Erfindungen – Was die Welt bewegt

Einleitung

„Ich glaube an das Pferd. Das Automobil ist eine vorübergehende Entscheidung.“ Davon war Kaiser Willhelm der II. fest überzeugt. Heutzutage wissen wir, dass dies nicht der Fall ist. Das Automobil hat das Ross als Transportmittel vollkommen verdrängt. Diesen Prozess nennt man technischen Fortschritt. Innerhalb dieses Wandels gibt es einige Erfindungen und Entdeckungen, die jedermann bekannt sind, wie Flugzeuge, Computer, das Internet oder auch die Dampfmaschine. Doch unter der schieren Masse an Neuerungen gibt es einiges, was vielen nicht bekannt oder bewusst ist.

Der Transistor

Eine dieser Erfindungen ist der sogenannte Transistor. Dieses heutzutage winzig kleine Element befindet sich in allen möglichen elektrischen Geräten, wie Handys, Computerprozessoren oder Radios. Doch um was handelt es sich bei einem Transistor überhaupt?

Transistor ist die Kurzform für „Transfer Resistor“ . Das bedeutet übersetzt so viel wie Übertragungswiderstand. Der Widerstand ist in der Elektrik eine Größe, um anzugeben, wie viel Spannung nötig ist, um einen elektrischen Strom einer bestimmten Stärke durch einen Leiter fließen zu lassen. Simpel gesagt ist der Widerstand ein Hindernis, welches den Strom an der Bewegung hindert. Widerstände sind in Stromkreisen wichtig, damit einzelne Teile nicht überhitzen oder gar durchbrennen.

Transistoren kann man als solche Widerstände einsetzen. Hierbei ist die Besonderheit, dass der Transistor – im Gegensatz zum klassischen Widerstand – regulierbar ist. Das bedeutet, dass man ihn ein- und wieder ausschalten kann. Dies ist durch seine besondere Bauweise gegeben. Er besteht im Gegenzug zum normalen Widerstand aus drei verschiedenen Teilen: dem Kollektor, der Basis und dem Emitter.

Funktionsweise

Die Basis ist an einen eigenen Stromkreis angeschlossen. Sie dient als eine Art Schleuse für den Strom des anderen Stromkreises. Das bedeutet, dass wenn die Basis keinen Strom erhält, dass dann kein Strom von der Quelle zum Emitter fließen kann. Wenn auf die Basis eine bestimmte Spannung wirkt so wird die Schleuse geöffnet. Es kann ein Strom von der Quelle bis zum Emitter fließen. Nun stellt sich die Frage warum man nicht einen normalen Schalter verwendet.

Hier kommt die Besonderheit des Transistors zur Geltung. Transistoren schalten nämlich nicht nur ein und aus, sie haben auch die Fähigkeit, Den Stromfluss zu regulieren. Nehmen wir hier noch einmal das Beispiel der Schleuse. Wenn wir die Schleuse weit öffnen, so fließt viel Wasser In einem bestimmten Zeitraum hindurch. Wenn wir aber nur einen Spalt öffnen so fließt nur ein geringer Anteil an Wasser hindurch. Projiziert auf den Transistor bedeutet dies, dass wenn nur eine geringe Spannung an der Basis anliegt das auch nur eine geringe Menge Strom fließen kann. Wenn aber eine große Spannung an der Basis anliegt so kann viel Strom fließen.

Doch die Computer der Zukunft werden nur noch 1.000 Vakuum-Röhren besitzen und vielleicht nur noch 1,5 Tonnen wiegen

Popular Mechanics (1949)

Nutzen

Dadurch kann ein Transistor die Wirkung eines Stroms dämpfen oder sogar verstärken. Diese Technik wird millionenfach in Handys und PCs verwendet, ohne dass irgendwer etwas davon merkt. Doch ohne diese kleinen Wunderwerke wäre es gar nicht möglich all diese Prozesse in so kurzer Zeit durchzuführen, wie unsere Endgeräte es jeden Tag für uns bewerkstelligen. Sie sind deshalb mit Sicherheit eine der wichtigsten Erfindungen des 20. Jahrhunderts.

Das Seekabel

Eine weitere der wichtigsten Erfindungen, die heutzutage einiges vereinfacht, sind die so genannten See und Tiefseekabel. Damals noch für Telegrafen verwendet, finden Sie momentan vor allem beim Internet Verwendung. Was für uns heutzutage ein Standard ist wurde im 19. Jahrhundert noch als unmöglich bezeichnet. Denn der Weg bis zur ersten Verlegung und dann auch aktiven Verwendung war ein äußerst holpriger.

Die Erfindung der Telegrafie Im Jahre 1774 hatte die Welt verändert. Plötzlich war es möglich, über tausende Kilometer Entfernung Nachrichten in Minuten zu übertragen. Doch anfänglich ging dies nur über das Land. 1851 wurde dann das erste Telegrafenkabel im Wasser verlegt – genauer im Ärmelkanal. Dadurch wurden England und Frankreich miteinander zu verbinden. Dies wurde durch Guttapercha, einem kautschukähnlichen Stoff, möglich gemacht. Er diente als wasserresistente Isolation.

Die Planung

Doch eine sehr wichtige Verbindung fehlte zu diesem Zeitpunkt noch: Der Weg zwischen Amerika und Europa konnte noch nicht abgedeckt werden. Zu diesem Zeitpunkt war es noch ungewiss wie es in den Tiefen des Ozeans überhaupt aussieht. Im Jahre 1853 vermisst Leutnant Matthew F. Maury den Seeboden des Nordatlantiks. Dort fand er bei der Erstellung des Reliefs ein Höhenrücken zwischen Neufundland und Irland. Dieser wurde das „Telegraphic Plateau“ genannt.

Ein Jahr später begann Cyrus W. Field, mit dem Bau des ersten, transatlantischen Kabels. 3 Jahre später wurde dieses fertiggestellt, doch es ergab sich ein Problem: Das insgesamt 4630 Kilometer lange Kabel war zu schwer, um es mit nur einem Frachtschiff zu transportieren. Die Lösung war dieses auf 2 Schiffe aufzuspulen. Die HSS Agamemnon und die USS Niagara trugen das 2500 Tonnen schwere Kabel über das Meer. Es riss und verschwand in den Tiefen des Meeres.

Zwei weitere Versuche waren nötig, um das scheinbar unmögliche möglich zu machen. Am 5. August 1858 wurde das Kabel Erfolg erfolgreich zwischen Neufundland und Irland verlegt. Am 10. August erschien dann die erste Nachricht „Please repeat“. Es handelte sich aber nur um einen kurzweiligen Sieg. Schon seit der Verlegung des Kabels wurde das Signal schwächer und schwächer und nach wenigen Wochen verstummte es.

Menschen mit einer neuen Idee gelten so lange als Spinner, bis sich die Sache durchgesetzt hat

Mark Twain

Erst im Jahr 1866 konnte das Kabel erfolgreich verlegt werden. Die Kommunikation funktionierte. Heute sind die Kupferkabel im Atlantik längst überholt. Der Datenverkehr läuft nun über Glasfaserkabel. Sie transportieren Daten nicht über elektrische Impulse, sondern über Lichtimpulse. Diese sind um ein Vielfaches schneller sind. Somit können größere Datenmengen übertragen werden.

Fazit

Dies sind nur 2 von vielen verschiedenen Erfindungen, die nur wenigen Personen bewusst sind, aber für jeden von uns unabdingbar. Ob von Nanometern Größe, so wie der moderne Transistor oder Kilometerprojekten, wie das Transatlantikkabel. Jede Erfindung ob groß oder klein, kann die Welt verändern.

7.12.2020 – Erfindungen – Platz „nicht aufgeführt“

21.12.2020 – Erfindungen – Platz > 100

Über den Autor

Jannik Seibel

7 Jahre Schülerzeitung / Juror des Schülerzeitungswettbewerbs RLP / Arbeitserfahrung seit 6 Jahren