Interaction of a science, technics and manufacture in the history of technics development at a stage mechanization.pdf На этапе механизации, сменившем этап инст-рументализации и предшествующем этапу маши-низации (рис. 1), основным фактором, опреде-ляющим уровень развития техники, стали меха-низмы - технические средства, заменяющие чело-века при выполнении им механической функции.В процессе механизации ручного труда инстру-менты, используемые в качестве орудий труда, изкисти человека переместились в захваты механиз-мов, заменяющих его руку при осуществлениивоздействия на предмет труда (заготовку). Мани-пулировать инструментом при выполнении опре-деленных производственных операций, осуществ-лять механическую функцию, ранее выполняемуючеловеком, стали механизмы, обеспечивая приэтом выигрыш в силе, скорости или характередвижения при его преобразовании.Основным энергетическим источником, «при-водом» производственных механизмов в началеэтапа механизации, по-прежнему оставался чело-век, мускульная сила которого стала заменятьсятягловой силой животных, а затем начали исполь-зоваться и природные энергетические источники -сила воды и ветра. Использующие эти источникимеханические системы, называемые мельницами,представляли, по мнению Маркса, уже все основ-ные элементы машины, включающей двигатель,передаточный механизм и рабочий орган. Водя-ные и ветряные мельницы, изначально предназна-ченные для помола зерна, в Средневековье сталиосновой механизации практически всех наиболеетрудоемких производственных процессов, базойразвернувшейся энергетической революции.Что касается науки, то в начале этапа механи-зации, во II-III вв., как отмечал К. Маркс, «первоеместо заняло элементарнейшее естествознание -механика земных и небесных тел, а наряду с ней,на службе у нее, открытие и усовершенствованиематематических методов» [1. С. 348]. При этомнаибольший вклад в развитие математики и ас-трономию внесли ученые Александрийский шко-лы, а также Ближнего Востока: Птолемей, аль-Хорезми, Диофант Александрийский, Бируни,Улугбек и др. Дальнейшим развитием этой облас-ти естествознания, областью наиболее успешногопрактического применения которой стало море-плавание, выступила «коперниковская астроно-мия», получившая математическое подтверждениев «Новой астрономии» И. Кеплера (законы движе-ния планет) и трудах Д. Бруно, сожженного засвои убеждения инквизицией. «Охота на ведьм»еще продолжалась, но духовная диктатура церквив науке была уже низложена.Заметную лепту в естествознание и опреде-ленную пользу практике, производству принеслаалхимия, возникшая в III-IV вв. в Александрии иполучившая в IX-XVI вв. широкое распростране-ние в Западной Европе. Основанная на реальныхфактах и наблюдениях, но замешанная на мисти-ческих представлениях алхимия тем не менее по-зволила открыть и усовершенствовать способыполучения стекол, красок, эмалей, солей, кислот,щелочей и лекарственных препаратов; алхимикиизобрели порох, фарфор и другие вещества; ониразработали способы перегонки, возгонки и дру-гие химические методы.С Х в. эпицентр науки начал перемещаться сВостока на Запад. Средневековая Европа, заимст-вуя передовые идеи, открытия и изобретения дру-гих народов и пополняя их собственными, началасоздавать новую цивилизацию, основанную намеханизмах и машинах, - наступила эпоха Возро-ждения. Родиной Реннесанса стала Флоренция,ставшая республикой и независимой коммуной,самым передовым городом-государством средне-вековой Европы, важным торгово-ремесленнымцентром, где в XIV в. впервые появились ману-фактуры (сначала суконные) и зародился капита-лизм. Характеризуя эту эпоху, К. Маркс писал:«Это был величайший прогрессивный переворотиз всех переживаемых до того времени человече-ством, эпоха, которая нуждалась в титанах и кото-рая порождала титанов по силе мысли, страсти ихарактеру, по многосторонности и учености» [1.С. 346]. И первое место среди таких титанов поправу занял Леонардо да Винчи, который покон-чил с отмежеванием теории от практики, доведен-ным до абсурда средневековой схоластикой, по-ложив опыт и количественные методы исследова-ния в качестве фундамента для построения теории,любой научной системы.С работ да Винчи и Коперника началась пер-вая научная революция, представлявшая синтезнаучно-теоретического мышления и практики, ко-гда возник экспериментальный метод, когда былизаложены краеугольные камни настоящей науки,фундамент которой создал Г. Галилей. Галилейбыл одним из основоположников точного естест-вознания и современной механики, активным за-щитником теории гелиоцентрической системымира Коперника. Само же здание полноценнойнауки было воздвигнуто И. Ньютоном, который поправу считается основателем классической меха-ники и разработчиком оптики, в качестве важней-шего раздела физики.Наука развивалась не только качественно, но иорганизационно путем образования научных об-ществ и академий. Одной из первых возникла в1560 г. в Неаполе «Академия тайн природы», закоторой последовали: Флорентийская «Академияопыта» (1657), «Лондонское королевское общест-во» (1660), Берлинская АН (1700), ПетербургскаяАН (1724). Связь науки с техникой и производст-вом были призваны осуществлять инженерныекадры, выпуск которых непрерывно увеличивался,а одним из наиболее ярких проявлений инженер-ной мысли стало изобретательство. Изобретатели,рекордсменом среди которых стал английский ме-ханик Д. Брама, получивший более 700 патентов,превратились в настоящих «двигателей техниче-ского прогресса», гениальностью своих техниче-ских решений часто опережавшие время. Развитиеизобретательства потребовало срочной разработкисоответствующих законов, охраняющих праваизобретателей, и результатом этой работы сталопатентное законодательство, которое было введе-но сначала в Англии (1623), затем во Франции(1791) и, наконец, система привилегий в России(1812).Материальной основой для становления и раз-вития подлинной экспериментальной науки и ис-следований различных свойств вещества и энер-гии стали практические потребности металлургиии металлообработки, керамического и стеклодув-ного производства, текстильного и зарождающе-гося химического производств. Началось обобще-ние производственного опыта, накопленного вгорно-металлургическом производстве стран За-падной Европы к середине XVI в., результаты ко-торого были представлены Г. Бауэром (Агрико-лой) в его труде из 12 книг. А на научные рельсыэта отрасль стала переходить благодаря трудамМ.В. Ломоносова, работа которого «Первые осно-вания металлургии или рудных дел» с 1763 г. ста-ла учебным руководством на многие десятилетия.Становлению и развитию экспериментальных ме-тодов в науке способствовало создание целого ря-да приборов (физического маятника, часовых ме-ханизмов, термометров, крутильных весов и др.)и, в первую очередь, оптических (подзорных труб,телескопов, микроскопов и др.), что было связано,в свою очередь, с интенсивным развитием оптики.На XVI в. падает пик общетехнической рево-люции мануфактурного периода, сформировавшейочередной технологический способ производства,при котором его основной формой организациистала мануфактура, основанная на разделениитруда и специализации орудий производства,обеспечивших резкий подъем производительноститруда. Маркс по этому поводу писал: «Как толькоразличные операции процесса труда обособилисьдруг от друга, с этого момента возникает необхо-димость изменения в орудиях… Мануфактуру ха-рактеризуют дифференцирование рабочих инст-рументов, благодаря которому инструменты одно-го и того же рода принимают прочные формы,особые для каждого особого их применения, и ихспециализация, благодаря которой каждый такойособый инструмент действует в полную свою ме-ру лишь в рамках специфичного частичного ра-ботника» [2. С. 353]. В этой фразе можно выде-лить факт дифференциации инструментов какпроявление «закона дифференциации и интегра-ции», вступившего в силу еще на этапе инстру-ментализации.Однако в развитии науки и техники, как отме-чал Анчишкин, наблюдалась значительная асин-хронность: «До первой промышленной революциисвязь между ними была почти односторонней -наука, используя накопленный практическийопыт, создавала основы естественнонаучных зна-ний, а техническое развитие происходило на эм-пирической основе. В этот период шло первона-чальное накопление опытных научных данных -как непосредственно из практики, так и с помо-щью впервые созданных научных приборов - оп-тических, механических, измерительных» [2.С. 168-169]. И, хотя успехи механики XVIII в.сыграли, как отмечал Маркс, значительную роль всоздании первых машин, они «были в основномделом рук малообразованных практиков - великихв своем деле, но почти не имевших контактов снаукой». Так эмпирическим путем были созданы:прядильные машины Д. Уаитом (1742), Д. Хар-гривсом (1764), Т. Хайсом (1767) и Р. Аркрайтом(1769), «самолётный» челнок Дж. Кеем (1733) иткацкие станки Э. Картрайтом (1785, 1792), токар-ный станок Г. Модсли (1794), а также разработанытехнологии производства каменноугольного кок-са, стали и др.Изобретение бумаги и налаживание ее произ-водства, совершенствование алфавита, развитиеписьменности и средств письма, создание массо-вых механических счетных устройств, развитиекнигопечатания и издание газет и журналов про-извели настоящую революцию, переворот в умах,благодаря приобщению к миру знаний и источни-кам информации широких слоев населения. Эторазрушило существовавшую стену отчуждениямежду наукой и производством, теоретическимизнаниями ученого и инженера и практическимумением производственника.Фундаментальное значение естественных наукопределялось тем, что они раскрывают сущностьявлений и процессов в технических устройствах,для количественных расчетов которых привлекал-ся формальный математический аппарат. Поэтомупроисходило постоянное наращивания исследова-ний в области математики трудами Д. Непера иБюрги, Р. Декарта и П. Ферма, Г. Лейбница иЛ. Эйлера. Так создание технических средств иметодов их расчета сделало необходимым, а раз-витие естествознания возможным соединение тех-нического опыта с научным знанием, в результатечего и возникло техническое знание [3. С. 128-129]. Технознание с пришествием капитализма врезультате английской буржуазной революцииXVII в. начало активно привлекаться на службупроизводству - оно стало необходимым для соз-дания передовой техники и технологии, машиннойиндустрии, без которых в условиях свободнойконкуренции нельзя было уже выжить (рис. 1).Конец XVIII в., как отмечал Дж. Бернал, «зна-менует эпоху динамического равновесия техникии науки, переходный этап между периодом, когданауке приходилось более учиться у промышлен-ности, чем давать ей, и периодом, когда промыш-ленность почти полностью стала опираться нанауку» [4. С. 294]. К этому времени, по словамМаркса, «восемнадцатый век собрал воедино ре-зультаты прошлой истории ... знание стало нау-кой, и науки приблизились к своему завершению,то есть сомкнулись, с одной стороны, с философи-ей, с другой, с практикой». Техника и соответст-Годы: 0 6-8 вв. 14-16 вв. 1800 г.Револ.: железного века 1-я 2-я 1-я энергетич. энергетич. промышлен.Рис. 1. Смена циклов в развитии техники на этапе механизации:1 - кривая цикла этапа инструментализации; 2 - кривая цикла этапа механизации; 3 - кривая цикла этапа машинизации; 4 - цикл раз-вития простейших механизмов; 5 - цикл развития сложных механизмов; 6 - цикл развития гидравлических и пневматических меха-низмов; мельниц (-- - -- глобальная кривая развития техники; /// - технические революции)вующие ей эмпирические знания продолжали су-ществовать и даже господствовать в отдельныхотраслях, а в некоторых сферах сохранились и донаших дней, но развитие практической науки и«научной» техники неизбежно вело к постепенно-му вытеснению эмпирики (рис. 2).В XVII в., уже в недрах этапа механизации,начали закладываться основы машинизации, когданаука и техника от эпизодического начали пере-ходить к систематическому взаимодействию, ре-зультатом которого стало формирование научно-технических дисциплин. И одной из первых явля-лась теплотехника, в основе которой лежали от-крытия атмосферного давления и способа получе-ния разряжения Д. Порта (1601) и Э. Торричелли(1644), реализованные в паровой машине Т. Севе-ри (1698). Д. Папен в 1689 г. описал замкнутыйтермодинамический цикл пароатмосферного дви-гателя, был сформулирован «закон Бойля - Мари-отта» (1662) и создана первая поршневая пароат-мосферная машина - «водоподъёмник Ньюкоме-на-Коули» (1712), получившая широкое распро-странение и давшая толчок зарождению машино-строения. А вслед замашиностроением зародиласьи наука «Сопротивление материалов», начало ко-торой положил закон Р. Гука (1660).Благодаря трудам Б. Паскаля развивалась гид-ростатика, а на установленном им в 1663 г. законебыло основано действие прессов и других гидро-статических машин. Развитие гидродинамики иустановление общих принципов и законов движе-ния жидкостей Д. Бернулли (1738) и Л. Эйлером(1754) позволило подвести теоретическую базупод создание гидравлических машин и, преждевсего, водяных мельниц. В 1781 г. Ш. Кулон издалтруд «Теория простых машин», в котором экспе-риментально установил законы «сухого» трения вмеханизмах и машинах. Механика же достиглатакого уровня развития, когда смогла научно ус-тановить неосуществимость проектов «вечногодвигателя» («перпетуум мобиле»), идея которогозародилась еще в XII в. - Парижская АН наложилазапрет на рассмотрение подобных изобретений.Первой попыткой проникновенияработе «Размышления о причине теплоты и холода»(1744) развил атомно-молекулярные представленияо строении вещества, а в 1748 г. выдвинул в качестве«всеобщего естественного закона» теорию сохране-ния (неуничтожаемости) материи и движения.С труда У. Джильберта «О магните, магнит-ных телах и о большом магните Земли» (1600) на-чалось активное изучение электрических явлений.Ломоносов и его сподвижник акад. Г.В. Рихманактивно занялись изучением атмосферного элек-тричества и электрической природы молнии и се-верного сияния, а Б. Франклин в 1747 г. открылзакон непрерывного превращения электрическойэнергии в механическую и изобрел молниеотвод.Для получения электрических зарядов О. Герикеизобрел в 1650 г. электроэлектрофор, П. Мушен-бруком и Клейстеном в 1745 г. был создан первыйэлектрический конденсатор («лейденская банка»),а Ш. Кулон в 1784 г. открыл основной закон элек-тростатики. Ф. Эпиниус в работе «Опыт теорииэлектричества и магнетизма» в 1759 г. связалэлектрические явления с магнитными. Накоплен-ный таким образом опыт стимулировал дальней-шее развитие электротехники, которая на этапемеханизации так и не вышла за рамки статическо-го электричества.

Скачать электронную версию публикации