人類是一個聰明的物種。儘管我們在地球上呆的時間相對較短(地球有45億年曆史)，但現代智人已經夢想並創造了一些令人驚奇的、有時是遙遠的東西。從有人敲打地面上的石頭來製造第一個鋒利的工具，到輪子的首次亮相，再到火星車和網際網路的發展，有幾個關鍵的進步特別具有革命性。以下是我們為最重要的選擇發明以及發明背後的科學和它們是如何產生的。
輪子
輪子大約在公元前3500年被髮明。
在公元前3500年發明輪子之前，人類在我們可以在陸地上運輸多少東西以及運輸多遠方面受到嚴重限制。顯然，輪子本身並不是“發明輪子”中最難的部分。當把一個不動的平臺連線到滾動的圓筒上的時候，事情就變得棘手了。
但要做到這一點也很難。例如，車輪中心的孔和固定軸的末端必須近乎完美的圓形和光滑。輪軸的尺寸也是一個關鍵因素，它在孔內的緊密度也是一個關鍵因素(不要太緊，也不要太鬆)。
艱苦的工作有了回報，大有收穫。輪式手推車促進了農業和商業的發展，使貨物能夠進出市場，並減輕了長途旅行的人們的負擔。現在，輪子對我們的生活方式至關重要，從鐘錶到汽車到渦輪機，無所不在。
釘子
沒有釘子，文明肯定會崩潰。這項關鍵的發明可以追溯到2000多年前的古羅馬時期，只有在人類發展了鑄造和塑造金屬的能力之後才有可能。以前，木結構建築必須透過將相鄰的木板在幾何上互鎖來建造，這是一個更加艱難的施工過程。
直到19世紀90年代和19世紀初，手工製作的釘子還是很常見的，鐵匠加熱一根方形鐵棒，然後在鐵棒的四周錘打以形成一個點，根據佛蒙特大學的說法。制釘機在17世紀90年代到19世紀初之間出現。製造釘子的技術不斷進步，同時，螺釘一種更堅固但更難插入的緊韌體被認為是由希臘學者阿基米德在公元前三世紀發明的。
指南針
古代的水手靠星星導航，但這種方法在白天或多雲的夜晚不起作用，因此遠離陸地航行是不安全的。
在9世紀和11世紀之間的某個時候發明了第一個指南針；它是由天然磁石製成的，天然磁石是一種天然磁化的鐵礦石，幾個世紀以來，他們一直在研究其誘人的特性。(圖為漢代的中國古代指南針模型；這是一個用磨光的磁石製成的南向勺子。不久之後，這項技術透過航海接觸傳到了歐洲人和阿拉伯人手中。指南針使水手們能夠安全地遠離陸地航行，增加了海上貿易，為探索時代做出了貢獻。
印刷機
一臺1811年的印刷機，現在在德國慕尼黑的德國博物館。德國約翰內斯·古騰堡在1440年左右發明了印刷機。其發展的關鍵是手工模具，這是一種新的成型技術，能夠快速創造大量的金屬活字。儘管在他之前的其他人——包括中國和南韓的發明家——已經開發出由金屬製成的活字印刷，但古騰堡是第一個創造出將墨水(由亞麻籽油和菸灰製成)從活字印刷轉移到紙上的機械化過程的人。
透過這種活字印刷過程，印刷機成倍地提高了書籍複製的速度，從而在歷史上第一次導致了知識的迅速而廣泛的傳播。到1500年，西歐已經印刷了兩千萬冊。
內燃機
四衝程內燃機。1)進氣衝程-吸入空氣和汽化燃料。2)壓縮衝程-燃料蒸汽和空氣被壓縮和點燃。3)動力衝程-燃料燃燒，活塞被向下推動。4)排氣衝程- ex
在這些發動機中，燃料的燃燒釋放出高溫氣體，當氣體膨脹時，對活塞施加一個力，使其運動。因此，內燃機將化學能轉化為機械能。許多科學家數十年的工程設計致力於內燃機的設計，內燃機在19世紀下半葉(基本上)採用了現代形式。發動機開創了工業時代，並使包括現代汽車和飛機在內的各種機器得以發明。
圖為四衝程內燃機的操作步驟。衝程如下:1)進氣衝程-吸入空氣和汽化燃料。2)壓縮衝程-燃料蒸汽和空氣被壓縮和點燃。3)動力衝程-燃油燃燒，活塞向下推動，為機器提供動力。4)排氣衝程-排氣被排出。
電話
亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的電話專利圖，1876年。貝爾的電話是第一臺透過機器傳輸人類語言的裝置。
儘管幾位發明家在電子語音傳輸方面做了開創性的工作(其中許多人後來在電話使用激增時提起了智慧財產權訴訟)，亞歷山大·格雷厄姆·貝爾還是第一個在1876年獲得了電子電話專利。他的專利圖紙如上圖所示。
儘管幾位發明家在電子語音傳輸方面做了開創性的工作(其中許多人後來在電話使用激增時提起了智慧財產權訴訟)，亞歷山大·格雷厄姆·貝爾還是第一個在1876年獲得了電子電話專利。(他的專利圖紙如上圖所示。)他的靈感來自於教聾子，還拜訪了他的聽力受損的媽媽，據公共廣播公司報道。據美國公共廣播公司報道，他稱第一部電話為“電子語音機”。
燈泡
當你擁有的只有自然光時，生產力就被限制在白天。燈泡透過讓我們在晚上活動來改變世界。根據歷史學家的說法，在整個19世紀，二十幾個人在發明白熾燈方面發揮了作用；托馬斯·愛迪生被認為是主要的發明家，因為他在1879年創造了一個功能齊全的照明系統，包括一個發電機和電線以及一個像上面一樣的碳絲燈泡。
除了在整個世界開創了家庭用電的先河，這項發明還有一個意想不到的後果改變人們的睡眠模式。我們現在除了7到8個小時的睡眠時間之外都不睡覺，理想情況下，我們一口氣睡完，而不是在夜幕降臨時睡覺(沒有其他事情可做)，並在一夜之間分時段睡覺。
青黴素
青黴素於1928年在實驗室首次發現，1944年開始大規模生產和宣傳。貼在路邊郵箱上的這張海報給二戰軍人提供了建議:青黴素在4小時內治癒淋病。
這是歷史上最著名的發現故事之一。1928年，蘇格蘭科學家亞歷山大·弗萊明(Alexander Fleming)注意到他的實驗室裡有一個裝滿細菌的培養皿，蓋子不小心半開。樣本被黴菌汙染了，無論黴菌在哪裡，細菌都死了。那種抗生素黴菌被證明是真菌青黴菌，在接下來的20年裡，化學家們對其進行了純化，並開發出了藥物青黴素，這種藥物可以在不傷害人類自身的情況下對抗大量的人類細菌感染。
到了1944年，青黴素開始大規模生產和宣傳。貼在路邊郵箱上的這張海報建議二戰軍人服用此藥來消除自己的性病。
避孕藥
避孕藥、避孕套和其他避孕方式不僅在發達國家引發了一場性革命，允許男性和女性為了休閒而不是為了生育而發生性行為，還大幅減少了使用避孕藥和避孕套的國家每個女性的平均生育數量。由於需要養活的人口減少，現代家庭已經達到了更高的生活水平，可以為每個孩子提供更好的生活。與此同時，在全球範圍內，避孕藥具正在幫助人口逐漸趨於穩定；到本世紀末，我們的人數可能會穩定下來。某些避孕藥，如避孕套，也能抑制性傳播疾病的傳播。
自然避孕和草藥避孕已經使用了幾千年。避孕套在18世紀開始使用，而最早的口服避孕藥“避孕藥”是由一位名叫拉塞爾·馬克的化學家在20世紀30年代末發明的。
網際網路
基於2005年1月15日在opte.org發現的資料的網際網路部分地圖。每條線都畫在兩個節點之間，代表兩個IP地址。線的長度表示這兩個節點之間的延遲。
這真的不需要介紹:被稱為網際網路的全球互聯計算機網路系統被全世界數十億人使用。無數人幫助開發了它，但最常被認為是它的發明的人是計算機科學家勞倫斯·羅伯茨。20世紀60年代，一個為美國國防部高階研究計劃局工作的計算機科學家團隊建立了一個通訊網路，連線該局的計算機，稱為ARPANET。它使用了一種被稱為“分組交換”的資料傳輸方法，這種方法是團隊成員羅伯茨在其他計算機科學家的前期工作基礎上開發的。阿帕網是網際網路的前身。
人類是一個聰明的物種。儘管我們在地球上呆的時間相對較短(地球有45億年曆史)，但現代智人已經夢想並創造了一些令人驚奇的、有時是遙遠的東西。從有人敲打地面上的石頭來製造第一個鋒利的工具，到輪子的首次亮相，再到火星車和網際網路的發展，有幾個關鍵的進步特別具有革命性。以下是我們為最重要的選擇發明以及發明背後的科學和它們是如何產生的。
輪子
輪子大約在公元前3500年被髮明。
在公元前3500年發明輪子之前，人類在我們可以在陸地上運輸多少東西以及運輸多遠方面受到嚴重限制。顯然，輪子本身並不是“發明輪子”中最難的部分。當把一個不動的平臺連線到滾動的圓筒上的時候，事情就變得棘手了。
但要做到這一點也很難。例如，車輪中心的孔和固定軸的末端必須近乎完美的圓形和光滑。輪軸的尺寸也是一個關鍵因素，它在孔內的緊密度也是一個關鍵因素(不要太緊，也不要太鬆)。
艱苦的工作有了回報，大有收穫。輪式手推車促進了農業和商業的發展，使貨物能夠進出市場，並減輕了長途旅行的人們的負擔。現在，輪子對我們的生活方式至關重要，從鐘錶到汽車到渦輪機，無所不在。
釘子
沒有釘子，文明肯定會崩潰。這項關鍵的發明可以追溯到2000多年前的古羅馬時期，只有在人類發展了鑄造和塑造金屬的能力之後才有可能。以前，木結構建築必須透過將相鄰的木板在幾何上互鎖來建造，這是一個更加艱難的施工過程。
直到19世紀90年代和19世紀初，手工製作的釘子還是很常見的，鐵匠加熱一根方形鐵棒，然後在鐵棒的四周錘打以形成一個點，根據佛蒙特大學的說法。制釘機在17世紀90年代到19世紀初之間出現。製造釘子的技術不斷進步，同時，螺釘一種更堅固但更難插入的緊韌體被認為是由希臘學者阿基米德在公元前三世紀發明的。
指南針
古代的水手靠星星導航，但這種方法在白天或多雲的夜晚不起作用，因此遠離陸地航行是不安全的。
在9世紀和11世紀之間的某個時候發明了第一個指南針；它是由天然磁石製成的，天然磁石是一種天然磁化的鐵礦石，幾個世紀以來，他們一直在研究其誘人的特性。(圖為漢代的中國古代指南針模型；這是一個用磨光的磁石製成的南向勺子。不久之後，這項技術透過航海接觸傳到了歐洲人和阿拉伯人手中。指南針使水手們能夠安全地遠離陸地航行，增加了海上貿易，為探索時代做出了貢獻。
印刷機
一臺1811年的印刷機，現在在德國慕尼黑的德國博物館。德國約翰內斯·古騰堡在1440年左右發明了印刷機。其發展的關鍵是手工模具，這是一種新的成型技術，能夠快速創造大量的金屬活字。儘管在他之前的其他人——包括中國和南韓的發明家——已經開發出由金屬製成的活字印刷，但古騰堡是第一個創造出將墨水(由亞麻籽油和菸灰製成)從活字印刷轉移到紙上的機械化過程的人。
透過這種活字印刷過程，印刷機成倍地提高了書籍複製的速度，從而在歷史上第一次導致了知識的迅速而廣泛的傳播。到1500年，西歐已經印刷了兩千萬冊。
內燃機
四衝程內燃機。1)進氣衝程-吸入空氣和汽化燃料。2)壓縮衝程-燃料蒸汽和空氣被壓縮和點燃。3)動力衝程-燃料燃燒，活塞被向下推動。4)排氣衝程- ex
在這些發動機中，燃料的燃燒釋放出高溫氣體，當氣體膨脹時，對活塞施加一個力，使其運動。因此，內燃機將化學能轉化為機械能。許多科學家數十年的工程設計致力於內燃機的設計，內燃機在19世紀下半葉(基本上)採用了現代形式。發動機開創了工業時代，並使包括現代汽車和飛機在內的各種機器得以發明。
圖為四衝程內燃機的操作步驟。衝程如下:1)進氣衝程-吸入空氣和汽化燃料。2)壓縮衝程-燃料蒸汽和空氣被壓縮和點燃。3)動力衝程-燃油燃燒，活塞向下推動，為機器提供動力。4)排氣衝程-排氣被排出。
電話
亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的電話專利圖，1876年。貝爾的電話是第一臺透過機器傳輸人類語言的裝置。
儘管幾位發明家在電子語音傳輸方面做了開創性的工作(其中許多人後來在電話使用激增時提起了智慧財產權訴訟)，亞歷山大·格雷厄姆·貝爾還是第一個在1876年獲得了電子電話專利。他的專利圖紙如上圖所示。
儘管幾位發明家在電子語音傳輸方面做了開創性的工作(其中許多人後來在電話使用激增時提起了智慧財產權訴訟)，亞歷山大·格雷厄姆·貝爾還是第一個在1876年獲得了電子電話專利。(他的專利圖紙如上圖所示。)他的靈感來自於教聾子，還拜訪了他的聽力受損的媽媽，據公共廣播公司報道。據美國公共廣播公司報道，他稱第一部電話為“電子語音機”。
燈泡
當你擁有的只有自然光時，生產力就被限制在白天。燈泡透過讓我們在晚上活動來改變世界。根據歷史學家的說法，在整個19世紀，二十幾個人在發明白熾燈方面發揮了作用；托馬斯·愛迪生被認為是主要的發明家，因為他在1879年創造了一個功能齊全的照明系統，包括一個發電機和電線以及一個像上面一樣的碳絲燈泡。
除了在整個世界開創了家庭用電的先河，這項發明還有一個意想不到的後果改變人們的睡眠模式。我們現在除了7到8個小時的睡眠時間之外都不睡覺，理想情況下，我們一口氣睡完，而不是在夜幕降臨時睡覺(沒有其他事情可做)，並在一夜之間分時段睡覺。
青黴素
青黴素於1928年在實驗室首次發現，1944年開始大規模生產和宣傳。貼在路邊郵箱上的這張海報給二戰軍人提供了建議:青黴素在4小時內治癒淋病。
這是歷史上最著名的發現故事之一。1928年，蘇格蘭科學家亞歷山大·弗萊明(Alexander Fleming)注意到他的實驗室裡有一個裝滿細菌的培養皿，蓋子不小心半開。樣本被黴菌汙染了，無論黴菌在哪裡，細菌都死了。那種抗生素黴菌被證明是真菌青黴菌，在接下來的20年裡，化學家們對其進行了純化，並開發出了藥物青黴素，這種藥物可以在不傷害人類自身的情況下對抗大量的人類細菌感染。
到了1944年，青黴素開始大規模生產和宣傳。貼在路邊郵箱上的這張海報建議二戰軍人服用此藥來消除自己的性病。
避孕藥
避孕藥、避孕套和其他避孕方式不僅在發達國家引發了一場性革命，允許男性和女性為了休閒而不是為了生育而發生性行為，還大幅減少了使用避孕藥和避孕套的國家每個女性的平均生育數量。由於需要養活的人口減少，現代家庭已經達到了更高的生活水平，可以為每個孩子提供更好的生活。與此同時，在全球範圍內，避孕藥具正在幫助人口逐漸趨於穩定；到本世紀末，我們的人數可能會穩定下來。某些避孕藥，如避孕套，也能抑制性傳播疾病的傳播。
自然避孕和草藥避孕已經使用了幾千年。避孕套在18世紀開始使用，而最早的口服避孕藥“避孕藥”是由一位名叫拉塞爾·馬克的化學家在20世紀30年代末發明的。
網際網路
基於2005年1月15日在opte.org發現的資料的網際網路部分地圖。每條線都畫在兩個節點之間，代表兩個IP地址。線的長度表示這兩個節點之間的延遲。
這真的不需要介紹:被稱為網際網路的全球互聯計算機網路系統被全世界數十億人使用。無數人幫助開發了它，但最常被認為是它的發明的人是計算機科學家勞倫斯·羅伯茨。20世紀60年代，一個為美國國防部高階研究計劃局工作的計算機科學家團隊建立了一個通訊網路，連線該局的計算機，稱為ARPANET。它使用了一種被稱為“分組交換”的資料傳輸方法，這種方法是團隊成員羅伯茨在其他計算機科學家的前期工作基礎上開發的。阿帕網是網際網路的前身。