技術の歴史

テクノロジーの歴史は、人類による道具や技術の発明の歴史です。テクノロジーには、単純な石器から、 1980年代以降に登場した複雑な遺伝子工学や情報技術まで、さまざまな方法が含まれます。テクノロジーという用語は、ギリシャ語の「テクネー」（芸術と工芸）と「ロゴス」 （言葉とスピーチ）に由来しています。最初は応用芸術を説明するために使用されていましたが、現在では私たちの周りの環境に影響を与える進歩や変化を説明するために使用されています。^[1]

新たな知識によって人々は新たな道具を作り出すことが可能になり、逆に、多くの科学的取り組みは、例えば、私たちの自然感覚よりも詳細に自然を研究することを可能にする科学機器などの新たな技術によって可能になりました。

技術の多くは応用科学であるため、技術史は科学史と結びついています。技術は資源を使用するため、技術史は経済史と密接に結びついています。技術はそれらの資源から、日常生活で使用される技術的人工物を含む他の資源を生み出します。技術の変化は社会の文化的伝統に影響を与え、また社会の文化的伝統から影響を受けます。技術は経済成長の原動力であり、経済、政治、軍事力、富を開発および投影する手段です。

多くの社会学者や人類学者が、社会と文化の進化を扱う社会理論を生み出してきた。ルイス・H・モーガン、レスリー・ホワイト、ゲルハルト・レンスキーなど、技術の進歩が人類の文明の発展を推進する主な要因であると宣言した人もいる。モーガンの社会進化の3つの主要な段階（野蛮、蛮行、文明）の概念は、火などの技術的なマイルストーンによって分けることができる。ホワイトは、文化の進化を判断する基準はエネルギーであると主張した。^[2]

ホワイトにとって、「文化の第一の機能」は「エネルギーを利用し、制御すること」である。ホワイトは人類の発展を 5 つの段階に区別している。第 1 段階では、人々は自身の筋肉のエネルギーを利用する。第 2 段階では、家畜のエネルギーを利用する。第 3 段階では、植物のエネルギーを利用する (農業革命)。第 4 段階では、石炭、石油、ガスなどの天然資源のエネルギーを利用することを学ぶ。第 5 段階では、核エネルギーを利用する。ホワイトは P=E/T という式を導入した。ここで、P は発展指数、E は消費エネルギーの尺度、T はエネルギーを使用する技術的要素の効率の尺度である。彼自身の言葉によれば、「文化は、1 人あたり年間に利用されるエネルギーの量が増えるにつれて、またはエネルギーを活用する手段の効率が上がるにつれて進化する」。ニコライ・カルダシェフは彼の理論を推論し、高度な文明のエネルギー使用を分類する カルダシェフ スケールを作成した。

レンスキーのアプローチは情報に焦点を当てています。ある社会が持つ 情報と知識（特に自然環境の形成を可能にするもの）が多ければ多いほど、その社会はより進歩しています。彼はコミュニケーションの歴史の進歩に基づいて、人類の発展を4つの段階に分類しています。第1段階では、情報は遺伝子によって伝達されます。第2段階では、人間が知覚を獲得し、経験を通じて情報を学び、伝達できるようになります。第3段階では、人間は記号を使用し始め、論理を発達させます。第4段階では、記号を作成し、言語と文字を発達させることができます。通信技術の進歩は、経済システムと政治システム、富の分配、社会的不平等、その他の社会生活の領域の進歩につながります。彼はまた、技術、コミュニケーション、経済のレベルに基づいて社会を区別しています。

• 狩猟採集民、
• 単純な農業、
• 高度な農業、
• 工業用、
• 特別なもの（漁業協会など）。

経済学では、生産性は技術進歩の尺度です。生産性は、出力単位の生産に使用される投入量（典型的には労働と資本ですが、エネルギーや材料を含む尺度もあります）が少ないほど増加します。技術進歩のもう1つの指標は、労働投入量の減少によって生じる失業を相殺するために必要な、新製品や新サービスの開発です。先進国では、1970年代後半から生産性の伸びが鈍化していますが、製造業など一部の経済部門では生産性の伸びが高かったです。^{[3]たとえば、米国の製造業の雇用は、1940年代の30％以上から70年後の10％強に減少しました。同様の変化が他の先進国でも起こりました。この段階は}脱工業化と呼ばれています。

1970年代後半、アルビン・トフラー（ 『未来の衝撃』の著者）、ダニエル・ベル、ジョン・ネイスビットなどの社会学者や人類学者は、脱工業化社会の理論に取り組み、現在の工業化社会の時代は終わりに近づいており、サービスと情報が産業や商品よりも重要になっていると主張した。特にフィクションにおける脱工業化社会の極端なビジョンの中には、近似シンギュラリティ社会やシンギュラリティ後の社会のビジョンと驚くほど似ているものがある。^[4]

以下は、時代と地域別の技術の歴史の概要です。

旧石器時代（石器時代の大部分）のほとんどの間、人類は限られた道具と少数の定住地を伴う生活を送っていました。最初の主要な技術は、生存、狩猟、および食品の準備に関連していました。石器や武器、火、衣服は、この時期に非常に重要な技術的発展でした。

人類の祖先は、ホモ・サピエンスが出現する約30万年前より、石器やその他の道具を使ってきました。^[5]道具の使用に関する最も古い直接的な証拠は、エチオピアのグレート・リフト・バレーで発見され、250万年前に遡ります。^[6]オルドワン石器「産業」として知られる最も古い石器製作法は、少なくとも230万年前に遡ります。^[7]この石器使用の時代は旧石器時代、または「旧石器時代」と呼ばれ、約1万2000年前の農業の発達までの人類史全体にわたります。

石器を作るには、特定の剥離特性を持つ硬い石（火打ち石など）の「芯」をハンマーストーンで叩きます。この剥離により鋭い刃が生まれ、主にチョッパーやスクレーパーの形で道具として使用できます。^{[8]これらの道具は、}狩猟採集生活を送っていた初期の人類が、死体を解体する（骨を折って骨髄を取り出す）、木を切る、木の実を割る、動物の皮を剥いで皮を作る、さらには骨や木などの柔らかい素材から他の道具を作るなど、さまざまな作業を行うのに大いに役立ちました。^[9]

最古の石器は、砕けた岩石にすぎず、無意味なものでした。約 165 万年前に始まったアシューリア時代には、これらの石を手斧などの特定の形に加工する方法が登場しました。この初期の石器時代は、前期旧石器時代と呼ばれます。

約30万年前の中期旧石器時代には、単一のコア石から複数の刃を素早く形成できる準備コア技術が導入されました。 ^[8]約4万年前に始まった上部旧石器時代には、木、骨、または角のパンチを使用して石を非常に細かく成形できる圧力剥離法が導入されました。^[10]

約 1 万年前の最終氷河期の終わりは、後期旧石器時代の終焉と後期旧石器時代/中石器時代の始まりとみなされています。中石器時代の技術には、木、骨、角の道具とともに、複合石器としての 微小石器の使用が含まれていました。

後期石器時代は、農業技術の基礎が発達した時期であり、新石器時代と呼ばれています。この時代には、主に露頭を採石場として利用して、フリント、ヒスイ、ジェダイト、緑色岩などのさまざまな硬い岩から磨かれた石器が作られていましたが、後には貴重な岩石は地下を掘って採掘されるようになり、これが採鉱技術の第一歩となりました。磨かれた斧は森林伐採や農作物の栽培に使用され、非常に効果的であったため、青銅や鉄が登場した後も使用され続けました。これらの石斧は、さまざまな投射物、ナイフ、スクレーパーなどの石器や、木、骨、枝角などの有機材料から作られた道具とともに使用され続けました。^[11]

石器時代の文化では音楽が発達し、組織的な戦争が行われた。石器時代の人類は海洋に適したアウトリガーカヌーの技術を開発し、マレー諸島、インド洋を越えてマダガスカル、さらには太平洋を越えて移住したが、これには海流、気象パターン、航海、天文航法に関する知識が必要だった。

旧石器時代の文化には文書による記録は残されていないが、遊牧生活から定住と農業への移行は、さまざまな考古学的証拠から推測することができる。そのような証拠には、古代の道具、^[12] 洞窟壁画、ヴィレンドルフのヴィーナスなどの他の先史時代の芸術が含まれる。人間の遺物も、骨の検査とミイラの研究の両方を通じて直接的な証拠を提供する。科学者と歴史家は、さまざまな先史時代の人々の生活様式と文化、特に彼らの技術について重要な推論を形成することができている。

金属銅は風化した銅鉱床の表面に存在し、銅の製錬が知られる前から銅は使用されていました。銅の製錬は、陶器窯の技術によって十分に高い温度が可能になったときに始まったと考えられています。^[13]銅鉱床ではヒ素などのさまざまな元素の濃度が深度とともに増加し、これらの鉱石を製錬するとヒ素青銅が生成されます。これは十分に加工硬化できるため、道具を作るのに適しています。^[13]

青銅は銅と錫の合金である。錫は世界的に見ても比較的少数の鉱床でしか見つからなかったため、真の錫青銅が広く普及するまでには長い年月がかかった。（参照：古代の錫の資源と貿易）青銅は、強度や延性などの機械的特性と、複雑な形状の物体を鋳型で鋳造できることの両方により、道具を作る材料として石に比べて大きな進歩であった。青銅は、より優れた道具と青銅の釘によって造船技術を大幅に進歩させた。青銅の釘は、ドリルで開けた穴に編み込んだ紐で船体の板を取り付ける古い方法に取って代わった。^[14]より優れた船は長距離貿易と文明の進歩を可能にした。

この技術トレンドは明らかに肥沃な三日月地帯で始まり、時間とともに外へと広がった。^[要出典]これらの発展は普遍的ではなく、現在でも普遍的ではない。三時代システムはユーラシア大陸外の集団の技術史を正確に説明するものではなく、スピニフェクス人、センチネル人、アマゾンのさまざまな部族など、今でも石器時代の技術を利用しており、農業や金属技術を発達させていない孤立した集団の場合にはまったく当てはまらない。これらの村は世界的な近代化に直面しても伝統的な慣習を保存し、技術の急速な進歩に対して驚くべき抵抗を示している。

鉄の製錬が開発される前は、鉄は隕石からしか得られず、通常はニッケル含有量で識別されていました。隕石鉄は希少で貴重でしたが、釣り針などの道具やその他の器具を作るのに使われることがありました。

鉄器時代には、鉄の製錬技術が導入されました 。鉄の製錬技術は、一般的に青銅に取って代わり、青銅製の同等品よりも強く、軽く、安価な道具の製造を可能にしました。鉄を作るための原料である鉱石や石灰岩は、銅や特に錫鉱石よりもはるかに豊富です。そのため、鉄は多くの地域で生産されました。

鋼鉄や純鉄を大量生産するには、高温が必要だったため不可能でした。炉は溶解温度に達することができましたが、溶解と鋳造に必要なるつぼと鋳型は開発されていませんでした。鋼鉄は、ある程度制御可能な方法で炭素含有量を減らすために塊鉄を鍛造することで生産できましたが、この方法で生産された鋼鉄は均質ではありませんでした。

多くのユーラシア文化において、鉄器時代は文字言語の発達前の最後の大きな段階であったが、これも普遍的に当てはまるわけではない。

ヨーロッパでは、戦時の避難場所として、あるいは時には恒久的な居住地として、大きな丘の砦が建設されました。青銅器時代の既存の砦が拡張され、拡大されたケースもありました。より効果的な鉄の斧を使った土地開拓のペースが上がり、人口増加を支えるための農地が増えました。

メソポタミア（現在のイラク）とその人々（シュメール人、アッカド人、アッシリア人、バビロニア人）は紀元前4000年頃から都市に住み、^[15]日干しレンガと石で洗練された建築を発達させ、^[16]真のアーチの使用も含めました。バビロンの城壁は非常に巨大で、世界の七不思議として引用されました。彼らは広範囲にわたる水システムを開発しました。南部の沖積地帯には輸送と灌漑のための運河が、北部の丘陵地帯には数十キロメートルにわたって集水システムが伸びていました。彼らの宮殿には洗練された排水システムがありました。^[17]

メソポタミアでは楔形文字を使って文字が発明されました。粘土板や石碑に書かれた多くの記録が残っています。これらの文明は青銅技術を早くから取り入れ、道具、武器、記念碑的な彫像に使用しました。紀元前 1200 年までに、彼らは 5 メートルの長さの物体を 1 つの塊として鋳造できるようになりました。

6つの古典的な単純機械のうちのいくつかはメソポタミアで発明されました。^[18]メソポタミア人は車輪の発明者とされています。車輪と車軸の機構は、紀元前5千年紀にメソポタミア（現在のイラク）で発明されたろくろで初めて登場しました。 ^[19]これにより、紀元前4千年紀初期にメソポタミアで車輪付き車両が発明されました。ウルクのエアンナ地区の粘土板絵文字に描かれた車輪付きワゴンの描写は、紀元前3700年から3500年の間にさかのぼります。^[20]てこは、紀元前3000年頃にメソポタミアで登場した最初のクレーン機械であるシャドーフ揚水装置で使用され、 ^[21]その後、紀元前2000年頃に古代エジプトの技術に使用されました。^[22]滑車に関する最も古い証拠は、紀元前2千年紀初頭のメソポタミアにまで遡ります。^[23]

最後に発明された単純な機械であるスクリュー[24]は、新^{アッシリア}時代（紀元前911-609年）のメソポタミアで初めて登場しました。 ^[23]アッシリアの王セナケリブ（紀元前704-681年）は、自動水門を発明し、最大30トンの重量の水スクリューポンプを初めて使用したと主張しています。このポンプは、「ロストワックス」法ではなく、2つの部分からなる粘土の型を使用して鋳造されました。^[17]ジェルワン水道橋（紀元前688年頃）は石のアーチで作られ、防水コンクリートで裏打ちされています。^[25]

バビロニアの天文日誌は800年にわたっており、それによって天文学者は惑星の動きを描き、日食を予言することができた。^[26]

水車と水車の最も古い証拠は、紀元前4世紀の古代近東、 ^[27]具体的には紀元前350年以前のペルシャ帝国、メソポタミア（イラク）とペルシャ（イラン）の地域にまで遡ります。^[28]この水力の先駆的な使用は、帆を除いて筋力に頼らない人類が考案した最初の動力となりました。

エジプト人は、現代の道具が発明される何世紀も前にピラミッドを建造したことで知られ、建設工程を助けるための傾斜路などの多くの単純な機械を発明し、使用した。歴史家や考古学者は、ピラミッドが、すべての機械の基礎となっている6つの単純な機械と呼ばれるもののうちの3つを使用して建造されたという証拠を発見した。これらの機械とは、傾斜面、くさび、てこであり、これらにより、古代エジプト人は、それぞれ約3.5トン（7,000ポンド）の重さがある何百万もの石灰岩のブロックを所定の位置に移動し、高さ481フィート（147メートル）のギザの大ピラミッドのような建造物を建造することを可能にした。^[29]

彼らはまた、パピルスから紙に似た筆記媒体を作り、ジョシュア・マークはこれが現代の紙の基礎であると述べている。パピルスは、古代エジプトのデルタ地帯とナイル川流域一帯に豊富に生育した植物（cyperus papyrus）である。パピルスは、畑の労働者によって収穫され、加工センターに運ばれ、そこで薄い帯状に切断された。次に、帯状になったものを横に並べ、植物樹脂で覆った。2層目の帯状になったものを垂直に重ね、シートが乾くまで両方をプレスした。次に、シートをつなげてロール状にし、後に筆記に使用した。^[30]

エジプト社会は、王朝時代に多くの技術分野でいくつかの重要な進歩を遂げた。ホッサム・エランジーリーによれば、エジプトは日時計、影時計、オベリスクなどの計時装置を使用した最初の文明であり、天文学の知識をうまく活用して、今日でも社会が使用している暦モデルを作成した。エジプトは造船技術を開発し、パピルス葦船から杉材船へと進歩し、ロープトラスや船首に取り付けた舵の使用も開拓した。エジプト人は解剖学の知識も利用して多くの現代医療技術の基礎を築き、神経科学の最も初期のバージョンを実践した。エランジーリーはまた、ピラミッドの建造に見られるように、彼らが数学科学を利用し、発展させたとも述べている。^[31]

古代エジプト人はまた、現代の食品技術プロセスの基礎となった多くの食品技術を発明し、開拓した。ポール・T・ニコルソンのような学者は、墓で発見された絵画やレリーフ、考古学的遺物に基づいて、古代エジプト人が体系的な農業慣行を確立し、穀物加工に従事し、ビールを醸造し、パンを焼き、肉を加工し、ブドウ栽培を実践して現代のワイン生産の基礎を作り、食べ物の風味を引き立て、保存し、隠すための調味料を作ったと考えている。^[32]

インダス文明は、資源の豊富な地域（現代のパキスタンとインド北西部）に位置し、都市計画、衛生技術、配管の早期の応用で有名です。 ^{[33] 「}ヴァーストゥ・シャーストラ」と呼ばれるインダス文明の建築と建設は、材料工学、水文学、衛生に対する徹底した理解を示唆しています。

中国人は、多くの初めての発見や開発を成し遂げた。中国がもたらした主要な技術的貢献には、最古のバイナリコードとエピジェネティックシーケンシングの形態 、^{[34] [35]}初期の地震探知機、マッチ、紙、ヘリコプターのローター、立体地図、ダブルアクションピストンポンプ、鋳鉄、水力高炉ふいご、鉄の鋤、多管式種まき機、手押し車、パラシュート、コンパス、舵、クロスボウ、南を指す馬車、火薬などがある。中国はまた、塩を作るための塩水を採取するために深井戸掘削も開発した。これらの井戸のいくつかは深さ900メートルもあり、塩水を蒸発させるために天然ガスを産出した。^[36]

中世の中国によるその他の発見や発明には、木版印刷、活版印刷、蓄光塗料、無限動力チェーン駆動、時計の脱進機機構などがあります。固体燃料ロケットは、火薬（ロケットの燃料として機能）の発明からほぼ 200 年後の 1150 年頃に中国で発明されました。西洋の探検時代の数十年前に、明王朝の中国皇帝も大規模な艦隊を海上航海に派遣し、アフリカに到達した船もありました。

地中海史におけるヘレニズム時代は、紀元前4世紀にアレクサンドロス大王の征服によって始まり、バルカン半島、レバント、エジプトを含む東地中海地域でギリシャと近東の文化が融合したヘレニズム文明が出現した。^[37]プトレマイオス朝エジプトを知的中心地とし、ギリシャ語を共通語としたヘレニズム文明には、ギリシャ語で著述したギリシャ人、エジプト人、ユダヤ人、ペルシャ人、フェニキア人の学者や技術者が含まれていた。^[38]

東地中海のヘレニズム時代の技術者は、数多くの発明と既存技術の改良を成し遂げた。ヘレニズム時代には、新しい考えを受け入れる風土、機械論的哲学の開花、プトレマイオス朝エジプトのアレクサンドリア図書館の設立と隣接する博物館との密接な関係によって、技術の進歩が急激に進んだ。初期の発明家が一般に無名の人が多かったのとは対照的に、アルキメデス、ビザンツのフィロン、ヘロン、クテシビオス、アルキタスなどの独創的な頭脳は、後世に名前が知られている。

古代の農業は、近代以前のどの時代でもそうであったように、垂直水車、区画水車、水車、アルキメデスのねじ、バケツチェーンとポットガーランド、強制ポンプ、吸引ポンプ、ダブルアクションピストンポンプ、そしておそらくチェーンポンプなど、それまで知られていなかった数多くの揚水装置の発明と広範な応用によって、生産と生計の主要な手段と灌漑方法が大幅に進歩しました。^[39]

音楽においては、クテシビオスが発明し、その後改良された水オルガンが鍵盤楽器の最も古い例である。計時においては、流入式クレプシドラの導入と、文字盤と指針による機械化、フィードバック システムと脱進機の適用が、それ以前の流出式クレプシドラをはるかに凌駕した。

機械技術における革新には、新たに考案された直角ギアが含まれ、これは機械装置の操作に特に重要になります。ヘレニズム時代の技術者は、吊り下げ式のインク壺、自動洗面台、ドアなどのオートマタも考案しました。これらは主に玩具として考案されましたが、カムやジンバルなどの新しい便利なメカニズムが備わっていました。

差動歯車で作動する一種の類似のコンピュータであるアンティキティラ島の機械とアストロラーベは、どちらも天文学の大きな進歩を示しています。

その他の分野では、古代ギリシャの革新としては、戦争におけるカタパルトやガストラフェテスクロスボウ、冶金における中空青銅鋳造、測量用ジオプトラ、インフラにおいては灯台、セントラルヒーティング、科学的計算によって両端から掘削されたトンネル、船舶の軌道などが挙げられる。輸送においては、ウインチとオドメーターの発明により大きな進歩がもたらされた。

さらに新しく作られた技術とアイテムとしては、らせん階段、チェーンドライブ、スライディングキャリパー、シャワーなどがあります。

ローマ帝国は紀元前1世紀から紀元後1世紀の間にイタリアから地中海地域全体に拡大した。イタリア以外で最も進歩し経済的に生産性の高い属州はバルカン半島、小アジア、エジプト、レバントの東ローマ帝国の属州であり、特にローマ帝国のエジプトはイタリア以外で最も裕福なローマの属州であった。 ^{[40] [41]}

ローマ帝国は、集約的で洗練された農業を発達させ、既存の鉄工技術を拡張し、個人所有権を規定する法律を制定し、高度な石工技術、高度な道路建設（19世紀になって初めて上回った）、軍事工学、土木工学、紡績、織物、そしてガリアの刈り取り機などのさまざまな機械を開発し、ローマ経済の多くの分野で生産性の向上に貢献した。ローマの技術者は、帝国全土で非常に大規模に記念碑的なアーチ、円形劇場、水道橋、公衆浴場、真のアーチ橋、港、貯水池、ダム、円形天井、ドームなどを初めて建設した。注目すべきローマの発明には、本（コーデックス）、吹きガラス、コンクリートがある。ローマは火山半島に位置し、砂には適切な結晶粒子が含まれていたため、ローマ人が配合したコンクリートは特に耐久性があった。彼らの建物のいくつかは、今日まで2000年も残っている。

ローマ帝国のエジプトでは、アレクサンドリアの発明家ヘロンが初めて風力機械装置の実験を行い（ヘロンの風車を参照）、さらに最古の蒸気動力装置（アイオロスの球）を発明して、自然の力を利用する新たな可能性を切り開きました。彼は自動販売機も考案しました。しかし、彼の発明は主におもちゃであり、実用的な機械ではありませんでした。

インカとマヤの工学技術は、今日の基準から見ても素晴らしいものでした。この卓越した工学技術の一例は、1 トン以上の重さの石材を、刃が 1 本も入らないほどの隙間に積み上げたことです。インカの村では灌漑用水路と排水システムを使用しており、農業の効率が非常に高かったです。インカが水耕栽培の最初の発明者であると主張する人もいますが、彼らの農業技術は、高度ではあったものの、依然として土壌ベースでした。

マヤ文明は建築物に冶金や車輪の技術を取り入れなかったが、複雑な文字や天文学のシステムを発達させ、石やフリントで美しい彫刻作品を作った。インカと同様に、マヤ人もかなり高度な農業や建築技術を駆使していた。マヤ人はまた、メソアメリカで最初の加圧給水システムを作った人物で、パレンケのマヤ遺跡にその名がある。^[42]

アステカ統治の主な貢献は、征服した都市間の通信システムと、チナンパという独創的な農業技術の普及でした。メソアメリカでは、輸送用の荷役動物 (およびその結果として車輪付きの乗り物) がなく、インカ文明やマヤ文明と同様に、道路は徒歩での移動を前提に設計されていました。マヤに続いてアステカ人は、先祖であるオルメカ人(ネイティブアメリカンの発明と革新を参照) の技術と知的進歩の多くを継承しました。

中世の最も重要な発展の一つは、水力と風力が動物や人間の筋力よりも重要になった経済であった。^{[43] : 38}水力と風力のほとんどは穀物の製粉に使用された。水力は、高炉に空気を吹き込む、製紙用のぼろ布をパルプ化する、羊毛をフェルト化するのにも使用された。ドゥームズデイ・ブックには、 1086年にイギリスに5,624の水車が記録されており、これは約30世帯に1台の割合であった。^[43]

イスラム教のカリフ国は、中東、北アフリカ、中央アジア、イベリア半島、インド亜大陸の一部など、それまでほとんど貿易が行われていなかった広大な地域を貿易で結びつけた。メソポタミア、エジプト、ペルシャ、ヘレニズム、ローマ帝国など、この地域の以前の帝国の科学技術はイスラム世界に受け継がれ、この地域の共通語はシリア語、ペルシャ語、ギリシャ語に代わるアラビア語となった。イスラムの黄金時代（8世紀～16世紀） には、この地域で大きな進歩が遂げられた。

アラブ農業革命はこの時期に起こった。これは、旧世界のイスラム地域で8世紀から13世紀にかけて起こった農業の変革である。旧世界全体でアラブ人や他のイスラム教徒の商人によって確立された経済により、イスラム世界全体に多くの作物と農業技術が普及し、また、イスラム世界外の地域からの作物と技術の導入も可能になった。^[44]風車などの新技術の助けを借りて、畜産、灌漑、農業が進歩した。これらの変化により、農業の生産性が大幅に向上し、人口増加、都市化、社会の階層化が進んだ。

イスラム世界のイスラム教徒の技術者は、潮力、風力、^[45]石油などの化石燃料、大規模な工場群（アラビア語でティラズ）の初期の使用とともに、水力発電を幅広く利用しました。 ^[46]イスラム世界では、縮絨工場、製粉所、籾殻工場、製材所、造船所、スタンプ工場、製鉄所、潮力工場など、さまざまな産業用工場が使用されていました。 11世紀までには、イスラム世界のすべての州でこれらの産業用工場が稼働していました。^[47]イスラム教徒の技術者は、工場や揚水機に水車や歯車を採用し、水車や揚水機に追加の電力を供給するためにダムを水力源として使用する先駆者となりました。 ^[48]これらの技術の多くは中世ヨーロッパに伝わりました。^[49]

穀物を挽いたり水を汲み上げたりするために使われた風力機械、すなわち風車と風力ポンプは、 9世紀までに現在のイラン、アフガニスタン、パキスタンで初めて登場した。 ^{[50] [51] [52] [53]}これらは穀物を挽いたり水を汲み上げたりするために使われ、製粉産業やサトウキビ産業で使われた。^[54] 製糖工場は中世イスラム世界で初めて登場した。^[55]製糖工場は最初は水車で動かされ、9世紀から10世紀にかけて現在のアフガニスタン、パキスタン、イランで風車が使われるようになった。^[56]アーモンドや柑橘類などの作物はアル＝アンダルスを経由してヨーロッパにもたらされ、砂糖栽培は徐々にヨーロッパ全土で採用されるようになった。16世紀にポルトガル人が到着するまで、アラブ商人がインド洋貿易を支配していた。

イスラム世界は中国から製紙技術を取り入れた。^[47]最も古い製紙工場は794年から795年にかけてアッバース朝時代のバグダッドに出現した。^[57]火薬に関する知識も中国からイスラム教徒の多い国々を経由して伝わり、^{[58]純粋な}硝酸カリウムの製法が開発された。^{[59] [60]}

糸紡ぎ車は11世紀初頭までにイスラム世界で発明された。 ^[61]その後ヨーロッパで広く採用され、産業革命の重要な装置であるジェニー紡績機に採用された。^[62]クランクシャフトは1206年にジャザリーによって発明され、^{[63] [64]}蒸気機関、内燃機関、自動制御などの現代の機械の中心となっている。^{[65] [66]}カムシャフトも1206年にジャザリーによって初めて記述された。^[67]

初期のプログラム可能な機械もイスラム世界で発明された。最初の音楽シーケンサー、つまりプログラム可能な楽器は、 9世紀にバヌ・ムーサ兄弟が発明した自動フルート奏者で、彼らの著書『巧妙な装置の書』^{に記述されている。 [68] [69]} 1206年、アル＝ジャザリはプログラム可能なオートマトン/ロボットを発明した。彼は4体のオートマトンミュージシャンについて記述しており、その中にはプログラム可能なドラムマシンで操作される2人のドラマーも含まれており、ドラマーは異なるリズムや異なるドラムパターンを演奏できる。^[70]アル＝ジャザリが発明した水力発電の機械式天文時計であるキャッスルクロックは、初期のプログラム可能なアナログコンピュータであった。^{[71] [72] [73]}

オスマン帝国では、実用的な衝動蒸気タービンが1551年にオスマン帝国エジプトのタキ・アドディン・ムハンマド・イブン・マルフによって発明された。彼は、車輪の周囲の回転羽根に蒸気の噴流を当てて串を回転させる方法を説明した。蒸気ジャックとして知られる串を回転させる同様の装置は、後にジョン・ウィルキンスによって1648年に説明された。 ^{[74] [75]}

中世の技術は長い間、西洋技術の進化における後退として描写されてきたが、中世学者の一世代（アメリカの科学史家リン・ホワイトなど）は、1940年代以降、多くの中世技術の革新的性格を強調した。真の中世の貢献としては、機械式時計、眼鏡、垂直風車などが挙げられる。中世の創意工夫は、透かしや機能ボタンなど、一見目立たない物の発明にも表れていた。航海においては、ピントルとガジョンの舵、大平底帆、乾式コンパス、馬蹄形舵、アストロラーベの導入により、その後の探検時代への基礎が築かれた。

プレートアーマー、鋼鉄製のクロスボウ、大砲の開発により、軍事技術も大きく進歩しました。中世は、おそらく建築遺産で最もよく知られています。リブヴォールトと尖頭アーチの発明により、高くそびえるゴシック様式が誕生した一方で、中世の要塞がいたるところに存在したことから、この時代は「城の時代」という諺でほぼ呼ばれています。

2世紀の中国の技術である製紙は、8世紀に中国の製紙業者の一団が捕らえられたときに中東に持ち込まれました。^{[76]製紙技術は、}ウマイヤ朝によるヒスパニア征服によってヨーロッパに広まりました。^[77] 12世紀にはシチリアに製紙工場が設立されました。ヨーロッパでは、紙を作るためのパルプを作るための繊維は、亜麻や綿のぼろ布から得られました。リン・タウンゼント・ホワイト・ジュニアは、紡ぎ車によってぼろ布の供給が増え、それが安価な紙につながり、それが印刷の発展の要因になったと考えています。^[78]

近代工学が発達する以前は、数学は製材工、時計職人、計器製作者、測量士などの職人や職人たちによって使われていました。これらの職業を除けば、大学は技術に対してそれほど実用的な意味を持っていなかったと考えられていました。^{[79] : 32}

ルネッサンス期の機械技術の状態に関する標準的な参考文献は、鉱山工学の論文『金属論』（1556年）であり、地質学、採鉱、化学の章も含まれています。『金属論』は、その後180年間、化学の標準的な参考文献でした。^[79]使用されていた水力機械装置には、鉱石粉砕機、鍛造ハンマー、ブラストベローズ、吸引ポンプなどがあります。

大砲の鋳造により、 15世紀半ばにフランスで高炉が広く使用されるようになった。中国では紀元前4世紀から高炉が使用されていた。^{[13] [80]}

可動式鋳造活字印刷機の発明（1441年頃）は、オリーブのねじ式印刷機を改造したものであり、出版された書籍の数とタイトル数が大幅に増加しました。中国では数世紀前から可動式セラミック活字が使用されており、木版印刷はさらに古くから行われていました。^[81]

この時代は、線知覚、二重殻ドーム、稜堡要塞などの大きな技術的進歩によって特徴づけられる。タッコラやレオナルド・ダ・ヴィンチなどのルネサンス芸術家兼技術者のノートブックは、当時知られ、適用されていた機械技術に対する深い洞察を与えてくれる。建築家や技術者は古代ローマの建造物に触発され、その結果、ブルネレスキのような人物がフィレンツェ大聖堂の大きなドームを作った。彼は、大きな石材を建造物の頂上まで持ち上げるために設計した独創的なクレーンを保護するために、史上初の特許を取得した。イタリアの都市国家は互いに対立することが常だったため、クロスボウとますます強力な大砲が広く使用され、軍事技術が急速に発展した。メディチ家などの有力な一族は、芸術と科学の強力なパトロンだった。ルネサンス科学は科学革命を生み出し、科学と技術は相互に進歩するサイクルを開始した。

改良された帆船、ナウ船またはキャラック船によって、フランシス・ベーコンの『新アトランティス』に象徴される、ヨーロッパ人によるアメリカ大陸の植民地化とともに大航海時代が可能になった。ヴァスコ・ダ・ガマ、カブラル、マゼラン、クリストファー・コロンブスなどの先駆者たちは、従来の陸路に比べて旅程を短縮するため、アフリカ、インド、中国との新たな貿易ルートや商品取引ルートを求めて世界を探検した。彼らは新たな地図や海図を作成し、後続の船乗りたちがより自信を持ってさらに探検できるようにした。しかし、経度の問題と正確なクロノメーターの欠如のため、航海は一般的に困難であった。ヨーロッパ列強は、古代ギリシャの時代以来失われていた 民法典の考え方を再発見した。

1598年に発明されたストッキングフレームは、編み手が1分間に編める結び目の数を100から1000に増加させました。^[82]

鉱山はますます深くなり、馬力のバケットポンプやチェーンポンプ、木製のピストンポンプで排水するには費用がかかりました。鉱山によっては500頭もの馬が使われていました。馬力ポンプはセイバリー蒸気ポンプ（1698年）とニューコメン蒸気エンジン（1712年）に置き換えられました。^[83]

この革命は、イギリスの豊富な資源からますます大量に生産される石炭という安価なエネルギーによって推進された。イギリスの産業革命は、繊維機械、鉱業、冶金、輸送の分野における発展と工作機械の発明によって特徴づけられる。

糸を紡いで布を織る機械が発明される前は、糸紡ぎは糸紡ぎ車で、織物は手足で操作する織機で行われていた。織工1人当たり3人から5人の紡績工が必要だった。^{[84] [85] 1733年の}フライングシャトルの発明により、織工1人の生産量が2倍になり、紡績工不足が生じた。羊毛用の紡績機は1738年に発明された。1764年に発明されたジェニー紡績機は、複数の糸紡ぎ車を使用する機械であったが、生産される糸の品質は低かった。1767年にリチャード・アークライトが特許を取得した水上紡績機は、ジェニー紡績機よりも高品質の糸を生産した。1779年にサミュエル・クロンプトンが特許を取得した紡績ミュールは、高品質の糸を生産した。^{[84] [85]}力織機は、1787年にエドマンド・カートライトによって発明された。^[84]

1750年代半ば、蒸気機関は水力に制約のある鉄、銅、鉛産業に、送風ふいごの動力として採用された。これらの産業は鉱山の近くにあり、鉱山の揚水に蒸気機関を使用していたところもあった。蒸気機関は革製のふいごには強力すぎたため、1768年に鋳鉄製の送風シリンダーが開発された。蒸気で動く高炉は高温を達成し、鉄の高炉原料により多くの石灰を使用できた。（石灰を多く含むスラグは、以前に使用されていた温度では自由に流動しなかった。）十分な石灰比率があれば、石炭やコークス燃料の硫黄がスラグと反応し、硫黄が鉄を汚染しない。石炭とコークスはより安価で豊富な燃料だった。その結果、 18世紀最後の数十年間に鉄の生産量が大幅に増加した。^[13 ]石炭が安価になったことで、水資源は貴重な動力源として残りながらも、工場を動かす水資源によって産業が制約されなくなった。

蒸気機関は炭鉱の排水を助け、より多くの石炭埋蔵量にアクセスできるようになり、石炭の生産量が増加した。高圧蒸気機関の開発により機関車が可能になり、輸送革命が起こった。^[86] 18世紀初頭から存在していた蒸気機関は、蒸気船と鉄道の両方の輸送に実際に適用された。最初の専用鉄道であるリバプール・アンド・マンチェスター鉄道は1830年に開通し、ロバート・スティーブンソンのロケット機関車はここで使用された最初の稼働中の機関車の一つであった。

1803年にポーツマスブロック工場で全金属製の機械で船の滑車ブロックが製造され、持続的な大量生産の時代が始まりました。エンジニアが部品を製造するために使用する工作機械は、19世紀の最初の10年間に、特にリチャード・ロバーツとジョセフ・ウィットワースによって開発されました。現在アメリカ式製造システムと呼ばれているものによる互換性のある部品の開発は、19世紀初頭に米国連邦兵器庫の銃器産業で始まり、19世紀末までに広く使用されるようになりました。

啓蒙時代まで、給水と衛生はほとんど進歩せず、ローマ人の工学技術はヨーロッパ全土でほとんど無視されていました。砂ろ過器による浄水が最初に記録されたのは1804年で、スコットランドのペイズリーにある漂白工場の所有者ジョン・ギブが実験的なろ過器を設置し、不要になった余剰分を一般に販売したときです。世界で最初の浄水された公共給水は、1829年にロンドンのチェルシー水道会社のために技術者ジェームズ・シンプソンによって設置されました。 ^[87]最初のねじ込み式水栓は、1845年にロザラムの真鍮鋳造所ゲスト・アンド・クリムズによって特許を取得しました。^{[88]水処理の実践はすぐに主流となり、} 1854年のブロード・ストリートのコレラ発生時に医師ジョン・スノーが調査を行い、コレラの流行拡大に給水が果たした役割が実証された後、このシステムの長所がはっきりと明らかになりました。^[89]

19 世紀には、ヨーロッパ発祥の輸送、建設、製造、通信技術が驚異的な発展を遂げました。1830 年代末の不況と主要な発明の全般的な減速の後、第二次産業革命は、1860 年代または 1870 年頃に始まり、第一次世界大戦まで続いた急速な革新と工業化の時代でした。この革命には、高度に構造化された技術研究と結びついた化学、電気、石油、鉄鋼技術の急速な発展が含まれていました。

19世紀には、鉄道の安全な運行を助けるために、電信技術が実用的な技術として発展しました。^[90]電信技術の発展とともに、最初の電話の特許も取得されました。1876年3月は、アレクサンダー・グラハム・ベルが「電信機」の特許を正式に取得した日です。ベルは電話の発明で知られていますが、実際に最初の実用的なモデルを開発したのが誰なのかについては、いまだに議論が続いています。^[91]

真空ポンプと材料研究の進歩により、白熱電球は1870年代後半に実用化され、一般向けに実用化されました。トーマス・エジソンがスペンサー・トラスクの資金援助を受けて設立したエジソン電気照明会社は、最初の電力網を構築し、管理しました。電化は、近代文明の基礎となるインフラとして、20世紀の最も重要な技術開発と評価されました。^[92]この発明は職場に大きな影響を与え、工場では第2シフト、第3シフトの労働者を雇用できるようになりました。^[93]

靴の生産は19世紀半ばに機械化されました。^[94]ミシンや刈り取り機などの農業機械の大量生産は19世紀半ばから後半にかけて行われました。^[95]自転車は1880年代から大量生産されました。^[95]

蒸気動力の工場が普及したが、水力から蒸気への転換はアメリカよりもイギリスで早く起こった^[96] 装甲艦は1860年代から戦闘で使用され、日本と中国が西洋との貿易を始めるきっかけとなった。

1825年から1840年にかけて、写真技術が導入されました。その世紀の残りのほとんどの期間、多くの技術者や発明家が、写真技術と、はるかに古い映写技術を組み合わせて、完全な幻想や現実の完全な記録を作ろうとしました。これらの野望には、通常、カラー写真も含まれており、 1877年に蓄音機が導入されたことで、同期した音声録音も可能になると思われました。1887年から1894年にかけて、初めて成功した短編映画上映が確立されました。

大量生産により、自動車やその他のハイテク製品が大衆の手に渡りました。軍事研究開発により、電子計算やジェットエンジンなどの進歩が加速しました。ラジオや電話は大幅に改善され、より多くのユーザーに普及しましたが、携帯電話が2000年代後半から2010年代前半にかけて発展途上国の住民にとって手頃な価格になるまで、ほぼすべての人がアクセスできるようになることはありませんでした。

エネルギーとエンジン技術の改良には、新たな原子力時代の到来を告げたマンハッタン計画後に開発された原子力も含まれていました。ロケットの開発は長距離ミサイルと、スプートニクの打ち上げがあった1950年代から1980年代半ばまで続いた 最初の宇宙時代をもたらしました。

20世紀には電化が急速に進みました。世紀の初めには、電力は主にいくつかの大都市の裕福な人々だけが利用できました。2019年までに、世界の人口の推定87％が電力にアクセスできるようになりました。^[98]

20 世紀には避妊も広まりました。電子顕微鏡は1970 年代後半には非常に高性能になり、遺伝学の理論と知識が広がり、遺伝子工学の発展につながりました。

最初の「試験管ベビー」ルイーズ・ブラウンは1978 年に誕生し、これがきっかけで 1985 年に初の代理出産が成功し、 1991 年には卵子に精子 1 個を移植するICSIによる初の妊娠が実現しました。着床前遺伝子診断は1989 年後半に初めて実施され、1990 年 7 月に出産が成功しました。これらの手順は比較的一般的になっています。

コンピュータは、情報化時代の到来を告げる光増幅器を搭載したローカルエリアネットワーク、通信ネットワーク、光ファイバーネットワークによって接続されました。^{[99] [100]}この光ネットワーク技術は、1996年にCiena Corp.による初の大容量波長分割多重（WDM）システムの発売を皮切りに、インターネットの容量を爆発的に増加させました。^[101]通信バックボーンネットワークの共通基盤としてのWDMは、^[102]伝送容量を桁違いに増加させ、インターネットの大量商業化と普及を可能にし、文化、経済、ビジネス、社会に広範囲にわたる影響を与えました。

1981年に最初のポータブル携帯電話が、1985年に最初のポケットサイズの電話が商業的に利用可能になりました。 ^{[103]どちらもスウェーデンのComvikによって開発され、1992年に}Vodafone（旧Racal-Millicom ）によってセルラーネットワークを介した最初のデータ送信が相まって、今日のスマートフォンの形状と機能に直接つながる画期的な進歩でした。 2014年までに、地球上の人口よりも多くの携帯電話が使用されていました^[104]また、アメリカ合衆国最高裁判所は、携帯電話は個人の私的部分であるとの判決を下しました。^[105]携帯電話は、消費者にワイヤレスで相互にアクセスし、インターネットにアクセスできるようにすることで、人類史上最も重要な技術革命の1つを刺激しました。^[106]

ヒトゲノム計画は、病気の遺伝的根源を見つけ、治療法を開発することを目的として、ヒトDNAの30億の化学単位すべてを配列決定し、特定した。この計画は、1970年代後半に行われた2つの技術的進歩、すなわち制限酵素断片長多型（RFLP）マーカーによる遺伝子マッピングとDNA配列決定によって実現可能になった。配列決定はフレデリック・サンガーと、それとは別にウォルター・ギルバート博士によって発明された。ギルバート博士はまた、1985年5月27日にヒトゲノム計画を考案し、1985年8月に開催された第1回国際遺伝子・コンピュータ会議で初めて公に提唱した。 [107]米国連邦政府が後援するヒトゲノム計画は1990年10月1日に開始され、2003年に完了が宣言された。 [ ^{107 ]}

ヒトゲノム計画や大型電子陽電子衝突型加速器などの大西洋横断研究プログラムを実行するために必要な膨大なデータ分析リソースにより、分散通信の必要性が生じ、インターネット プロトコルが研究者によって広く採用されるようになり、またティム・バーナーズ＝リーがWorld Wide Web を作成する根拠も生まれました。

1980 年代以降、多くの人道的取り組みが成功したことにより、ワクチン接種は開発途上国に急速に広がり、医療資源が限られている多くの貧困国で小児死亡率が大幅に減少しました。

米国工学アカデミーは専門家の投票により、20世紀の最も重要な技術開発のランキングを以下のように定めた。^[108]

21 世紀初頭には、量子コンピュータ、遺伝子治療（1990 年導入）、3D プリンティング（1981 年導入）、ナノテクノロジー（1985 年導入）、バイオエンジニアリング/バイオテクノロジー、原子力技術、先端素材（グラフェンなど）、スクラムジェットやドローン（軍事用のレールガンや高エネルギーレーザービームも含む）、超伝導、メモリスタ、代替燃料（燃料電池、自動運転電気自動車、プラグインハイブリッド車など）、拡張現実デバイスやウェアラブル電子機器、人工知能、より効率的で強力なLED、太陽電池、集積回路、ワイヤレス給電装置、エンジン、電池などのグリーンテクノロジーの研究が進められています。

大型ハドロン衝突型加速器は、史上最大の単一装置であり、1998年から2008年にかけて建設されました。LHC ^[109]などの大型粒子加速器やより高性能なニュートリノ検出器など、より高性能な機器の登場により、素粒子物理学の理解が深まることが期待されています。暗黒物質は地下の検出器で探査されており、 LIGOなどの観測所では重力波の検出が始まっています。

遺伝子工学技術は進歩し続けており、発達や遺伝におけるエピジェネティクスの重要性もますます認識されるようになってきています。 ^[110]

ボーイング社のオリオンやスペースX社のドラゴン2のような新しい宇宙飛行技術や宇宙船も開発されている。2021年12月に軌道に打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡やコロッサス望遠鏡など、より高性能な新しい宇宙望遠鏡が設計されている。国際宇宙ステーションは2000年代に完成し、NASAとESAは2030年代に火星への有人ミッションを計画している。可変比推力磁気プラズマロケット（VASIMR）は宇宙船推進用の電磁スラスタであり、2015年にテストされる予定である。^{[更新が必要]}

ブレークスルー・イニシアチブ計画は、2030年代に電気推進で駆動する多数の超軽量チップで構成される史上初の宇宙船を他の恒星に送り込み、21世紀半ばまでにプロキシマ・ケンタウリ系の画像と、おそらく居住可能な惑星であるプロキシマ・ケンタウリbの画像を取得することを計画している。^[111]

2004 年 6 月 21 日、 マイク・メルヴィルが宇宙の境界を越え、初の有人商業宇宙飛行が実現しました。

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