

به گزارش عصر ایران، در میان تمام دهه‌های پربار تاریخ، دهه‌های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ نقشی بی‌بدیل در شکل‌دهی به تکنولوژی مدرن امروز ایفا کردند. این دوره شاهد تحولات بنیادینی بود که پایه و اساس بسیاری از امکانات امروزی را فراهم آورد.

از رادار تا موتور جت

مفهوم رادار در آغاز جنگ جهانی دوم هنوز در مراحل اولیه بود. اولین سیستم رادار کاربردی در سال ۱۹۳۵ ساخته شد، اما رادار مدرن در سال ۱۹۴۰ با معرفی رادار مگنترون حفره تشدیدگر (resonant-cavity magnetron) به واقعیت پیوست. این فناوری جدید نقش مهمی در کمک به متفقین در جنگ جهانی دوم ایفا کرد.

اختراع مگنترون حفره تشدیدگر بعدها الهام‌بخش فناوری اجاق مایکروویو شد. در سال ۱۹۴۵، پرسی اسپنسر، پژوهشگر شرکت Raytheon، به طور اتفاقی متوجه آب شدن شکلات در جیب خود در کنار تجهیزات مگنترون شد. اجاق‌های مایکروویو از مگنترون حفره تشدیدگر به عنوان جزء اصلی خود برای تولید امواج مایکروویو و گرم کردن غذا استفاده می‌کنند.

توسعه موتورهای جت به اواخر دهه ۱۹۲۰ بازمی‌گردد، اما تولید یک نمونه کارآمد زمان‌بر بود. فرانک ویتل اولین نمونه اولیه بریتانیایی را در ۱۲ آوریل ۱۹۳۷ آزمایش کرد و پس از سال‌ها بهبود، موتور توربوجت W.1X، اولین موتور جت متفقین، در ۱۵ مه ۱۹۴۱ پرواز کرد. با این حال متفقین در طول جنگ جهانی دوم هواپیمای جت عملیاتی نداشتند. آلمانی‌ها با ۱۸ ماه جلوتر بودن، اولین جت جنگنده جهان، Messerschmitt Me-262 را در اواخر سال ۱۹۴۴ به پرواز درآوردند. این پیشرفت، عصر جت را آغاز کرد و اثبات کرد که موتورهای جت می‌توانند هواپیماها را به حرکت درآورند.

تا سال ۱۹۵۲، جابجایی با هواپیماهای سریع برای مسافرت‌های دوردست چندان رایج نبود. در این سال، اولین هواپیمای مسافربری جت، de Havilland DH.106 Comet فعالیت خود را با شرکت British Overseas Airways Corporation (BOAC) آغاز کرد. اولین سرویس جت مسافربری در ۲ مه ۱۹۵۲ انجام شد و صنعت جدیدی را پایه‌گذاری کرد. Comet با قابلیت حمل ۳۶ مسافر در مسافت ۲۵۰۰ مایل و سرعت ۴۵۰ مایل بر ساعت، در زمان خود بی‌نظیر بود و راحتی و سرعت بی‌سابقه‌ای را ارائه داد.

رایانه‌های دیجیتال، انرژی هسته‌ای و غواصی

کامپیوترهای آنالوگ سابقه طولانی دارند، اما نیاز به کامپیوتر دیجیتال در قرن بیستم منجر به اختراع آن شد. Atanasoff-Berry Computer (کامپیوتر آتاناسوف-بری) که به اختصار ABC نامیده می‌شود، اولین کامپیوتر دیجیتال بود که در سال ۱۹۴۲ توسط جان وینسنت آتاناسوف و کلیفورد بری ساخته شد و می‌توانست محاسبات را در ۱۵ ثانیه انجام دهد. سپس در سال ۱۹۴۵، اولین کامپیوتر دیجیتال واقعی و قابل برنامه‌ریزی جهان، ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)، اختراع شد. ENIAC کامل و همه‌منظوره بود و ریشه محاسبات برنامه‌پذیر مدرن را بنا نهاد، هرچند وجود آن مدیون ABC و پیشینیان آن بود.

راکتورهای هسته‌ای از اختراعات مهم اوایل دهه ۱۹۴۰ هستند که امروزه حدود ۹ درصد انرژی جهان را تأمین می‌کنند. اولین راکتور هسته‌ای توسط پژوهشگران پروژه منهتن ساخته شد که در تلاش برای تولید بمب اتم بودند. در ۲ دسامبر ۱۹۴۲، اولین واکنش زنجیره‌ای هسته‌ای پایدار در زمین اسکواش استادیوم استگ فیلد دانشگاه شیکاگو توسط گروهی از ۴۹ دانشمند اتفاق افتاد که منجر به ساخت Chicago Pile-1 شد.

ابزار غواصی مدرن، که اسکوبا نامیده می‌شود، شامل ماسک، کپسول هوای فشرده و رگولاتور است. اولین مجموعه اسکوبا، Aqua-Lung (آکوالانگ) نام داشت که در سال ۱۹۴۳ توسط ژاک کوستو و امیل گانیان اختراع شد. توسعه آکوالانگ در طول جنگ جهانی دوم در ریویرای فرانسه آغاز شد، زمانی که رگولاتوری برای گاز پخت‌وپز طراحی شد. کوستو این رگولاتور را برای استفاده زیر آب تغییر داد و آن را با نیازهای غواصی تطبیق داد.

ترانزیستور، ارتباطات و حافظه

ترانزیستورها، پرمصرف‌ترین قطعات جهان، در ۲۳ دسامبر ۱۹۴۷ اختراع شدند. والتر براتین، جان باردین و ویلیام شاکلی در سال ۱۹۵۶ برای این اختراع، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند. ترانزیستورها در آزمایشگاه‌های بل ساخته شدند و به عنوان سوئیچ الکترونیکی یا تقویت‌کننده سیگنال عمل می‌کنند. این قطعات توانستند جایگزین لامپ‌های خلأ بزرگ و ناکارآمد شوند. از سال ۱۹۴۷ تا ۲۰۱۸، بیش از ۱۳ سکستلیون ترانزیستور در جهان تولید شده است.

فیبرهای نوری امروزه نقش حیاتی در اینترنت پرسرعت و ارتباطات مخابراتی دارند. در حالی که تئوری فیبرهای نوری دهه‌ها قدمت داشت، اولین فیبرهای نوری در سال ۱۹۵۳ توسط دکتر ناریندر کاپانی (Dr. Narinder Kapany) به نمایش گذاشته شد. او با موفقیت نشان داد که سیگنال نوری می‌تواند از طریق فیبرهای شیشه‌ای خم شده منتقل شود. دکتر کاپانی بعدها به عنوان پدر فیبر نوری شناخته شد.

در حالی که رادیو از سال ۱۹۰۱ وجود داشت و ترانزیستورها در سال ۱۹۴۷ اختراع شدند، اولین رادیو ترانزیستوری در سال ۱۹۵۴ معرفی شد. پیش از این رادیوها دستگاه‌های بزرگی بودند، اما با جایگزینی لامپ‌های خلأ با ترانزیستورها، امکان کوچک‌سازی رادیوها فراهم آمد. اولین مدل، Regency TR-1 بود که در سال ۱۹۵۴ عرضه شد. این دستگاه دستی کوچک و قابل حمل، به قیمت ۵۰ دلار (معادل حدود ۶۲۵ دلار در سال ۲۰۲۶) فروخته شد.

کامپیوترهای اولیه مانند ABC و ENIAC فاقد زبان برنامه‌نویسی رسمی بودند. در سال ۱۹۵۴، اولین زبان برنامه‌نویسی کامپیوتر، FORTRAN، ایجاد شد و در سال ۱۹۵۷ به صورت عمومی عرضه گشت. FORTRAN که مخفف formula translation است، راه را برای برنامه‌نویسی مدرن باز کرد. فرترن از روی نیاز به مدیریت کامپیوترهای سریع‌تر و پیچیده‌تر به وجود آمد و هنوز پس از ۷۰ سال در حال توسعه و استفاده است.

اولین هارد دیسک درایو در سال ۱۹۵۶ اختراع شد. اولین درایو دیسک دسترسی تصادفی، RAMAC نام داشت که نحوه استفاده از کامپیوترها را تغییر داد و توسط شرکت‌ها، دولت‌ها و ناسا به کار گرفته شد. رامک، با وجود وزن بیش از ۹۰۰ کیلوگرم، قادر به ذخیره ۵ میلیون کاراکتر دودویی اعشاری بود که معادل ۵ تا ۱۰ مگابایت حافظه ذخیره‌سازی است. امروزه، کارت‌های MicroSD با ظرفیت ۱ ترابایت وجود دارند که ۱۰۰ هزار برابر ظرفیت بیشتر و وزنی بسیار کمتر دارند.

میکروچیپ‌ها، قلب الکترونیک مدرن، قبل از سال ۱۹۵۹ وجود نداشتند و امروزه در تقریباً تمام لوازم الکترونیکی مصرفی، از تلویزیون گرفته تا تلفن همراه و خودرو، یافت می‌شوند. این قطعات توسط رابرت نویس و جک کیلبی اختراع شدند. جک کیلبی در سال ۲۰۰۰ جایزه نوبل فیزیک را پس از درگذشت نویس دریافت کرد. این میکروچیپ اولیه، تقریباً نصف اندازه یک گیره کاغذ بود و تنها شامل یک ترانزیستور، سه مقاومت و یک خازن می‌شد.