Михаил Стародумов - Кто придумал велосипед, или Самые популярные изобретения из прошлых веков, которые актуальны и сегодня

Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) – подразделение Управления по технологиям США, одного из агентств Министерства торговли США. Штаб-квартира организации располагается в Гейтерсберге.

В задачу института входит «продвигать» инновационную и индустриальную конкурентоспособность США путём развития наук об измерениях, стандартизации и технологий с целью повышения экономической безопасности и улучшения качества жизни. Вместе с Американским национальным институтом стандартов (ANSI) участвует в разработке стандартов и спецификаций к программным решениям используемым как в государственном секторе США, так и имеющим коммерческое применение.

Четыре научных работника NIST получили Нобелевские премии по физике: Уильям Д. Филлипс (1997), Эрик А. Корнелл (2001), Джон Л. Холл (2005) и Дэвид Дж. Уайнленд (2012). Это наибольшее количество нобелевских лауреатов в отдельной правительственной лаборатории США. Все четыре лауреата были награждены за работы, связанные с лазерным охлаждением атомов, что имеет непосредственное отношение к разработке и развитию технологии атомных часов.

Атомные часы (молекулярные, квантовые часы) – прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул.

Атомные часы важны в навигации. Определение положения космических кораблей, спутников, баллистических ракет, самолётов, подводных лодок, а также передвижение автомобилей в автоматическом режиме по спутниковой связи (GPS, ГЛОНАСС, Galileo) невозможны без атомных часов. Атомные часы используются также в системах спутниковой и наземной телекоммуникации, в том числе в базовых станциях мобильной связи, международными и национальными бюро стандартов и службами точного времени, которые периодически транслируют временные сигналы по радио.

С 1967 года международная система единиц СИ определяет одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Согласно этому определению, атом цезия-133 является стандартом для измерений времени и частоты. Точность определения секунды определяет точность определения других основных единиц, таких как, например, вольт или метр, содержащих секунду в своём определении.

Специалисты Национального института стандартов и технологий США установили мировой рекорд, доведя точность атомных часов на основе стронция до отклонения на одну секунду за 15 миллиардов лет (что приблизительно соответствует возрасту Вселенной). Точность предыдущих часов, созданных ими же в 2014 году, была в три раза меньше – отклонение составляло одну секунду на 5 миллиардов лет.

В этих измерительных приборах аналогом «тиканья» механических часов выступают перемещения атомов стронция в пространственной решетке, созданной с помощью лазера. За одну секунду атомы совершают 430 миллиардов таких переходов.

Несмотря на то что такие часы имеют гораздо большую точность, в стабильности их работы еще необходимо удостовериться на практике. Поэтому в мире на данный момент более распространены часы на основе цезия, а не стронция. Они работают с погрешностью в одну секунду на несколько десятков миллионов лет. C 1967 года в Международной системе единиц измерения принято, что секунда – это 9 192 631 770 переходов, которые совершает атом цезия-133.

Как отмечается в заявлении американских физиков, многие уже ставшие привычными технологии, такие как мобильные телефоны, приемники сигнала спутниковой системы глобального позиционирования (GPS) и даже система электроснабжения, полагаются именно на атомные часы. По словам ученых, даже небольшое улучшение в работе этого прибора ведет к появлению новых технологий.

Это банка с завинчивающейся крышкой для консервирования.

Название «банка Мейсона» относится к литым консервным банкам из стекла, горлышки которых имеют внешнюю резьбу. На эту резьбу надевается металлический обруч, смысл которого – прижим железной крышки к банке. С внутренней стороны крышки находится резиновая прокладка, за счет которой закрытие получается герметичным. Как правило, кольца и крышки можно купить вместе с банками Мейсона. Кольца допустимо использовать неоднократно, крышки же делаются одноразовыми. Приобрести их не проблема.

В массовое производство чаще запускаются контейнеры для консервов из пластика и жестяные банки, банки Мейсона шире распространены в изготовлении домашней консервации. Придумал эти сосуды Джон Лэндис Мейсон (1832–1902), известный жестянщик в Филадельфии XIX века.

История баночек Mason началась в 1858 году, когда предприимчивый нью-йоркский кузнец Джон Л. Мейсон изобрел машину, которая смогла нарезать металлические заготовки для крышечек. Эти специальным образом прорезиненные крышечки позволили совершить миниреволюцию в процессе консервирования. Баночки Mason герметично закрываются благодаря металлическому обручу и прорезиненной крышке, делая процесс консервации максимально простым, достаточно лишь вручную завернуть крышечку.

Крышки и обручи продаются как в комплекте с самими баночками, так и отдельно от них, так как саму крышку для консервации можно использовать только 1 раз, после чего ее следует сменить. Металлические части не контактируют с находящимися внутри продуктами, а значит, возможная ржавчина не попадает в пищу. Если вы используете баночку в других целях, пользоваться одной крышкой можно долго.

Потребность в банкомате появилась уже в начале XX века. Нужна была машина, которая сможет выполнять кассовые операции без участия человека. Многие хотели сконструировать такой аппарат. Сделал это Лютер Джордж Симьян в 1939 году. Именно он положил начало истории банкоматов. Симьян первым создал машину, которая могла принимать наличные и через которую можно было оплатить квитанции. Назвал он ее банкограф.

Внутри Симьян вмонтировал маленький фотоаппарат для фотографирования денег. На каждом снимке ставились время и дата. Каждому клиенту выдавалась квитанция о получении средств. Изобретатель уговорил руководство одного из банков провести испытание первого в истории банкомата. Банкомат был просто «волшебным ящиком», который не мог: ни принять платеж, не имел связи с банком, не мог занести деньги на счет, а просто выдавал деньги всем, кто хорошо попросит. Этот банкомат почти полгода простоял в одном из отделений банка.

Прорыв в истории банкоматов произошел, когда изобретатель Дональд Ветцел придумал всем известные пластиковые карты с магнитной полосой, в которой находилась вся необходимая информация о владельце и его операциях. Стоили они дорого, и распространяли их только очень крупные банки. В 1973 году банкомат был официально запатентован. За свое изобретение в 2005 году Дональд Ветцел получил орден Британской империи от самой королевы.