Alexander Graham Bell si dal v roku 1876 patentovať telefón. Jeho princíp spočíval v tom, že zvukové vlny rozkmitali kovovú membránu, ktorá svojím magnetickým pôsobením vytvorila vo vodiči prúd. Ten sa preniesol na druhú stranu, kde rozkmital podobnú kovovú membránu, čím sa vytvorili zvukové vlny. Tak bolo možné prenášať na diaľku aj zložitejšie zvuky, ako napríklad ľudskú reč.

Bellov telefón postupne vylepšovali ďalší vynálezcovia. Edison vylepšil mikrofón a umožnil tak používanie telefónu na väčšie vzdialenosti. Srbsko-americký fyzik Mihajlo Pupin podľa teórie Olivera Heavisida zvýšil indukčnosť vedenia, vďaka čomu sa následne dalo telefonovať na skutočne dlhé vzdialenosti.

Potom sa už produkcie telefónnych vedení a telefónov chopili firmy, ktoré na to používali patenty Grahama Bella, Thomasa Edisona, Mihajla Pupina a ďalších.

2000 objavov Thomasa Edisona

Významným vynálezcom tohto obdobia bol Thomas Alva Edison (1847-1931). Medzi jeho najznámejšie vynálezy patrí žiarovka, o ktorú sa už pred ním pokúšali mnohí. Jej princíp – keď určitými vodičmi prechádza prúd, vyžarujú svetlo – bol už totiž vtedy známy.

Edison však skonštruoval žiarovku, ktorá mala dostatočne dlhú životnosť na to, aby bola ekonomicky zaujímavá. Okrem nej vytvoril celé potrebné príslušenstvo – objímky, vodiče, poistky a meracie prístroje, či dokonca zdroj elektrickej energie, keďže postavil prvú verejnú elektráreň na napájanie osvetlenia. Vďaka tomu sa mu podarilo žiarovky presadiť.

Súčasne s Edisonom si dal žiarovku patentovať aj Joseph Swan, ktorý používal iné vlákno. Jeho žiarovky sa nakoniec presadili ešte pred Edisonovými, kým ich ďalej nevylepšili začiatkom 20. storočia.

Joseph Wilson Swan, zdroj: commons.wikimedia.org

Jedným z Edisonových vynálezov je aj fonograf, prvé zariadenie na záznam zvuku a predchodca gramofónu. Od gramofónu sa pritom líšil tým, že sa zvuk prehrával z valčekov, nie z platní. Inak v princípe fungovali rovnako.

Edison mal viacero ďalších čiastkových objavov, ktorými ďalšie vynálezy vylepšil, či prispel k ich vzniku. Vylepšil mikrofón pre telefón, stál pri začiatkoch kina, presnejšie premietania obrazu a bol činný pri elektrifikácii krajiny. Mal vyše 2000 objavov, na ktoré získal viac ako 1000 patentov.

Haló, Európa? Tu Amerika

Okrem využitia elektriny a magnetizmu v nových vynálezoch a prístrojoch hľadali vedci pre tieto javy uplatnenie aj pri pohone strojov. Princíp elektrického motora bol známy už od 20. – 30. rokov 19. storočia. Jeden z prvých elektrických motorčekov napríklad ako fyzikálnu hračku predvádzal už Michael Faraday.

Medzi priekopníkov vo vývoji elektrických strojov patril tiež uhorský vedec slovenského pôvodu Štefan Anián Jedlík. Svoje vynálezy však nezverejňoval v medzinárodných publikáciách a nedával si ich patentovať. Vzhľadom na obmedzené podmienky, v ktorých pôsobil, ich nakoniec ani nedotiahol do úspešnej praxe.

Prvý, kto zostrojil komerčne úspešný elektrický motor, bol Werner von Siemens v roku 1867. Siemens založil so svojimi bratmi spoločnosť, ktorá bola veľmi úspešná pri zavádzaní elektrických vynálezov do praxe a pretrvala dodnes ako jedna z popredných celosvetových energetických. Siemensova spoločnosť kládla po celom svete podmorské vedenia, vyrábala elektrické motory a budovala elektrárne.

Ilustrácia prvého Siemensovho trolejbusu v Berlíne, zdroj: commons.wikimedia.org/Siemens.ru

Nový druh elektrického motora, ktorý išiel na striedavý prúd, vynašiel Nikola Tesla (1856 – 1943). Teslov motor a striedavý prúd krátko súperili s dovtedy používanými motormi na jednosmerný prúd, no po čase prevládli. Uspeli najmä kvôli možnosti ľahko transformovať striedavé napätie na vyššie úrovne, a tak prenášať elektrickú energiu na dlhšie vzdialenosti s malými stratami.

Okrem motora prispel Tesla aj k rozvoju bezdrôtového prenosu informácií pomocou rádiových vĺn. Jeho patenty využil Guglielmo Marconi na skonštruovanie bezdrôtového telegrafu, ktorého dosah sa postupne zväčšoval, až v roku 1901 Marconi nadviazal spojenie medzi Európou a Amerikou.

Tesla tiež lokalizoval ponorku už 25 rokov pred oficiálnym zostrojením radaru.

Bola to doba objavov a vynálezov

Medzi ďalšie vynálezy toho obdobia patrili fotografia a začiatky televízie, ale napríklad aj prvé autá. Pri niektorých sa matematika používala, pri iných nie.

Široké uplatnenie si matematika našla napríklad v rádiokomunikačnej technike. Ľudská reč sa totiž dá zobraziť ako spojitý signál v čase. Tento signál sa dá rozložiť na jednotlivé zložky, ktoré majú pri určitých frekvenciách sínusový a kosínusový priebeh. Ukázalo sa pritom, že sa signály s vysokými frekvenciami šíria lepšie, ako tie s nižšími.

Rozklad signálu na sínusové a kosínusové zložky sa volá Fouriérova transformácia, podľa Josepha Fouriera, ktorý ako prvý začiatkom 19. storočia formuloval hypotézy o možnosti rozkladu funkcie na sínusové a kosínusové zložky.

Fouriérova transformácia, čiže jej rozklad na sínusové a kosínusové zložky, je pritom veľmi užitočná. S takto upravenou funkciou totiž môžeme robiť matematicky jednoduché operácie, ktoré po spätnej transformácii spôsobia, že máme signál, ktorý obsahuje najviac jednu vysokú frekvenciu. Ten môžeme preniesť na dlhú vzdialenosť, kde podobným postupom vysokú frekvenciu odstránime a máme pôvodnú ľudskú reč.

Matematika, kráľovná vied

Priemyselná revolúcia naštartovala obdobie pokroku, počas ktorého sa priemerná životná úroveň postupne zvyšovala. To napríklad znamenalo menej namáhavú prácu, lepšiu zdravotnú starostlivosť, zníženie detskej úmrtnosti, či predĺženie priemerného veku života a samozrejme aj rast populácie.

Priemyselná revolúcia pokračovala technologickou revolúciou, v ktorej toto pozitívne obdobie pokroku pokračovalo. Počas technologickej revolúcie hrali hlavnú úlohu objavy v oblasti elektriny a magnetizmu, kde matematika našla veľké uplatnenie a začala sa považovať za kráľovnú vied. Práve to zrejme spôsobilo, že je dodnes považovaná za užitočnú a dôležitú vednú disciplínu.

V 19. storočí vznikol ešte jeden významný objav, ktorý síce s matematikou nesúvisel, ale mal veľké dôsledky vo filozofii. Charles Darwin v roku 1859 publikoval knihu „O pôvode druhov“, kde predstavil evolučnú teóriu.

V rámci nej vysvetlil aj pôvod človeka ako druhu, ktorý sa vyvinul z predošlých druhov podobných človeku a tiež najbližším „príbuzným“ človeka – opiciam. Vo vedeckej komunite sa považovala za potvrdenú už desať rokov po jej publikovaní, no medzi bežnými ľuďmi dlho vzbudzovala rozporuplné reakcie. Ešte aj dnes sa nájde veľa ľudí, ktorí sa ju snažia spochybniť.