A technológia története több olyan hasznos leckét is magába foglal, ami bárki számára tanulságos lehet, aki a műszaki fejlődésben látja a 21. század problémáinak megoldását.

Lélegzet elállító látvány lehetett, amikor 1405-ben Cseng Ho admirális kihajózott flottájával a kelet-kínai Szocsoui kikötőjéből. A flotta több száz hajóból állt, melyek a méretben a kor európai hajóinak az ötszörösei voltak, a vezérhajón 500 ember kapott helyet. A kínaiak már ekkor használták az úgynevezett vízhatlan rekeszeket, és a trapéz alakú vitorlázatot. A flotta összesen hét expedíciót teljesített, hirdetve a Ming dinasztia hatalmasságát szerte az Indiai-óceánon, azonban amikor utoljára tértek vissza a kikötőbe, a hajókat szétbontották, eltüntetve a bennük megtestesült műszaki tudást is. A következő néhány évszázadban Kína tengerjáró eszközei az összehasonlíthatatlanul szerényebb dzsunkák voltak.

Hihetetlennek tűnik, hogy egy ilyen lenyűgöző és hatékony tudástömeg így eltűnhetett, a történelem azonban tele van hasonló példákkal. Amikor a régészek a 18. században elkezdték feltárni Pompei városát, egy római vízvezeték hálózatra bukkantak, ami fejlettebb volt az akkoriban használtaktól. Az egyiptomi piramisok mind a mai napig nem tárták fel teljes egészében építészeti titkaikat, de hogy még messzebb menjünk vissza az időben, a dél-afrikai Poort Shelter leletei azt bizonyítják, hogy az ott élők rendkívül kifinomult kőeszközöket késztettek egészen 60.000 évvel ezelőttig, amikor ismeretlen okból visszatértek az egyszerűbb eszközökhöz.

A műszaki fejlődésre általában egy exponenciális görbeként tekintünk, ami egy viszonylag egyenes vonallal indul a korai kőkorszakban, majd egyre meredekebben emelkedik napjainkig. Az utóbbi idők kutatásai azonban azt sugallják, hogy mindez könnyen lehet egyfajta illúzió. Ha nagyító alá helyezzük, a látszólag egyenletes görbe előre-, vissza-, majd újabb előrelépések kusza sorozatára bomlik, amit Peter Richerson a kulturális evolúció kutatója „rögtönzéses” evolúciónak nevez. Valójában az emberiség története során feltehetőleg több innovációt veszthettünk el, mint ami jelenleg a birtokunkban van, tette hozzá Luke Premo, a Washington Állami Egyetem antropológusa.

Ez egy kijózanító gondolat, amikor a hi-tech megoldásoktól reméljük a megoldást a jelenkor problémáira, az éghajlatváltozásra, túlnépesedésre, a fertőző betegségekre és még sorolhatnánk - jön a hír, hogy nem fejlődünk feltartóztathatatlanul egy technológiai Nirvána felé. Mindezek ellenére a technológiák fejlődésének alaposabb megismerése értékes leckéket tartogathat a jövőre nézve, segítségével azonosíthatjuk azokat a szálakat, amik működni fognak és azokat, amik nem.

A műszaki fejlődés egyik legrégebbi rejtélye, hogy kőkorszaki őseink miért fektettek olyan minimális leleményességet szerszámaikba. Az eddig fellelt legősibb eszközök 2,6 millió éves múltra tekintenek vissza és a mai Etiópiai területéről származnak. Ezek jelzik a kezdetét annak a folyamatnak, ami csupán 2 millió évvel később érte el csúcspontját, ekkor készültek az igazán hatékony kőbalták. Ezt a lassú folyamatot, a technikai fejlődési görbe kezdeti lapos szakaszát a korai hominidák korlátozott kognitív képességeinek számlájára írták. Mivel nem voltak előző generációk, akiktől tanulhattak, minden egyednek a nulláról kellett indulnia, ami megmagyarázza az úgynevezett kumulatív kultúra hiányát.

A kumulatív kulturális evolúció, amire az emberek és más főemlősök közötti választóvonalként tekintünk, két fő képességen alapul: a társadalmi tanuláson, ami a tudás átadását jelenti a csoport új tagjai számára, valamint egy viselkedés nagyfokú lemásolásának képességén, ami magába foglal lényegtelen, vagy véletlen elemeket is, lehetővé téve a viselkedés és kontextusának átadását. Több kutató is meggyőződéssel állítja, hogy a kumulatív kulturális evolúció csak 100.000 évvel ezelőtt, a Homo sapiens-szel vette kezdetét, Dietrich Stout, az atlantai Emory Egyetem antropológusa és kőeszköz szakértője azonban megingatta ezt a nézetet.

Egy innováció általában akkor jön létre, amikor szándékosan, vagy sem, de másolási eltérés keletkezik egy folyamatban. Ezek gyakorlatilag ugyanolyanok, mint a biológiai evolúció előnyöket eredményező genetikai mutációi, melyek ezáltal tovább öröklődnek. A korai ember is rendelkezhetett azzal, ami az elődöktől való kognitív tanuláshoz szükséges, állítja Stout. A rendkívül egyszerű eszközök esetében, azonban nem igazán volt esély a másolási eltérésekre. "Egy kőbaltán nem sokat lehet változtatni, amennyiben azokkal a funkciókkal szeretnénk felruházni, amire egy kőbaltának szüksége van" - magyarázta, hozzátéve, hogy ha egy eszköz bonyolultsága nő, az innováció lehetősége is nőni fog.

Premo egy másik okkal is előállt a kőkorszakiak kreativitásának látszólagos hiányával kapcsolatban. Az eseménytelennek tűnő 2 millió év alatt elődeink vadászó-gyűjtögető életmódot folytattak, 20-40 felnőttet, illetve a hozzájuk tartozó gyerekeket tömörítő vándorló családok csoportjait alkotva. "Ezeknél a kis csoportoknál viszonylag magas lehetett az esély, hogy az egész csoport kihal, legyen az ok a legjobb vadászaik elvesztése, vagy egy gyorsan változó környezet" - mondta Premo, aki szerint ilyen esetekben az összes tudásuk velük együtt pusztult, sok esetben egész generációk örökségét tüntetve el nyom nélkül.

Az időszak régészeti bizonyítékainak tárháza közismerten hiányos, és minél messzebbre megyünk vissza az időben, annál foghíjasabbá válik. Ennek ellenére a haladás látszólagos hiánya részben megmagyarázható lehet a vizsgált időkerettel. Egy megjelenésre váró tanulmányban Charles Perreault, az új-mexikói Santa Fe Intézet munkatársa közel 500 régészeti ásatásról gyűjtött információt és mintákat - szerszámokat, edényeket és más műtárgyakat az elmúlt 10.000 évből, elsősorban Észak-Amerika területéről, elemezve az idővel történő változásokat. Felfedezte, hogy a változás mértéke rövidebb időszakokra vetítve gyorsnak, hosszabbakra levetítve azonban lassabbnak tűnik. Ennek a fő oka, hogy a rövidebb időszakok előre- és visszalépései hajlamosak kiiktatni egymást, ha egy hosszabb időkeretben nézzük, 2 millió év pedig rendkívül hosszúnak számít.

Ezen a ponton felfedezhető egy érdekes párhuzam a biológiai evolúcióval. 1983-ban a Michigan Egyetem paleontológusa, Philip Gingerich elkészített egy tanulmányt az évmilliók során az állatvilágban végbement alaktani és szerkezeti változásokról. Gingerich is fordított kapcsolatot fedezett fel a változás sebessége és a mérési időszak között, és akárcsak Perreault, arra a következtetésre jutott, hogy mindez csak a nézőpont illúziója. A fő különbség a két tanulmány között, hogy Perrault számításai szerint a technikai változás körülbelül ötvenszer gyorsabban megy végbe, mint a morfológiai változás.

Amellett, hogy megpróbálják eloszlatni kőkorszaki őseink leleményességével kapcsolatos előítéleteket, az utóbbi idők felfedezései azt a növekvő felismerést is táplálják, mely szerint a technikai innovációk rendkívül mulandóak tudnak lenni. Premo 2010-ben Steven Kuhn-nel, az Arizona Állami Egyetem antropológusával közös, az innovatív, szerszám használó hominida csoportok viselkedését összegző számítógépes modellje arra utal, hogy számos ok létezik, ami miatt még a látszólag okos találmányok sem terjednek el, vagy elhalnak. A valós világban erre az egyik klasszikus példa Tasmania szigete. Körülbelül 12.000 évvel ezelőtt a jégkorszak végén a hőmérséklet és a tengerszint emelkedésével Tasmania elszakadt az ausztrál kontinenstől és lakói magukra maradtak, megszűnt a más csoportokkal való kapcsolatuk, gondolatcseréjük. A régészeti bizonyítékok azt tükrözik, hogy amíg létezett a szárazföldi kapocs, a tasmaniaiak komplex technikák egész sorával rendelkeztek, köztük a hideg ellen védő öltözet, halászhálók, hajítódárdák és bumerángok. Amikor az európaiak 10 évezreddel később megérkeztek, egykori fejlettségükből szinte semmi sem maradt, a felfedezők a kor legegyszerűbb technológiájával élő bennszülötteket találták a szigeten.

A veszteség fő oka az alacsony népsűrűség és a tudásátadás törékeny hálózata volt, állítja Stephen Shennan, a University College London régészeti intézetének igazgatója, hozzátéve, hogy más területeken és korokban más hatások játszhattak közre a hasonló visszafejlődésekben.

A társadalmi tényezők mellett az elmúlt évezredben a piaci erők és politikai tényezők is diktálhatják az innováció ütemét. A kézműves társadalom fenntartásához és fejlődéséhez általában elengedhetetlen egy módos felső osztály. A kézműveseknek hosszú időn át kell tanulniuk, hogy műtárgyaik kielégítsék az igényeket. A szabadalom a szó modern értelmében a 15. században jelent meg a köztudatban, előtte más módszereket kellett találniuk, hogy találmányaikból a lehető leghosszabb időn át profitálhassanak, ami nagyban befolyásolta a kérdéses technológiákat. A szaktudás védelmére céhek jöttek létre az árakat magasan, míg a tudásátadók számát alacsonyan tartva, így ha a körülmények változtak, az adott szakma vívmányai könnyedén eltűnhettek.

Egy adott technológia lényegéből fakadó tényezők ugyancsak meghatározhatják a fejlődését. Erre példa a japán katana, a szamurájok kardja, ami évszázadokon át változatlan maradt. Egy-egy kard hosszú hetek kitartó munkájának gyümölcse, amit csak a legkiválóbb kardmesterek vállaltak fel, egyetlen kovácsolási hiba hatalmas kárt okozott, elbátortalanítva a kísérletező kedvet. "Hajlamosak vagyunk figyelmen kívül hagyni a költség-haszon arányokat" - mondta Shennan. "Valami, ami egy rendkívül hasznos újításnak tűnik, mégis eltűnhet a járulékos költségek miatt"

Ennek ellentettjeként egy technológia elterjedhet a jobb alternatívák kárára is, mivel a bevezetésére már annyit költöttek, hogy nem érné meg elvetni. Erre jó példa a QWERTY billentyűzet, aminél vannak gyorsabb gépelést is lehetővé tevő billentyűzet kiosztások, ilyen a Dvorak, azonban mire kidolgozták, addigra több százezer írógépet gyártottak le QWERTY billentyűzettel, átalakításuk pedig túl sokba került volna. A fordulatra az 1930-as évek végén kerülhetett volna sor, ekkor azonban a II. Világháború kitörésével az USA Hadügy Minisztériuma minden írógépét QWERTY billentyűzettel rendelte meg, mivel ez volt a legelterjedtebb, így a kiosztást nem sikerült megreformálni, sőt a világ angol nyelvterületein továbbra is monopol helyzetben van.

A szóbeszéd is képes alakítani a technológia pályáját. A múltban egy új eszköz vagy gyógyfű alkalmazásával a kísérletező kedvűeket könnyedén boszorkánynak bélyegezhették, ami arra késztette az embereket, hogy elrejtsék vagy eltitkolják találmányaikat. A vallásnak jelenleg is különleges ereje van, morális vagy spirituális értéket fűzhet egy innovációhoz, ami akadályozhatja, vagy akár elő is segítheti a terjedését.

Mit hozhat mindezek fényében a jövő? Mennyiben mások ma a dolgok, és lehetővé teszik-e a technológiai evolúció egyre gyorsuló ütemű folytatását? Pusztán a populáció számát nézve az alacsony népsűrűség és a törékeny tudásátadási hálózatok ma már nem jelentenek komoly fenyegetést az innovációra. Emellett az írás megjelenésével képesek vagyunk tudásunk tárolására és széleskörű terjesztésére is. Vannak azonban más gátló tényezők, amiket akaratlanul ugyan, de bevezettünk a folyamatokba.

Alex Mesoudi, a brit Durham Egyetem evolúciós antropológusa szerint az elmúlt évszázadokat tekintve a műszaki haladás valóban exponenciálisan gyorsult, most azonban a lassulás jelei fedezhetők fel. Szerinte a gondot az jelenti, hogy annyi tudást halmoztunk fel, hogy a fiatalok kénytelenek jóval több időt szentelni a tanulásnak, ami az innovációra fordítható idő rovására megy. Egy tavaly publikált tanulmányában Mesoudi rámutatott, hogy a Nobel-díjasok átlagéletkora felfedezésük megtételekor, vagy a feltalálóké, akiknek találmányaik alkalmasnak találtattak a prominens műszaki évkönyvekben való megjelenésre az 1900-as évek 32 évéről egy évszázaddal később 38-ra emelkedett. Ebben az időszakban már észlelhető az innováció összesített mértékének csökkenése. "Van bizonyíték egyes területek lassulására" – összegzett Mesoudi.

Van azonban valami más is, ami a háttérben munkálkodik. Ahogy a technológiák egyre komplexebbé válnak, a hozzájuk kapcsolódó összefüggő (kontextuális) vagy kauzális tudás kezd elveszni. A mai autóépítők nem szükségszerűen ismerik egy gépjármű működését, mivel csak egy-egy részét szerelik össze, vagy éppen a folyamatot teljes egészében elvégző robotot irányítják. A Fidzsi-szigeteken, ahol az épületeknek ellen kell állniuk a hurrikánoknak, Robert Boyd az Arizona Állami Egyetem antropológusa felfedezte, hogy a helyiek teljesen a tudatában vannak annak, hogy miért ellenállóbbak egyes anyagok, azt azonban már nem tudják, hogy bizonyos szerkezeti kialakítások miért működnek jobban másoknál, ha megérkezik a pusztító vihar. "A kauzális ismeret egy rendkívül erős és hasznos dolog" - mondta. "Ha egy más helyzetbe kerülünk, mondjuk egy környezeti változás miatt, sokkal gyorsabban alkalmazkodhatunk, ha ismerjük egy technológia működését, mintha csak egy populációként, kísérletezéssel próbálunk alkalmazkodni"

Az még nem ismert, hogy ez mekkora probléma, mivel az információ rögzítésre kerül, az az embertömeg, ami érti, bár viszonylag kicsi, még mindig elegendő lehet a megőrzéséhez. Felfedezéseinek publikálásával Mesoudi inkább provokatív akart lenni, mintsem pesszimista. Véleménye szerint a hosszú tanulási folyamat problémájának egyik megoldása lehetne a tudomány kollektivizálása. Ami jellemzően egy egyén tevékenysége volt, az ma már egyre inkább olyan csoportok sajátja, amik összeadják közös tudásukat, a kaptártudat kiaknázásának pedig potenciális előnyei lehetnek.

Mesoudi reményei szerint a fenti adaptációk beépítésével a műszaki evolúciós modellekbe, a kutatók képesek lesznek pontosabb előrejelzésekre, illetve az innováció sikerét vagy kudarcát befolyásoló tényezők azonosítására, melyek jelentős részére aligha lehet magának a feltalálónak, az újítónak befolyása. Összességében viszont minimalizálható lehet Cseng Ho sorsának megismétlődése, aki a világ valaha látott legnagyobb flottáját vesztette el.