Rozwiń swoją wyobraźnię - ebook

WPROWADZENIE

Moja droga do kariery wynalazczyni i badaczki zachowań zwierząt zaczęła się, kiedy byłam dzieckiem. Chodziłam na wszystkie lekcje, ale najbardziej interesowały mnie konie. Miałam szczęście, bo moja mama oraz dyrektor szkoły zachęcali mnie do poznawania zwierząt i nauk ścisłych, a nauczyciele pozwalali mi rozwijać zainteresowania, pod warunkiem że nie będę się spóźniała na lekcje i posiłki i że będę dbała o konie. Poza jazdą konną oznaczało to czyszczenie oraz karmienie koni, a także sprzątanie boksów w stajni. Bardzo ważne były też dla mnie letnie wakacje na ranczu mojej cioci. Większość czasu spędzałam z bydłem i końmi, ucząc się wszystkiego, czego tylko się dało, o ich zachowaniu i o tym, jak można się z nimi porozumiewać. Poza tym duży wpływ wywarł na mnie mój dziadek ze strony mamy John C. Purves, który był wynalazcą i jednym z najlepszych wzorów do naśladowania w moim życiu. Kiedy byłam dzieckiem, ciągle zasypywałam go pytaniami o otaczający nas świat, takimi jak: „Skąd się biorą przypływy i odpływy na morzu?”.

Ja w szkole średniej

Z archiwum autorki

Innym powodem, dla którego zostałam naukowczynią – choć zrozumiałam to dużo później – jest to, że myślę obrazami. Porządkuję świat za pomocą obrazów, a mój umysł łączy słowa z serią wzrokowych wyobrażeń. Na dźwięk słowa „pies” przywołuję obrazy wszystkich psów, jakie w życiu widziałam. Kiedy byłam już starsza, potrafiłam sobie bardzo wyraźnie, w trzech wymiarach wyobrazić, jak coś działa. Jakbym puszczała film w głowie. Zdarzało się, że w wyobraźni testowałam nowy sprzęt. Aż tak wyraźnie widziałam rzeczy. Łączenie umiejętności wizualnych i werbalnych przy wyrażaniu myśli uznaje się za „normalne”, ale w moim doświadczeniu nie ma nic „normalnego”.

Kiedy zdiagnozowano u mnie autyzm (w latach pięćdziesiątych XX wieku, gdy byłam dzieckiem), większość ludzi nie wiedziała, że coś takiego istnieje ani jakie powoduje objawy. Obecnie mówi się, że ktoś jest „ze spektrum autyzmu”, a to może znaczyć wiele rzeczy. Ktoś może normalnie mówić, a ktoś inny nigdy nie opanuje tej umiejętności. Ja późno nauczyłam się mówić, bardzo nie lubiłam przytulania i często żyłam we własnym świecie. Było mi tak trudno usiedzieć spokojnie, że moja mama mawiała: „Idź na dwór się wybiegać!”. Nie znosiłam też nagłych dźwięków oraz szorstkich ubrań i bardzo się denerwowałam, kiedy mój świat choćby odrobinę się zmieniał. Inni cały czas kołyszą się w przód i w tył albo kręcą się w kółko i nie potrafią skupić uwagi. Wiele osób z autyzmem wykazuje społeczną nieporadność i nie potrafi nawiązać kontaktu wzrokowego, a mimo to mogą zrobić karierę w branży technologicznej, w dziedzinie wzornictwa przemysłowego, sztuk pięknych czy w innej pracy wymagającej przywiązywania wagi do szczegółów. Niektórzy rozwijają umiejętności na bardzo wysokim poziomie, często w takich dziedzinach jak matematyka, sztuka, informatyka czy muzyka. Pośród wielkich naukowców i wynalazców było prawdopodobnie sporo osób ze spektrum autyzmu.

Autyzm nie występuje w jednej postaci. Im więcej dowiadujemy się o „spektrum” (zakresie zdolności i deficytów, jakie mogą mieć osoby z autyzmem), tym lepiej rozumiemy różne rodzaje umysłów oraz to, jak ważne jest, że ludzie myślą w różny sposób – zwłaszcza tam, gdzie liczy się kreatywność, nowatorstwo i wynalazczość. Lubię myśleć, że ja i inni myślący inaczej znajdujemy się w spektrum ludzkim. Choć nasze mózgi działają w różny sposób, wkład, który możemy wnieść, jest nieograniczony.

W szkole często mi dokuczano, bo nie miałam dużych umiejętności społecznych. Wiedziałam, że nie pasuję do reszty, ale nie wiedziałam dlaczego. Dzieci wołały na mnie „magnetofon”, bo powtarzałam wszystko monotonnym głosem. Bardziej interesowały mnie projekty naukowe i tworzenie fantazyjnych uzd dla koni niż szkolne potańcówki. Dziś nadal dokucza się dzieciom w szkole przez to, że są inne. Dzisiaj pewnie nazywano by mnie nerdem albo geekiem. Choć jest również prawdą, że nerdzi i geeki często zdobywają Nagrody Nobla i prowadzą firmy w Dolinie Krzemowej.

Nauczyciele i rodzice martwią się o dziwne dziecko, które całymi dniami rysuje albo interesuje się tylko owadami, bo chcą, żeby dzieci były wszechstronne. Jednak te skupione na jednym dzieci mogą później, kiedy dorosną, robić niesamowite rzeczy, jeśli tylko zachęcimy je do rozwijania ich zainteresowań. Przynajmniej tak było ze mną. Nie mam żadnych wątpliwości co do tego, że moje zamiłowanie do koni i bydła, jakie przejawiałam, gdy byłam nastolatką, stało się podstawą mojej późniejszej kariery naukowej w dziedzinie zootechniki. Jednak zostałam też wynalazczynią dlatego, że od dziecka uwielbiałam tworzyć rzeczy i pracować rękami. Jeśli jakiś projekt nie chciał działać, eksperymentowałam wiele godzin, dopóki nie zadziałał.

Mama pozwalała mi wykorzystywać do moich eksperymentów wszelkie materiały, jakie znalazłam w domu: od jej starych ubrań i chustek po tekturę z koszul taty wracających z pralni. Ta tektura była skarbem! Mogłam z niej zrobić tysiące rzeczy: klocki do budowy fortów, dioramy, modele i pajacyki na sznurku. Uwielbiałam rozbierać rzeczy na części, a potem je składać, albo budować coś nowego ze starych elementów. W tej książce znajdziecie wiele tego typu projektów, ale zachęcam was do eksperymentowania i tworzenia własnych konstrukcji. Pamiętajcie: instrukcje to jedynie ogólne wskazówki. Czasami moi studenci przychodzą do mnie bardzo zmartwieni, bo prowadzili jakiś eksperyment dokładnie wed­ług wskazówek, a jednak nie przyniósł spodziewanych rezultatów. Mówię im zawsze jedno: musicie poeksperymentować z tym eksperymentem!

Gdybym miała streścić tę książkę w dwóch słowach, powiedziałabym: twórzcie rzeczy.

Jestem pewna, że rodzice mówili wam wiele razy, żebyście przestali grać w gry komputerowe albo odłożyli tablet czy smartfon. Pewnie mówią, że niszczycie sobie komórki mózgowe, że powinniście się z kimś spotkać, pouczyć się albo poćwiczyć grę na skrzypcach. Wszystko to może być prawdą, ale chciałabym, żebyście odłożyli komórkę po to, żeby móc w przyszłości wynaleźć lepszy telefon, lepszą grę komputerową, bezpieczniejszy samochód albo jakieś urządzenie ratujące życie. Technologia może robić zdumiewające rzeczy, ale jeśli chcecie coś tworzyć, to musicie najpierw własnymi rękami rozkładać rzeczy na części i składać je z powrotem. Znany jest fakt, że dr Grace Murray Hopper, matematyczka, która stworzyła język programowania COBOL, pierwszy nienumeryczny kod komputerowy (taki, który większość ludzi mogła zrozumieć), w dzieciństwie rozłożyła na części wszystkie budziki w swoim domu (było ich aż siedem!). Takie zabawy to zwykle znak, że dziecko ma przed sobą przyszłość w laboratorium naukowym – jeśli tylko spotka się z zachętą, a nie karą za zniszczenie rodzinnych zegarów.

Grace Murray Hopper przy komputerze

Źródło: Smithsonian Institution, za Wikimedia Commons

Skrzynka z narzędziami mojego taty interesowała mnie bardziej niż szkatułka z biżuterią mojej mamy. Obie miały małe przegródki, w których lubiłam szperać, ale skrzynka z narzędziami zawierała najróżniejsze rzeczy, którymi mogłam się bawić, takie jak klucze nastawne, wiertarki czy składana metrowa miarka. Miarka była drewniana i miała wiele zawiasów, tak że kiedy była zamknięta, wyglądała jak brama. Częściowo otwarta wyglądała jak wachlarz, a całkiem otwarta stawała się mieczem do zabawy. Sąsiad miał zwijaną taśmę mierniczą, którą można było rozciągnąć do długości siedmiu i pół metra. Jej mechanizm pozwalał ją zablokować na każdej długości. Najbardziej lubiłam moment, w którym zwalniało się tę blokadę. Taśma błyskawicznie chowała się w obudowie jak przewód w odkurzaczu albo smycz dla psa. Zawsze bardzo mi się podobały urządzenia, które wiązały się z szybkim ruchem, więc rozkręciłam obudowę i odkryłam, że taśma była połączona z płaską sprężyną owiniętą wokół słupka. Tak działają wszystkie wciągane przewody.

Musicie zrozumieć, jak działa samochód, zanim będziecie mogli wynaleźć lepsze auto, co oznacza, że musicie zrozumieć, jak działają tłoki, silniki czy hamulce – a do tego najlepiej wziąć je do ręki i poczuć. Nie namawiam was do rozkładania na części rodzinnego auta, ale jeśli kochacie samochody, to dowiecie się o nich więcej, pracując w charakterze pomocnika w warsztacie, niż grając całymi godzinami na komputerze. Być może na początku będziecie musieli dużo sprzątać i wykonywać inne proste prace, ale w końcu będziecie mogli zajrzeć pod samochód i pod maskę – tam, gdzie toczy się prawdziwa akcja. Niczym nie da się zastąpić doświadczenia w realnym świecie i pracy z użyciem własnych rąk. I nic nie daje większej satysfakcji i poczucia dumy niż widok, że coś, co samemu się stworzyło, sprawia przyjemność lub pomaga innym.

► ► ►

Kiedy pierwszy człowiek wylądował na Księżycu, zat­knął na nim amerykańską flagę, żeby symbolicznie powiedzieć: „Dotarliśmy tu pierwsi”. Gdy wynalazcy coś stworzą, idą ze swoim wynalazkiem do urzędu patentowego, żeby podobnie zadeklarować swoje pierwszeństwo: „To pierwsza taka rzecz! To coś zupełnie oryginalnego!”. Patenty chronią dokonania wynalazców, zapobiegając kradzieży ich pomysłów, które często wymagały wielu lat pracy. Są też zapisem niezwykłej historii ludzkiej pomysłowości i służą dobru publicznemu, bo przechowują wiedzę. Jeśli muzeum jest składnicą sztuki, to urząd patentowy można uznać za skarbnicę wiedzy. Do dzisiaj uwielbiam przeglądać patenty. W tej książce prześledzimy niektóre z najbardziej przełomowych wynalazków od czasów Ameryki kolonialnej, przez epokę przemysłową, aż do obecnej epoki zaawansowanych technologii. Poznamy pierwszego i najmłodszego posiadacza patentu, a także pierwszą kobietę i pierwszego Afroamerykanina, którzy zostali właścicielami patentów. Kobiety i ludzie o innym kolorze skóry niż biały początkowo nie mogli otrzymać patentów, dlatego wiele wynalazków zostało zapomnianych; ich historie są tym bardziej niezwykłe.

Kiedy chodziłam do szkoły podstawowej, miałam książkę o wynalazcach, którą uwielbiałam. Już od dawna jej nie mam, ale pamiętam, jak się nią zaczytywałam, zafascynowana wynalazcami i niesamowitymi rzeczami, które tworzyli. Pamiętam fragment o Thomasie Edisonie, który miał 1093 patenty w samych Stanach Zjednoczonych. Byłam zainspirowana jego powiedzeniem: „Geniusz to w jednym procencie natchnienie, a w dziewięćdziesięciu dziewięciu procentach żmudna praca”. Ze zdziwieniem dowiedziałam się też, że niektóre wynalazki powstają przez przypadek. Czytając moją książkę o wynalazcach, szybko zdałam sobie sprawę z trzech rzeczy: (1) Zwykle za wynalazkiem kryje się fascynująca historia o tym, jak wynalazca połączył ze sobą różne fakty. (2) Wynalazki wymagają ciężkiej pracy i cierpliwości. (3) Czasami najważniejsze odkrycia są wynikiem szczęśliwego przypadku.

Thomas Alva Edison

Źródło: Biblioteka Kongresu

Przyszłość niesie wiele wyzwań o kluczowym znaczeniu, takich jak zrozumienie wpływu zmian klimatu, leczenie chorób i zlikwidowanie głodu na świecie. Potrzebujemy wszystkich rodzajów umysłów, jeśli mamy dojść do tego, jak się przystosować. Jeżeli stracimy zdolność do tworzenia rzeczy, to stracimy o wiele więcej. Potrzebujemy ludzi, którzy umieją odlewać żelazo, oraz chemików, którzy potrafią tworzyć nowe materiały lżejsze i mocniejsze od metalu. Potrzebujemy nowych pisarzy, filmowców, muzyków i artystów. Potrzebujemy też nowych technologii, które stworzą naszą przyszłość, umożliwiając głębsze zrozumienie Ziemi, oceanów i galaktyk.

Nie ma lepszego punktu wyjścia niż tworzenie rzeczy, które samemu się zaprojektowało. Wszystkie projekty, które robiłam jako dziecko, przyczyniły się do moich późniejszych wynalazków. I nadały sens mojemu życiu. Mam nadzieję, że opisane tu projekty i wasze własne oryginalne pomysły uczynią to samo dla was.• ROZDZIAŁ PIERWSZY •

RZECZY Z PAPIERU

Kiedy byłam dzieckiem, uwielbiałam przyglądać się pięknym wzorom, jakie tworzyły się z płatków śniegu lądujących na samochodzie mojego taty, a potem topniały i znikały. Po raz pierwszy zrobiłam śnieżynki z papieru jako ozdoby na Boże Narodzenie w szkole podstawowej. Przyklejałam je do okien w naszej klasie. Niezależnie od tego, który raz już je robiłam, zawsze uwielbiałam to uczucie, gdy delikatnie otwierałam złożoną kartkę papieru, a moim oczom ukazywał się zwierciadlany wzór. Do zrobienia śnieżynek potrzebny był tylko papier i nożyczki.

Słowo „papier” pochodzi od papirusu używanego w starożytnym Egipcie. Papirus wytwarzano z roślin i włókien, które namaczano w wodzie, a następnie suszono i razem sprasowywano. Przez wieki stosowano tę samą podstawową metodę. Nadal możecie zrobić papier tak, jak robili go starożytni Egipcjanie, jeśli nie przeszkadza wam chropowata powierzchnia.

◄ ◄ ◄ PAPIER RĘCZNEJ ROBOTY ► ► ►

Instrukcja pozwala uzyskać około 5 arkuszy papieru.

To będzie wielka upaćkana zabawa!

Potrzebne będą:

- 6 do 10 arkuszy papieru technicznego albo dowolnego niebłyszczącego papieru, jaki znajdziecie w kontenerach na makulaturę
- mikser
- 7,5 litra ciepłej wody do użycia w mikserze i w płytkim pojemniku
- duży płytki pojemnik, taki jak brytfanna (na tyle duża, by zmieścić opisane niżej osłony antypryskowe)
- łyżka
- suszone płatki róży i/lub ziół, drobno pokrojone
- 2 osłony antypryskowe (stosowane w kuchni do ochrony przed pryskającym tłuszczem podczas smażenia – można je kupić w internecie)
- sucha i czysta ścierka kuchenna
- gąbka

Kolejne kroki:

1. Podrzyj papier na małe kawałki (o boku 2–7 cm) i włóż je do miksera. Zalej ciepłą wodą i pozostaw na 15 minut, aby papier całkowicie się nasączył.
2. Zmiksuj zawartość miksera pulsacyjnie 5-6 razy, żeby zaczęła przypominać gęstą zupę. To się nazywa „papka papierowa”. Jeśli jest zbyt gęsta, to bardzo powoli dolej trochę wody. Jeśli będzie za rzadka, papier będzie się rwał i dzielił.
3. Wypełnij płytki pojemnik ciepłą wodą do wysokości 5 cm. Powoli dodawaj papkę do wody i mieszaj łyżką.
4. Możesz teraz dodać pocięte suche kwiaty lub zioła – dla ozdoby.
5. Rozłóż suchą ścierkę kuchenną na blacie lub stole.
6. Zanurz jedną osłonę antypryskową w mazistej mieszance w taki sposób, żeby była nią równo pokryta. Utrzymując osłonę prosto (nie przechylając), połóż ją na rozłożonej ścierce, a następnie przykryj drugą osłoną.
7. Zbierz gąbką tyle wody z drugiej osłony, ile się da. Im więcej wody uda ci się zebrać, tym krótszy będzie czas suszenia twojego papieru.
8. Delikatnie usuń górną osłonę. Pozwól, by dolna schła przez około sześć godzin. Kiedy będzie już całkiem sucha, delikatnie zdejmij papier z osłony. Przy odrobinie szczęścia papier jest gotowy! Jeśli natomiast wyszła ci lepka breja, to spróbuj użyć innych rodzajów papieru na początku.

NA POCZĄTKU

Historia nowoczesnego papieru i druku zaczęła się w XV wieku, gdy niemiecki drukarz i wynalazca Johannes Gutenberg skonstruował ruchomą czcionkę. Niektórzy historycy uważają, że jego ojciec był złotnikiem i mały Johannes dorastał wśród metali i narzędzi do ich ręcznego kucia. Przekonamy się, że ogromna większość wynalazców rozwinęła umiejętności w młodym wieku, pomagając w rodzinnej firmie albo ucząc się fachu w innym miejscu. Gutenberg pracował w cechu złotników, gdzie opanował technikę odlewu monet.

Dzięki tej umiejętności wynalazł czcionkę, czyli wzór litery odlany z metalu. Opracował też olejowy atrament do druku. Wcześniej książki kopiowano ręcznie albo drukowano za pomocą klocków drzeworytniczych. Obie metody były niezmiernie pracochłonne i zabierały ogromnie dużo czasu.

Johannes Gutenberg

Źródło: www.zeno.or.

Według Dziedzictwa Gutenberga, opracowania dostępnego na stronie internetowej Centrum Harry’ego Ransoma na Uniwersytecie Teksańskim w Austin, w całej Europie było wtedy około trzydziestu tysięcy książek (wykonanych ręcznie lub za pomocą klocków drzeworytniczych). Pięćdziesiąt lat później, dzięki powszechnemu użyciu wynalazku Gutenberga, w obiegu było już od dziesięciu do dwunastu milionów książek. Niektóre szacunki mówią nawet o dwudziestu milionach!

Ciekawe, czy Gutenberg zdawał sobie sprawę, że jego prasa drukarska z ruchomą czcionką zmieni historię druku i w dużym stopniu przyczyni się do Oświecenia i rewolucji naukowej. Ruchoma czcionka była jak internet swoich czasów.

Prasa drukarska z ruchomą czcionką

Źródło: Wikimedia Commons

Jak przeszliśmy od papirusu do papieru, który mamy wszędzie wokół? Dokonywanie wynalazków to proces, który może zachodzić w ciągu życia jednego człowieka albo przez całe stulecia. To właśnie mnie interesuje: łączenie różnych faktów w nową całość.

Wciąż pamiętam szkolną wycieczkę do siedziby lokalnej gazety, gdzie przyglądaliśmy się, jak się ją drukuje. Do druku używano linotypu, czyli maszyny do składania i odlewania z metalu całych wierszy tekstu. Wyobraźcie sobie maszynę do pisania podłączoną do urządzenia, które formuje litery ze stopu ciekłego ołowiu, cyny i antymonu (tych samych składników używał Gutenberg). Operator linotypu wpisywał nasze imiona do maszyny, a ta wypuszczała ciepłą metaliczną płytkę z imieniem uformowanym z wypukłych liter. Każda płytka wyglądała jak rząd czcionek ze staromodnej maszyny do pisania. Maszyna linotypowa została wynaleziona pod koniec XIX wieku przez Ottmara Mergenthalera, którego czasami nazywa się drugim Gutenbergiem.

Linotyp

Źródło: Wikimedia Commons

NIE TRAKTUJ MNIE STEREOTYPOWO

Ottmar Mergenthaler urodził się w Niemczech w 1854 roku. Zawodu uczył się u zegarmistrza, a wieczorami uczęszczał do technikum. W wieku osiemnastu lat przyjechał do Ameryki i podjął pracę u kuzyna w warsztacie, gdzie po raz pierwszy wpadł na pomysł maszyny, która automatycznie składałaby czcionki. Po wielu próbach i błędach udało mu się połączyć dwa procesy: skła­danie czcionek (odlewanie) i drukowanie (odciskanie). 10 lutego 1885 roku otrzymał patent na „maszynę do wytwarzania matrycy stereotypowej”. Stereotypem nazywano metalową płytkę używaną do drukowania wielu kopii.

Ottmar Mergenthaler

Źródło: Wikimedia Commons

Słowo „stereotyp”, używane powszechnie do opisu pewnych zjawisk (na przykład gdy mówimy: pełna wigoru cheerleaderka, niezręczny towarzysko naukowiec w okularach), ma swoje źródło w maszy­nie Mergenthalera.

Patent nr US543497A na maszynę linotypową opracowaną przez Ottmara Mergenthalera

Dzięki uprzejmości Urzędu Patentów i Znaków Towarowych Stanów Zjednoczonych

Mergenthaler wiele zawdzięczał Christopherowi Sholesowi i jego współpracownikom – Carlosowi Gliddenowi i Samuelowi W. Soulému, którzy w 1868 roku, siedemnaście lat przed linotypem, opatentowali „maszynę do pisania”. Chociaż wielu wynalazców pracowało nad podobnymi maszynami przez cały wiek XIX, a nawet wcześniej, Sholes i jego koledzy jako pierwsi skonstruowali maszynę do pisania na użytek komercyjny. Zyskała ona wielką popularność. Łatwo zrozumieć dlaczego – osoba posługująca się maszyną mogła napisać średnio trzy razy więcej słów na minutę niż ktoś piszący ręcznie.

Christopher Sholes

Źródło: Wikimedia Commons

Mergenthaler dostrzegł możliwość przystosowania maszyny Sholesa do swojego wynalazku. Operator maszyny linotypowej wpisywał na klawiaturze litery, które były następnie kierowane do ołowianej formy, odciskającej cały wiersz tekstu, a potem wracały do początkowej pozycji, aby wypełnić następną linię. Był to proces ciągły. Wynalazek Mergenthalera przyczynił się do wielkiego rozwoju prasy. Źródła podają różne liczby, ale wiadomo, że w 1901 roku używano co najmniej 8 tysięcy jego maszyn, a w 1954 roku – 70 tysięcy. Wcześniej można było złożyć około 1500 czcionek w ciągu godziny, a dzięki temu wynalazkowi – aż 5 tysięcy. Mergenthaler cały czas wprowadzał ulepszenia do swojej maszyny, którą ostatecznie nazwał linotypem.

Patent nr US558428A na maszynę do pisania opracowaną przez Christophera Lathama Sholesa

Dzięki uprzejmości Urzędu Patentów i Znaków Towarowych Stanów Zjednoczonych

Ciąg dalszy dostępny w wersji pełnej.