История технических инноваций

В результате взаимодействия произошла интеграция медицины и спортивной науки, выделился отдельный раздел - спортивная медицина, являющийся полигоном для испытания технических и медицинских инноваций перед его массовым внедрением.

Темы для докладов и рефератов

Физика лыжного бега.

Трение - враг и друг спортсмена.

Борьба с сопротивлением воздуха в спорте.

Как работает фотофиниш.

Техническое оснащение современного стадиона.

Энергетика марафонца.

Снаряжение летающего лыжника.

Современный гоночный велосипед.

Электроника на службе спорта.

История гонок «Формула-1».

Технические средства современного туриста.

Простые механизмы в арсенале альпиниста.

Технические виды спорта - полигон инноваций.

Техника в современной рыбалке.

Дискуссии

Есть ли пределы физических возможностей человека?

Литература

Колтовой Александр. Высокий футбол / Вокруг света. №6. 2006.

4.5 Образование

Мозг, хорошо устроенный, стоит больше, чем мозг, хорошо наполненный.

Монтень

Время, место	Событие
2 в. до н.э., г. Пергам, Малая Азия	Изобретение пергамента
2 в. до н.э., Китай	Изобретение бумаги
1436 г., Германия	Иоганн Гутенберг изобрёл книгопечатание
1651 г., 13 февраля, Венгрия	Ян Амос Коменский осуществляет реформу трансильванских школ в Верхней Венгрии, в городе Шарош-Патак началось преподавание по новой системе, названной классно-урочной
1564 г., 1 марта, Россия	Первая русская печатная книга «Апостол», выпущенная Иваном Фёдоровым
1946 г., США	Выпуск Д.П. Эккертом и Д.У. Моучли первой электронно-вычислительной машины «ЭНИАК»
1969 г., США	Заработала компьютерная сеть ARPANET - прообраз современной всемирной сети INTERNET
1982 г., Сенегал	Под руководством американских ученых Сеймура Пейперта и Николаса Негропонте был запущен проект, направленный на обучение школьников из бедных районов с помощью компьютеров
1990 г., Австралия	Впервые в мире опробовано использование школьниками индивидуальных ноутбуков в обучении в частной школе Methodist Ladies College города Мельбурна

Школа самым тесным образом связана с развитием техники, и даже не потому, что в школе используются электрические лампы и компьютеры. Эта взаимосвязь значительно глубже и важнее. Школы в их современном варианте для массового обучения всех без исключения детей обязаны своим появлением промышленной революции. На ранних этапах развития промышленности, когда технология была примитивной, а рабочие обладали низкой квалификацией, не было потребности в образованных кадрах. Но развитие промышленности в широких масштабах потребовало расширения системы образования для подготовки квалифицированных работников, которые могли бы выполнять новые, более сложные виды деятельности - например, работу электротехников или инженеров. В странах, конкурирующих между собой в борьбе за мировой рынок, быстро осознали, что превосходство в промышленном развитии тесно связано с более высоким уровнем образования. Вскоре во многих странах мира стали совершенствоваться системы образования. Развитие школ и системы образования, в свою очередь, стимулирует технический прогресс в той или иной стране.

Любые значительные технические инновации тут же отражаются на требованиях к системе образования. Внедрение компьютерной техники во все сферы человеческой жизни привело к необходимости введения такого предмета как «Информатика». Экологические последствия индустриального развития требуют изучения экологических аспектов в разных учебных дисциплинах.

Гонка вооружений потребовала подготовки большого количества специалистов в области ядерной физики, химии, математики и т.п.

Технический прогресс не остается в долгу, технические инновации приходят в школу и стимулируют развитие образования. Рассмотрим технические аспекты развития образования.

Их можно разделить на две основных группы.

К первой относятся те технические инновации, которые связаны с улучшением бытовых условий в школах и напрямую не связаны с учебным процессом. К таким техническим инновациям современной эпохи можно отнести: электрическое освещение, центральное отопление, системы пожарной сигнализации и оповещения, центральную канализацию, вентиляцию, электроплиты, холодильники и другую необходимую в школьных столовых технику.

В последнее время в школах стали появляться новые технические устройства: электронные пропускные системы, камеры слежения.

Конечно, можно хорошо учиться и при свете свечи в холодном, неотапливаемом помещении. И можно легко обойтись без электронной проходной. Но все же комфортные и безопасные условия учебы являются одним из самых главных требований к школе, предъявляемых родителями и государством.

Вторая группа технических инноваций затрагивает сам процесс обучения, так как определяет изменения средств представления, хранения и переработки информации. Такие инновации встречаются значительно реже (за всю новейшую историю их было две: сначала изобретение книгопечатания, а затем компьютеров), но зато они кардинальным образом меняют весь процесс обучения.

К таким изобретениям стоит отнести изобретение пергамента и бумаги. Ученики получили практическую возможность фиксировать сказанное учителем, а не запоминать это тут же наизусть, как было раньше.

Массовая школа и классно-урочная система были придуманы великим чешским философом, ученым, педагогом, Яном Амосом Коменским. Вместе с первой информационной революцией, связанной с изобретением книгопечатания, эта система оказала, пожалуй, решающее воздействие на увеличение темпов научно-технического прогресса.

Эта школа, созданная в XVII веке, продолжает существовать и до настоящего времени. В классическом варианте учитель объясняет ученикам на уроке то, что необходимо запомнить, а дома ученик самостоятельно по имеющемуся у него учебнику повторяет и запоминает изученное.

Прогресс в школе зримо проявлялся в техническом совершенствовании самого главного классного атрибута - школьной доски.

В XIX веке у каждого школьника была отдельная доска для записей, сделанная из гладкого серовато-чёрного аспидного сланца. Писали на них грифелем, а стирали записи тряпочкой. Впоследствии для удобства объяснения учебного материала стали применять одну большую доску на весь класс.

Затем появились доски, на которых стали писать белым или цветным мелом. Они оказались настолько удачными, что используются в образовательных учреждениях до сих пор. Их изготавливают из дерева, стекла или металла и покрывают обычно чёрной, тёмно-зелёной или коричневой краской.

Позже появились пластиковые доски, доски с раздвижными или распашными частями, но принципиальных изменений они не имели. Правда, в наше время стали использоваться маркерные доски, основное отличие которых от традиционных досок заключается в том, что на них пишут не мелом, а специальным фломастером.

Существует еще одна альтернатива: флип-чарты. Это подобие огромного блокнота - большие бумажные листы скреплены специальной прижимной планкой. Исписанный верхний лист отрывается или заменяется на новый. На таких устройствах можно писать не только специальным маркером, но и обычной ручкой или карандашом. Но понятно, что в условиях массовой школы использование такого принципа слишком дорого и хлопотно.

Появление компьютера и глобальных информационных сетей привело не только к возможности создания интерактивных досок, реагирующих на касание специальным прибором (стилом) или даже рукой. Внедрение компьютера привело к изменению самой многовековой системы. Зачем запоминать какую-то информацию, если в любой момент ее можно найти в Интернете? Зачем учиться решать какие-то проблемы и задачи, если всегда можно попросить помощи на разных форумах и чатах?

В 1982 году в Сенегале под руководством американских ученых Сеймура Пейперта Николаса Негропонте из лаборатории коммуникаций Массачусетского технологического института был запущен проект, направленный на обучение школьников из бедных районов с помощью компьютеров. Эксперимент, построенный на освоении языка программирования Logo, показал свою успешность.

Компьютерные классы в школе - только первые ласточки грядущих кардинальных изменений в системе образования.

Все больше сторонников приобретает модель электронного обучения («модель 1:1», eLearning 1:1) - это ситуация обучения, в котором основным инструментом обучения школьника является компьютер (ноутбук или нетбук), а в качестве методов обучения используются технологии и сервисы сетевого взаимодействия, информационного поиска и создания цифровых объектов. Оптимальным вариантом реализации модели является тот, при котором в распоряжении каждого учащегося и каждого учителя имеется собственный портативный компьютер, связанный с компьютерами других учащихся по беспроводной локальной сети, имеющий доступ к школьному или классному серверу (роль последнего может выполнять компьютер учителя) и выход в Интернет.

Инициатива по созданию и внедрению в образовательную практику недорогих, но функциональных портативных компьютеров была представлена мировому сообществу на Мировом саммите по созданию информационного общества, который прошел в ноябре 2005 года в Тунисе. Говоря о важности этого начинания, генеральный секретарь ООН Кофи Аннан подчеркнул: «Попадая в руки детей, эти надежные и многофункциональные компьютеры помогут им быть более вовлеченными в учебный процесс. Благодаря им, дети смогут осваивать учебный материал не зубрежкой, а через практику. Изменится и само образование - с их помощью дети смогут учиться друг у друга».

Первые попытки организовать среду, в которой ученик был бы не привязан к стационарному компьютеру, а мог перемещаться с ним как внутри школы, так и за ее пределами, начались практически в то же время, когда стали доступны портативные компьютеры.

Впервые в мире использование школьниками индивидуальных ноутбуков в обучении было опробовано в Австралии, в частной школе Methodist Ladies College в Мельбурне в 1990 году. Инициатором и идейным вдохновителем этого проекта стал австралийский ученый, один из первопроходцев в области информатизации образования Гэри Стейджер. Проект начался всего через год после выпуска первой коммерческой модели компьютера, которая обладала ключевым для данного типа устройств качеством - портативностью. Ноутбуки, которые на тот момент были весьма дорогими устройствами, были приобретены для каждого из двух тысяч учащихся на средства родителей. В результате школа с гордостью смогла назвать себя первой в мире «ноутбук-школой». И, хотя ни о подключении компьютеров учащихся к Интернет, ни о создании пакета образовательных программ по всем предметам школьного цикла на тот момент мечтать не приходилось, при анализе итогов эксперимента были отмечены такие его результаты, как «повышение мотивации и увеличение самостоятельности учащихся и, в конечном итоге, улучшение их успеваемости».

Таким образом, на уроке уже нет необходимости конспектировать учебный материал, так как он может быть скопирован на ноутбук. Сам урок уже вовсе не обязательно подразумевает сбор всех учеников в одном месте и в одно и то же время и поэтому перестает быть уроком.

Но функции школы при этом не меняются: она по-прежнему должна дать человеку не только знания и умения, но опыт социального общения и морально-нравственные ценности. Поэтому роли учителя и товарищей по учебе по-прежнему остаются для подрастающего человека очень важными.

Темы для докладов и рефератов

Изменения школьной доски.

Формула будущей школы: «1+1 (ученик-ноутбук)».

Обзор современных обучающих программ для школы.

«Умное» здание современной школы.

Системы наблюдения и контроля в образовательных учреждениях.

Школьные сайты.

Дистанционное образование.

Дискуссии

Какой будет школа будущего?

Литература

Богданов В.В. История школьных вещей. - СПб.: КАРО, 2003.

Усенков Д. Метаморфозы классной доски // Наука и жизнь. - 2007. - №2.

www.education-world.com/a_issues/chat/

www.blurtit.com/

www.olpcnews.com/people/negroponte/

4.6 Искусство

Цивилизация - это власть над миром;

культура - любовь к миру.

Антоний Кэмпиньский

Время, место	Событие
800000-600000 лет назад	Наскальные рисунки, каменные скульптуры
3000 лет до н.э., Египет	Изобретение папируса
2 в. до н.э., Китай	Изобретение бумаги
1822 г., Франция	Жозеф Нисеф Ньепс получил первую фотографию
1839 г., Франция	Луи-Жак Манде Дагер опубликовал способ получения изображения на медной пластине, покрытой серебром
1840 г., Англия	Уильям Генри Фокс Тальбот изобрёл способ получения негативного фотографического изображения, который назвал калотипией
1861 г., 17 мая, Англия	Джеймс Клерк Максвелл получил первое в мире цветное изображение на основе фотографического метода
1877 г., 20 июля, Франция	Инженер-самоучка Эмиль Рейно представил публике первый мультипликацинный ролик
1877 г., 30 апреля, Франция	Шарль Кро предложил устройство для записи и копирования звука
1877 г., США	Эдисон изобрел фонограф - прибор для записи звука
1878 г., Россия	Создание гибкой светочувствительной плёнки фотографом И.В. Болдыревым
1893 г., Россия	Инженер Иосиф Тимченко изобрел проектор и камеру, снимающую на перфорированную пленку
1895 г., 28 декабря, Франция	Братья Огюст и Луи Люмьер продемонстрировали широкой публике «синематограф»
1896 г., Франция	Продемонстрирован первый фильм - «Прибытие поезда на вокзал Ла-Сиоты»
1896 г., 4 мая, Россия	Показ первого российского документального фильма
1896 г., США	Эмиль Берлинер придумал записывать звук на эбонитовые пластинки и воспроизводить его с помощью устройства, названного граммофоном
1898 г., Дания	Вальдемар Паульсен запатентовал принцип магнитной записи звука
1922 г., 17 сентября, Германия, Берлин	Впервые в мире показан звуковой фильм
1927 г., 6 октября, Германия, Берлин	Премьера звукового кино «Певец Джаза»
1934 г., США	Вышел первый цветной фильм под названием «La Cucaracha»
1935 г., Германия	Фирма AEG стала выпускать первые магнитофоны
1948 г., США	Выпущены виниловые пластинки для звуковой записи звука
1952 г., Англия, Кембридж	Дугласом Энгельбартом создана первая компьютерная игра
1952 г., 11 ноября, США	Джоном Маллиом и Уэйном Джонсоном продемонстрирован пленочный видеопроигрыватель
1964 г., PHILIPS, Германия	Изобретение компактных магнитофонных кассет
1964 г., 24 июня, Великобритания	Проходит испытания бытовой видеомагнитофон, созданный Александром Понятовым
1981 г., Sony, Япония	Выпущена камера Sony Mavica, записывающая снимки на оптический диск
1984 г., Япония - Германия	Создан первый CD-плеер
1990 г., Sony, Япония	Выпущена первая полноценная цифровая камера Dycam Model 1 (Logitech FotoMan FM-1)

Наука совершает открытия в области природы, окружающей человека, а искусство - внутри его. Но общим между ними является то, что каждый из них влияет на мировосприятие людей. Совершенствование техники делает человека все более могущественным, но у этого могущества есть и обратная сторона: следствия допущенных ошибок становятся все более масштабными. Развитие техники требует от людей соответствующего увеличения их ответственности за свои действия, требуется человек, более тонко чувствующий окружающий его мир. А воспитание такого человека - это задача искусства. Таким образом, техника и искусство тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены: техника дает искусству новые средства, а искусство формирует нового человека, способного использовать новые технические возможности во благо себе и другим.

Еще в начале своего пути человечество пыталось выражать себя в искусстве, то есть создавать не только вещи утилитарного предназначения, но и для красоты. Естественно, что первые художники пользовались теми средствами, которые им были технически доступны. Первым материалом, как мы говорили в начале книги, был камень, поэтому совсем неудивительно, что первым из видов искусства была каменная скульптура. Камень нагревали, после чего обрабатывать его было значительно легче. Позже миниатюрные статуэтки стали вырезать из кости и лепить из глины. К этому жанру относятся палеолитические венеры - скульптуры женщин. Из глины так же создавали фигурки животных, которые пронзались оружием - таким образом охотники пытались увеличить свои шансы поймать на охоте зверя. Чем реалистичнее изображался зверь, тем эффективнее, как казалось ценителям этих скульптур, действовала магия.

Искусство, понятное только самому художнику, ценилось очень невысоко. Еще меньше при этом ценился сам художник. Наверное, с тех незапамятных времен и возникло стремление человека пытаться в своем творчестве максимально реалистично отображать окружающую его действительность.

Конечно, нельзя утверждать, что чем точнее произведение отображает реальность, тем оно лучше и ценнее. Но история явно свидетельствует о том, что появление новых технологий вызывает возникновение новых видов искусства, которые более точно воспроизводят окружающий нас мир, чем предыдущие. Например, открытие технологии плавления металлов дало новые материалы для скульптуры и более совершенные орудия для их создания. Выплавленный скифами бронзовый олень действительно похож на оленя, а мраморные скульптуры из Древней Греции настолько точно отображают внешний вид человека, что по ним можно изучать анатомию.

Древний Египет оставил нам огромные известняковые скульптуры, и туристов до сих пор радует и восхищает огромная скульптура Сфинкса.

Древний Китай дал жизнь фигуркам из нефрита и других драгоценных и полудрагоценных камней. Примерно к концу додинастического периода (3000 лет до н.э.) в Древнем Египте был изобретен способ создания папируса - полотна из одноименного растения. Папирус открыл новые горизонты перед живописью - он позволял рисовать красочные картины окружающего мира, при этом процесс был не настолько трудоемким, как создание раскрашенных барельефов Месопотамии или мозаик Крита. А малый вес свитков дал возможность искусству живописи достичь большей аудитории. Но папирус был недолговечен и требовал очень нежного отношения, да и цена на него была высокой. В 105 году до н.э. китайский чиновник Цай Лунь сделал официальный доклад императору о существовании технологии создания бумаги. С тех пор бумага стала распространяться по миру: первым некитайским центром развития бумажного производства стал Самарканд, далее в 800 году бумага появляется в Багдаде, в 1100 - в Каире, а в 1300 - в Венеции, первые бумажные мельницы появились в Испании в X веке, а уже через 100 лет в Толедо и Шативе вырабатывали бумагу столь высокого качества, что ее охотно покупали во многих странах. Скоро бумага превратилась в основной носитель информации. В начале XII века произведения некоторых итальянских поэтов были уже написаны на превосходной белой бумаге. В то время, как бумага сменяла дорогостоящий пергамент в качестве полотна для письма, холст сменял деревянные дощечки и пергамент в качестве полотна для живописи.

Сегодня трудно представить, чтобы Шекспир царапал пьесы гвоздем на бересте. А сатирические произведения Француа Рабле, весьма увесистые даже в бумажном варианте, в глиняных табличках были бы весьма и весьма громоздкими и не были бы прочитаны большим количеством народа и не стали бы столь популярными.

Наступает эпоха Возрождения, художники отходят от религиозных тем, а Джотто ди Бондоне в своих фресках дает начало перспективе изображения трехмерного пространства. Появляется жанр светского портрета и пейзажа. Художники используют камеры-обскуры для наиболее точного изображения реального трехмерного пространства в двухмерной плоскости.

В 19 веке появляется технология документального отражения реальности, значение которой для науки и искусства сложно переоценить. В 1822 году француз Жозеф Нисефор Ньепс делает официально первую в мире фотографию с помощью камеры-обскуры на оловянной пластинке, покрытой тонким слоем асфальта - «Накрытый стол». Изображения, полученные в камере-обскуре, он романтично называл «отражением видимого». К сожалению, отражение накрытого стола до нас не дошло, поэтому первым отражением видимого часто считается сохранившийся снимок «Вид из окна».

В связи с низкой светочувствительностью материала выдержка была очень длительной - равной световому дню, поэтому полученное отражение видимого требовало изрядной доли воображения, чтобы понять, что мы видим угол дома. Эти снимки назывались гелиограммами.

В 1829 году Ньепс подписывает десятилетний контракт о сотрудничестве с другим французом Луи-Жак Манде Дагером. Ньепс отослал Дагеру детальное описание своего процесса: информацию о гелиографии, объяснение подготовки пластин, сведения о пропорциях различных смесей, о растворителях для проявления изображения, о промывочных и фиксирующих процессах и т.п.

Далее Ньепс уже работал без особого рвения и успеха, чего нельзя сказать о Дагере, который в 1839 году опубликовал способ получения изображения на медной пластине, покрытой серебром. Изображение получалось хорошего качества, выдержка для его получения требовалась значительно меньше, но получать копии с этого изображения было нельзя. Свой способ получения фотографического изображения Дагер назвал без ложной скромности дагеротипией.

В 1840 году англичанин Уильям Генри Фокс Тальбот изобрёл способ получения негативного фотографического изображения, который назвал калотипией. В качестве носителя изображения Тальбот использовал бумагу, пропитанную хлористым серебром. Эта технология соединяла в себе не только высокое качество, но и возможность копирования снимков (позитивы печатались на аналогичной бумаге). Для получения фотопортрета надо было закрепить голову фотографируемого в специальных тисках для обеспечения полной неподвижности и посидеть зажатым таким образом около получаса, пока свет не оставит достаточный след на фотографической пластинке. Все же это было революцией, так как изображение получалось «само», а не опосредовано через человека - художника. Эта технология фиксации действительности оказалась удачной и развивалась до недавнего времени.

Первые фотоаппараты по размерам больше походили на шкафы, а для перевозки принадлежностей фотографа требовалась лошадь с телегой. Размеры фотоаппаратов и выдержка для съемки становились все меньше и меньше. Появилась возможность делать снимки движущихся людей, падающих капель и даже пули, пробивающей яблоко. Появился жанр документальной и научной фотографии и снимки навсегда запечатлели для потомков мгновения XIX и XX веков.

Правда, достаточно долго фотографии отказывали в праве называться искусством, называли ее будущим «убийцей» живописи. Но живопись осталась жить, а фотография превратилась в совершенно новое искусство - в художественную фотографию. И кто хотя бы раз видел шедевры этого искусства, уже никогда не скажет, что фотография лишь бесстрастное отражение действительности.

Галогенсеребряные фотоэмульсионные вещества в то время обладали чувствительностью только к одной, коротковолновой части видимого спектра. Поэтому они могли лишь фиксировать интенсивность падающего света одной длины волны, и не могли при этом отличать разные длины волн, поэтому цветная фотография была невозможной.

Первое в мире цветное изображение на основе фотографического метода получил известный английский физик Джеймс Клерк Максвелл 17 мая 1861 года. Для этого ему пришлось цветной бант поочередно сфотографировать через красный, синий и зелёный фильтры. Затем полученные черно-белые негативы просвечиваются тремя фонарями этих же цветов. Совмещение всех трех изображений и дает требуемое цветное изображение оригинала. Этот опыт Максвелл проделал для доказательства трехкомпонентной теории цветов и вошел в историю науки не только как основатель электродинамики, но и как автор первой цветной фотографии.

Позже была открыта спектральная сенсибилизация, которая позволила разным слоям цветной фотопленки проявлять чувствительность только к своей, строго определенной части спектра. Открытый Максвеллом трехцветный принцип получения всех цветов и позволил создавать цветные фотографии. Но процесс этот был сложным и достаточно дорогим. Еще 20 лет назад, каждый, кто смог получить хоть какую-то, пусть некачественную цветную фотографию, причислялся к немногочисленным мастерам, владеющим великим таинством получения цветной фотографии, неплохими материальными возможностями и избытком свободного времени.

Позже в сервисных центрах появились проявочные машины, сложный процесс цветной проявки и печати был автоматизирован, и все стали делать только цветные фотографии. Те романтические времена, когда процесс получения фотографии происходил в затемненных комнатах, стремительно ушли. Уже не нужно разводить реактивы, расстраиваться из-за засвеченной или слипшейся при проявлении пленки. Теперь каждый, взяв впервые фотоаппарат в руки, легко получит технически безупречную фотографию. И глядя на бесконечные одинаковые фотографии людей, позирующих на фоне моря, пальм машин или дивана, становится очевидно, что фотография - это настоящее искусство, в котором шедевр создать ничуть не проще, чем в живописи или в музыке.

По-настоящему массовой фотография стала тогда, когда изображение стало цифровым. Изменилась сама стратегия фотосъемок - теперь уже не надо делать снайперский «фотовыстрел» на такие дорогие и до обидного немногочисленные кадры пленки (как правило, их было 36). Теперь можно пулеметной очередью снимать всё и вся, в надежде, что среди множества «холостых выстрелов» попадется что-нибудь достойное внимания.

А первый прообраз цифрового фотоаппарата был выпущен в 1981 году компанией Sony. Это была камера Sony Mavica с ПЗС-Матрицей, записывающей снимки на диск в аналоговом сигнале. Но главным было то, что пленка для этого аппарата уже не требовалась. Первой полноценной цифровой камерой стала Dycam Model 1, известная также под именем Logitech FotoMan FM-1. Она появилась в 1990 году и была уже полностью цифровой. Принцип работы цифровой камеры заключается в фиксации светового потока матрицей и преобразования этой информации в цифровую форму. Камера была чёрно-белая (256 градаций серого), имела разрешение 376Ч240 пикселов и 1 мегабайт встроенной оперативной памяти для хранения 32 снимков, плохонький объектив с фиксированным фокусным расстоянием и, конечно же, возможность подключения камеры к компьютеру. Стоила эта камера около тысячи долларов и покупалась, естественно не фотографами, а «фанатами» - компьютерщиками. Сегодня уже все, даже профессиональные фотографы перешли на цифровую фотографию, что еще раз является свидетельством быстроты внедрения технических инноваций в наше время.

Как только появилась фотография, человеку тут же захотелось «оживить» картинку. Для этого необходимо решить несколько задач: создать гибкую светочувствительную плёнку, аппарат для получения ряда фотографий через короткие промежутки времени и проектор быстро сменяющихся изображений.

Первая гибкая светочувствительная негорючая плёнка была изобретена русским фотографом И.В. Болдыревым. Аппаратов для хронофотографической съемки было сконструировано достаточно много и все это произошло примерно в одно время - в 80-х годах XIX века. Среди них можно назвать: французских ученых физиолога Э. Марея (1882) и изобретателя О. ле Бернса (1888), английских изобретателей У. Фризе-Грина и М. Эванса (1889), русского фотографа В.А. Дюбюка (1891), немецкого фотографа О. Анщюца.

Отдельно отметим русского инженера Иосифа Тимченко, который в 1893 году изобрел не только камеру, снимающую на перфорированную пленку, но и проектор. Он снял несколько семейных сюжетов. Российское научное общество оценило продемонстрированный изобретателем аппарат, но спонсоров для дальнейшего продолжения работ не нашлось. Наверное, надо было показывать не аппарат, а осуществить демонстрацию фильма. Причем сюжет про семейный праздник явно не годился. В этом случае необходим триллер, леденящий душу и запоминающийся зрителю до конца его дней.

Именно такой «фильм ужасов» был снят и продемонстрирован широкой публике братьями Огюстом и Луи Люмьер. Премьера «синематографа» состоялась 28 декабря 1895 года, а в 1896 году ими был с успехом показан документальный короткометражный фильм - «Прибытие поезда на вокзал Ла-Сиоты», который считается самым первым фильмом в мире. Фильм произвел неизгладимое впечатление на зрителей, такого эффекта больше не имел ни один фильм, из всех снятых до нашего времени: зрители, принявшие поезд за настоящий, увидев, что он мчится прямо в зрительный зал, в ужасе вскочили и попытались бежать.

В России первый показ был организован 4 мая 1896 года в Санкт-Петербурге, затем в Москве и на Всероссийской ярмарке в Нижнем Новгороде. Первая отечественная полутораминутная киносъёмка была сделана фотохудожником А. Федецким в Харькове. Называлась она «Перенесение иконы Озерянской Божьей матери». Первым российским документальным фильмом стал «Вид харьковского вокзала в момент отхода поезда с находящимся на платформе начальством». Начальство, видимо, было снято для достижения того же эффекта, что и у братьев Люмьер - а именно, для вскакивания зрителей.

Освоив жанр триллера, братья Люмьер с успехом освоили новый жанр для кинематографа. Снятая ими первая комедия «Политый поливальщик» не оставляла равнодушным никого. Даже если кому-то фильм и не нравился, уйти с просмотра было невозможно в связи с его краткостью. Первые фильмы снимались на пленке длиной 15-20 метров, что прокручивалось аппаратом примерно за 1,5 минуты.

Но эпоха кинематографа уже началась. Происходит стремительное совершенствование съёмочной и проекционной техники, фильмов становится все больше, увеличивается их длина и качество. Становится очевидным, что родился новый, самостоятельный род искусства, обладающий своими собственными художественными средствами.

В 20-х годах XX века кино затмевает популярность театров, появляются первые кинозвезды, которых знает в лицо весь мир. Чарли Чаплин - одна из таких звезд мировой величины. Но если облик этих звезд был известен всем, то их голос для зрителей был совершенно не знаком, так как кино было немым!

Как оказалось, осуществить и воспроизвести запись голоса технически оказалось сложнее, чем «поймать» и сохранить изображение.

Первым звук «поймал» Томас Эдисон. За 18 долларов по его заказу был изготовлен цилиндр, покрытый оловянной фольгой, над ним находилась соединенная с мембраной игла, которая в зависимости от громкости и характера звука процарапывала определенной глубины канавку. Вращали цилиндр вручную.

В октябре 1877 года Эдисон пропел в рупор устройства песенку «У Мэри была овечка». Эта песня и стала первой звукозаписью. Новинку назвали фонографом.

Фонографы Эдисона выпускались вплоть до 1910 года. Но тиражировать эти звукозаписи было невозможно, поэтому певцы того времени могли быть уверены, что их песни не будут украдены, а зрители наслаждались только живым звуком, так как фонограмма была тихой, сопровождаемой большим количеством помех.

В том же 1877 году композитор и изобретатель Шарль Кро предложил другой, более перспективный способ звукозаписи: колебания мембраны процарапывать иголочкой на стеклянном диске, покрытом сажей, затем их фотографически переносить на металл и углублять способом химического травления. Это позволяло не только записывать звук, но и копировать эти записи. Свое предложение он отправил во Французскую академию наук заявку с описанием механизма. Эта идея получила дальнейшее развитие только в 1887 году. Американец Эмиль Берлинер применял химическое травление для углубления дорожки на цинковом диске, покрытом слоем воска. Весь процесс от записи до «проявки» и «закрепления» занимал всего полчаса. «Протравленные» диски играли и лучше, и громче. Прибор для их проигрывания получил название «граммофон». Первая грампластинка, теперь уже достояние истории, хранится в Национальном музее США в Вашингтоне. Вскоре с цинковых протравленных дисков научились делать негативные стальные матрицы и с помощью последних - штамповать эбонитовые граммофонные диски. Начался массовый выпуск аппаратов и пластинок.

В 1907 году один из служащих французской фирмы «Пате», Гильон Кэммлер, предложил упрятать рупор граммофона внутрь корпуса. Новое компактное устройство назвали по названию фирмы патефоном.

Изобретение, похоронившее грампластинки, было сделано ненамного позже изобретения граммофона, как можно предполагать, а почти одновременно с ним. Датчанин Вальдемар Паульсен запатентовал принцип магнитной записи еще в 1898 году, правда, вместо привычной теперь пленки он применил металлическую проволоку. На Всемирной Парижской выставке первый телеграфон (так называли поначалу это устройство) проигрывал голос императора Австро-Венгрии Франца Иосифа, и за эти заслуги перед Его Императорским Величеством Паульсен даже получил Гран-при.

В 1935 году первые магнитофоны стала выпускать немецкая фирма AEG. Кардинальным шагом к повышению качества звука стало предложенное немецкими учеными подмагничивание пленки переменным током во время записи сигнала. Ленты с магнитофонными записями назывались бобинами, а магнитофоны, соответственно, получили название бобинных. Магнитофон был размером с системный блок персонального компьютера, имел массу втрое большую и составлял гордость владельца до 1990 годов.

В 1948 году, спасаясь от растущей конкуренции со стороны магнитофонов, фирма грамзаписи «Колумбия» разработала виниловую «долгоиграющую» пластинку. Новый материал позволил уменьшить размер канавок, тем самым уплотнив запись. Скорость вращения новых пластинок была 33 целых и 1/3 оборота/мин, что позволяло делать 30-минутные записи на каждой стороне пластинки. Это еще на некоторое время отодвинуло воцарение магнитофонов, так как металлическая лента с записью звука была тяжелой, неудобной и, безусловно, проигрывала легким грампластинкам.

Победа магнитной записи обозначилась в 1964 году, когда фирма PHILIPS продемонстрировала миру компактную кассету, которая хоть и звучала несколько хуже пластинок, но была очень удобной и практичной по сравнению с бобинными гигантами. А с 1968 года начался серийный выпуск кассетных магнитофонов.

В 1979 году SONY выпустила первый компактный кассетный магнитофон WALKMAN, а к концу 1980-х уже продала их 50 млн., в 1992 году - 100 млн., в 1995 году - 150. Виниловые пластинки отошли в историю. Но век компактных кассетных магнитофонов оказался еще более коротким.

В 1972 году был создан 200-килограммовый цифровой гигант на базе профессионального видеомагнитофона: запись производилась на двухдюймовую ленту четырьмя вращающимися головками. Его особенностью было то, что частотный диапазон записываемого звука составлял от 20 до 20 000 Гц. Таким образом, уже тогда этот, казалось бы, доисторический аппарат 1970-х годов дошел до пределов возможностей человеческого слуха. Этот магнитофон стал активно применяться в студиях, на нем записывались мастер-ленты для грампластинок высшей категории качества. При таких размерах цифровые средства воспроизведения звука не могли угрожать индустрии магнитофонов.

В 1984 году создали первый CD-плеер, что означало быстрый закат магнитной записи звука. Действительно, к 1986 году уже продали 3 млн. плееров и 53 млн. компактов, в 1990 году - 9,2 млн. плееров и 288 млн. дисков. В мире сейчас больше 500 млн. CD-проигрывателей и больше 1 млрд. наименований компакт-дисков.

В 1998 году увидел свет первый портативный MP3 плеер, в котором информация хранилась не на диске, а в меньшей по размеру флеш-карте, изготовленной с применением полупроводниковых элементов памяти. Первый аппарат стоил немало, но современные устройства, по размеру равные небольшому брелоку, стоят очень дешево. И магнитофон окончательно переместился в музей техники к своим бывшим конкурентам - граммофону, патефону и проигрывателю.

Вернемся к синематографу на том этапе его развития, когда возникала проблема с синхронизацией изображения со звуком и недостаточная громкость звука. Первая проблема была решена путём записи звука и изображения на одном и том же носителе, т.е. на пленке. Для решения второй проблемы требовалось изобретение усилителя низкой частоты, что произошло лишь в 1912 году, когда кинематограф без звука настолько развился как отдельный жанр искусства, что стал самодостаточным «великим немым» и уже не нуждался в звуке.

Поэтому на изобретение звукового кинематографа в 1919 году кинокомпании не обратили никакого внимания. Действительно, зачем ломать целую индустрию и снимать дорогие звуковые фильмы только для людей, говорящих на каком-то одном языке, тогда как немое кино значительно дешевле и понятно всем? Но всегда находятся те, кто не внемлет здравому смыслу, и 17 сентября 1922 года в Берлине впервые в мире показывается звуковой фильм. Звуком в кинематографе еще не умели пользоваться, поэтому для оправдания его наличия в картине поначалу снимали исключительно музыкальные номера. Естественно, что игра на флейте не производит на зрителей-слушателей такого же впечатления, какое вызывает сцена обливания садовника холодной водой из шланга.

Лидирующие в технических инновациях компании разрабатывают самые перспективные, «лакомые» направления, оставляя остальным крохи со своего стола. Если по каким-то причинам возможность технической новинки оказывается недооцененной, она достается отстающим, которые получают шанс самим стать лидерами. Такой шанс не упустила компания Warner Brothers. В 1925 году она находилась на грани банкротства, и ей пришлось рискнуть и вложиться в звуковой кинопроект. В 1926 году Warner Brothers выпустила несколько звуковых фильмов, не получивших особого успеха у зрителей. Но компания была настойчивой - а что ей еще оставалось делать? И успех пришёл. Фильм «Певец джаза», снятый и озвученный компанией, стал популярным, а день его премьеры - 6 октября 1927 года стал днём рождения звукового кино. Отпечаток действительности стал еще более приближен к реальности.

Естественным продолжением этого процесса стало появление цветного кино. Первый «полноценно цветной», а не тонированный одним или несколькими цветами фильм под названием «La Cucaracha» вышел в 1934 году.

В настоящее время кино стало огромной киноиндустрией, значимой отраслью экономики, имеющей миллиардные обороты. Кинематограф, поначалу стремившийся копировать окружающий мир, стал настолько могущественным и влиятельным средством, что сам начал менять реальность, создавая стереотипы. Американцы, никогда не бывавшие в России, насмотревшись голливудских фильмов, начинают думать, что у нас все ходят в шапках - ушанках и непрерывно танцуют вприсядку под балалайку. И чтобы не разочаровать туристов, мы встречаем их ушанками и балалайками. Точно так же мы думаем, что ковбои - мужественные герои, едущие неизвестно откуда и неизвестно куда, которые от скуки восстанавливают справедливость и наказывают злодеев. Люди начинают одеваться, как их любимые герои, поступать, как они, и даже думать как они. Тогда как настоящие ковбои - обыкновенные пастухи, очень далекие от своих голливудских прототипов. Киношный мир прорвался в настоящий. Появление в 1950-х годах стереокинематографа, 3D-фильмов, имитирующих третье измерение, уже принципиально ничего не изменило.



20 июля 1877 года во Франции, инженер-самоучка Эмиль Рейно представил публике первый праксиноскоп - прибор, способный оживлять нарисованные картинки. Так появилась мультипликация - еще один совершенно новый вид искусства, рожденный техническим прогрессом. Как видно, «мультики» появились даже раньше кинематографа, но популярность они получили позже, когда смогли решить две противоположные задачи: с одной стороны, создать фантастический мир, не существующий в действительности, а с другой стороны, показать этот мир как можно более реалистично.

Новый скачок технического прогресса, связанный с появлением компьютеров и всемирной паутины Интернет, вызвал к жизни новый жанр, экономическое, психологическое, глобальное значение и влияние которого на человечество еще только предстоит осмыслить - это компьютерные игры.

Первая компьютерная игра была создана в стенах Кембриджского университета в1952 году Дугласом Энгельбартом, который позже в 1968 году еще и придумал компьютерную мышь. Первая в мире компьютерная игра симулировала полет ракеты, а вместо монитора был экран осциллографа, поэтому правильнее будет называть эту игру не компьютерной, а электронной. В 1962 году Стив Расселл изобрел SpaceWar (Космические войны). Стоит сказать, что эта игра, SpaceWar, стала первой, которая была предназначена именно для компьютера.

Игроку современных компьютерных игр сложно понять восторг своих предшественников от наблюдения размытого пятна на экране осциллографа.

Теперь зритель получил качественно новую возможность - он больше не пассивный наблюдатель, а полноправный участник и житель этого искусственного мира, он может его менять, влиять на ход событий, взаимодействовать с другими персонажами, часть из которых управляется машиной, а часть - другими людьми. Лучшие сценаристы создают сюжеты, лучшие художники пишут пейзажи этих виртуальных миров и внешний облик его обитателей, лучшие композиторы сочиняют для них музыку, лучшие физики и математики создают «движки» - модели физических процессов. Тысячи людей со всего мира одновременно в режиме реального времени участвуют в космических битвах или в баталиях древнего мира. Компьютерные игры уже сегодня являются индустрией, доходы от которой начинают превышать доходы от производства кино. Но это - только начало!

Появляются все новые технические устройства, позволяющие усилить иллюзию реальности искусственного мира. Например, очки виртуальной реальности - принцип их действия заключается в следующем: на экран выводится изображение для одного глаза в тот момент, когда очки затемняют другой, показывая поочередно для каждого глаза свое изображение, создавая иллюзию трехмерности изображения на экране.

VR-шлем позволяет не только сделать изображение трехмерным, но и меняет картинку в зависимости от поворота головы, VR-перчатки - отслеживают движения пальцев, позволяя с большой точностью двигать ими в виртуальной реальности, VR-костюм - состоит из облегающего одеяния, отслеживающего движения всего тела.

Логическим завершением всего процесса будет непосредственное воздействие техники на нервные окончания или участки самого мозга, ответственные за органы чувств. И тогда виртуальная реальность чувственно уже совсем ничем не будет отличаться от реальности и станет для игрока полностью ей идентичной. Для искусства открываются новые горизонты - проектирование не только зданий и ландшафта, но целых миров и вселенных с содержимым, существование которого в нашем мире невозможно. Человек станет творцом и повелителем множества миров.

Существует опасность того, что цивилизация «закуклится» в собственных виртуальных мирках и утратит интерес к миру реальному. Что ж, поживем - увидим. Как правило, Человечество оказывается более живучим и мудрым, чем от него этого ожидают…

Темы для докладов и рефератов

Как получали фотографии наши папы и деды.

Использование фотографии со сверхмалой выдержкой в науке.

Документальная фотография.

Техника видеомонтажа в кинематографе.

Исследование физических закономерностей, реализуемых в компьютерных играх.

Технология 3D.

Современные технологии создания звука.

Светотехника в театре.

Механика театральной сцены.

Современные формы искусства.

Будущее кино.

Научная фантастика - прогноз будущих инноваций и их социальных последствий.

Дискуссии

Виртуальный мир - убежище «страусов»?

Литература

Сергеев, Александр. Видеоблоггинг - синтез трех начал / Вокруг света. №10. 2006.

http://fdstar.com/2008/10/17/pro_istoriyu_zvukozapisi.html - Про историю звукозаписи

http://www.izobret.ru/index.php? partition=inventions&letter=%C2&id=146 - Истории изобретений.

4.7 Гонка вооружений

Благодаря прогрессу мир стал так тесен, что все народы оказались на расстоянии выстрела друг от друга.

«20 Quips & Quotes»

Время, место	Событие
1896 г., 1 марта, Франция	Открытие явления радиоактивности А. Беккерелем
1898 г., Франция	П. и М. Кюри открыли радиоактивный элемент радий
1902 г., Англия	Э. Резерфорд разработал теорию радиоактивного распада
1905 г., Германия	А. Эйнштейн сформулировал принцип эквивалентности массы и энергии
1911 г., Англия	Э. Резерфорд открыл атомное ядро
1913 г., Дания	Н. Бор разработал теорию строения атома
1919 г., Англия	Э. Резерфорд наблюдал искусственное превращение ядер
1920 г., 21 января, Россия	Первое заседание Атомной комиссии в Петрограде
1922 г., Россия	И.Я. Башилов разработал и внедрил в заводском масштабе технологию получения препаратов радия, урана и ванадия
1925 г., 27-30 апреля, Россия	Первое Всесоюзное совещание по редким элементам
1932 г., Англия	Дж. Кокрофт и Э. Уолтон экспериментально подтвердили теорию эквивалентности энергии и массы
1932 г., СССР	И. Иваненко выдвинул гипотезу о строении атомного ядра из протонов и нейтронов
1933 г., Франция	И. и Ф. Жолио-Кюри получили искусственные изотопы
1934 г., Италия	Э. Ферми использовал нейтроны для бомбардировки атомного ядра
1937 г., Франция	И. Кюри открыла деление ядер урана под действием медленных нейтронов
1938 г., Германия	Ган и Штрассман открыли цепное деление ядер урана
1939 г., Швеция	Л. Мейтнер объяснила процессы цепного деления ядер урана
1939 г., СССР	Г.Н. Флёров и К.А. Петржак открыли явление самопроизвольного распада урана
1939 г., 18 марта, США	Э. Ферми встречается с группой военно-морских технических экспертов и пытается убедить их в необходимости работ по созданию атомного оружия
1939 г., апрель, Германия	Письмо П. Хартега и В. Грота военному руководству Германии о возможности создания атомной бомбы
1939 г., июнь, Германия	Организован полигон Куммерсдорф под Берлином для сборки реактора
1939 г., июль, США	Ю. Вигнер, Л. Сциллард встречаются с А. Эйнштейном и убеждают его написать письмо американскому президенту Рузвельту о возможности создания атомной бомбы
1939 г., 2 августа, США	А. Эйнштейн пишет письмо американскому президенту Рузвельту о возможности создания бомбы очень большой разрушительной силы
1939 г., 11 октября, США	А. Сакс передаёт письмо А. Эйнштейна Рузвельту и убеждает его начать работы над ядерным оружием
1940 г., 7 сентября, США	Лоуренс в статье «Атом сдаётся» пишет о мощи «урановой взрывчатки» и предсказывает резкое изменение методов военных действий
1940 г., 20 февраля, США	Выделены первые субсидии (6 тыс. долларов) для закупки материалов для создания атомного орудия
1940-1941 гг., США	Заключено 16 контрактов на сумму 300 тыс. долларов
1941 г., июль, Англия	Начало атомного проекта «Тьюб Эллойз»
1942 г., 13 августа, США	Образован новый инженерный округ, утверждён комплекс инженерных, промышленных работ, созданы лаборатории, разведывательные отделы
1942 г., ноябрь, США	Начата стройка «атомного города» в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико)
1942 г., СССР	Г.Н. Флёров пишет письмо в Государственный комитет обороны о необходимости работ по созданию урановой бомбы
1942 г., осень, США	Оппенгеймер возглавляет атомный проект
1942 г., 2 декабря 15 ч 25 мин Чикагского времени, США	Запуск первого ядерного реактора под Чикагским стадионом
1944 г., лето, СССР	В Харькове возобновились ядерные исследования
1945 г., 16 июля 19 ч 30 мин среднеевропейского времени, США	В Аламогордо (пустыня Нью-Мексико) взорвана первая в истории Человечества атомная бомба
1945 г., г. Озерск, СССР	Начата постройка завода по получению оружейного плутония
1945 г., 6 августа 8 ч 15 мин 30 с бортового времени самолета ВВС США, Япония	Взрыв атомной бомбы над Хиросимой
1945 г., 9 августа 11 ч 02 мин. бортового времени самолета ВВС США, Япония	Взрыв атомной бомбы над Нагасаки
1946 г., 25 декабря 18 ч., СССР	Осуществлена управляемая цепная реакция деления ядер урана
1949 г., 29 августа, г. Семипалатинск, СССР	Взорвана первая советская атомная бомба РДС-1
1952 г., 1 ноября 7 ч 14 мин, США	Произведён первый водородный взрыв в Неваде
1953 г., 8 августа, СССР	Испытание первой водородной бомбы в г. Семипалатинске
1954 г., 27 июня, СССР	Вступила в строй первая в мире атомная электростанция в г. Обнинске
1961 г., 30 октября СССР	Над Новой Землей взорвана водородная бомба в 50 мегатонн, навсегда вошедшую в историю как самая мощная
1957 г., СССР	Спущено на воду в Ленинграде первое атомное гражданское судно - ледокол «Ленин»

Древний человек, для того чтобы выжить, должен был все время решать следующие жизненно важные для него проблемы: где укрыться от холода, дождя или жары; что поесть; и как сделать так, чтобы добытую еду не отобрал другой человек. В общем виде - это проблемы энергообеспечения, пропитания и обороны от себе подобных. Понятно, что все эти проблемы существуют в неразрывном единстве, и основная из них - проблема энергообеспечения: сельское хозяйство появилось потому, что выращивать овощи и выкармливать животных легче, т.е. энергетически более выгодно, чем собирать корни и охотиться в лесу. Конечно, ещё более энергетически выгодно отобрать еду у того, кто ее вырастил и выкормил. Но если тот, у кого собираются отобрать его имущество, может постоять за себя, энергетическая выгода уменьшается. Более того, он сам может отобрать или уничтожить еду и жилище нападавшего. При появлении ядерного оружия война утратила свой смысл: гарантированно гибнут обе конфликтующие стороны.

Но до сегодняшнего времени, когда мировое сообщество стало понимать бесперспективность решения проблем военным путём, Человечество прошло длинную череду бесконечных войн и конфликтов, кровопролитность которых всё время возрастала с ростом технического могущества человека. Поэтому, наряду с техническими инновациями, повышающими энергообеспеченность человека и уменьшающими его зависимость от капризов природы, мы вынуждены рассматривать и те изобретения, которые направлены на разрушение.

Сила и мощь государства до последнего времени определялась техническим оснащением его армии. Так было со времен Александра Македонского и Чингис-хана. И чем ближе к нашему времени, тем эта зависимость становилась более явной. Боевая мощь армий становилась все внушительнее, а последствия ее применения - все более разрушительными. Наконец, этот процесс дошел до своего логического завершения: разрушительные возможности противоборствующих сторон стали такими, что битва между ними неизбежно приведет не только к гарантированному взаимоуничтожению армий, но и всего живого на Земле. Военный конфликт стал невозможен. Противоборство переместилось в область накопления и совершенствования оружия, которое ни при каких условиях нельзя применять. Этот абсурдный с любой точки зрения процесс продолжался без малого 50 лет, и получил название «Гонка вооружений».

...