عجیب ترین اختراعات معاصر که هوش از سر شما می‌برد؛ از شنل نامرئی کننده تا نانوبات + ویدئو

عجیب ترین اختراعات معاصر کدامند؟ این مطلب مروری بر 10 اختراع و یا سازه مهندسی خارق‌العاده مهم دوران معاصر است.

گرچه عمده اخبار و توجهات مربوط به تئوری‌ها و ایده‌های فانتزی دانشمندان است، اما این مهندسان هستند که ایده‌ها را برای کارکرد واقعی در دنیای واقعی به اجرا در می‌آورند. مهندسی در شکل پایه‌ای خود، علم ساختن اشیای مختلف مانند ماشین‌ها است و برای اعمال اصول علمی تئوریک در موقعیت‌های زندگی واقعی به کار می‌رود. این مطلب اما به عجیب ترین اختراعات معاصر می‌پردازد که تئوری‌های عجیب دانشمندان را به واقعیت بدل کرده‌اند.

عجیب‌ترین اختراعات معاصر

کار مهندسی، واقعی کردن ایده‌های نظری دانشمندان برای کاربرد عملی در زندگی روزمره ما است، برای مثال سیستم اندازه‌گیری زمان صرف نظر از اینکه چقدر پیچیده یا دقیق باشد، بدون اختراع ساعت هیچ کاربردی ندارد.

البته عجیب ترین اختراعات معاصر که در این مطلب بررسی می‌کنیم اندکی پیشرفته‌تر و پیچیده‌تر از ساعت هستند و در سالیان گذشته مهندسان در سراسر دنیا پدیده‌هایی را واقعیت بخشیده‌اند که در زمانی نه‌چندان دور غیرممکن به نظر می‌رسیدند.

کاوشگر خورشیدی پارکر

با وجود اینکه خورشید اهمیت زیادی در حیات زمینی دارد، ما درباره آنچه در خورشید به خصوص در سطح آن در جریان است، اطلاعات بسیار کمی داریم. نکته عجیب و غیرمنطقی درباره خورشید اینکه اتمسفر یا تاج آن بسیار گرمتر از سطح آن است و این یعنی به شما بگوییم هرچه از آتش دورتر شوید، دما بیشتر است!

تا همین اواخر نزدیک شدن به تاج خورشیدی و اندازه‌گیری دمای آن کاری بسیار غیرممکن و مربوط به آینده دور تصور می‌شد، اما کاوشگر پارکر ناسا به عنوان یکی از عجیب ترین اختراعات معاصر این مانع را از میان برداشت و در 28 آپریل 2021 تبدیل به اولین شی ساخته دست بشر شد که جو خورشید را لمس کرد.

این اتفاق طی هشتمین پرواز کاوشگر پارکر رخ داد و به دانشمندان بینش و اطلاعات مهمی درباره فرایند تولید بادهای خورشیدی داد. این کاوشگر هنوز هم در مداری به دور خورشید در گردش است و انتظار می‌رود تا سال 2025 بار دیگر پروازی نزدیک جو خورشید انجام دهد.

پروتزهای کنترل شونده با ذهن

پروتزهای مصنوعی مدرن در نوع خود از مهمترین و عجیب ترین اختراعات معاصر محسوب می‌شوند. تا همین دوران مدرن بسیاری از افراد قطع عضو ناگزیر بودند یا به طور کلی قید عضو از دست داده را بزنند یا به مدل‌های ابتدایی و به درد نخور اعضای مصنوعی، ساخته شده از چرم، چوب یا دیگر مواد ساده بسنده کنند.

تنها حالا و در سالیان اخیر است است که اندام‌های مصنوعی مشابه با اندام واقعی تولید شده‌اند که تا حدی حس لامسه دارند. با وجود این همچنان فاصله زیادی تا واقعی بودن در میان است چراکه بازسازی ارتباط عصبی موجود میان عضو زنده و مغز بین مغز و یک ماشین غیرممکن به نظر می‌رسد.

اما اخیرا برخی پروتزهای کنترل شونده با ذهن طراحی شده‌ است که می‌‌توانند از مهمترین اختراعات معاصر باشند. گرچه در حال حاضر این ایده در مراحل اولیه به سر می‌برد، اما چند نمونه پروتزهای کنترل‌شونده با ذهن توسط برخی دانشمندان سوئدی ساخته شده‌ است که با اعصاب، ماهیچه‌ها و استخوان بیماران ارتباط برقرار می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد کنترل بیشتری روی انگشتان و مچ دست خود نسبت به قبل داشته باشند.

این نمونه‌های اولیه در حال حاضر توسط سه بیمار سوئدی در حال استفاده است و برخلاف عموم دیگر پروتزهای مشابه، نیازی به مراقبت یا نظارت‌های اضافی ندارد.

به گفته محققان این فناوری در سال‌های آتی می‌تواند برای بیمارانی خارج از سوئد نیز به کار بسته شود و در شرایطی که شباهتی به اندام واقعی ندارد اما دورنمایی از آینده پروتزها به ما می‌دهد.

برج خلیفه

بعضا مهندسی مربوط به حوزه‌های پیچیده‌ای است درک کلی ما از جهان را ارتقا می‌دهد، با این وجود قرار نیست همیشه اوضاع اینگونه باشد،‌ چراکه مهندسی خوب در حالت ایده‌آل می‌تواند تنها مربوط به ساختن یک برج مرتفع و زیبا باشد.

در حال حاضر بلندترین ساختمان دنیا برج خلیفه با ارتفاع 2717 فوتی (828 متر) است که تقریبا با اختلاف فاحش 500 فوتی از دومین برج بلند دنیا با اقتدار این لقب را به خود منحصر کرده است.

برج خلیفه  توسط یک شرکت آمریکایی به نام اسکیدمور، اوینگز و مریل (Skidmore, Owings & Merrill) در طول بیش از 6 سال ساخته شد و برای اولین بار در ژانویه 2010 به روی عموم باز شد. طراحی Y شکل برج با تقلید از طرح گل محلی هایمنوکالیس (Hymenocallis) ایجاد شده است.

این برج مرتفع مجموعا 163 طبقه دارد که هر طبقه به شکل متفاوتی طراحی شده تا هرچه برج بالاتر می‌رود، تاثیر باد و طوفان‌های سهمناک کمتر شود. برج خلیفه جز طبقات مسکونی خود شامل تعداد قابل توجهی رستوران، هتل‌ مجلل و اسکای لابی‌ نیز هست.

شهرهای شناور

افزایش سطج آب دریاها یکی از مهمترین مشکلات برای کشور هلند است چراکه یک سوم خاک این کشور همین حالا زیر سطح آب دریاها است و این کشور با مشکل جدی کمبود زمین مواجه است.

هلند سال‌ها است که با مشکل پیش‌گفته دست و پنجه نرم می‌کند اما حالا یک شرکت هلندی با ایده Schoonschip یا منازل مسکونی شناور وارد میدان شده است که در نوع خود یکی از عجیب ترین اختراعات معاصر محسوب می‌شود. Schoonschip یک پروژه مسکونی مفهومی است که در آمستردام با ترکیبی از معماری و طراحی پایدار اجرا شده است و آن طور که گفته شده، شیوه کاملا جدیدی از زندگی را پیش می‌کشد.

در این طرح نوین، به طور آزمایشی کل یک منطقه یا محله روی کشتی‌های شناور در کانال Johan van Hasseltkade ساخته شده‌ و در حال حاضر حدود 100 نفر را در 46 ساختمان جای داده‌ است. ایده منازل شناور گرچه الزاما جدید و نوین نیست، اما جایگزین مناسبی برای همه ایده‌های ساخت خانه روی زمین است که تا امروز کاربرد داشته‌اند.

با وجود این، Schoonchip چیزی فراتر از یک قایق خانگی شیک است و همه بخش‌های آن پایدار و قابل استفاده مجدد است. از سوی دیگر همه انرژی تامین شده برای مجتمع‌های مسکونی آزمایشی Schoonchip مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر است.

نانو ربات‌ها

نانو ربات یا ربات‌های میکروسکوپی که توان انجام هر عملکردی را دارند، پیش از اینکه واقعا ساخته شوند، در اشکال و کاربردهای مختلفی در داستان‌ها و فیلم‌های علمی تخیلی ظاهر شدند.

با وجود حضور در داستان‌ها، ساختن چنین چیزی حداقل با این کاربرد تا همین اواخر در نظر دانشمندان غیرممکن به نظر می‌رسید، اما در مدت اخیر و با پیشرفت‌های علوم نظری و البته فناوری نانو، اولین نمونه‌ نانو ربات‌های آینده ساخته شده‌اند.

همانطور که انتظار می‌‌رود در حال حاضر این نانو ربات‌ها استفاده بسیار کمی آن هم در رشته پزشکی دارند. گروهی از محققان دانشگاه کالیفرنیا هم نانو ربات‌هایی ساخته‌اند که می‌توانند سموم و پاتوژن‌ها را شناسایی و از جریان خون پاک کنند. نوع دیگری از نانو ربات‌ها را گروهی از محققین دانشگاه نیو ساوث ولز توسعه داده‌اند که راهی برای ترمیم خود با DNA یافته و مرز میان‌ اندام‌های زنده و ربات‌ها را از میان برداشته اند.

شنل نامرئی

احتمالا با به میان آمدن اسم شنل نامرئی همه ما به یاد مجموعه هری پاتر و یک تکه پارچه می‌افتیم که می‌تواند واقعا ما را نامرئی کند اما تا امروز با وجود مواد گوناگونی برای تحقق چنین ایده‌ای به کار بسته شده‌، هیچ یک موفق نبوده‌اند. چراکه همه آن‌ها یا متکی به ترفندهای ارزان نور بوده‌ است یا آنقدر حجیم بوده‌اند که نمی‌توانستند استفاده واقعی داشته باشند.

تنها ماده‌ای که تا حدی به ایده نامرئی شدن نزدیک شده است، Quantum Stealth است که توسط یک شرکت کانادایی به نام Hyperstealth Biotechnology Corp برای هدف نامرئی شدن به کار بسته شده و توسعه یافته است. این راهکار ممکن است به مراتب موثرتر از ایده‌هایی باشد که صرفا مبتنی بر بازتاب نور هستند.

از ویدیوهای منتشر شده توسط شرکت Hyperstealth Biotechnology Corp نیز مشخص شده است که این ماده به طور موفقیت‌آمیزی در منحرف کردن نور از اطراف هر سوژه‌ای حتی وسایل نقلیه بزرگ موفق عمل می‌کند. البته همچنان اطلاع دقیقی درباره نحوه کارکرد این ماده به عنوان یکی از عجیب ترین اختراعات معاصر در دست نیست و به نظر علت آن هم مربوط به احتمال کاربردهای نظامی آن در آینده نزدیک است.

ذهن خوانی

اسکن مغز برای دسترسی به سیگنال‌های الکتریکی و عصبی یک چیز است و اطلاع دقیق ، ثبت و درک آنچه واقعا در ذهن افراد می‌گذرد یک چیز دیگر است. اسکن سیگنال‌های مغز در حال حاضر با دستگاه‌های موجود در بیمارستان‌ها و دیگر مراکز درمانی هم ممکن است.

اما درک و ثبت آنچه در ذهن می‌گذرد مانعی بود که به نظر نمی‌رسید هیچ‌گاه بتوان از آن عبور کرد، چراکه آگاهی چیزی بسیار بیشتر از امواج عصبی است که در مغز جریان دارند.

اما حالا به نظر راهکاری برای اینکار با طراحی برخی دستگاه‌های مدرن به میان آمده است، در نتیجه باید گفت توانایی خواندن مغز هم یکی از عجیب ترین اختراعات معاصر است. برخی دستگاه‌های جدید می‌توانند با کمک هوش مصنوعی آهنگ یا شعری که در ذهن شما مرور می‌شود را شناسایی کند و با فراگیری ماشینی ارتباطات میان سیگنال‌های مغز، موسیقی را یاد می‌گیرند.

حتی با فناوری جدید می‌توان تصویری را که به آن فکر می‌کنید و در ذهن مجسم کرده‌اید را بازسازی کرد، البته دقت آن اندکی پایین‌تر از فرایند شناسایی موسیقی است، ولی این چیزی از عجیب و فوق‌العاده بودن فناوری جدید کم نمی‌کند.

اشیا چهار بعدی

احتمالا درباره فناوری چاپ سه بعدی چیزهایی شنیده‌اید که می‌توان با آن هرچیزی را به شرط داشتن مواد اولیه و طرح آن ساخت. این خود ایده‌ای انقلابی و یکی از عجیب ترین اختراعات معاصر  است که در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها و پروژه‌ها به کار بسته شده است و شاید حتی روزی منجر به چاپ اندام زنده یا موجودات زنده شود.

در عوض اما فناوری چهار بعدی بر این مفهوم متکی است که می‌توان اشیایی را چاپ کرد که در شرایط مختلف و در زمان واقعی واکنش نشان دهند. در همین چند سال اخیر مواد 4 بعدی زیادی تولید شده‌اند که بعضا مواد هوشمند نامیده می‌شوند.

برای مثال باید به پلاستیک‌های خود ترمیم‌شونده اشاره کرد که می‌توانند فرسودگی یا پارگی را ترمیم کنند و اقلام پلاستیکی را در چرخه‌ای بی‌نهایت برای استفاده مجدد بازسازی کنند. مورد جالب دیگر پارچه‌هایی هستند که می‌توانند آرایش مولکولی خود را به تناسب تغییرات آب و هوایی تغییر دهند.

هوش مصنوعی

هوش مصنوعی پدیده و مفهوم جدید نیست، این اصطلاح اولین بار در سال 1956 ابداع شد و به هر نوع ماشین یا الگوریتمی که بتواند از هوش انسانی تقلید کند اشاره دارد. آزمایش‌های اولیه هوش مصنوعی شامل ماشین‌های خودکار ابتدایی که تا حدی هوشمند بودند می‌شد، اما در آن زمان این فناوری به علت کمبود قدرت پردازش و دیگر محدودیت‌های محاسباتی که مانع از تاثیر واقعی هوش مصنوعی می‌شد، متوقف شد.

امروزه اما به لطف تکثیر واحدهای پیشرفته و قدرتمند پردازش گرافیکی و دیگر پیشرفت‌های تکنولوژیکی، یکی از مهمترین پیشرفت‌ها در حوزه هوش مصنوعی رخ داده است. شبکه‌های هوش مصنوعی نوین به عنوان نمونه‌ای از پیشرفت‌های مهم سالیان اخیر، دقیقا می‌توانند ماند مغز انسان فکر و محاسبه کنند و توانایی یادگیری از اشتباهات را دارند.

هوش مصنوعی در موارد بسیاری از پزشکی، تحقیقات فضایی، تدارکات،‌ بازاریابی و تقریبا هر حوزه‌ای که شامل تجزیه و تحلیل داده‌ها باشد، انقلابی ایجاد کرده است. البته کارکردهای هوش مصنوعی می‌تواند جنبه منفی هم داشته باشد، مانند استفاده از جنگ‌افزارهای جدید و مبتنی بر هوش مصنوعی در بسیاری از ارتش‌های مدرن دنیا.

برخورد دهنده هادرونی بزرگ

برخورد دهنده هادرونی شاید یکی از مهمترین سازه‌های مهندسی باشد که تا امروز ساخته شده است. هادرونی یک تونل بزرگ زیرزمینی به طول 17 مایل است که در مرز فرانسه و سوئیس واقع شده و کارکرد اصلی آن شتاب‌دهی و برخورد دادن ذرات مختلف با سرعت زیاد برای درک ماهیت واقعی آن‌ها است.

این پروژه اولین بار در سال 2008 مورد بهره‌برداری قرار گرفت و نه فقط از نظر مقیاس و ابعاد که از نظر هدف هم یک پروژه بسیار عظیم محسوب می‌شد. برخورد دهنده هادرونی بزرگ در آن زمان توسط سازمان اروپایی تحقیقات هسته‌ای (CERN) و با شرکت و همکاری 1000 دانشمند، مهندس و متخصصات حوزه‌های دیگر طراحی و ساخته‌ شد.

بودجه ساخت این برخورد دهنده چیزی بیش از 10 میلیارد دلار بوده که به راحتی آن را به گران‌ترین ماشین ساخت بشر بدل میَ‌کند و البته حالا می‌توان گفت ارزش آن را داشته است چراکه از زمان آغاز بهره‌بردای، برخورد دهنده بزرگ هادرونی کمک‌های مهم و اساسی زیادی به فیزیک نظری کرده است، از جمله کشف بوزون هیگز یا ذره بنیادین هیگز در سال 2012.