Central Pacific проложили 16 км рельсов за день — рекорд, который не побит по сей день.
Строительство железной дороги было тяжелой и опасной работой. Подсчитано, что за шесть лет строительства погибло более 1000 рабочих
Локомотивы
Поначалу локомотивы поездов, пересекавших Американский континент, работали на дровах. Они были очень медленными и испытывали трудности на крутых подъемах. Чтобы водить поезда Central Pacific по горам Сьерра-Невады, нужен был совсем другой тип локомотивов — не те, которые пересекали пустыню Невада. Ранние локомотивы с большим запасом дров, заготовленных в восточных лесах и предгорьях Скалистых гор, после 1870-х гг. постепенно заменялись на все более крупные паровозы, работавшие на угле.
Междугородные перевозки
Железная дорога между Ливерпулем и Ман честером, спроектированная Джорджем Стефенсоном и открытая в 1830 г., — первая в мире железная дорога, связавшая два города. Промышленники этих двух городов нуждались в дороге, позволявшей доставлять сырье из порта Ливерпуля на фабрики Манчестера и готовую продукцию обратно в порт. Ранее перевозки осуществлялись по каналу Бриджуотер, но теперь хотелось иметь более быстрый и дешевый способ доставки грузов. По железной дороге перевозили не только товары, но и пассажиров.
Продвижение с востока
Union Pacific начала строить дорогу с восточного конца, и поначалу работы шли на относительно ровной местности большой равнины, прежде чем перешли на предгорья Скалистых гор. Однако инженеры и рабочие столкнулись с дополнительной проблемой: коренные американцы рассердились, увидев, что у них забирают землю.
Работы продвигались, строились деревянные мосты через овраги. Один из них — Dale Creek Bridge в штате Вайоминг — был длиной 198 м и вздымался на 38 м над дном долины. Были необходимы новаторские приемы строительства, и готовые деревянные компоненты мостов везли из Чикаго на строительную площадку. Когда в мае 1869 г. Central Pacific и Union Pacific встретились, выяснилось, что за шесть лет они проложили 1110 км и 1746 км трассы соответственно. Теперь Соединенные Штаты были по-настоящему объединены.
10 мая 1869 г. в Промонтори Саммит в штате Юта президент Central Pacific Леланд Стэнфорд вбил золотой костыль в последний рельс первой Трансконтинентальной железной дороги, соединяющей восточное побережье США с западным
Телефон
Современные сотовые телефоны работают на тех же принципах, что и первые телефоны. Главная проблема, стоявшая перед создателями телефонов, заключалась в том, что необходимо было преобразовывать звуковые волны в электрические сигналы.
Телефон состоит из микрофона, в который говорят, преобразователя голоса в электрические сигналы, средства отправки сигналов к месту назначения и громкоговорителя в пункте назначения, преобразующего электрические сигналы обратно в звуки голоса.
Изобретение телефона, передающего голос на расстояние, обычно приписывают шотландско-канадскому инженеру Александру Грейаму Беллу. Мать Белла оглохла, и его отец разработал способ обучения глухих людей речи. Александр изучал методику отца. Он также стремился помочь глухим слышать. В 1874 г. он построил прибор, который назвал фонавтограф. Говоря прямо в ухо глухому человеку, он вызывал вибрацию ушных мембран. Возникающие колебания заставляли рычаг, прикрепленный к уху, рисовать волнообразный узор на закопченном стекле. Чем громче был звук, тем выше волна. В течение следующих двух лет Белл работал над способами преобразования звуковых волн в электрический ток, а не в движение рычага.
«Телефон» Рейса 1861 г. был первым устройством, передающим голосовой сигнал по проводу, хотя он работал только в одном направлении
Фотофон
Фотофон Белла был первой в мире беспроводной телефонной системой. Слова, произнесенные в трубку, заставляли зеркало вибрировать, изменяя количество солнечного света, отражаемого на приемное зеркало, где световые волны преобразовывались обратно в звук. Для реализации этого аппарата существовали практические проблемы — например, он не работал в пасмурные дни, поэтому изобретение не получило широкого использования. Впрочем, его считают предшественником оптоволоконной телекоммуникации, используемой для передачи телефонных и интернет-сигналов со скоростью света.
Жидкостный передатчик
Прорыв в работе Белла произошел 10 марта 1876 г., когда он впервые публично продемонстрировал свой «жидкостный передатчик». Это гениальное устройство состоит из вертикального конуса с пергаментом, натянутым на отверстие в его нижней части, как барабанная перепонка. На внешней стороне пергамента была установлена пробка с прикрепленной к ней иглой, которая была опущена в небольшую емкость с разбавленной серной кислотой. Игла подключалась к аккумулятору. Когда Белл говорил в открытую вершину конуса, звуковые волны заставляли пергамент и иглу под ним вибрировать. Вибрации приводили к возникновению тока различной силы между электрическими контактами. Таким образом звуковые волны преобразовывались в электрические сигналы. Сигналы передавались по проводам в приемник, который в ходе этого эксперимента был расположен в другой комнате, при нем находился Томас Уотсон. Там электрические импульсы преобразовывались в звук. Во время проведения эксперимента Белл пролил кислоту на брюки и сказал по аппарату своему помощнику: «Мистер Уотсон, идите сюда. Я хочу вас видеть». Через несколько месяцев Белл смог передавать голосовые сообщения на гораздо большие расстояния.
Лошади и салат из огурцов
За пятнадцать лет до триумфа Белла немецкий изобретатель Филипп Рейс построил прототип телефона, который работал по аналогичной схеме: звук преобразовывался в электричество, а затем обратно в звук. В своем первом приемнике он намотал проволоку на железную спицу и установил ее напротив резонаторного отверстия скрипки. Когда ток проходил через спицу, железо немного сжималось и возникал щелчок. Чтобы описать созданное им устройство, Рейс придумал термин «телефон».
Позднее Томас Эдисон отдал должное как Рейсу, так и Беллу, написав: «Первым изобретателем телефона был Филипп Рейс из Германии, но его аппарат передавал только музыку, не речь. Первым человеком, который публично продемонстрировал телефон для передачи членораздельной речи, был А. Г. Белл». Это не вполне справедливая оценка достижения Рейса, потому что ему удалось передать речь — своеобразную фразу «Das Pferd frisst keinen Gurkensalat», что означает «лошадь не ест салат из огурцов». Эти слова были выбраны потому, что их сложно понять на слух по-немецки.
Александр Грейам Белл на открытии междугородной линии Нью-Йорк — Чикаго в 1892 г
Устройство Белла на самом деле было первым практическим коммерческим телефоном для передачи членораздельной речи, хотя американец Элиша Грей также самостоятельно разработал телефон почти одновременно с Беллом. Эдисон улучшил микрофон Белла, использовав уголь, который изменял свою электропроводность при небольшом сдавливании. Это позволило передавать человеческий голос на гораздо большие расстояния и воспроизводить значительно четче. Еще в 1970-х гг. производились телефоны с микрофонами на основе угля.
Пересекающиеся линии
До внедрения автоматизированных телефонных станций сотни операторов работали круглосуточно, вручную соединяя номера. Чтобы позвонить другу, надо было поднять телефонную трубку и попросить оператора соединить вас с нужным номером. Он или она подключали шнур со штекером в коммутатор с номером вашего друга. Каждый час совершались тысячи звонков, и неудивительно, что линии путались или перекрещивались, и порой происходили ошибочные соединения с другими людьми. Автоматическое соединение мультиплексировало звонки, то есть по одной линии проводилось несколько разговоров одновременно. При современной цифровой связи также может произойти перекрывание сигналов, когда некое третье лицо может принять участие в вашем разговоре — это называется пересекающимися линиями.
Лампочка
Американский изобретатель Томас Эдисон не открывал электричество, но он первым изобрел лампу накаливания, практичную в использовании и пригодную для массового производства.
В 1809 г. английский химик Гемфри Дэви продемонстрировал первую в мире электрическую лампу, присоединив два провода одними концами к аккумулятору, а другими концами — к пластинке угля. В последующие десятилетия многие инженеры пытались использовать вместо угля другие материалы. В 1860 г. другой англичанин Джозеф Суон запатентовал лампу, в которой использовалась углеродные нити, но эти лампы часто перегорали и не пользовались спросом. В 1880 г. Эдисон получил патент США. Его команда работала над проектом лампы в течение двух лет и протестировала более 3000 конструкций. Они обнаружили, что лампа с нитью накаливания из карбонизированного бамбука работает в течение 1200 часов — гораздо дольше, чем другие протестированные материалы. Однако самое большое достижение Эдисона состояло в том, что он сумел придумать, как поставлять электроэнергию в дома, чтобы питать ею лампочки и другие электрические приборы.
Изобретение Эдисона заключается в сочетании слабого электрического тока, высокого сопротивления нити накаливания и вакуума внутри колбы. Лампы накаливания, которые светятся благодаря нагреванию, были основным источником света до 1990-х гг., когда начали использоваться более эффективные люминесцентные лампы, работающие за счет электризации очень разреженных газов
Электростанция
Когда Томас Эдисон запатентовал электрическую лампу накаливания, он считал, что сможет заменить газовое освещение в течение нескольких лет. Но для осуществления этого плана он должен был найти способ генерировать достаточный объем энергии.
В 1882 г. Эдисон открыл первую в мире электростанцию в Холборне, Лондон, чтобы обеспечивать электричеством адвокатские конторы, суды и главный городской телеграф. Несколько недель спустя он открыл еще одну электростанцию на Перл-стрит в Манхэттене. В ней стояло шесть огромных генераторов, которые превращали механическую энергию в электрическую. Пар от сжигания угля вращал турбины, и относительное перемещение магнитного поля и проводников вырабатывало ток. Каждый генератор был в четыре раза больше, чем любой из ранее построенных, весил 27 т и производил 100 кВт — достаточно для питания более 1000 лампочек. Эдисону потребовалось шесть генераторов для того, чтобы обеспечить всего 2,5 кв. км площади Нью-Йорка. Среди первых его клиентов была газета