
- •1.Методологические и методические основы истории науки и техники
- •1.2.Социальные функции техники
- •1.3.Тенденции развития современной техники
- •1.4.Эволюция понятий «технология» и «техника»
- •1.5.Периоды развития понятий «техника» и «технология»
- •1.6.Контрольные вопросы:
- •2.Развитие техники в древнем мире (500- 4 тыс. Лет до н. Э.)
- •2.1.Возникновение и распространение простых орудий труда (см. Документы № № 2-4 хрестоматии).
- •2.2.Открытие огня и способы его добывания (см. Документ № 9 хрестоматии)
- •2.3.Накопление простых орудий труда (см. Документы №№ 5-7 хрестоматии)
- •2.4.Изобретение лука и стрел
- •2.5.Появление сложных орудий труда (см. Документ № 10)
- •2.6.Первое применение металла (см. Документ № 8)
- •2.7.Возникновение земледелия
- •2.8.Контрольные вопросы:
- •3.Античная наука и техника (4 тыс. До н.Э. – V в.)
- •3.1.Развитие и распространение сложных орудий труда
- •3.2.Орудия труда из меди и бронзы
- •3.3.Выплавка железа
- •3.4.Земледелие и оросительные сооружения
- •3.5.Обособление ремесла от земледелия
- •3.6.Строительная техника
- •3.7.Горное дело
- •3.8.Развитие военной техники
- •3.9.Улучшение способов передвижения
- •3.10.Возникновение отдельных отраслей естествознания в связи с потребностями производства
- •3.11.Периодизация античной науки (см. Документы №№ 12-13 хрестоматии)
- •3.12.Контрольные вопросы:
- •4.Средневековая наука и техника (V-XVI вв.)
- •4.1.Распространение сложных орудий труда, приводимых в действие человеком
- •4.2.Техника земледелия
- •4.3.Развитие ремесла
- •4.4.Выплавка металла
- •4.5.Горное дело
- •4.6.Крупнейшие изобретения
- •4.7.Состояние естествознания (см. Документы №№ 15-18 хрестоматии)
- •4.8.Контрольные вопросы:
- •5.Естественнонаучные и технические знания на Руси в X- первой половине XVII вв.
- •5.1.Складывание гуманитарных начал просвещения
- •5.2.Астрономия
- •5.3.Математика (см. Документ № 19 хрестоматии)
- •5.4.Физика
- •5.4.1.Применение физических законов в технике
- •5.4.2.Представления в области метеорологии
- •5.5.Механика
- •5.6.Химия
- •5.7.Геология
- •5.8.География
- •5.9.Биология
- •5.9.1.Представления о фауне и флоре
- •5.9.2.Медицина
- •5.10.Контрольные вопросы:
- •6.Мировые открытия и технические достижения в XVII – первой половине XVIII вв.
- •6.1.Создание мануфактур
- •6.2.Изменения в технике металлургии
- •6.3.Изменения в военной технике в связи с применением огнестрельного оружия
- •6.4.Техника текстильного производства
- •6.5.Часы и мельница как основа для создания машин. Первые машины и изобретательство
- •6.6.Состояние естествознания
- •6.7.Контрольные вопросы:
- •7.Вхождение России в мировое научное сообщество во второй половине XVII - XVIII вв.
- •7.1.Гуманитарные начала просвещения
- •7.2.Становление отечественной науки и техники. Организационные основы научной деятельности. Создание Академии наук и художеств
- •7.2.1.Основные направления деятельности, структура и состав
- •7.2.2.Собирание естественнонаучных экспонатов, исторических памятников и книжной продукции, издательская работа
- •7.2.3.Педагогическая деятельность
- •7.3.Основные направления развития науки
- •7.3.1.Астрономия
- •7.3.2.Математика
- •7.3.3.Теоретическая механика
- •7.3.4.Физика
- •7.3.5.Химия
- •7.3.6.Геология
- •7.3.7.География
- •7.3.8.Биология
- •7.3.9.Медицина
- •7.4.Восприятие российским обществом естественнонаучных и технических знаний
- •7.5.Технические усовершенствования
- •7.6.Контрольные вопросы:
- •8.Техника эпохи промышленного переворота 1760-1870 гг. (см. Документ № 38 хрестоматии)
- •8.1.Последовательность возникновения машинного капитализма
- •8.1.1.Первые рабочие машины в текстильном производстве
- •8.1.2.Первые рабочие машины
- •8.1.3.Переход к механическому ткачеству как результат революционизирующего влияния рабочих прядильных машин
- •8.1.4.Создание фабричной системы. Борьба рабочих против машин
- •8.2.Создание универсального теплового двигателя
- •8.2.1.Технико-экономические предпосылки изобретения универсального теплового двигателя
- •8.2.2.Первый тепловой двигатель универсального назначения и.И. Ползунова
- •8.2.3.Изобретение практически пригодного универсального теплового двигателя. Работы Дж. Уатта
- •8.3.Создание рабочих машин в машиностроении
- •8.4.Развитие техники металлургии
- •8.4.1.Развитие способов передела чугуна в железо
- •8.4.2.Развитие техники получения стали. Завершение технического перевооружения металлургии в первой половине XIX в.
- •8.5.Развитие техники горного дела
- •8.5.1.Новые требования, предъявляемые к горному делу
- •8.5.2.Технические усовершенствования в области разведки полезных ископаемых
- •8.5.3.Усовершенствование техники проходки и крепления горных выработок
- •8.5.4.Механизация подземного транспорта, подъема и водоотлива
- •8.6.Развитие техники земледелия
- •8.6.1.Влияние крупной машинной индустрии на технику сельского хозяйства. Механизация обработки земли. Эволюция плуга
- •Механизация процесса сева
- •Механизация процесса уборки зерновых. Жатвенные машины
- •Применение машин для молотьбы
- •8.7.Развитие техники транспорта
- •8.7.1.Возникновение чугунно-конных дорог
- •8.7.2.Изобретение паровоза. Развитие железнодорожного транспорта
- •8.7.3.Возникновение и развитие парового водного транспорта
- •8.8.Изменения в технике связи
- •8.9.Новое в области светотехники. Прогресс в полиграфии. Создание фотографии
- •8.9.1.Технический прогресс в полиграфии
- •8.9.2.Создание фотографии
- •8.10.Изобретения в области военной техники
- •8.11.Изобретения и открытия, ставшие основой технического прогресса в последующий период развития техники
- •8.12.Состояние естествознания
- •8.12.1.Математика
- •8.12.2.Астрономия
- •8.12.3.Механика
- •8.12.4.Термодинамика
- •8.12.5.Электричество, магнетизм
- •8.12.6.Химия
- •8.12.7.Геология
- •8.12.8.Биология
- •8.13.Заключение
- •8.14.Контрольные вопросы:
- •9.Развитие науки и техники в период монополистического капитала (вторая половина XIX – начало XX вв.)
- •9.1.Развитие системы машин на базе электропровода
- •9.2.Требования, предъявляемые транспортом, строительством и военным делом к машинной индустрии Развитие транспорта
- •9.2.1.Железнодорожный транспорт
- •9.2.2.Водный транспорт
- •9.3.Строительное дело
- •9.3.1.Изменение конструктивных форм зданий
- •9.3.2.Развитие техники транспортного строительства
- •9.3.3.Механизация строительных работ
- •9.3.4.Военное дело
- •9.4.Развитие металлургии
- •9.4.1.Усовершенствование доменного производства
- •9.4.2.Изобретение бессемеровского способа получения стали
- •9.4.3.Разработка мартеновского способа получения стали
- •9.4.4.Создание томасовского способа получения стали
- •9.4.5.Новая техника проката
- •9.4.6.Возникновение науки о строении металлов
- •9.4.7.Развитие цветной металлургии
- •9.4.8.Общее состояние металлургии в конце XIX - начале XX вв.
- •9.5.Развитие химической технологии
- •9.5.1.Новые методы производства соды
- •9.5.2.Создание нефтеперерабатывающей промышленности
- •9.5.3.Проникновение химии в основные отрасли техники
- •9.6.Развитие техники горного дела
- •9.6.1.Развитие техники разведки полезных ископаемых
- •9.6.2.Изменение техники проходки горных выработок
- •9.6.3.Механизация процессов разрушения горных пород
- •9.6.4.Технический прогресс в механическом комплексе горных предприятий
- •9.7.Развитие техники машиностроения
- •9.7.1.Особенности его развития
- •9.7.2.Развитие станкостроения
- •9.7.3.Внедрение электропривода в машиностроение
- •9.8.Развитие науки о металлообработке
- •9.8.1.Изобретение электрической сварки металлов
- •9.9.Технический прогресс в энергетике и электротехнике. Особенности развития энергетики
- •9.9.1.Создание электрического освещения
- •9.9.2.Разрешение проблемы передачи электроэнергии на расстояние
- •9.9.3.Технический прогресс в теплоэнергетике
- •9.9.4.Повышение экономичности электростанций
- •9.10.Изобретение новых отраслей техники
- •9.10.1.Изобретение двигателя внутреннего сгорания. Создание самолета
- •9.10.2.Изобретение телефона, фонографа, кинематографа
- •9.10.3.Изобретение радио
- •9.11.Развитие военной техники
- •9.11.1.Артиллерийское и пехотное вооружение
- •9.11.2.Взрывчатые вещества
- •9.11.3.Новые типы боевых машин
- •9.11.4.Военное судостроение
- •9.12.Состояние естествознания
- •9.12.1.Математика
- •9.12.2.Астрономия
- •9.12.3.Механика
- •9.12.4.Физика
- •9.12.5.Биология
- •9.13.Общественные аспекты эволюции естествознания
- •9.14.Контрольные вопросы:
- •10.Создание физических основ электроники. Развитие элементной базы в конце хiх в.-1960-е гг. (см. Документы №№ 64-102 хрестоматии)
- •10.1.История открытий, опыты по электричеству и магнетизму, создание теории электромагнитного поля, квантовая механика, электротехника, полупроводники,
- •10.1.1.Создание электромагнитной теории
- •10.1.2.Квантовая теория света
- •10.1.3.Исследования полупроводников
- •10.1.4.Первые электронные приборы
- •10.1.5.Предыстория телевидения
- •10.1.6.Предыстория оптической связи
- •10.1.7.Предыстория компьютеров
- •10.2.Полупроводниковые приборы - элементная база электроники и вычислительной техники (1940 - 1960 гг.)
- •10.2.1.Роль Второй мировой войны в развитии электроники
- •10.2.2.Послевоенная электроника
- •10.2.3.Изобретение транзистора
- •10.2.4.Интегральные схемы
- •10.2.5.Изобретение лазера
- •10.2.6.Компьютеры
- •10.2.7.Становление волоконной оптики
- •10.3.Контрольные вопросы:
- •11.История развития микроэлектроники и оптоэлектроники (1960 - 2000 гг.) (см. Документы №№ 103-116 хрестоматии)
- •11.1.Становление микроэлектроники и оптоэлектроники (1960-1980 гг.)
- •11.1.1.Интегральные и сверхбольшие интегральные схемы
- •11.1.2.Компьютеры на микроэлектронной элементной базе
- •11.1.3.Оптоэлектроника
- •Создание гетеролазера
- •Разновидности оптоэлектронных приборов
- •11.1.4.Становление волоконно-оптических линий связи волс
- •11.1.5.Электронная промышленность в ссср
- •11.2.Современная микроэлектроника и оптоэлектроника (1980- 2004 гг.)
- •11.2.1.Новейшие микроэлектронные технологии
- •11.2.2.Современные компьютеры и супер-эвм
- •11.2.3.Системы технического зрения
- •11.2.4.Волоконно-оптические линии связи
- •11.3.Контрольные вопросы:
- •12.Становление современной атомной и ядерной фи-зики. Создание ядерных технологий (см. Документы №№ 117-128).
- •12.1.Начало формирования атомарных представлений о строении материи
- •12.2.Первые попытки классификации атомов вещества и определения их размеров
- •12.3.Броуновское движение. Его роль в развитии представлений молекулярно-кинетической теории строения вещества
- •12.4.Механистическая картина Мира и новые научные от-крытия на рубеже XIX и XX вв.: рентгеновские лучи, естественная и искусственная радиоактивность
- •12.4.1.Механистическая картина мира
- •12.4.2.Открытие рентгеновских лучей, естественной и искусственной радиоактивности
- •12.5.Создание модели и первой теории строения атома. Планетарная модель атома э. Резерфорда. Теория атома водорода н. Бора
- •12.6.Ядерные реакции. Теоретическое обоснование ядерных реакций
- •Цепная реакция. Эксперимент
- •Добыча урана в промышленных масштабах
- •Критическая масса
- •Создание циклотрона
- •Начало работ по разработке атомного оружия
- •12.7.Формирование современной естественно-научной картины мира. Корпускулярно-волновой дуализм материи
- •12.7.1.Формирование современной естественнонаучной картины Мира
- •12.7.2.Эксперимент как критерий истины
- •12.7.3.Прикладное значение методологии познания
- •12.7.4.Диалектическое единство противоположностей
- •12.7.5.Философские проблемы
- •12.7.6.Классическое философское наследие
- •12.7.7.От метафизики к динамике
- •12.7.8.Вклад философии в формирование квантовой физики
- •12.7.9.Вопросы детерминизма в квантовой физике
- •12.8.Контрольные вопросы:
- •13.Использование современных ядерных технологий (см. Документы №№ 129-142 хрестоматии)
- •13.1.Использование рентгеновских лучей
- •13.2.Ионизирующие излучения. Дозиметрия.
- •13.3.Санитарные нормы. Гигиенические нормативы нрб-96.
- •13.4.Радиоуглеродная диагностика (радиоуглеродное датирование)
- •13.5.Атомные реакторы
- •13.6.Политические аспекты создания и распространения атомного оружия
- •13.7.Использование ядерных реакций для создания новых источников энергии
- •13.8.Космические корабли с ядерными двигателями
- •13.9.Контрольные вопросы:
- •14.Глава 14. Транспортная система в XX в.
- •14.1.Значение и краткая характеристика двигателей внутреннего сгорания
- •14.2.Развитие автомобильной и других областей техники на базе двигателей внутреннего сгорания
- •14.3.Трамвай, троллейбус
- •14.4.Железнодорожный транспорт
- •14.5.Суда и корабли
- •14.6.Газовые турбины и их применение
- •14.7.Развитие авиационной техники
- •14.8.Контрольные вопросы:
- •14.9.Заключение
- •Оглавление
11.1.5.Электронная промышленность в ссср
В начале 1960-х гг. развитие микроэлектроники в Совет-ском Союзе по масштабу, динамике и результатам сопоставимо лишь с разработкой атомного проекта под руководством И. Кур-чатова и созданием ракетно-космического комплекса под руково-дством С. Королева в конце 1950-х гг. Бурное и успешное разви-тие отечественной микроэлектроники в этот период было обу-словлено тремя императивами экономики России: военному про-тивостоянию с Западом, подъему народного хозяйства после тя-желейших последствий Второй мировой войны и помощи стра-нам социалистического лагеря и третьего мира.
Важным и определяющим в истории электронной про-мышленности стало создание в 1961 г. Государственного комите-та по электронной технике (ГКЭТ), во главе которого был назна-чен выдающийся организатор промышленности и науки А. Шо-кин. ГКЭТ включил в себя ряд научно-исследовательских инсти-тутов (НИИ), конструкторских бюро (КБ) и опытных заводов, производящих электронные приборы. В 1962 г. был образован крупный Научный центр микроэлектроники в г. Зеленограде, предприятия которого и в настоящее время играют важнейшую роль в отечественной микроэлектронике. Это был мощный науч-но-производственный комплекс с базой для обучения, который обеспечил решение проблем в области материаловедения для микроэлектроники, создания технологического оборудования и применения микроэлектронных приборов. Упрощенная схема разработки и выпуска микроэлектронных приборов и аппаратуры выглядела следующим образом: многопрофильный НИИ по раз-работке аппаратуры формулировал технические задания на новые микросхемы; далее следовали разработчики микросхем; техноло-ги, материаловеды, создатели спецоборудования, испытатели и разработчики стандартов и заводы.
В 1965 г. ГКЭТ был преобразован в Министерство элек-тронной промышленности СССР. Началась широкая разработка и массовый выпуск ИЭТ в интересах обороны страны и народного хозяйства. В 1965 г. была разработана «Генеральная схема разви-тия и размещения электронной промышленности СССР на пери-од до 1980 г.». В этом плане были определены технические, эко-номические и региональные принципы развития отрасли, а также основные технико-экономические параметры производства. К середине 1970-х гг. в СССР была создана крупнейшая микроэлек-тронная отрасль.
В СССР первый планарный транзистор был разработан в 1963 г. в НИИ "Пульсар". Он стал основным активным элементом гибридных ИС. Освоение технологии и выпуск первых планар-ных транзисторов состоялся в 1965-1966 гг. Первые отечествен-ные ИС были созданы в 1965-1966 гг., а первая микросхема на МОП транзисторах была разработана в конце 1960-х гг. в ЦКБ Воронежского завода полупроводниковых приборов. В дальней-шем на базе МОП технологии было создано целое поколение отечественных БИС и СБИС.
Оптоэлектронные приборы также были освоены в нашей стране практически без отставания от США. Лазеры и светодио-ды разрабатывались и выпускались в НИИ «Сапфир», НИИ «Зе-нит», НИИ «Полюс». Советские ученые и инженеры внесли зна-чительный вклад в развитие фоточувствительных СБИС на при-борах с зарядовой связью. Первые ПЗС были созданы в НИИ "Пульсар" в 1973 г., через четыре года после их изобретения.
Начиная с 1975 г. в СССР разрабатывались межотрасле-вые целевые программы по выпуску интегральных схем. Переход к сверхбольшим интегральным схемам потребовал серьезных технологических и организационных изменений. В области циф-ровых СБИС эти проблемы решались в НИИ Молекулярной элек-троники, НИИ Точной технологии, НИИ Микроприборов и др. В области фоточувствительных интегральных схем НПО «Элек-трон» и НИИ «Пульсар» освоили разработку СБИС на ПЗС для систем космического мониторинга, которые имели важное значе-ние для обороны, экологии и т.п. Производство ПЗС было нала-жено и позволило осуществить международные космические проекты «Вега», «Фобос», «Комета Галлея».
Первые публикации о разработке отечественных стеклян-ных волоконных световодов для передачи информации появи-лись в 1975 г. Эти работы проводились под руководством Е. Диа-нова в ФИАН и в Институте химии АН СССР (ИХ) под руково-дством Г. Девятых. В конце 1970-х гг. в МЭП были разработаны все требуемые для ВОЛС элементы: полупроводниковые излу-чающие диоды, суперлюминесцентные и лазерные диоды, циф-ровые передающие модули. Работы по созданию оптического во-локна проводили институты АН СССР и Государственном опти-ческом институте им. С. Вавилова (ГОИ). В 1981 г. в ГОИ было создано оптическое волокно со структурой "кварц-полимер", ко-торое обладало хорошими характеристиками. Уже в начале 1980-х гг. были разработаны ВОЛС различного назначения, в частно-сти, бортовые ВОЛС для самолетов и наземных подвижных объ-ектов.
В 1953 г. под руководством академика С. Лебедева в Ин-ституте точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМиВТ) были разработаны высокопроизводительные элек-тронно-вычислительные машины модели БЭСМ, не уступающие западным аналогам. ЭВМ БЭСМ-6 была создана в 1967 г. Она получила очень широкое распространение во многих отраслях народного хозяйства. Элементная база для БЭСМ-6 создавалась в Научном центре микроэлектроники в Зеленограде. В 1980-е гг. появилась новая модель супер-ЭВМ - вычислительный комплекс "Эльбрус", который до настоящего времени используется в оте-чественной оборонной и космической технике. В 1970-е гг. были также разработаны оригинальные мини- и микро-ЭВМ семейства "Электроника", которые широко использовались в промышлен-ности.
В период "перестройки" в СССР (конец 1980 гг. - 1990-е гг.) развитие ЭВМ и компьютеров замедлилось из-за политиче-ских осложнений и экономических катаклизмов. Приоритет заку-пок зарубежной технологической и элементной базы повлек об-щую стагнацию в электронной отрасли СССР и резко замедлил развитие массовой бытовой отечественной вычислительной тех-ники.
1991 г. стал годом "обвала" электронной промышленности СССР. Предприятия МЭП и оборонной промышленности были лишены государственной и финансовой поддержки для ведения конкурентной борьбы с зарубежной электроникой. К 1998 г. доля отечественной электроники на внутреннем рынке, некогда занимавшей самые привилегированные позиции в экономике страны, значительно снизилась.
Тем не менее, базовые электронные предприятия смогли выжить в это сложное время, сохранить производство, разработать ряд новых высоких технологий. В конце 1990 гг. отечест-венная электроника стала наращивать производство и даже смог-ла выйти на внешний рынок. В 2000 г. объем экспорта превысил 100 млн. долларов в год. По мнению большинства ученых и специалистов, возрождение отрасли связано с научной и инженерной школой, заложенной в 1960-е гг.
Период 1960-1980-х гг. характеризуется становлением в высокоразвитых странах микроэлектроники и оптоэлектроники, как одного из самых перспективных ее направлений.
Политическая напряженность, существовавшая в мире в рассматриваемый период была важной, но не единственной причиной бурного развития электроники и микроэлектроники. Объ-ективной предпосылкой для революции в электронике 1960-х гг. стал большой объем накопленных знаний и внутренняя логика развития научно-технического прогресса. Создание транзистора, планарной технологии, лазеров и технологии получения сложных полупроводниковых соединений составили содержание и суть этой революции.
Началась эра микропроцессоров и микрокомпьютеров, обусловленная появлением МОП-технологии и бурным развитием интегральных схем. Общество оказалось на пороге перехода к цифровым технологиям. Этот период развития техники называют началом "кремниевой цивилизации". Создание микрокомпьютера и волоконно-оптических линий связи не только заложило основы глобальной информационной связи, но и оказало громадное влияние на формирование человеческого сообщества вообще. О значении этого периода в развитии научно–технического прогресса говорит и такой факт: Национальная инженерная академия США (NAE) причислила лазерную волоконно-оптическую связь к величайшим достижениям оптической техники в ХХ в. Оно сопоставимо с изобретением паровой машины, электрической лам-пы и транзистора.
Были заложены основы и определены пути развития принципиально нового направления в оптоэлектронике - теории и технологии полупроводниковых гетероструктур. Достижения со-временной электроники, включая развитие волоконно-оптических линий связи, стали возможными только благодаря изобретению инжекционных полупроводниковых лазеров на ге-тероструктурах.
СБИС на ПЗС появились благодаря прогрессу МОП тех-нологии и стали базой для твердотельного телевидения, посколь-ку они смогли заменить передающие телевизионные трубки. Кристаллы ПЗС стали основой бытовых и промышленных пере-дающих камер и цифровых фотоаппаратов.