развитие науки и техники принесло много нового в нашу повседневную жизнь подумай какими современными
Влияние современных технологий на нашу жизнь
Класс: 11
Ключевые слова: эссе
Наша жизнь с каждым днем быстро и стремительно развивается. Активно, скоростным темпом, внедряются современные технологии. Как они влияют на нас, на нашу жизнь?
Современный человек не может представить свою жизнь без машин. Каждый день или появляются новые устройства, или улучшаются уже существующие. Люди по-разному относятся к новым изобретениям. Некоторые полагают, что гаджеты на самом деле полезны и необходимы, когда как другие считают их ненужными, так как, по их мнению, они отрицательно влияют на людей. Что касается меня, я не уверена в том, что новые устройства делают нашу жизнь легче, но и в то же время не скажу, что они не нужны. Мы уже привыкли к ним. И сейчас обойтись без них уже не можем.
Да, раньше наши предки жили без современных технологий, но таким тогда было время. Как говорится «человек ко всему привыкает». Данная поговорка не зря «родилась» в народе. Сейчас в наше время без современных технологий обойтись невозможно. Если бы не было интернета, гаджетов, ноутбуков, мы бы не смогли развиваться, общаться с родными на расстоянии, экономить время, которого сейчас не хватает. Да, я соглашусь, что социальные сети занимают много внимания. Человек теряет счет времени, погружаясь в них, но именно благодаря им мы узнаем новое, общаемся с людьми на расстоянии. Но живого общения это не заменит. Вместо жестов и мимики появились смайлики, символы, эмодзи. И мы уже, к сожалению, к ним привыкли.
Ведь в каждом хорошем есть свои минусы. Нынешняя молодежь, подростки и даже маленькие дети не мыслят своей жизни без гаджетов. Целыми часами могут сидеть, уткнувшись в телефон, при этом не обращая внимания на окружающий мир. Им больше нравится виртуальный мир. Нежели реальный. Конечно, это плохо отражается на неустойчивую психику еще не сформировавшегося человека. Мы, поколение, которые родились, когда еще не так были развиты современные технологии, должны научить своих детей контролировать себя, беречь свое время, здоровье. Не только дети, но и взрослые становятся зависимыми от компьютера, телевизора или мобильного телефона. Они игнорируют свои домашние обязанности, учебу или работу и проводят всё своё время перед ноутбуком или экраном телевизора. Но стоить отметить, что не все поддаются этой зависимости. Есть люди, которые умеют противостоять «современному недугу». С появлением гаджетов у нас появились проблемы со здоровьем. Более того, многие гаджеты излучают организм человека. У 90 % людей портится зрение, мозг не может самостоятельно думать, виртуальность становится реальностью и так далее. Могу привести в пример детский мультфильм про робота Валли, наделенного человеческими качествами. Маленький робот стремится к личному счастью, пытается выжить в экстремальных ситуациях. А люди, наоборот, стали похожи на роботов от безделья. За них все делает машина. Технологические устройства облегчили жизнь. Тем не менее, снизили физическую активность. Люди стали более вялыми, что привело к увеличению числа людей, страдающих ожирением. Сюжет мультфильма может стать реальностью в будущем, если мы сами вовремя не остановимся. В приоритете должны быть вечные ценности человечества, такие как доброта, милосердие, внимание близких, любовь, семья и другие.
Я думаю, положительных сторон влияния современных технологий на нашу жизнь больше, чем отрицательных. Один щелчок по клавиатуре может дать ответы на интересующие вопросы. В одном гаджете можно прочитать 100 объемных книг в любом удобном месте. Летать и ездить на транспорте в любую точку мира, больше времени уделить любимому делу, семье, дав поручение устройству. Новые изобретения дают шанс жить комфортнее, удобнее, свободнее и интереснее. Развитие технологий в сфере медицинских наук позволяет людям жить дольше и быть здоровее. Жить полноценной жизнью. С появлением сотовой связи, люди могут совершать телефонные звонки с любой точки мира в любое время, дома, в автобусе, в библиотеке или в школе.
Сегодня наша жизнь становится все более зависимой от технологий. Большая часть общения осуществляется онлайн. Интернет и видео игры составляют большую часть развлечений. Большинство людей считают мобильный телефон неотъемлемой частью своей жизни для общения с людьми и организации повседневной жизни. С помощью интернет-технологий, онлайн-образование стало сильной силой в сфере образования. Теперь можно получить знания, не имея каких-либо ограничений.
Роль и развитие науки и техники в жизни людей
Мы, люди, забыли, что развитие науки и техники продвинуло людей в качестве вида в течение относительно короткого периода времени. Наука и человек совместимы.
Только менее чем 150 лет назад, у нас был первый дом, который был освещен электричеством, автомобили стали доступны только 100 лет назад, американский лётчик Чарльз Линдберг совершил первый трансатлантический полет в 1927 году, телевизоры стали широко доступны только после Второй мировой войны, а полёт Гагарина на околоземной орбите состоялся более полувека назад.
Другими словами, прогресс человечества ускорил развитие науки и техники в течение относительно небольшого периода времени — благодаря таким людям, как Эдисон, Белл, Тесла, Эйнштейн, Франклин, братья Райт, Циолковский.
Может быть особенное то, как мы склонны просто приспосабливаться к этим невероятным изменениям, не понимая, как полностью наш мир был изменен в течение короткого промежутка времени благодаря науке. Стоит, оглядываясь назад описать некоторые из удивительных научных достижений, которые сделали люди в последние несколько десятилетий.
Сотовые телефоны
Телефоны были примерно с конца 1800-х годов, но сотовые телефоны только начали становиться широко доступными в семидесятых 20 столетия. Сегодня, по некоторым оценкам, более чем 5 миллиардов человек во всем мире имеют мобильные телефоны. Все, что полезно, распространяется быстро и считается одним из величайших изобретений века. Каждый шаг вперед имеет цену и перспективы развития.
Искусственное сердце
Изобретение искусственного сердца задевает интерес продления срока жизни человека. Имплантация человека с искусственным сердцем в 1982 году и движение научного знания в этой области было экстраординарным шагом к увеличению продолжительности жизни человека, даже если первый пациент прожил всего 112 дней. Скоро более продвинутые версии искусственных органов, скорее всего, позволят нам жить гораздо дольше, более продуктивную жизнь. Это также открывает возможность в мотивации учения на дальнейшую жизнь.
Системный компьютер
Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что у нас есть машина, которая позволяет нам получить доступ к Интернету, делать обработку текстов, использовать калькулятор, смотреть телевизор и играть в игры.
Но, персональный и системный компьютер стал широко доступным для потребителей только в 1974 году, когда Microsoft Windows стал доступен в 1985 году распространив персональные компьютеры пройдя этапы развития науки.
Первые спутники
Полёт Гагарина в 1961 году открыл новые этапы развития науки. Уже с 1961 года отправлен первый спутник способный отправлять и получать данные через орбиту. Сегодня мы используем спутники для GPS, ТВ, радио, отслеживания погоды, военного наблюдения, исследований космоса и глобальные сети коммуникаций. Развитие науки и техники в этом направлении дает колоссальные выгоды человеческому бытию.
Самый амбициозный космический полет последнего времени соединил этапы развития науки и методы познания захватил воображение общественности за пределами Марса. Посадка спускаемого космического аппарата Розетты на комету 67P / Чурюмова-Герасименко для понимания, как началась жизнь на Земле, предвещая новые этапы развития науки.
Посещение спутника Луну
Первый человек ступил на Луну в 1969 году, подвиг, который был настолько фантастическим, что многие еще утверждают, что это не может быть возможным. Поставив человека на Луну возникновение и развитие науки и техники открыло дверь в будущем космических путешествий и привело к ряду побочных изобретений, включая устойчивую термоодежду, используемые пожарными, брекеты питания, улучшенные спутниковые тарелки, развив космическую медицину.
Интернет изменил развитие науки и техники
Первый Интернет был изобретен в 1969 году, а общественность получила доступ начиная с 1993 года. Сегодня произошла веб-революция и развитие мотивации учения. Интернет распространяет новости, создает мульти-триллион долларов экономического явления, играет определенную роль в революциях, соединив между собой большую часть земного шара. Он также сделал возможным взаимодействие спамеров и террористов по всей планете, показав, что изобретение не является совершенным и требуется дальнейшее движение научного знания.
Микрочип
Предшественник микрочипа был изобретен еще в 1959 году, но реально начал применяться с 1980-х годов. С тех пор, невероятные достижения микрочипов позволили им быть дешевыми и эффективно использовать в смартфонах, персональных компьютерах, идентификации людей, кассовых аппаратах, спутниках, кардиостимуляторах, сотовых телефонах и микроволновых печах среди многих, многих других устройствах науки и техники. Развитие науки и техники привело к разработке первых крупномасштабных нейроморфных чипов, предназначенных для обработки информации, аналогично живым мозгом. В отличие от компьютеров, человеческий мозг хорош в решении задач, которые объединяют огромные объемы данных, как видение. Эти нейроморфные чипы могли бы изменить способ обработки компьютерами со сложными заданиями, реконструируя машинное зрение и проведя экологический мониторинг.
Таким образом, развитие науки и техники делает нашу жизнь более комфортной и удобной. Однако, ученые создали множество проблем в том числе и в области естественных наук, которые не так легко могут быть устранены, такие как загрязнение воздуха, ухудшение окружающей среды, нехватка природных ресурсов. Однако, современная наука и технология оказывают людям много преимуществ.
Технологии и изобретения в электронике, которые изменили мир
Содержание
Содержание
В 20 веке произошел рывок во многих научных областях, которые перевернули рынок и наполнили его совершенно новыми товарами. Все, что мы сегодня покупаем — от калькулятора до смартфона, от активной колонки до большого ЖК-телевизора, — все это продукты научно-технического рывка, произошедшего в 20 веке. Давайте вспомним самые важные научные прорывы, которые навсегда изменили рынок и нашу жизнь.
Между ключевым открытием в науке или гениальным изобретением и тем моментом, когда индустрия производства товаров начинает пользоваться ими и наполняет рынок совершенно новыми товарами, зачастую проходят десятки лет.
Чарльз Бэббидж, создавший механическую вычислительную машину в 1833 году, прообраз современных компьютеров, вряд ли предполагал, что через полтора столетия миниатюрные цифровые вычислительные машины заполнят все ниши рынка — от наручных часов, мультиварок и стиральных машин, и до смартфонов и персональных компьютеров.
Должно было произойти еще немало научных открытий и придумано изобретений, которые, дополняя друг друга, создали почву для революционного переворота рынка. Одним из таких изобретений стало создание транзистора.
Изобретение транзистора
В первой половине 20 века в электронике активно применялись вакуумные лампы, обладавшие рядом серьезных минусов: высокое тепловыделение, ненадежность, большие размеры. В 1947 году усилиями трех ученых фирмы Bell Telephone Laboratories был изобретен первый биполярный транзистор. Ученые У. Шокли, Д. Бардин и У. Брайтен в 1956 году получили за это изобретение нобелевскую премию по физике.
Потенциал этого изобретения был оценен не сразу и вытеснение вакуумных ламп в электронных устройствах транзисторами затянулось надолго. Все поменяло изобретение в 1960 году МОП-транзистора, который стал фундаментом современной электроники. Сокращение МОП означает «металл-оксид-полупроводник», а еще его называют транзистором с изолированным затвором.
Последовавшая следом миниатюризация электронных компонентов перевернула рынок. Громоздкие устройства стали заменяться небольшими и экономичными. Радиоприемники размером с пачку сигарет, электронные наручные часы и карманные калькуляторы в 1970-х годах уже никого не удивляли.
Но главное предназначение транзистора оказалось в возможности создания компактных и быстрых ЭВМ, электронно-вычислительных машин, которые начали бурное развитие в 1960-х годах. В 1970-х годах произошла их минитюаризация за счет применения интегральных микросхем и, как следствие, нарастающий выход на потребительский рынок.
В конце 1970-х и начале 1980-х годов происходит взрывной рост числа различных домашних компьютеров: Apple II, Commodore 64, ZX Spectrum, Atari 400, Amiga 1000. Возможность играть в компьютерные игры, писать электронную музыку и программировать стала доступна каждому. Рынок электронных развлечений, зародившийся тогда, сейчас превратился в многомиллиардную отрасль, которая двигает прогресс в электронной сфере.
Выход в сентябре 2020 года видеокарт линейки Ampere от Nvidia: GeForce RTX 3090, RTX 3080 и RTX 3070, это прямое следствие и развитие тех первых домашних компьютеров с их скромными разрешениями и 8-ю или 16-ю цветами. Технологические наработки, полученные при развитии игровых видеокарт, той же компанией Nvidia вкладываются в развитие устройств искусственного интеллекта, машинного обучения и персональных суперкомпьютеров NVIDIA DGX Station.
Благодаря миниатюризации транзисторов и интегральных микросхем мы имеем сейчас рынок смартфонов, которые быстро нарастили мощность настолько, что сделали ПК ненужным для многих. Смартфон сейчас — это и средство общения, и замена телевизору, и музыка, и игры, и даже работа. Но все это было бы невозможным без миниатюрных систем питания, таких как литий-ионные батареи.
Литий-ионные батареи и мобильная техника
Уже вначале 1980-х годов была возможность делать очень компактные электронные устройства. Например, домашний компьютер ZX Spectrum вполне можно было сделать мобильным, похожим на современные игровые консоли Nintendo Switch, но все упиралось в отсутствие компактных и емких аккумуляторов. Положение дел на рынке мобильной техники тех лет очень хорошо характеризует популярный анекдот про «суперчасы» и чемодан батареек к ним.
Все изменилось в начале 1990-х годов, когда на рынке появились литий-ионные (li-Ion) батареи. Главный вклад в их развитие внесли ученые из разных стран: Джон Гуденоу, Стэнли Уиттингемиз и Акира Ёсино. Разработка велась с конца 1970-х годов, а в 2019 году интернациональный коллектив получил за изобретение литий-ионных батарей нобелевскую премию по химии.
Устройство литий-ионных батарей довольно простое, а эффективность дает подбор уникальных материалов. Грубо говоря, у li-Ion батареи один электрод сделан из графита, а второй — из оксида кобальта. Разделенные полупроницаемой мембраной, электроды взаимодействуют с электролитом, богатым ионами лития.
Литий-ионные батареи оказались нужны везде — в только-только появившихся мобильных телефонах, ноутбуках, часах, калькуляторах и множестве других электронных устройств. Рынок таких девайсов начал бурно развиваться и если сейчас вы оглядитесь по сторонам, то обязательно увидите маленькое электронное устройство с Li-Ion батареей: смартфон, планшет, смарт-часы, калькулятор, ноутбук или беспроводную мышь.
Литий-ионные батареи сейчас переживают апогей своего развития, их все уменьшающийся вес и увеличивающаяся емкость позволяют строить на их основе даже средства передвижения: электро-самокаты, электро-велосипеды, моноколеса и гироскутеры.
Отдельно стоит упомянуть квадрокоптеры, которые совсем недавно появились на рынке. Их создание было невозможно без миниатюризации управляющей электроники и системы питания. Популярные модели могут держаться в воздухе около получаса, производя качественную видеосъемку.
Но прогресс не стоит на месте и в этом году стали появляться новости о создании атомных батарей со сроком службы в 20 и более лет. Представьте, как изменится рынок мобильной техники, если ее больше не надо будет заряжать.
Изобретение жидкокристаллических экранов
Современная мобильная техника немыслима без ЖК-экрана, который позволил кардинально уменьшить размеры и вес устройств. Еще каких-то 15-20 лет назад ЭЛТ-экраны удерживали лидирующие позиции на рынке ПК, мониторов и бытовых телевизоров, но сегодня на этом рынке безоговорочно царствуют ЖК-дисплеи.
А в мобильной технике и миниатюрной электронике — в наручных часах, калькуляторах, небольших информационных дисплеях, ЖК-экраны стали доминировать еще в 70-х годах прошлого века.
Основой ЖК-экранов является вещество цианофенил, которое, находясь в жидком состоянии, имеет свойства, присущие кристаллам. Первые описания подобных веществ сделал ученый Ф. Ренитцер еще в 1888 году, но никто не знал, как применить их свойства на практике.
В 1930 году ученые из британской корпорации Marconi получили патент на их промышленное применение, но рынок еще не был готов к этой революционной технологии. Как и в случае с другими важнейшими изобретениями, время между первыми работающими образцами и массовым появлением на рынке измеряется десятилетиями.
Только в 1960-х годах компания RCA представила прототип наручных часов с ЖК-экраном. Большой вклад в развитие ЖК-экранов внесла корпорация Sharp, выпустив первый в мире калькулятор CS10A с ЖК-экраном в 1964 году. А в 1976 году на рынке появился первый телевизор с ЖК-экраном диаметром 5,5 дюйма и разрешением 160х120 точек.
В 1980-е годы Sharp остается ведущим разработчиком ЖК-экранов, выпустив в 1987 году первый цветной дисплей диаметром 3 дюйма, основанный на технологии STN (Super-TwistedNematic), а в 1988 году — первый в мире цветной ЖК-дисплей диаметром 14 дюймов.
В 1990-х годах начинается бурное развитие рынка ЖК-экранов, изобретаются новые технологии, такие как IPS (англ. in-plane switching). Небольшие дисплеи понадобились везде — в мобильных телефонах, ноутбуках, видеокамерах и фотоаппаратах.
Сегодня ЖК-экраны окружают нас везде, где бы мы ни находились: телевизор, ноутбук, планшет, смартфон, смарт-часы и даже электронный термометр — везде стоит ЖК-экран. Переоценить их воздействие на мобильную электронику трудно — ведь они компактны, дешевы, позволяют создавать сенсорные экраны и потребляют совсем мало энергии.
На рынке сегодня доминируют три основные технологии изготовления ЖК-дисплеев: TN+film, IPS (SFT, PLS) и MVA. Каждая из технологий имеет свои достоинства и недостатки и, судя по всему, еще долго будут соседствовать на рынке.
Изобретение светодиодных экранов
Яркий свет огромных рекламных панелей, который окружает нас в городах, бегущие цифры на табло рейсов в аэропортах и железнодорожных вокзалов, огромные информационные экраны в биржах и на стадионах — это все светодиодные экраны. Уже мало кто помнит времена, когда все эти экраны и вывески создавались на базе громоздких и прожорливых ламп накаливания. Экономичные и недорогие светодиоды заняли рынок быстро и незаметно.
Первые упоминания о светодиодном эффекте были получены в 1907 году от британского экспериментатора Генри Раунда из компании Маркони Лабс. Он описал электролюминесценцию, которая происходит при прохождении тока в соединении металла и карбида кремния, выражающуюся в желтом, оранжевом и зеленом свечении.
И опять прошло почти полвека между изобретением и его первой практической реализацией. Только в 1962 году был выпущен светодиод красного цвета, который можно было использовать в производстве информационных табло. Разработал его ученый Ник Холоньяк для компании General Electric.
Но светодиоды оставались очень дорогими до 1970-х годов, когда их удешевление совпало с радикальным увеличением их яркости и появлением новых цветов свечения.
А в начале 1990-х годов исследователи из компании Nichia Chemical Industries изобретают недорогие диоды синего и белого цветов, за что впоследствии получили нобелевскую премию по физике.
Нельзя не упомянуть о важнейшей нише светодиодов — системах освещения. Светодиоды за последние 10 лет перевернули рынок систем освещения, вытеснив лампы накаливания и галогенные лампы из наших домов. Энергоэффективные диоды теперь стоят почти в каждой лампочке и уличном фонаре. Подсветка ЖК-экранов, лампочки в фонариках — практически любой источник света сегодня изготавливается с применением светодиодов.
Беспроводные сети — пара слов о Wi-Fi
Современный расцвет мобильной электроники был бы невозможен без удобной и надежной связи между устройствами. Сегодня эта роль лежит на Wi-Fi, самом популярном беспроводном стандарте связи. Это самая молодая технология из упомянутых, ведь стандарт Wi-Fi был разработан совсем недавно, в 1998 году, в лаборатории радиоастрономии CSIRO, в Австралии.
Максимальная скорость стандарта Wi-Fi 802.11a в 1999 году составляла внушительные для тех лет 54 Мбит/с. А сегодня, спустя 20 лет, в стандарте 802.11ax скорость доходит до 11 Гбит/с.
За какие-то 10 лет практически в каждой квартире появилась Wi-Fi-точка, которая позволяет нашим мобильным устройствам получать интернет на огромной скорости. Сложные онлайн-игры, видеосвязь, музыка, а тем более — видео высокой четкости на наших смартфонах, все это заслуга Wi-Fi-связи.
Итоги
Анализируя ключевые научные прорывы, которые перевернули рынок электронных устройств, сразу замечаешь два фактора, которые заметно влияют на итоговый результат.
Во-первых, это заметный временной интервал между изобретением и практическим внедрением технологии. Иногда проходит полвека, прежде чем гениальное изобретение начинает приносить плоды. Но, в последние годы этот интервал становится все короче, ведь научно-технический прогресс ускоряется.
А во-вторых, очень заметно такое влияние прорывов в разных областях науки и техники, что потом, спустя несколько десятилетий они, дополняя друг друга, позволяют создать совершенно новое устройство.
И смартфон, с которого, скорее всего, вы читаете этот текст — это и миниатюрные транзисторы в интегральных микросхемах, и мощная li-Ion батарея, и ЖК-дисплей, подсвеченный светодиодами, и Wi-Fi связь, позволяющая получать быстрый интернет без проводов.
Уберите из этой формулы что-то одно, и устройство уже не cможет существовать в том виде, к которому мы все привыкли.