اشتیاق من به هفت شی کوچک در قلب هر چیزی که می سازیم | مهندسی

به گزارش سرویس اخبار فناوری پایگاه خبری عصر فناوری ،

دبلیومن تقریباً پنج ساله بودم، با پدر و مادر و خواهرم در شمال برفی نیویورک زندگی می کردم. دهه 1980 بود و یک روز جلوی جعبه غذاخوری مستطیلی بزرگ مورد علاقه‌ام نشستم که با عکسی از ماپت‌ها در جلوی آن تزئین شده بود. این یکی مجموعه عظیمی از مداد رنگی های من را در خود جای داده است – بلند، کوتاه، ضخیم، نازک، در هر سایه موجود. مانند اکثر بچه ها، من به طور مداوم کنجکاو بودم و می خواستم “کشف” آنچه در داخل مداد رنگی هایم وجود دارد. بنابراین من کاغذی را که روی آنها پوشانده شده بود جدا کردم، سپس آنها را یکی یکی مقابل لبه تیز جعبه باز نگه داشتم و آنها را به دو نیم کردم. انتظار بزرگ من برای یافتن مداد رنگی بیشتر در داخل، نسبتاً کم شد. با این وجود من اصرار کردم.

وقتی کمی بزرگتر شدم و شروع کردم به نوشتن کلمات روی کاغذ با مداد، آنها را داخل یک تراش می چرخانم تا ببینم آیا میله خاکستری که برگه هایم را مشخص کرده بود، تمام بدنش را می گذراند. انجام داد. از آنجا به قلم رسیدم – به دور از مداد رنگی های ناامید کننده دوران کودکی ام، داخل قلم ها و توپ های توپ حاوی کارتریج های باریک و فنرهای مارپیچ بود که با قسمت بالایی که به صورت رزوه ای و پیچ مانند به بقیه قسمت ها متصل می شد. خودکار.

وقتی در هند بزرگ شدم، دیدم که تلویزیونم از هم جدا شده است تا درونیات گیج کننده ای را آشکار کند که تنها زمانی معنا پیدا می کرد که من در رشته فیزیک تحصیل کردم. در واقع، دلیل انتخاب من برای تحصیل در رشته فیزیک این بود که می خواستم اجزای سازنده جهان خود را درک کنم.

در اواخر سالهای تحصیلی، من مجذوب فیزیک اتمی و ذرات شده بودم و شیفته این ایده شده بودم که خود اتم، که زمانی تجزیه ناپذیر تصور می شد، سپس آشکار شد که از الکترون ها، پروتون ها و نوترون ها تشکیل شده است. که نوبت خود را روی سکوی “بلوک های سازنده اساسی ماده” قرار دادند، توسط کوارک ها جایگزین شدند. چه در آن زمان آن را فهمیدم یا نه، مأموریتی داشتم که بفهمم کارها چگونه کار می کنند.

این تلاش آغاز شد، از نظر عملی، با حرفه ای در مهندسی. من شش سال را به عنوان بخشی از تیم طراحی شارد گذراندم. بین فقدان زنان و رنگین پوستان در حرفه ام و علاقه من به کارم، صدها سخنرانی در مورد مهندسی در سرتاسر جهان انجام دادم که منجر به انتشار دو کتاب درباره سازه های نمادین و نحوه ساخت آنها شد.

پس از کاوش در مورد بزرگ در نوشته‌ام، تصمیم گرفتم به کوچک‌تر روی بیاورم. خواه این ماده ای باشد که جهان ما را می سازد، موجودات زنده بیولوژیکی، یا اشیاء ساخته دست بشر که ما اختراع کردیم، ترکیبات پیچیده از چیزهای کوچکتر و ساده تر تشکیل شده اند.

در درون همه چیزهای ساخته شده توسط انسان در اطراف ما، بلوک های ساختمانی اساسی وجود دارد که بدون آنها ماشین آلات پیچیده ما وجود نداشتند. در نگاه اول، آنها ممکن است غیر جالب به نظر برسند. اغلب کوچک و گاهی پنهان، حقیقت این است که هر یک از این عناصر یک شاهکار مهندسی خارق‌العاده با داستان‌های شگفت‌انگیزی است که به صدها، اگر نه هزاران سال پیش بازمی‌گردد.

این ایده‌ای است که الهام‌بخش کتاب من شد، جایی که من هفت عنصر را انتخاب می‌کنم که اساس دنیای مدرن را تشکیل می‌دهند – میخ، چرخ، فنر، آهنربا، عدسی، پمپ و ریسمان. آنها با هم طیف گسترده‌ای از نوآوری‌ها را از نظر اصول علمی زیربنایی، زمینه‌های مهندسی که لمس می‌کنند و مقیاس اشیایی که فعال کرده‌اند را در بر می‌گیرند. آنها همچنین شگفتی های طراحی هستند که تکرارها و اشکال مختلفی را پشت سر گذاشتند و همچنان ادامه دارند. همانطور که آنها تکامل یافتند و به روش های مختلف ترکیب شدند، پیچیدگی ماشین هایی که می توانستیم بسازیم به شکل یک اثر پروانه ای آبشاری از اختراع و نوآوری افزایش یافت. هر یک از این اشیاء ما را لمس کرده اند – البته آنها فناوری ما را ایجاد کرده و تغییر داده اند، اما همچنین تأثیر گسترده ای بر تاریخ، جامعه، ساختارهای سیاسی و قدرت، زیست شناسی، ارتباطات، حمل و نقل، هنر و فرهنگ ما داشته اند.

من این هفت شی را در اولین قرنطینه سال 2020 انتخاب کردم. من که در خانه محبوس شده‌ام، اجازه می‌دهم ذهنم آزادانه پرسه بزند، به دارایی‌هایم نگاه کنم و از نظر ذهنی (یا گاهی اوقات فیزیکی) آنها را تخریب کنم تا ببینم چه چیزی در درونم نهفته است. دوباره قلم توپ را دیدم و یک فنر، یک پیچ و یک کره گردان دیدم. مخلوط‌کنی که برای درست کردن غذای کودکم استفاده می‌کردم به چرخ دنده‌ها متکی بود که به نوبه خود بدون چرخ نمی‌توانست وجود داشته باشد. قبل از آن، زمانی که من شیر می دادم، یک پمپ سینه به شوهرم اجازه می داد که به دختر ما هم شیر بدهد. فرآیند IVF که من طی کردم به یک لنز برای دیدن چیزها در مقیاس سلولی متکی بود. ماسک‌های محافظی که در طول پیاده‌روی‌های کوتاه‌مان می‌پوشیدیم، و پزشکان را ایمن نگه می‌داشت، از الیاف بی‌شماری تشکیل شده بود که برای ساختن پارچه به هم پیچیده شده بودند. بلندگوی تلفن من که از طریق آن صدای خانواده و دوستانم را می شنیدم به آهنربا متکی بود.

حتی وقتی به اشیاء بزرگتر و پیچیده‌تر فکر می‌کردم – حفارها، آسمان‌خراش‌ها، کارخانه‌ها، تونل‌ها، شبکه‌های برق، ماشین‌ها، ماهواره‌ها و غیره – بارها و بارها به همان هفت نوآوری اساسی برگشتم. ما چیزها را به هم می پیوندیم: میخ. ما به چیزی نیاز داریم که بچرخد یا بچرخد: چرخ. ما به قدرت و فناوری نیاز داریم که بتواند آن را ذخیره کند: مطمئناً باتری، اما اساساً فنر. مغناطیس (و الکتریسیته) به ما این امکان را می دهد که چیزها را از راه دور دستکاری کنیم. لنز به ما اجازه می دهد با مسیر نور بازی کنیم. ریسمان ماده ای قوی به ما می دهد که انعطاف پذیر نیز هست. ما برای حرکت آب و زنده نگه داشتن ما، پمپ می کنیم.

اختراع یا کشف هر یک از این هفت قطعه مهندسی شامل یک فرآیند شکست و تکرار بود: داشتن نیاز، سپس آزمایش مواد، اشکال و اشکال مختلف، تا زمانی که چیزی کار کند. برای مثال، ساختمان‌ها، پل‌ها، کارخانه‌ها، تراکتورها، ماشین‌ها، تلفن‌ها، قفل‌ها، ساعت‌ها و ماشین‌های لباس‌شویی – در واقع، بیشتر چیزهایی که نیاز به قطعات فلزی برای اتصال به یکدیگر دارند – دارای میخ، پیچ، پرچ و پیچ و مهره هستند. آنها را با هم میخ در ابتدا برای اتصال قطعات چوب به یکدیگر استفاده می شد – برای ایجاد کشتی ها و مبلمان قوی تر. بعداً، پیچ در قدرت نگه‌داشتن میخ بسیار بهبود یافت، اگرچه ساختن آن بسیار سخت‌تر بود. سپس، هنگامی که ورق های فلزی نازک را می توان ارزان ساخت، نه میخ و نه پیچ برای هدف مناسب نبودند، و پرچ به وجود آمد. پرچ‌های کوچک در ظروف پخت و پز جای خود را به پرچ‌های بزرگ‌تر و قوی‌تر برای اتصال هواپیماها، کشتی‌ها و پل‌های فلزی دادند، قبل از اینکه مهندسان پیچ را اختراع کنند، ترکیبی از پرچ و پیچ، که محکم‌تر و نصب آن آسان‌تر بود. بلندترین آسمان‌خراش‌ها، طولانی‌ترین پل‌ها و عمیق‌ترین تونل‌ها توسط چنین پیچ‌هایی ثابت و محکم نگه داشته می‌شوند.

با این حال، تمام این تکامل به این معنی نیست که میخ اصلی منسوخ شده است. در واقع، میخ‌ها و تناسخ‌های متعدد آن‌ها، همگی به‌طور موازی با پیچ‌ها، پرچ‌ها و پیچ‌ها استفاده می‌شوند، هر کدام برای هدفی که مناسب‌تر است. و اینگونه است که طراحی تغییر می کند: گاهی اوقات ما قرن ها قبل از اختراع یک ماده یا فرآیند جدید از یک فناوری استفاده می کنیم یا متوجه می شویم که باید فناوری موجود را متناسب با آن تطبیق دهیم. در موارد دیگر، برعکس است: ما یک فناوری جدید مانند الیاف فوق العاده قوی Kevlar اختراع می کنیم و سپس اهدافی را برای آن پیدا می کنیم – در این مورد، جلیقه های ضد گلوله. برخی از این اختراعات به طور مستقل در نقاط مختلف جهان با طرح های بسیار مشابه مانند چرخ توسعه یافتند، اما برخی دیگر مانند پمپ بسیار متفاوت به نظر می رسیدند. و بنابراین، این اختراعات متولد شدند، سپس تغییر کردند و به روش های خود تکامل یافتند، و اغلب کاربردها و پیامدهای غیرمنتظره ای بسیار فراتر از هدف اصلی خود داشتند.

در حالی که ما مهندسی را به عنوان رشته ای پر از اشیاء بی جان و قطعات پیچیده فناوری می دانیم که اغلب احساس بیگانه یا فراتر از درک ما می کنند، در قلب مهندسی افراد هستند – کسانی که آن را ایجاد می کنند، کسانی که به آن نیاز دارند و از آن استفاده می کنند، کسانی که گاهی به طور ناخواسته به آن نیاز دارند. به آن کمک کنند.

وقتی به ریسمان فکر می‌کنم، به خیاط‌هایی در دلاور فکر می‌کنم که فرود روی ماه را تماشا می‌کردند و نگران نگه داشتن چمدان نیل آرمسترانگ بودند. مغناطیس اساس یک سیستم تلگراف استعماری را تشکیل داد که توسط پزشکی طراحی شده بود که جریان الکتریکی را از دستانش عبور می داد. یک محقق اسلامی سرانجام متوجه شد که ما چگونه می بینیم و درک ما از فیزیک نوری را متحول کرد، قرن ها قبل از اینکه نیوتن نشان خود را بگذارد.

و بنابراین، مهندسی جلسه علم، طراحی و تاریخ است. این در مورد نیاز و خلاقیت انسان است، در مورد یافتن مشکلات و ایجاد راه حل برای آنها به روش هایی که قبلاً انجام نشده است. این در مورد تلاش برای بهتر کردن زندگی مان است، اما دانستن این موضوع، برعکس، اختراعات ما در صورت عدم استفاده مسئولانه می توانند تأثیر مخربی بر جامعه داشته باشند. در اساسی ترین حالت، به طور جدایی ناپذیری با زندگی روزمره و بشریت پیوند خورده است. به اطراف خود نگاه کنید، و در مورد آنچه می بینید سؤال بپرسید: کنجکاوی دوران کودکی را دوباره شعله ور کنید. امیدواریم که این امر به شما انگیزه دهد تا دنیای پیچیده مهندسی را بررسی کنید و به درک بهتری از اجزای سازنده دنیای ما منجر شود.

مهره و پیچ و مهره: هفت اختراع کوچک که جهان را تغییر داد (به روشی بزرگ) توسط روما آگراوال (هودر، پوند22)، از guardianbookshop.com با قیمت 14.78 پوند در دسترس است

این محتوا از سایت های خبری خارجی بطور اتوماتیک دانلود شده است و عصر فناوری فقط نمایش دهنده است. اگر این خبر با قوانین و مقررات جمهوری اسلامی مناقات دارد لطفا به ما گزارش کنید.

منبع

درباره ی asrf_admin

مطلب پیشنهادی

جذب کربن احتمالاً برق را گران‌تر می‌کند

به گزارش سرویس اخبار فناوری پایگاه خبری عصر فناوری ، یک تحلیل جدید هشدار می …