היסטוריה של הטכנולוגיה

ההיסטוריה של הטכנולוגיה הוא חקר התפתחות הטכנולוגיים של האנושות, והשפעתם על החברה. האדם אינו היצור היחידי בטבע שמשתמש בכלים. אולם, התאמתו הטובה לשימוש בכלים (יכולתו להשתמש בכלים כדי לבנות כלים, יכולתו לשכלל את כליו וללמוד על אודותם) היא יחידאית. על כן ההיסטוריה של הטכנולוגיה היא נדבך חשוב מכלל ההיסטוריה של האדם.

מדידת ההתקדמות הטכנולוגית

לאורך השנים סוציולוגים ואנתרופולוגים רבים גיבשו תאוריות חברתיות אשר עוסקות באבולוציה החברתית והתרבותית. חלק מהם, כמו לואיס הנרי מורגן, לזלי וייט, וגרהרד לנסקי טענו שההתקדמות הטכנולוגית היא הגורם העיקרי להתפתחות התרבות האנושית. לפי התאוריה של מורגן ישנם שלושה שלבים עיקריים באבולוציה החברתית - פראיות, ברבריות ותרבות (ציוויליזציה). לפי תאוריה זו, ההתקדמות האנושית נחלקת לציוני דרך טכנולוגיים - לדוגמה: בשלב הפראי היכולת להבעיר אש, היכולת להשתמש בקשתות והיכולת ליצור כלי חרס - בשלב הברברי ביות בעלי חיים, חקלאות וייצור כלי מתכת - ובשלב התרבותי היכולת לקרוא ולכתוב.
במקום להתמקד בהמצאות ספציפיות, וייט קבע שהגורם העיקרי שקבע את רמת ההתקדמות האנושית היא יכולתה של האנושות לשלוט באנרגיה ולרתום אותה לצורכי האדם. מסקנתו של וייט הייתה שהאמצעי שבעזרתו יש לבחון את התפתחותה היחסית של כל תרבות הוא לפי סוג וכמות האנרגיה שיש באפשרותה לרתום. וייט הבחין בין חמישה שלבים בהתפתחות האדם: בשלב הראשון, בני האדם השתמשו באנרגיית השרירים שלהם בלבד. בשלב השני, בני האדם השתמשו גם באנרגיית השרירים אותה סיפקו חיות מבויתות. בשלב השלישי, בני האדם השתמשו באנרגיה אותה סיפקו הצמחים (וייט מכנה שלב זה כמהפכה החקלאית). בשלב הרביעי, בני האדם למדו להשתמש באנרגיות המצויות במשאב טבעיים כגון: פחם, נפט וגז. ובשלב החמישי בני האדם למדו להשתמש באנרגיה גרעינית.
לנסקי הגדיר את הטכנולוגיה כיכולת ליצור ולהשתמש במידע. הוא טען כי ככל שיש לחברה כלשהי יותר מידע וידע (במיוחד כאלו המועילים לשליטה על הסביבה הטבעית), היא תהיה יותר מפותחת ומתקדמת.
לנסקי הבחין בין ארבעה שלבים בהתפתחות האדם אשר מבוססים על הפיתוחים בהיסטוריה של התקשורת: בשלב הראשון, המידע עובר דרך הגנים. בשלב השני, כאשר בני האדם צוברים כושר חישה, הם יכולים ללמוד ולהקנות מידע על ידי התנסות. בשלב השלישי, בני האדם מתחילים להשתמש בסימנים ולפתח לוגיקה. בשלב הרביעי, בני האדם מסוגלים ליצור סמלים, לפתח את השפה ואת הכתיבה. פיתוחים בתחום טכנולוגיית התקשורת משפיעים ישירות על התקדמות המערכת הכלכלית והפוליטית, חלוקת העושר, השוויון חברתי ואף בתחומים אחרים של חיי החברה.
יש לציין שתאוריות אלה בחלקן אינן מתבססות על ממצאים או אינן תואמות להשתלשלות העניינים ההיסטורית הידועה מהמחקר הארכאולוגי של המחצית השנייה של המאה העשרים ואילך.

ציוויליזציות קדומות

הגידול באוכלוסייה של הציוויליזציות הקדומות הובילו להתפתחויות מואצות בטכנולוגיה ובהנדסה, התפתחויות אשר גרמו לציוויליזציות נוספות לאמץ טכנולוגיות חדשות.
המצרים המציאו והשתמשו במכונות רבות פשוטות, כגון "מישור משופע" כדי לפשט תהליכי בנייה. תרבות עמק האינדוס אשר הייתה ממוקמת באזור עשיר במשאבים, ידועה בשל היישום המוקדם שלה של תכנון עיר ושימוש בטכנולוגיות תברואה. כמו כן, התרבות ההודית העתיקה הייתה בחזית הטכנולוגיה הימית - לוח אשר התגלה במואנג'ודארו מתאר את מלאכת הספנות באותה העת.
הסינים היו אחראים להמצאות ופיתוחים טכנולוגיים רבים. פיתוחים טכנולוגיים מסין כוללים מכשירי סייסמולוגיה, גפרורים, נייר, מד-קוטר, מחרשת ברזל, מכונת זריעה, מריצה, גשר תלוי, מצנח, השימוש בגז טבעי כדלק, מצפן מגנטי, מדחף, קשת המוצלבת ואת אבק השריפה.
מהנדסים מיוון העתיקה ומהתרבות ההלניסטית פיתחו טכנולוגיות רבות ושיפרו טכנולוגיות אשר היו כבר קיימות, בייחוד במהלך התקופה ההלניסטית. הרומאים פיתחו חקלאות מרוכזת ומתוחכמת, אשר השתמשה בטכנולוגיית הברזל הקיימת, יצרו חוקים אשר סיפקו בעלות לאינדיבידואלים, פיתחו טכנולוגיית בנייה באבן, פיתחו את בניית הדרכים, ההנדסה הצבאית וההנדסה האזרחית. המהנדסים הרומים היו הראשונים שבנו קשתות מונומנטלים, אמפיתיאטרון, אמות מים, מרחצאות ציבוריים, גשרים קשתיים, נמלים, מאגרים סכרים וכמו כן, כמות גדולה של כיפות וקשתות נבנו בכל רחבי האימפריה הרומית. המצאות רומיות ראויות לציון כלולות את הספר (קודקס), ניפוח הזכוכית והבטון. חלק מהמבנים אותם בנו הרומאים שרדו אלפי שנים עד היום.
בני האינקה והמאיה היו בעלי ידע הנדסי רב, אפילו בסטנדרטים של היום. הכפרים שלהם השתמשו במערכות השקיה ותעלות ניקוז, ובעזרתם הצליחו לייעל את הפיתוח החקלאי. בעוד שיש אשר טוענים כי בני האינקה היו הממציאים הראשונים של ההידרופוניקה, הטכנולוגיה החקלאית בה השתמשו עדיין הייתה מבוססת על עיבודי קרקע. בדומה לבני האינקה, גם לבני המאיה הייתה טכנולוגיה חקלאית וטכנולוגיית בנייה מתקדמת למדי. במשך תקופת זמן זו, מרבית הבנייה, נעשתה על ידי נשים, משום שהגברים של ציוויליזציית המאיה האמינו כי הנשים היו אחראיות ליצירת דברים חדשים. עיקר תרומתם של האצטקים כלל מערכת תקשורת בין הערים אותם כבשו. באזור אמריקה המרכזית ללא בעלי חיים אשר שימשו לצורך הובלה (וכתוצאה מכך, ללא כלי רכב בעלי גלגלים), הדרכים אשר היו קיימות נועדו למסעות רגליים, בדומה לציוויליזציות המאיה והאינקה.

המהפכה החקלאית המוסלמית

מן המאה ה-8, העולם המוסלמי של תקופת ימי הביניים עבר שינויים משמעותיים בחקלאות - שינויים אשר ידועים בשם "המהפכה החקלאית המוסלמית" או "המהפכה הירוקה". קשרי המסחר אשר התקיימו על ידי הסוחרים המוסלמים ברחבי העולם אפשרו הפצה של יבולים, צמחים וטכניקות חקלאות רבות בין אזורים שונים במדינות אשר היו תחת שליטה מוסלמית, וכמו כן הם גם "אימצו" יבולים, צמחים וטכניקות חקלאות רבות מאזורים אשר לא היו תחת שליטה מוסלמית והפיצו אותם ברחבי המדינות המוסלמיות אשר לרוב לא היו מסוגלים לגדל את היבולים הללו בשל תנאי מזג האוויר.
המהנדסים המוסלמים היו אחראים לחידושים תעשייתיים רבים - שימוש באנרגיה הידרואלקטרית, שימוש תעשייתי מוקדם של אנרגיית הרוח, נפט ובניית בית חרושת גדולים. השימוש התעשייתי בטחנות מים הפך נפוץ מן המאה ה-8. מגוון של בתי חרושת תעשייתיים פותחו במדינות המוסלמיות, אשר כללו בתי חרושת לניקוי צמר, טחנות קמח, בתי-חרושת לנייר, מנסרות, בתי-חרושת ליצור ספינות, מכתשות, בתי-חרושת לפלדה, בית-זיקוק לסוכר וטחנות רוח. עד המאה ה-11, בכל המדינות המוסלמיות פעלו בתי החרושת התעשייתיים הללו - מאל-אנדלוס וצפון אפריקה ועד למזרח התיכון ולמרכז אסיה. המהנדסים המוסלמים פיתחו גם את גל הארכובה וטורבינות המים.
מספר משמעותי של המצאות פותחו על ידי מהנדסים ומדענים מוסלמים במהלך תקופה זו, לרבות ממציאים כגון עבאס איבן פירנאס, טאקי אל-דין, ובמיוחד אל-ג'זארי. חלק מן הפיתוחים הטכנולוגיים של תור הזהב האסלאמי כוללים את הקמרה אובסקורה, הקפה, גלשן האוויר, הסבון המוצק, השמפו, חומצה חנקתית, המזקק, השסתום, בוכנות, מנעול צירופים, שמיכות טלאים, קשתות מחודדות, טחנות רוח, העט הנובע, ניתוח תדירויות, זכוכית הקוורץ, השטיח הפרסי, ההמחאה המודרנית, הספירה הארמילרית ורקטות נפיצות.

המאה ה-19

במהלך המאה ה-19 חלו התפתחויות שונות בתחבורה, בבנייה, ובטכנולוגיות תקשורת אשר מקורן היה באירופה (בעיקר בבריטניה). טכנולוגיית מנוע הקיטור אשר הייתה קיימת מתחילת המאה ה-18 יושמה למעשה בהמשך גם על ספינות הקיטור וגם על רכבות המשא. קו רכבת המשא הראשון נבנה בשנת 1830 בין ליברפול לבין מנצ'סטר. הקטר "רוקט" של רוברט סטפנסון היה בין הקטרים הראשונים אשר הופעלו בקו.
בשנת 1879 הומצאה נורת הליבון החשמלית על ידי תומאס אלווה אדיסון.
עם הפיתוחים המשמעותיים בתחום הנדסת מערכות התקשורת (טלקומוניקציה) נמנים: מכשירי הטלגרפיה אשר בעזרתם ניתן היה לשלוח הודעות כתובות ללא העברה פיזית של אותיות והם סייעו בתפעול רכבות המשא בבטחה ושפופרות האוויר אשר שימשו לצורך העברת הודעות טלגרף או מברקים לבניינים בקרבות מקום מתחנות טלגרפיה.

המאה ה-20

קצב הפיתוח הטכנולוגי התקדם בקצב מהיר במהלך המאה ה-20 בתחומים רבים:
הפיתוחים המשמעותיים בתחום התחבורה כוללים את המצאת המטוס (הן בעלי כנף קבועה והן מסוקים), התחלת שימוש המוני במכונית ובכבישים, רכבות המונעות במנוע בעירה פנימית ובמנוע חשמלי ורכבות מהירות.
הפיתוחים המשמעותיים בתחום מדעי החלל כוללים את המירוץ לחלל, ובמסגרתו תוכנית אפולו (כולל נחיתה על הירח) ובניית לוויינים.
הפיתוחים המשמעותיים בתחום המידע כוללים את המצאת מצלמת הקולנוע, הטלוויזיה, האינטרנט והתקשורת הסלולרית.
הפיתוחים המשמעותיים בתחום האנרגיה כוללים שימוש נרחב במנוע בעירה פנימית פיתוח הכור הגרעיני ושימוש באנרגיה סולרית.
הפיתוחים המשמעותיים בטכנולוגיה הצבאית כוללים פיתוח טילים, טנקים, מטוסי קרב, מסוקי קרב נושאות מטוסים, נשק לא קונבנציונלי וצוללות. בשל הרווחים המדעיים הקשורים ישירות למחקר ופיתוח צבאי, טכנולוגיות שונות התפתחו בקצב מואץ בין השאר בשל המלחמות שהתקיימו - כגון המחשוב, הרדיו, המכ"ם, והקלטת שמע - טכנולוגיות פורצות דרך אשר הובילו בהמשך לפיתוח הטלפון, מכונת הפקס ומדיה מגנטית לאחסון נתונים. בפרט, נוצרו פיתוחים טכנולוגיים חשובים במלחמת העולם השנייה.
אחד מהגורמים שגרמו לפיתוחה המואץ של הטכנולוגיה מהמאה ה-20 והלאה היא יכולת המזעור.

המאה ה-21

אף על פי שהמאה ה-21 רק החלה, הואצה ההתפתחות הטכנולוגית אף יותר. קיימת התקדמות כמעט בכל תחומי המדע והטכנולוגיה, אשר הובילה לשיפורים אדירים בטכנולוגיה בה משתמשים כיום. קצב ההתפתחות בתחום המחשוב הוא רק דוגמה אחת להתקדמות הטכנולוגית המואצת - התקדמות אשר הובילה לספקולציה על סינגולריות טכנולוגית: נקודת זמן עתידית שבה ישיגו המחשבים יכולות אינטלקטואליות הגבוהות במידה משמעותית מאלו של בני האדם, אשר תתרחש כבר במהלך המאה הנוכחית.]
ההתפתחויות הטכנולוגיות בעשור זה כוללות בעיקר את חקר הננוטכנולוגיה, הנדסת ביוטכנולוגיה, היתוך גרעיני (ראו פרויקט איטר), טכנולוגיות דלק אלטרנטיביות (לדוגמה, תאי דלק, מכוניות היברידיות נטענות), מנוע Scramjet, מוליכות-על וה-Memristor.
בתחום האלקטרוניקה מנסים החוקרים לשפר את היעילויות של נורות ה-Led ושל התאים הסולריים.
ההבנה של פיזיקת החלקיקים צפויה להתרחב בעקבות מיזמים של מאיצי חלקיקים כגון מאיץ ה-LHC - המיזם המדעי הגדול בעולם. מחקרים רבים אשר מתבצעים כיום בתחום הפיזיקה התאורטית חוקרים תאוריות בתחום תורת הכבידה הקוונטית כגון תורת M, תורת העל-מיתר וכבידה קוונטית לולאתית.
כמו כן, מתוכננות חלליות חדשות. תחת פרויקט חקר החלל "תוכנית קונסטליישן" (ראו אוריון ו-Ares V). טלסקופ החלל ג'יימס וב ינסה לזהות את הכוכבים והגלקסיות הראשונות אשר עיצבו את היקום לאחר המפץ הגדול ולאתר את המיקום המדויק של מערכת השמש בתוך הגלקסיה שלנו דרך צפייה בספקטרום אינפרה אדום. כאשר תסתיים בניית תחנת החלל הבינלאומית היא תספק פלטפורמת ביניים למשימות חקר החלל ולניסויים של כוח הכבידה. על אף האתגרים וביקורות, סוכנות נאס"א וסוכנות החלל האירופית מתכוננים למשימה מאוישת למאדים במהלך העשור השלישי של המאה ה-21.