Dejiny vedeckých myšlienok a objavov
Článok preložil Mălina Iorga zo Symmetry so súhlasom redakcie.
Od huslí po videorekordéry
"Od huslí k videorekordérom". Toto je názov kapitoly v knihe Iana Stewarta „Čísla prírody“. Aj keď zjavne medzi husľami a videokazetami nie je veľa súvislostí, autorovi sa podarí zaujímavý vpád do dejín vedy.
Edward Jenner a prvá vakcína
Každý z nás dostal vakcínu. Vieme, že zabraňuje rôznym chorobám, vieme, že ho potrebujeme, aby sme boli zdraví, vieme, že je to bolestivé a nepríjemné. Zaujímalo by vás, komu vďačíme za ochranu, ktorú dnes máme proti určitým vírusom?
Medicína v stredoveku
V Európe bola medicína zmesou mystiky, duchovna a antických lekárskych postupov. Choroby sa väčšinou pripisovali Božiemu osudu alebo vôli, čo viedlo k pútiam za uzdravovacím účelom.
Magnetické záznamové zariadenia
Presný gramofón (1901).
Gramofón je jedným z prvých nástrojov na zaznamenávanie hlasu. Neskôr boli také prístroje vyrobené pomocou magnetizmu a sú v tomto článku zhrnuté v histórii technológie, presnejšie prístrojov s magnetickým záznamom.
Začiatky, od staroveku .
Prvé pozorovania elektrických a magnetických javov sa objavujú od staroveku, študujú ich mená rezonujúce v histórii, napríklad Thales z Milétu, Demokritos, Platón alebo Aristoteles. Pred 2 400 rokmi Platón predniesol toto vyhlásenie: „Kameň, ktorý Euripides nazval magnetickým a ktorý sa bežne nazýva Hercules [. ] priťahuje nielen železné krúžky; sprostredkuje prstencom silu, ktorá im dáva silu patriacu samotnému kameňu, silu priťahovania ďalších prstencov, takže niekedy je možné vidieť veľmi dlhý reťaz železných krúžkov, ktoré visia jeden na druhom. A ich sila závisí od tohto kameňa. ““
Podľa slávnych teórií vyvinutých v 18. storočí Coulombom, Voltom alebo Ohmom, urobil v roku 1819 slávny dánsky fyzik Hans Christian Oersted empirický objav, ktorý robí spojenie medzi elektrinou a magnetizmom, teda zrodom elektromagnetizmu, magnetickým účinkom elektrického prúdu. . Napríklad magnetická ihla kompasu je vychýlená v blízkosti živého vodiča. Tento objav im dáva šancu pre ďalších slávnych fyzikov ako Ampère, Faraday alebo Maxwell pokračovať vo výskume a vysvetľovaní elektromagnetizmu. Bez ich vstupu by bol zvuk, video alebo vymeniteľné magnetické disky (HDD) iba snom.
priekopník
História záznamov sa začína telegrafom, ktorý sa datuje rokom 1809, keď nemecký fyzik Sömmerring vynašiel elektrochemický telegraf. Prechádza rôznymi vylepšeniami, pretože v roku 1844 Samuel F.B. Morse poslal správu „Čo urobil Boh“ z Washingtonu do Baltimoru. Po 22 rokoch bol telegraf suboceánskych káblov funkčný, neformálne spájajúci kontinenty. O desať rokov neskôr, v roku 1876, Alexander Graham Bell patentoval telefón, zariadenie, ktoré prevádza zvukové vlny na elektrické impulzy a naopak.
Po objavení sa týchto posledných objavov sa Thomasovi Edisonovi v roku 1877 podarilo vyvinúť fonograf, zariadenie, ktoré zaznamenávalo zvukové vibrácie na valec pokrytý plechovou alebo hliníkovou fóliou. Charlesovi Summerovi Tainterovi sa v roku 1885 podarilo vylepšiť fonograf vybudovaním grafofónu, ktorý na rozdiel od Edisonovho vynálezu tlačil zvuky na papierový valec potiahnutý voskom, čo je časom oveľa odolnejšie zariadenie. V roku 1887 sa Emilovi Berlinerovi podarilo vyrobiť podobné zariadenie nazývané gramofón, ktoré vibrácie tlačilo vodorovne na zinkové disky potiahnuté voskom. Drážky získané na diskoch je možné znova vytlačiť pomocou foriem, čo podporuje hromadnú výrobu. Gramofóny a platne budú vylepšené a stanú sa snímačmi, ktoré sa v Rumunsku často používali až do doby pred 20 rokmi.
Gramofón. Victor Talking Machine
Rok 1898 je referenčným rokom v histórii magnetických záznamov, pretože dánsky fyzik Valdemar Poulsen patentoval prvé zariadenie založené na magnetickom zázname, telegraf. Na magnetický záznam a reprodukciu zvuku použil valec a elektromagnet, ktorý sa otáčal okolo oceľového drôtu omotaného pozdĺž valca, na ktorý nahrával. Médiá sa dali znovu použiť a kvalita záznamu bola vynikajúca.
Poulsenov telegraf
Drôtové záznamníky
Usudzuje sa, že „drôtové záznamníky“ sú tie, ktoré uskutočnili prechod medzi Poulsenovým telegrafom a magnetofónom, aj keď v krátkej dobe súťažili. Objavujú sa okolo 30. rokov 20. storočia, vrchol týchto zariadení z hľadiska predaja je okolo rokov 1940-50. Tento typ drôtového zariadenia predchádza vzhľadu magnetických záznamov na zvukovej alebo videopáske a prichádza s myšlienkou záznamu pozdĺžnou magnetizáciou drôtu obvykle vyrobeného z ocele alebo nehrdzavejúcej ocele. Miesto oceľového drôtu za veľmi krátku dobu zaujme zvuková a obrazová páska. Skorými formami drôtových rekordérov boli textofóny a diktafóny, veľmi blízke telegrafom, ktoré však vďaka vývoju zosilňovačov v elektronike dokázali zachytiť slabé telefónne signály a umožniť ich hranie pri vyššej hlasitosti. Okrem toho ich bolo možné použiť pri diktovaní a zaznamenávaní telefónov, najmä po nástupe záznamníka.
Drôtový záznamník
Páska
Prvé verejné použitie magnetofónu, prvého zariadenia, ktoré na ukladanie zvuku a hudby používalo magnetickú pásku, sa datuje od roku 1935 na Berlínskom rozhlasovom veľtrhu. Jeho konštrukciu od roku 1931 uskutočnili Fritz Pfleumer a elektronická spoločnosť AEG podľa myšlienky Oberlina Smitha, ktorý podarilo sa ho zhmotniť pred 10 rokmi. Magnetická páska bola vyrobená z magnetizovateľného materiálu, ktorý obalil dlhý, úzky pásik z plastu. K výraznému zlepšeniu magnetofónu dôjde, keď sa rozšíri spolupráca s firmou BASF a v roku 1934 sa dosiahne viac ako 50 000 m magnetickej pásky.
Vďaka inováciám reproduktorov a elektronických komponentov, najmä zosilňovačov, prispeli k rozvoju myšlienky „HI-FI“ (vysoká vernosť), čo je marketingový výraz, ktorý predstavuje myšlienku komponentov a nahrávania, ktoré umožňujú takmer dokonalú reprodukciu prirodzeného zvuku. . Spoločnosť Magnecord tiež predstavila druhý nezávislý zvukový kanál vo svojich identických reproduktoroch v identickej konfigurácii reproduktorov, čo viedlo k vzniku stereofónneho zvuku, tj vytváraniu dojmu počutého zvuku prichádzajúceho z rôznych smerov, ako je to v prípade prirodzeného sluchu.
stereo
Kazetový prehrávač je veľmi vyvinutý a vylepšený magnetofón s menšími rozmermi, ktorý namiesto voľnej magnetickej pásky používal kazety, tj. Dva valce s páskami boli uzavreté v plastovom puzdre. Výhodou prúžkov bolo, že sa nemuseli meniť. Prvý kazetový prehrávač vytvoril Philips v roku 1963. Mal šírku pásma 0,12 palca a rýchlosť asi 4,76 cm/s, čo je dosť na zaznamenávanie hlasu, ale nie na hudbu, čo sa v tomto smere vylepšilo po roku 1970. Kazety majú bol hlavným zdrojom nahrávania a prehrávania hudby až do 90. rokov 20. storočia. Rovnako okolo roku 1970 vyvinula spoločnosť Dolby Laboratories systém Dolby Noise Reduction, ktorý sa používal na elimináciu šumu z analógových magnetických záznamových zariadení, ako sú magnetofóny a kazetové prehrávače. Systém bude úspešný aj v kine, keď procesory Dolby pomáhajú stereofónnemu prehrávaniu zvuku filmov.
Vývoj videozáznamov
Úspech a rýchly pokrok v oblasti magnetických zvukových záznamov vstúpili rovnako efektívne do video, televízneho a filmového priemyslu. V roku 1951 začala spoločnosť Ampex spolu s Charlesom Ginsburgom skúmať vývoj prvého videorekordéra VTR (Video Tape Recorder), ktorý sníma obrázky z videokamier, premieňa informácie na elektrické impulzy a ukladá ich na magnetickú pásku, čo je akýmsi protipólom pásku. V roku 1959 začala spoločnosť Sony vyrábať VTR s novou technológiou pochádzajúcou od spoločnosti Toshiba, nazývanou špirálové skenovanie, ktorá mala tú výhodu, že zaznamenávala širokopásmové signály na magnetickú pásku. Podľa modelu kazetového prehrávača predstavila spoločnosť Sony v roku 1969 prototyp videorekordéra U-matic VCR (Video Casette Recorder), tj uvedenie videokazety. V rokoch 1970-1980 sa vyvinula skutočná vojna formátov VCR, medzi formátom Betamax navrhovaným spoločnosťou Sony a formátom VHS (Video Home System) navrhnutým spoločnosťou JVC, časom a trhom, ktorý si udržal jedného víťaza a jeden formát, VHS.
Videopáska Betamax
IT priemysel a digitálny vek
Prvý počítač, ktorý ako úložný systém použil magnetickú pásku, bol UNIVAC v roku 1951. Digitálny vek začal v roku 1962, keď bol analógový signál telefónu šifrovaný pomocou digitálnej hodnoty spoločnosťou Bell Labs pomocou systému PCM (impulzná kódová modulácia). V roku 1953 MIT nainštalovalo prvú jadrovú magnetickú pamäť do počítača Whirlwind a o 3 roky neskôr, v roku 1956, spoločnosť IBM predala prvý pevný disk s názvom RAMAC, čo je skratka pre Random Access Method of Accounting a Ovládanie. Dokázal uložiť 5 miliónov 8-bitových znakov a mal 50 24-palcových diskov. Celá jednotka RAMAC vážila viac ako tonu. Kapacita pevných diskov sa postupne zväčšovala a dosiahol prvý disk schopný ukladať 2 GB pamäte, IBM 3380, s prenosovou rýchlosťou 3 Mb za sekundu a hmotnosťou 250 kg. Trendom bolo zmenšovanie veľkosti a zvyšovanie úložnej kapacity a rýchlosti prenosu. Spoločnosť Western Digital v roku 2009 oznámila uvedenie prvých 2 terabitových pevných diskov.
Pamäťová jednotka IBM 2311
Spolu s pevnými diskami bolo vyvinuté ďalšie úložné médium na ukladanie operačných systémov a programov, flexibilný magnetický disk, disketa, pozostávajúci z tenkého a flexibilného magnetického média chráneného obdĺžnikovým plastovým krytom. To bolo vynájdené tímom Davida Nobleho v IBM, ktorý bol prvýkrát uvedený na trh v roku 1971, s priemerom 8 palcov a úložnou kapacitou 79,7 kB. V roku 1976 predstavila spoločnosť Shugart Associates prvý 5,25-palcový disk FDD s úložným priestorom 89,6 kB, aby bol formát štandardizovaný v roku 1987 s kapacitou 1,44 Mb.
Disketová jednotka 8 palcov
Aj keď je to disk, ktorý využíva optické technológie čítania a zápisu, Compact Disc (DC) je pravdepodobne najznámejším médiom na ukladanie digitálnych informácií. Spoločnosť Philips predstavila koncept kompaktného disku na konferencii v roku 1979 a prvé disky CD boli k dispozícii v roku 1982. Aj keď boli pôvodne vyvinuté pre hudobný priemysel, považujú sa za nástupcu gramofónových platní ako prostriedok na ukladanie hudby. čoskoro sa z neho stalo prostredie, v ktorom bolo možné uložiť akýkoľvek typ údajov, nielen audio. Neskôr vznikli odvodené médiá, napríklad DVD. Prvý DVD prehrávač, ktorý bol štandardizovaný ako formát DVD v roku 1995, sa predával v Japonsku v roku 1996.
Magnetické úložné a záznamové médiá sa zmenšujú, ale majú čoraz väčšiu kapacitu a audio-video nahrávky sú teraz možné aj v mobilných telefónoch. IPod, ktorý spoločnosť Apple uviedla v roku 2005, sa často používa a predané v miliónoch kópií.