علم و فناوری: ساختن دنیایی بهتر با دانش
از ذهن تا بازار: سفر یک ایده علمی
یک کشف علمی چگونه به یک محصول یا خدمت مفید تبدیل می‌شود؟ این سفر معمولاً چند مرحله اصلی دارد. برای درک بهتر، فرآیند ساخت یک باتری۲ قابل شارژ را که در تلفن همراهتان استفاده می‌شود، در نظر بگیرید.
| مرحله | توضیح | مثال (باتری) |
|---|---|---|
| کشف علمی | دانشمندان یک پدیده یا قانون جدید در طبیعت را درک می‌کنند. | کشف این اصل که برخی مواد شیمیایی با واکنش‌های مشخص، انرژی الکتریکی تولید و ذخیره می‌کنند. |
| تحقیق و توسعه۳ | مهندسان و محققان از آن دانش برای طراحی یک نمونه اولیه استفاده می‌کنند. | ساخت یک باتری کوچک در آزمایشگاه که می‌تواند چند بار شارژ شود. |
| تولید انبوه | تبدیل نمونه اولیه به محصولی قابل ساخت در تعداد بسیار زیاد. | ساخت میلیون‌ها باتری با اندازه و کیفیت یکسان در کارخانه. |
| کاربرد در زندگی | مردم از محصول نهایی برای رفع نیازهای خود استفاده می‌کنند. | شما از تلفن همراه خود که با این باتری کار می‌کند، برای بازی، تماس و یادگیری استفاده می‌کنید. |
دسته‌بندی فناوری‌های اطراف ما
فناوری‌ها را می‌توان بر اساس حوزه‌ای که در آن خدمت می‌کنند، دسته‌بندی کرد. این کار به ما کمک می‌کند دنیای فناوری را منظم‌تر درک کنیم. در ادامه برخی از دسته‌های اصلی را می‌بینیم.
| دسته فناوری | کاربرد اصلی | نمونه‌های آشنا |
|---|---|---|
| فناوری اطلاعات و ارتباطات۴ | انتقال و پردازش اطلاعات | تلفن همراه، رایانه، اینترنت، برنامه‌های موبایل |
| فناوری حمل‌ونقل | جابه‌جایی مردم و کالاها | خودرو، هواپیما، قطار، دوچرخه‌های برقی |
| فناوری پزشکی | تشخیص و درمان بیماری‌ها | دستگاه سونوگرافی، واکسن، داروهای جدید، دستگاه اندازه‌گیری قند خون |
| فناوری انرژی | تولید و ذخیره‌سازی انرژی | پنل خورشیدی، توربین بادی، باتری‌های پیشرفته |
فناوری در عمل: از یخچال تا اینترنت
بیایید نگاهی دقیق‌تر به دو نمونه از فناوری‌های مهم در زندگی روزمره بیندازیم که چگونه بر پایه دانش علمی ساخته شده‌اند.
یخچال: یخچال شما بر اساس اصول $ ترمودینامیک $ کار می‌کند. دانشمندان فهمیدند که وقتی یک مایع (مثل گاز مخصوصی به نام مبرد۵) تبخیر می‌شود، گرما را از محیط اطراف می‌گیرد و آن را سرد می‌کند. مهندسان این اصل را در یک سیکل بسته به کار گرفتند: گاز فشرده و سپس اجازه انبساط پیدا می‌کند که این انبساط باعث سرد شدن فضای داخل یخچال می‌شود. نتیجه این شد که ما می‌توانیم مواد غذایی را برای هفته‌ها تازه نگه داریم و از بیماری‌های ناشی از فساد غذا در امان بمانیم.
اینترنت: اینترنت بر پایه قوانین ریاضی و منطق دیجیتال ساخته شده است. اطلاعات (مانند عکس، متن یا فیلم) به قطعات کوچکی به نام بسته۶ تبدیل می‌شوند. هر بسته آدرس مقصد خود را دارد، درست مانند یک نامه پستی. این بسته‌ها از طریق کابل‌های نوری، ماهواره‌ها و امواج رادیویی، از مسیرهای مختلف به مقصد می‌رسند و در آنجا دوباره به هم متصل می‌شوند. تمام این فرآیند پیچیده در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد و به شما اجازه می‌دهد با دوستان خود در آن سوی دنیا صحبت کنید یا به هر اطلاعاتی دسترسی پیدا کنید.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاسخ: خیر. علم به دنبال درک پدیده‌های طبیعی است (مثلاً چرا سیب سقوط می‌کند؟). اما فناوری از این درک برای حل یک مشکل یا ساخت یک وسیله مفید استفاده می‌کند (مثلاً ساخت آسانسور با استفاده از قانون جاذبه). علم پاسخ "چرا" را می‌دهد و فناوری پاسخ "چگونه" را.
پاسخ: اکثر فناوری‌ها برای رفاه انسان ساخته می‌شوند، اما نحوه استفاده از آن‌ها مهم است. یک چاقو می‌تواند برای برش میوه مفید باشد یا به طور خطرناکی استفاده شود. همچنین، برخی فناوری‌ها ممکن است عوارض جانبی مانند آلودگی محیط زیست داشته باشند. بنابراین، باید در استفاده از فناوری مسئولیت‌پذیر و هوشمند باشیم.
پاسخ: قطعاً نه! بسیاری از نوآوری‌ها از مشاهده مشکلات کوچک در زندگی روزمره شروع می‌شوند. شما با مطالعه، کنجکاوی و توجه به محیط اطرافتان می‌توانید ایده‌هایی برای ساخت ابزار یا روش‌های بهتر داشته باشید. بسیاری از مخترعان بزرگ از همین نقطه شروع کردند.
پاورقی
۱علم و فناوری (Science and Technology): علم به مجموعه‌ای از دانش‌های منظم در مورد جهان هستی گفته می‌شود. فناوری کاربرد عملی این دانش برای ساخت ابزار، ماشین‌ها و روش‌ها برای حل مشکلات یا برآورده کردن نیازها است.
۲باتری (Battery): وسیله‌ای که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی ذخیره‌شده تبدیل می‌کند.
۳تحقیق و توسعه (Research and Development - R&D): فعالیت‌های سیستماتیک که برای افزایش دانش و استفاده از آن برای ابداع کاربردهای جدید انجام می‌شود.
۴فناوری اطلاعات و ارتباطات (Information and Communication Technology - ICT): به همه فناوری‌هایی گفته می‌شود که به کمک رایانه‌ها و مخابرات برای ذخیره، بازیابی، انتقال و دستکاری داده‌ها به کار می‌روند.
۵مبرد (Refrigerant): ماده‌ای که در سیکل تبرید (مانند یخچال یا کولر) استفاده می‌شود و با تبخیر و میعان خود، گرما را جذب و دفع می‌کند.
۶بسته (Packet): واحد اصلی داده است که در یک شبکه از مبدأ به مقصد منتقل می‌شود.
