วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

�=.......,. Ts'1lulllh1uiawnw1 lls:otJ!nssu1aJE>A::>1u1rio'10s'1 i'm:l'i'l1'1]1 5Aq1llE>'111A'1A::>1Ul'9iitylE>'1E>1S08SSU �............ WQJU1n1SIE>'1tlls1'1luqA11snU1'9Ufi'1qAlSfl10 IE>'1�AS::>ISE>UA111SUflNIIUU1U

����� RfJOlll1'11�E>GJ11E>'1U4'10 ,uw:�a.i.::LLUJ.ll

OE>USE>OIAiE>'1A1U::>NriE>uqAainA

��ll!IP9 WA'1'11uROflNE>uud11t1:Tnw11ud '91n11fiu,j1,{Ju !ft\l�m,:l'l'ft:rrrr� 55aJu,n1s1E>'1ins01ucia1AiE>'1 nun,s1aun '1R1lii'11iiudu 1

=�..,... '91n:h:>d1AiE>'11lo

ISBN 978-974-484-292-3

I 1111 I I I

9 789744 842923

-

�.::

--�---

หนังสือ วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

ผู้เขียน ปิยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย © สงวนลิขสิทธิ์โดยส�านักพิมพ์สารคดี ในนามบริษัทวิริยะธุรกิจ จ�ากัด ห้ามการลอกเลียนไม่ว่าส่วนหนึ่งส่วนใดของหนังสือ นอกจากจะได้รับอนุญาต พิมพ์ครั้งที่ 1 ตุลาคม 2552 จ�านวนพิมพ์ 4,000 เล่ม ราคา 150 บาท ข้อมูลบรรณานุกรม ปิยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย. วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์.--กรุงเทพฯ : สารคดี, 2552.

176 หน้า. 1. สิ่งประดิษฐ์. I. ชื่อผู้เขียน.

608 ISBN 978-974-484-292-3

คณะผู้จัดท�า บรรณาธิการเล่ม : ปณต ไกรโรจนานันท์ ผู้ช่วยบรรณาธิการ : นฤมล สุวรรณอ่อน ออกแบบปกและรูปเล่ม : ชาญศักดิ์ สุขประชา พิสูจน์อักษร : นวลจันทร์ ทองมาก ควบคุมการผลิต : ธนา วาสิกศิริ จัดพิมพ์ ส�านักพิมพ์สารคดี (ในนามบริษัทวิริยะธุรกิจ จ�ากัด) จัดจ�าหน่าย บริษัทวิริยะธุรกิจ จ�ากัด 28, 30 ถนนปรินายก แขวงบ้านพานถม เขตพระนคร กรุงเทพฯ 10200 โทร. 0-2281-6110 (อัตโนมัติ) โทรสาร 0-2282-7003 เพลต เอ็นอาร์ฟิล์ม โทร. 0-2215-7559 พิมพ์ โรงพิมพ์ฟิสิกส์เซ็นเตอร์ โทร. 0-2433-7704 ส�านักพิมพ์สารคดี ผู้อ�านวยการ : สุวพร ทองธิว ผู้จัดการทั่วไป : จ�านงค์ ศรีนวล ที่ปรึกษากฎหมาย : สมพจน์ เจียมพานทอง ผู้อ�านวยการฝ่ายตลาด/โฆษณา : ปฏิมา หนูไชยะ ผู้อ�านวยการฝ่ายศิลป์/ฝ่ายผลิต : จ�านงค์ ศรีนวล ผู้จัดการฝ่ายตลาด : พิเชษฐ ยิ้มถิน ที่ปรึกษาส�านักพิมพ์ : สุดารา สุจฉายา บรรณาธิการส�านักพิมพ์ : สุวัฒน์ อัศวไชยชาญ

AW1-7.indd 2

9/10/2009 16:08

จากสานักพิมพ ในยุคที่มนุษย์เราสื่อสารผ่านเครือข่ายที่เชื่อมโยงถึงกันเกือบทุกหนแห่ง ใคร จะนึกบ้างว่า โทรศัพท์มอื ถือเครือ่ งจิว๋ ทีถ่ อื อยูใ่ นมือนี้ ครัง้ หนึง่ บรรพโทรศัพท์ ของมันนั้นใหญ่โตพอ ๆ กับกระเป๋าเอกสาร จะโทรฯ ถึงใครสักครั้ง ก็ต้อง พะวงถึงสัญญาณที่มีไม่ครอบคลุมทุกพื้นที่ ยิ่งถ้ามองย้อนกลับไปในยุคที่ โทรศัพท์ “ใช้สาย” กันแล้ว เราจะต้องรูส้ กึ พิศวงว่า โทรศัพท์ทกุ วันนีไ้ ม่เพียง แต่ ใ ช้ พู ด คุย หากยัง ใช้ดูหนัง ฟัง เพลง หรือ แม้แต่เล่นอินเทอร์เน็ต นั้นมี วิวัฒนาการมาไกลเพียงใด นีเ่ ป็นเพียงตัวอย่างหนึง่ ของวิวฒ ั นาการอันน่าสนใจยิง่ ของสิง่ ทีม่ นุษย์ สร้างสรรค์ขึ้นจากมันสมอง ยังมีข้าวของเครื่องใช้อีกมากมายที่มนุษย์สร้าง ขึ้ น เพื่ อ อ� า นวยความสะดวกในชี วิ ต ประจ�า วั น และแต่ ล ะอย่ า งนั้ น ล้ ว นมี วิวัฒนาการทัง้ ด้านรูปร่าง การใช้งาน ฯลฯ ซึง่ น่าสนใจทัง้ นัน้ เช่น แบตเตอรี่ นาฬิกา กระดาษ เตารีด ชุดอวกาศ เครื่องคิดเลข รถยนต์ เป็นต้น ปัจจุบนั คงยากทีจ่ ะปฏิเสธได้วา่ หากขาดสิง่ เหล่านีไ้ ป เราก็อาจต้อง ด�าเนินชีวิตด้วยความขัดข้อง ดังนั้นเราจะไม่มาท�าความรู้จักวิวัฒนาการของ สิ่งที่ช่วยให้เราใช้ชีวิตได้สบายขึ้นเหล่านี้กันสักหน่อยหรือ ไม่แน่วา่ เมือ่ อ่านจบ คุณอาจได้แนวคิดดี ๆ ไปประยุกต์สงิ่ ของทีใ่ ช้ อยู่ให้เกิดวิวัฒนาการขึ้นมาบ้างก็ได้ ส�านักพิมพ์สารคดี

AW1-7.indd 3

9/10/2009 16:08

จาก เขียน วิวัฒนาการ หมายถึง การเปลี่ยนแปลงไปสู่สิ่งที่ดีขึ้น หรือเจริญขึ้น จาก สิง่ ง่าย ๆ ไปสูส่ งิ่ ทีย่ งุ่ ยากและซับซ้อนมากขึน้ ในลักษณะค่อยเป็นค่อยไปและ ใช้เวลานาน ค�าว่าวิวฒ ั นาการใช้ได้ทงั้ กับสิง่ มีชวี ติ และสิง่ ไม่มชี วี ติ อย่างการ ประดิษ ฐ์คิดค้นสิ่งของเครื่องใช้ของมนุษ ย์ซึ่งมีการคิดค้น ประดิษ ฐ์ และ ดัดแปลงสิ่งใหม่ ๆ ขึ้นมาเพื่ออ�านวยความสะดวกในการด�ารงชีวิตและตอบ สนองต่อความต้องการใช้งานในลักษณะต่าง ๆ ก็เป็นเรือ่ งทีม่ วี วิ ฒ ั นาการผ่าน กาลเวลามาอย่างยาวนาน สิง่ ประดิษฐ์หลายอย่างทีเ่ ราคุน้ เคยและใช้งานกันอย่างแพร่หลายใน ปัจจุบันอาจมีวัตถุประสงค์ในการผลิตแบบเดียวกันกับเมื่อครั้งที่มนุษ ย์เริ่ม คิดค้น แต่ววิ ฒ ั นาการของสิง่ ประดิษฐ์เหล่านีอ้ าจมีหลากหลายแง่มมุ ไม่วา่ จะ เป็นรูปร่างหน้าตา วิธกี ารและขัน้ ตอนการผลิต รวมทัง้ วัสดุทนี่ า� มาผลิต ซึง่ ข้อ จ�ากัดต่าง ๆ ในอดีตไม่ว่าจะเป็นทางด้านเทคโนโลยี และการเสาะหาแหล่ง วัตถุดิบ ล้วนเป็นสิ่งผลักดันให้สิ่งประดิษฐ์มีวิวัฒนาการ มีการเปลี่ยนแปลง เพื่อให้ใช้งานได้ง่าย สะดวก และเหมาะสมกับการด�าเนินชีวิตมากขึ้นเรื่อย ๆ หนังสือเล่มนี้ ได้รวบรวมเรื่องราวของวิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์ ต่าง ๆ ที่ล้วนอยู่ใกล้ตัวและมีการใช้งานกันอยู่ในการด�ารงชีวิตยุคปัจจุบัน ไม่ ว่ า จะเป็ น ยานพาหนะทั้ ง จั ก รยาน รถจั ก รยานยนต์ รถยนต์ รวมไปถึ ง อากาศยาน เช่ น เครื่ อ งบิ น หรื อ สิ่ ง ของเครื่ อ งใช้ ทั้ ง แบตเตอรี่ นาฬิ ก า เครื่องคิดเลข กระดาษ และเตารีด รวมถึงเรื่องเกี่ยวกับชุดอวกาศและ พลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งทุกเรื่องล้วนมีวิวัฒนาการยาวนานและน่าสนใจ ในระหว่างค้นคว้าข้อมูลเพื่อใช้ในการเขียน นอกจากผู้เขียนจะได้มี โอกาสเรียนรูเ้ รือ่ งของเทคโนโลยี การออกแบบ การใช้งานของสิง่ ประดิษฐ์ใน อดีตจนถึงปัจจุบันแล้ว ยังมีโอกาสเรียนรู้ประสบการณ์ แนวคิดของนัก ประดิษฐ์ในยุคต่าง ๆ รวมทั้งเกร็ดประวัติศาสตร์ สภาพชีวิตความเป็นอยู่

AW1-7.indd 4

9/10/2009 16:08

สภาพสังคม ภูมปิ ระเทศ การด�ารงชีวติ ของผูค้ นในอดีตจนถึงปัจจุบนั โดยผ่าน ทางข้อมูลและภาพประกอบ ซึง่ ข้อมูลเหล่านีม้ ปี ระโยชน์ในการน�ามาประยุกต์ ใช้ในชีวิตประจ�าวันของผู้เขียนและช่วยเปิดโลกทัศน์ มุมมองต่อโลก ต่อชีวิต ให้กว้างไกลขึ้นอีก ผู้เขียนจึงหวังอย่างยิ่งว่าหนังสือเล่มนี้จะมีประโยชน์ต่อผู้ อ่านทั้งในแง่ของการเรียนรู้เรื่องเทคโนโลยีและทั้งในแง่อื่น ๆ ที่ผู้เขียนกล่าว มาไม่มากก็น้อย สุ ด ท้ า ยนี้ ผู ้ เ ขี ย นทั้ ง สองขอขอบคุ ณ ดร. บั ญ ชา ธนบุ ญ สมบั ติ บรรณาธิการวารสารเทคโนโลยีวสั ดุ ส�าหรับแรงบันดาลใจและก�าลังใจในการ เขียนบทความตลอดมา ขอบคุณกองบรรณาธิการวารสารเทคโนโลยีวัสดุ ที่ช่วยอ่านและตรวจทานในช่วงที่บทความทยอยตีพิมพ์ในวารสาร ขอบคุณ ส�านักพิมพ์สารคดีที่ช่วยท�าให้หนังสือออกมาเป็นรูปเล่มที่สวยงามและน่าอ่าน เช่นนี้ ปิยวรรณ ปนิทานเต ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย กันยายน 2552

AW1-7.indd 5

9/10/2009 16:08

สารบัญ แบตเตอรี่ โรงไฟฟ้าขนาดพกพา 08 นา ิกา ประดิษฐกรรมเพื่อความเที่ยงตรง 22 กระดาษ วัสดุเบื้องหลังความเจริญของอารยธรรม 40 โทรศัพท์ พัฒนาการของรูปร่างในยุคแรกมาจนถึงยุคไร้สาย 56 เตารีด ของคู่ครัวเรือนส�าหรับคุณแม่บ้าน 69 ชุดอวกาศ ที่สุดแห่งเสื้อผ้าของมนุษย์ 84 เครื่องคิดเลข ย้อนรอยเครื่องค�านวณก่อนยุคดิจิทัล 96 นิวเคลียร์ พลังงานที่มีคุณอนันต์และโทษมหันต์ 113 จักรยาน จากขาถีบสู่ขาปั่น 129 รถจักรยานยนต์ วิวัฒนาการของจักรยานติดเครื่อง 140 รถยนต์ กับการเดินทางที่เพิ่งเริ่มต้น 150 เครื่องบิน จากว่าวสู่เครื่องเจ็ต 163 รู้จักผู้เขียน 175

06 AW1-7.indd 6

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:08

ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW1-7.indd 7

07 9/10/2009 16:08

แบตเตอรี่ โรงไฟฟ้าขนาดพกพา

ปัจจุบันเราอาศัยอยู่ในโลกที่ต้องพึ่งพาการท�างานของแบตเตอรี่ อย่างมาก ทัง้ นีเ้ พราะอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์แบบพกพาได้เข้ามา มีบทบาทในชีวิตประจ�าวันของเรามากขึ้นเรื่อย ๆ เช่น โทรศัพท์ มือถือ เครื่องเล่น MP3 คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก กล้องวิดีโอ ซึ่ง ล้วนต้องการแหล่งพลังงานภายในที่มีขนาดเล็กสามารถพกพา ได้สะดวก เพื่อให้สามารถใช้งานได้ทุกที่ทุกเวลาตามต้องการ แหล่ ง พลั ง งานขนาดเล็ ก ดั ง กล่ า วก็ ค งหนี ไ ม่ พ ้ น แบตเตอรี่ ที่ ปัจจุบันมีจ�าหน่ายอยู่ทั่วไป โดยมีความหลากหลายทั้งประเภท ขนาด และประสิทธิภาพการใช้งาน

08 AW8-55.indd 8

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:08

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ต่างต้องการพลังงานจากแบตเตอรี่

แบตเตอรี่คืออะไร

แบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานเคมีที่เก็บไว้ไปเป็น พลังงานไฟฟาได้ ประกอบด้วยเซลล์ตั้งแต่สองเซลล์ขึ้นไปมาต่อกัน ซึ่งอาจเป็นการต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนาน แบตเตอรี่แบบพื้นฐานที่มี ใช้กันทั่วไปประกอบด้วยแผ่นโลหะ ชนิดต่าง ๆ ท�าหน้าทีเ่ ป็นขัว้ บวกหรือแคโทด และขัว้ ลบหรือแอโนด มีสาร การต่อแบตเตอรี่กับมอเตอร์

ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW8-55.indd 9

09 9/10/2009 16:08

ละลายเกลือ กรด หรือเบสท�าหน้าที่เป็นสารอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กตรอน จะสะสมอยู่ที่ขั้วลบของแบตเตอรี่ ถ้ามีการต่อสายไฟเชื่อมระหว่าง มอเตอร์หรืออุปกรณ์ไฟฟาเข้ากับขั้วบวกและลบของแบตเตอรี่ก็จะเกิด ปฏิกิริยาเคมีท�าให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากขั้วลบผ่านสารอิเล็กโทรไลต์ มายังขั้วบวก และเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟาโดยตรง การไหลของอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจนกว่าอิเล็ก ตรอนทีข่ วั้ ลบจะถูกใช้หมดไป ถ้าปฏิกริ ยิ าเคมีดงั กล่าวสามารถย้อนกลับ ได้ ก็จะท�าให้เราสามารถประจุไฟเข้าไปในแบตเตอรี่ใหม่ได้

พัฒนาการของแบตเตอรี่

เมื่อ ปก่อนคริสต์ศักราช ชาวกรีกโบราณพบว่า การถูก้อนอ�าพัน กับผ้าไหมจะท�าให้ก้อนอ�าพันมีแรงดูดวัตถุที่มีน�้าหนักเบาเช่นเศษฟาง และขนนกได้ แต่พวกเขาไม่รู้ว่าท�าไมจึงเป็นเช่นนั้น จนกระทัง่ ศตวรรษที่ นีเ้ อง เราจึงเริม่ มีความเข้าใจเกี่ยวกับ กระแสไฟฟามากขึ้น และรู้ว่าการขัดถูท�าให้อิเล็กตรอนบริเวณผิวของ ผ้าไหมหลุดติดไปที่ผิวของอ�าพัน ท�าให้ผิวของอ�าพันมีประจุลบสะสมใน ปริมาณมาก จึงสามารถดูดวัตถุอื่นที่มีนา้� หนักเบาให้มาติดได้ ลักษณะ เช่ น นี้ เ รี ย กว่ า สภาพไฟฟาสถิ ต เนื่ อ งจาก ชาวกรีกเรียกอ�าพันว่า ท�าให้มีการตั้งชื่อไฟฟาในภาษาอังกฤษ ว่า เมื่อราว 2 ปก่อนคริสต์ศักราช มีการประดิษฐ์แบตเตอรี่ โบราณขึ้นใช้เป็นครั้งแรกที่เมืองแบกแดด เรียกว่า แบตเตอรี่แบกแดด มีลักษณะคล้ายไห ท�าจากดินเหนียว สูง 5.5 นิ้ว กว้าง นิ้ว มีจุกท�าด้วยยางมะตอย กลางจุกมีหลอดกลวงท�าจากแผ่น ทองแดงเสียบลงมาจนสัมผัสกับแผ่นทองแดงทีก่ น้ ไห ตรงกลางของหลอด ทองแดงยังมีแท่งเหล็กขนาดเล็กเสียบอยูด่ ว้ ย ก่อนใช้งานจะต้องเติมกรด น�้าส้มสายชูหรือน�้าองุ่น หมักลงไปเพื่อให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากท่อ ทองแดงผ่านไปยังแท่งเหล็ก เกิดกระแสไฟฟาซึ่งมีความต่างศักย์ไฟฟา

10 AW8-55.indd 10

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:08

ภาพจ�าลองแบตเตอรี่โบราณ ซึ่งพบที่เมืองแบกแดด

การทดลองกระแสไฟฟ้า จากขากบของกัลวานี

ประมาณ .5 2 โวลต์ สันนิษฐานว่าแบตเตอรี่นี้อาจใช้งานในทางการ แพทย์เพื่อระงับอาการปวด หรือใช้สา� หรับเคลือบผิววัสดุด้วยโลหะ หรือ ไม่ก็ใช้ประกอบพิธีกรรมทางศาสนา ในป ค.ศ. ลุยจี กัลวานี นักชีววิทยาชาว อิตาเลียนพบปรากฏการณ์การเกิดกระแสไฟฟาจากสิ่งมีชีวิต ขณะใช้มีดที่ท�าจากเหล็กกล้าช�าแหละกบที่แช่อยู่ ในน�้า เกลือ เมื่อมีดเหล็กสัมผัสกับตะขอทองเหลืองที่ใช้ตรึงขากบให้อยู่กับที่ ก็เกิดกระแสไฟฟาไหลผ่าน ท�าให้ขากบที่ตายแล้วกระตุก ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW8-55.indd 11

11 9/10/2009 16:08

โทร ัพท

พั นาการของรปราง นยุคแรกมาจน งยุคไรสาย

หากไม่มีโทรศัพท์ โลกของเราจะเป็นอย่างไรบ้าง โลกคงดูเหมือนหมุนช้าลง เพราะความคิดถึงต้องเดิน ทางผ่านตัวอักษรบนกระดาษเขียนจดหมาย ซึ่งคงท�าให้ใช้เวลา นานขึ้นกว่าจะไปถึงอีก ายได้

นับตั้งแต่ อะเล็กซานเดอร์ แกรห์ม เบลล์

พั นาเครื่องโทรศัพท์ขึ้นเป็นครั้งแรกในโลก เมื่อ กว่าปที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษ ์ต่างก็ เร่งพั นาทั้งระบบและเครื่องโทรศัพท์ให้ตอบสนองต่อทุกความ ต้องการ ท�าให้โทรศัพท์กา้ วเข้ามามีบทบาทในชีวติ ประจ�าวันของ ทุกคนอย่างไม่อาจหลีกเลี่ยงได้

56 AW56-95.indd 56

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:09

โทรศัพท์ที่เบลล์ออกแบบ

เบลล์ก�าลังพูดโทรศัพท์ ที่เขาประดิษ ฐ์ขึ้น

โทรศัพท์ยุคแรก

เครื่องโทรศัพท์ท่ีประดิษฐ์ขึ้นในยุคแรกนั้นมีรูปร่างคล้ายไมโครโฟนสอง อันแยกกันอยู่ สิง่ ทีต่ า่ งจากไมโครโฟนก็คอื ส่วนปลายที่ไว้ส�าหรับฟังหรือ พูดจะเป็นทรงกระบอกกลม แทนทีจ่ ะเป็นก้อนกลม ๆ เหมือนไมโครโฟน เวลาจะพูดและฟังก็ใช้มือทั้งสองข้างจับด้ามของทั้งสองอัน จับอันหนึ่ง แนบกับหู ส่วนอีกอันหนึง่ เอาไว้ใกล้ ๆ ปาก เพือ่ ฟังและส่งเสียงพูดโต้ตอบ กับอีกฝ่าย ในยามนั้นการส่งเสียงตามสายไปหาคนอื่นที่อยู่ห่างไกลได้นั้น นั บ เป็ น สิ่ง ที่น ่า ตื่น เต้น มาก ดัง นั้น การต้ อ งใช้ มื อ ทั้ ง สองข้ างเพื่ อ จั บ โทรศัพท์จึงไม่ได้ก่อให้เกิดปัญหาอะไรส�าหรับผู้คนในยุคนั้น จวบจน กระทัง่ การใช้โทรศัพท์เริม่ เข้ามามีบทบาทในการติดต่อเรือ่ งงาน การต้อง ใช้มือทั้งสองข้างเพื่อถือโทรศัพท์ในขณะใช้งานก็กลับกลายเป็นข้อจ�ากัด ขึน้ มา เพราะท�าให้ไม่มมี อื ว่างพอจะจดบันทึกข้อความหรือท�างานอืน่ ขณะ พูดโทรศัพท์ได้ ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW56-95.indd 57

57 9/10/2009 16:09

โทรศัพท์แบบแขวนติดผนัง

โทรศัพท์ที่มีการพัฒนาให้กระบอก ส�าหรับพูดติดอยู่กับแท่น เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเคลื่อนย้ายได้

ภาพจากโปสต์การ์ดแสดงการใช้โทรศัพท์ ที่มีการพัฒนาให้กระบอกส�าหรับพูดติดอยู่ กับแท่นเพื่อให้ผู้ใช้สามารถเคลื่อนย้ายได้

โทรศัพท์แบบแขวนติดผนัง

เพื่อให้โทรศัพท์สามารถใช้มือเพียงข้างเดียวถือได้ จึงมีการออกแบบ โทรศัพท์ให้ส่วนที่ใช้ส�าหรับพูดติดอยู่กับกล่องแล้วน�ากล่องนั้นไปติดไว้ที่ ผนังห้อง เวลาพูดก็ยื่นหน้าเข้าไปพูดใกล้ ๆ ส่วนที่เป็นเหมือนไมโครโฟน โทรศัพท์แบบติดผนังนีท้ �าให้คนพูดโทรศัพท์สามารถใช้มอื เพียง ข้างเดียวจับเฉพาะส่วนที่ใช้ส�าหรับฟัง มืออีกข้างทีเ่ หลือก็วา่ งพอจะเขียน โน้ตต่าง ๆ ขณะพูดโทรศัพท์ได้

58 AW56-95.indd 58

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:09

อย่างไรก็ตามโทรศัพท์แบบนีก้ ย็ งั มีขอ้ จ�ากัดอยูท่ ผี่ พู้ ดู ไม่สามารถ ขยับไปที่อื่นได้เลย เครื่องโทรศัพท์ถูกติดตั้งไว้ที่ ไหน ผู้พูดก็ต้องยืนพูด ตรงนั้น ในเวลาต่อมา เพื่อก�าจัดข้อจ�ากัดดังกล่าวจึงพัฒนาให้ส่วน ส�าหรับพูดติดอยู่กับแท่นที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ แต่กระนั้นกระบอก ส�าหรับฟังและกระบอกส�าหรับพูดก็ยังคงอยู่แยกกันเป็นสองส่วนเหมือน เดิม

ต้นแบบของเครื่องโทรศัพท์ปัจจุบัน

หลังจากโทรศัพท์ได้รบั การพัฒนาให้ตวั เครือ่ งสามารถเคลือ่ นย้ายได้แล้ว ต่อมาก็มีการออกแบบให้กระบอกพูดกับหูฟังติดอยู่ด้วยกันโดยมีด้ามจับ อยู่ตรงกลางเพื่อให้สามารถใช้งานได้ง่ายและสะดวกยิ่งขึ้น และนี่คือ ต้นแบบของเครื่องโทรศัพท์ตั้งโตะตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน โทรศัพท์ในปี ค.ศ. 1892 โดยบริษัทอีริกสัน ( ricsson) ตัวเครื่องท�าจากโลหะ และมีลักษณะเปิดเปลือย สังเกตว่าส่วนหูฟังจะสั้น ส่วนส�าหรับพูดจะโค้งและยาวกว่า

ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW56-95.indd 59

59 9/10/2009 16:09

ุดอวกา

ที่สุดแหงเสื้อ าของมนุษย

มนุษย์สวมใส่เสื้อผ้าเพื่อปกปดร่างกาย ให้ความอบอุ่น และเพื่อ ความสวยงาม นอกจากนี้การสวมใส่เสื้อผ้ายังบ่งบอกถึงภูม ิ ปัญญาท้องถิน่ หรือสภาพทางสังคมอีกด้วย ปัจจุบนั เสือ้ ผ้าได้รบั การพั นาให้มหี น้าทีอ่ นื่ ๆ อีก เช่น ป้องกันรังสี ความร้อน สาร เคมี หรือสิ่งต่าง ๆ ที่อาจก่อให้เกิดการบาดเจ็บและอันตรายต่อ ร่างกายได้ ในกลุ่มของเสื้อผ้าที่มีความหลากหลายทั้งรูปแบบ สีสัน และวัสดุที่ใช้ผลิต ดูเหมือนว่าชุดส�าหรับนักบินอวกาศจะมี ความแปลกและน่าสนใจอยู่ไม่น้อย

84 AW56-95.indd 84

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:09

ชุดสีส้มปรับความดัน

ชุดนักบินอวกาศมีมากกว่าที่คุณคิด

ระหว่างการท�างานนักบินอวกาศต้องสวมใส่ชุดที่มีความเหมาะสมกับ สภาพแวดล้อมและภารกิจที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ขณะที่ท�างานบน พื้นผิวโลก นักบินอวกาศจะสวมใส่ชุดที่ตัดเย็บด้วยผ้าธรรมดาทั่วไป เหมือนชุดเครื่องแบบนักบินปกติ แต่ขณะยานอวกาศก�าลังถูกปล่อยขึ้น สู่อวกาศ นักบินอวกาศต้องสวมชุดนักบินอวกาศสีส้ม ซึ่งมีส่วนประกอบ ส�าคัญคือร่มชูชีพ หมวกนิรภัย อุปกรณ์สื่อสาร ถุงมือ และรองเท้าบูต ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW56-95.indd 85

85 9/10/2009 16:09

เคร่องคิดเลข ยอนรอยเคร่องคานว กอนยุคดิจิทัล

เครื่องคิดเลข เป็นเครื่องมือที่ช่วยเราค�านวณและ แก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ให้ได้ค�าตอบอย่างรวดเร็ว ปัจจุบัน เครื่องคิดเลขถือเป็นอุปกรณ์พื้น านที่เราคุ้นเคยและใช้งานกัน อยู่ทั่วไป มีรูปร่าง ขนาด และการใช้งานที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ ขนาดเล็กและบางเท่าบัตรเครดิตส�าหรับใช้ในการบวก ลบ คูณ และหาร ไปจนถึงเครื่องคิดเลขขนาดใหญ่ที่สามารถค�านวณ ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ที่มีความซับซ้อนได้ ก่อนจะมีการประดิษฐ์เครื่องคิดเลขขึ้นมา มนุษย์ในยุคโบราณ มีการใช้อุปกรณ์ช่วยค�านวณมานานหลายพันปแล้ว ทั้งการขีดเขียนบน พื้นทราย การนับก้อนหิน นิ้วมือ นิ้วเท้า หรือปมเชือก ในบทนี้เราลอง มาดูวิวัฒนาการของอุปกรณ์ช่วยค�านวณที่มนุษย์คิดค้นขึ้นกันเถอะ

96 AW96-139.indd 96

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:09

ลูกคิดแบบเส้นของชาวกรีกโบราณ ท�าจากแผ่นหินอ่อน กว้าง 75 เซนติเมตร ยาว 149 เซนติเมตร หนา 4.5 เซนติเมตร

ลูกคิด (abacus)

ลูกคิดจัดเป็นเครื่องคิดเลขชนิดแรกที่มนุษ ย์ประดิษฐ์ขึ้นเพื่อใช้ในการ ค�านวณมาตั้งแต่เมื่อ 2 ปก่อนคริสตกาล ซึ่งปัจจุบันยังคงมี ใช้อยู่ บ้างโดยเฉพาะพ่อค้าชาวจีน ลูกคิดปัจจุบันมีวิวัฒนาการเริ่มแรกมาจาก ลูกคิดแบบฝุ่น ซึ่งท�าจากแผ่นหินแบน ๆ โรยผิวหน้าด้วย ฝุ่นหรือทรายละเอียด เวลาใช้ก็ขีดเส้นแบ่งพื้นที่ออกเป็นช่อง ๆ ด้วยนิ้ว มือ แต่ละช่องใช้แทนต�าแหน่งของตัวเลขหน่วยต่าง ๆ การค�านวณ สามารถท�าโดยวาดสัญลักษณ์หรือวางก้อนกรวดเล็ก ๆ ลงระหว่างช่องที่ ขี ดไว้ แ ทนตั ว เลข ค� า ว่ า มาจากภาษาละติ น ว่ า และภาษากรีกว่า หมายถึงโตะที่ถูกโรยด้วยทรายหรือฝุ่น ในเวลาต่ อ มาลู ก คิ ด แบบฝุ ่ น ก็ พั ฒ นาเป็ น ลู ก คิ ด แบบเส้ น ซึ่งท�าจากแผ่นวัสดุที่มีพื้นผิวเรียบ เช่น ไม้ หินอ่อน หรือโลหะสัมฤทธิ์ มีการแกะสลักเส้นตรงเป็นช่อง ๆ ไว้บนพื้นผิวแทน ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW96-139.indd 97

97 9/10/2009 16:09

ร จักรยานยนต วิวั นาการของจักรยานติดเคร่อง

รถจักรยานยนต์เป็นยานพาหนะทีม่ คี วามคล่องตัวสูง ด้วยความ เร็ วและรูปโ มที่โ บเ ี่ยวจึงเป็นยานพาหนะที่ อ ยู ่ ใ นใจของ หลาย ๆ คน และเป็นหนึง่ ในยานพาหนะยอดนิยมในปัจจุบนั โดย เ พาะอย่างยิ่งในยุคที่รถยนต์มีราคาแพงและน�้ามันก็ขึ้นราคา เกือบทุกวัน เพราะรถจักรยานยนต์มีอัตราสิ้นเปลืองน�้ามันเชื้อ เพลิงน้อยกว่า ท�าให้ประหยัดกว่าการใช้รถยนต์มาก หากใครต้องใช้ชีวิตอยู่ ในเมืองหลวงหรือเมืองขนาดใหญ่ที่มี การจราจรติดขัด ทีจ่ อดรถก็หายาก เช่น กรุงเทพมหานคร รถจักรยาน ยนต์ดูเหมือนจะเป็นพาหนะที่น่าใช้มากที่สุด เพราะสามารถหลีกเลี่ยง การจราจรทีด่ เู หมือนจลาจลได้สะดวกกว่า นอกจากนีย้ งั มีหลายคนอาศัย รถจักรยานยนต์สร้างอาชีพ เช่น รถจักรยานยนต์รบั จ้าง พนักงานส่งของ หรือส่งเอกสาร รวมถึงนักแข่งรถทั้งทางเรียบและวิบาก ก็อาศัยรถ

140 AW140-176.indd 140

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:10

จักรยานยนต์นี่แหละในการสร้างรายได้เลี้ยงครอบครัว และยังมีอีก หลายคนที่ชื่นชอบการขับขี่รถจักรยานยนต์ ถึงแม้ในชีวิตประจ�าวันจะ ใช้ ร ถยนต์ เ ป็ น หลั ก ก็ ต าม แต่ ห ากมี โ อกาสก็ มั ก เดิ น ทางออกชื่ น ชม ธรรมชาติหรือพักผ่อนด้วยการขับขี่รถจักรยานยนต์ แต่กว่าจะมีรูปลักษณ์ที่โฉบเฉี่ยวน่าขับขี่และมีความคล่องตัว สูงอย่างที่เราพบเห็นโดยทั่วไปในปัจจุบัน รถจักรยานยนต์ได้รับการ ปรับปรุงและมีวิวัฒนาการที่น่าสนใจมานานกว่า ปและมีต้นก�าเนิด มาจากการพัฒนาและคิดค้นของสองสิ่งในช่วงเวลาเดียวกัน นั่นคือ รถ จักรยานและเครื่องยนต์ ซึ่งเป็นรากฐานของยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม

จักรยานยนต์พลังงานไอน�้า

เมื่อป ค.ศ. ซิลเวสเตอร์ โรเปอร์ วิศวกรชาว อเมริกนั ทดลองประกอบเครือ่ งยนต์พลังงานไอน�า้ กระบอกลูกสูบคูข่ นาด เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.25 นิ้วเข้ากับรถจักรยานสองล้อ ใช้ถ่านเป็นเชื้อ เพลิงส�าหรับต้มน�้าในหม้อน�้าทรงกระบอก และมีถังเก็บน�้าส�ารองอยู่ใต้ ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW140-176.indd 141

141 9/10/2009 16:10

ร ยนต

กับการเดินทางที่เพิ่งเริ่มตน

คงไม่ตอ้ งบอกว่ารถยนต์มคี วามส�าคัญต่อชีวติ ประจ�าวันของคนใน ยุคปัจจุบนั มากเพียงใด เพราะทุกวันนีเ้ ราถือว่ารถยนต์เป็นปัจจัย ที่ นอกเหนือไปจากอาหาร ที่อยู่อาศัย เครื่องนุ่งห่ม และยา รักษาโรคไปแล้ว ในอดีตยานพาหนะที่เราใช้กันมักใช้แรงงานสัตว์ลากจูง แต่ รถยนต์สามารถเคลื่อนที่ ได้ด้วยก�าลังที่สร้างขึ้นภายในตัวเอง เราจึง เดินทางทั้งใกล้ไกลได้ตามต้องการในเวลาอันรวดเร็ว ง่ายดาย และ สะดวกสบาย รถยนต์ทเี่ ราเห็นชินตาในปัจจุบนั ได้รบั การพัฒนาอย่างต่อเนือ่ ง มาเป็นล�าดับโดยผู้ประดิษฐ์คิดค้นหลายท่านเป็นระยะเวลายาวนานเกือบ 5 ป จากรถยนต์คันแรกที่วิ่งได้เร็วสูงสุด กิโลเมตรต่อชั่วโมง มาจนเป็นรถทรัสต์เอสเอสซี ซึ่งเป็นรถยนต์ความเร็ว เหนือเสียงที่มีความเร็วสูงสุดกว่า 22 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในปัจจุบัน วิวัฒนาการของรถยนต์มีความเป็น มาเช่นไรจึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็น อย่างยิ่ง

150 AW140-176.indd 150

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:10

ภาพวาดรถของดาวินชี

จากจินตนาการของ เลโอนาร์โด ดาวินชี

หน้าตาของยานยนต์ที่ขับเคลื่อนได้ด้วยพลังงานที่สร้างขึ้นภายในตัวเอง ปรากฏให้มนุษยชาติเห็นเป็นครั้งแรกในภาพวาดจากแนวความคิดของ เลโอนาร์โด ดาวินชี ศิลปินชาวอิตาลีที่วาดไว้ ในสมุดบันทึกเมื่อป ค.ศ. รถของดาวินชีมีลักษณะคล้ายรถม้า มี ลักษณะเป็นทรงกล่องสี่เหลี่ยมมีสามล้อ เคลื่อนที่ได้โดยการท�างานของ สปริงและเฟองส�าหรับส่งก�าลังไปยังล้อ ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW140-176.indd 151

151 9/10/2009 16:10

รถพลังงานไอน�้ากูโญ

ส�าหรับรถยนต์ทขี่ บั เคลือ่ นได้ดว้ ยพลังงานภายในตัวเองคันแรก ของโลกนั้นเป็นรถยนต์พลังงานไอน�า้ สร้างขึ้นโดย นีโกลัส โชแซฟ กูโญ ชาวฝรั่งเศสเมื่อป ค.ศ. รถของ กูโญเป็นรถสามล้อ มีเครื่องจักรไอน�้าอยู่ทางด้านหน้า สามารถวิ่งเร็ว กิโลเมตรต่อชั่วโมง กูโญออกแบบรถคันนี้ขึ้นเพื่อใช้ลากปนใหญ่ ข้อ เสียของรถคัน นี้ก็คือมีน�้าหนักมากและต้องหยุดเติมเชื้อเพลิงส�าหรับ ต้มน�้าในหม้อน�้าทุก 5 นาที รถของกูโญไม่ได้รบั ความนิยมเนือ่ งจากเคลือ่ นทีช่ า้ และควบคุม การขับขี่ ได้ยาก เมื่อป ค.ศ. กูโญได้ขับรถชนก�าแพง ท�าให้ ผู้ร่วมงานคนหนึ่งเสียชีวิต ซึ่งถือกันว่าเป็นอุบัติเหตุทางรถยนต์ครั้งแรก ของโลก เครือ่ งยนต์สนั ดาปภายใน สองจังหวะ ถู ก ประดิ ษ ฐ์ ขึ้ น เป็ น ครั้ ง แรกเพื่ อใช้ ขั บ เคลื่ อ นรถยนต์ โ ดย เอเตี ย ง เลอนัวร์ ชาวเบลเยียมเมื่อป ค.ศ. ต่อมาในป ค.ศ. 2 เขาได้ประดิษฐ์รถยนต์คันแรกที่ขับเคลื่อนโดยใช้เครื่องยนต์ สันดาปด้วยถ่านหินในถังอัดความดัน โดยมีส่วนของกลไกการอัดอากาศ แยกออกจากส่วนการสันดาป รถยนต์ ข องเลอนั ว ร์ ขั บ เคลื่ อ นได้ เ ร็ ว และควบคุ ม ง่ า ยกว่ า

152 AW140-176.indd 152

วิวัฒนาการของสิ่งประดิษฐ์

9/10/2009 16:10

เครื่องยนต์สันดาปภายในของเลอนัวร์

รถยนต์สันดาปภายในคันแรกของโลก

เครื่องจักรไอน�้า มีก�าลัง .5 แรงม้า และมีความเร็วเครื่องยนต์ รอบต่อนาที เมื่อป ค.ศ. เลอนัวร์ทดลองเดิน ทางด้วยรถยนต์ เป็นระยะทาง กิโลเมตร ซึ่งถือว่าเป็นการเดินทางด้วยรถยนต์เป็น ระยะทางไกลที่สุดเป็นครั้งแรก ด้วยความเร็วเฉลี่ย . กิโลเมตรต่อ ชั่วโมง แต่รถของเลอนัวร์มีจุดด้อยคือ การระเบิดของเชื้อเพลิงอย่าง รุนแรงภายในเครื่องยนต์ท�าให้มีเสียงดังขณะใช้งาน ป ค.ศ. นิ โ คเลาส์ ออตโต ชาว ปยวรรณ ปนิทานเต และ ดร. ธนาวดี ลี้จากภัย

AW140-176.indd 153

153 9/10/2009 16:10

�=.......,. Ts'1lulllh1uiawnw1 lls:otJ!nssu1aJE>A::>1u1rio'10s'1 i'm:l'i'l1'1]1 5Aq1llE>'111A'1A::>1Ul'9iitylE>'1E>1S08SSU �............ WQJU1n1SIE>'1tlls1'1luqA11snU1'9Ufi'1qAlSfl10 IE>'1�AS::>ISE>UA111SUflNIIUU1U

����� RfJOlll1'11�E>GJ11E>'1U4'10 ,uw:�a.i.::LLUJ.ll

OE>USE>OIAiE>'1A1U::>NriE>uqAainA

��ll!IP9 WA'1'11uROflNE>uud11t1:Tnw11ud '91n11fiu,j1,{Ju !ft\l�m,:l'l'ft:rrrr� 55aJu,n1s1E>'1ins01ucia1AiE>'1 nun,s1aun '1R1lii'11iiudu 1

=�..,... '91n:h:>d1AiE>'11lo

ISBN 978-974-484-292-3

I 1111 I I I

9 789744 842923

-

�.::

--�---