Зв'язок техніки з наукою

Розвиток техніки на основі широкого використання наукових знань - головна умова науково-технічного прогресу. Якщо в минулому техніка в основному являла собою акумульовані у засобах праці, переважно емпіричні знання і досвід, то тепер в ній дедалі більшою мірою матеріалізуються наукові знання. Парова машина була створена на емпіричній основі: техніка парового двигуна випередила на півстоліття його теорію. У сучасний період найважливіші досягнення техніки - наслідок наукових відкриттів. Чисто емпіричним шляхом вже неможливо створювати технічні засоби, такі як лазер, ЕОМ, космічна станція тощо. Попередньою умовою їх створення є глибоке вивчення та пізнання фізичних, хімічних та інших явищ і процесів, які лежать в основі принципу їх дії. Потреби самого виробництва вимагають попереднього вивчення цих явищ, їх теоретичного аналізу й узагальнення, уміння прогнозувати їх особливості в нових, ще невивчених ситуаціях. Таким чином, обов'язковою умовою розвитку техніки, а, значить, і матеріального виробництва, слід вважати забезпечення випереджаючого розвитку науки по відношенню до техніки та її практичного застосування. В той же час саме виробництво, його потреби і попит спричиняють вирішальний вплив на розвиток науки. Технічний рівень виробництва зумовлює ступінь використання науки, визначає готовність технічної бази виробництва до реалізації нових наукових ідей. Разом з тим, матеріально-технічна база виробництва створює також матеріальну базу для наукових досліджень, рішуче впливає на якісний рівень наукових експериментів, на ступінь "індустріалізації" науки. Сучасна наука оснащується найскладнішими технічними засобами і спорудами - дослідницькими реакторами, установками для вивчення термоядерного синтезу, синхрофазотронами, космічними станціями, потужними радіотелескопами та обсерваторіями, різного призначення полігонами тощо.

Однією з важливих тенденцій розвитку зв'язку техніки і науки є неухильне скорочення терміну між новими науковими відкриттями та їх впровадження у техніку та виробництво. Наприклад, з часу відкриття явища електромагнітної індукції до створення технічно придатної динамо-машини минуло понад 40 років, тоді як від відкриття поділу ядер урану до створення першого атомного реактора минуло всього 3 роки. Наочне уявлення про цю тенденцію дають деякі дані, наведені на рис. 1.1.

Інтенсивний розвиток науки і техніки, їх взаємозв'язок і взаємодія, перетворення науки на безпосередню продуктивну силу є одним з найважливіших факторів сучасності. На базі наукових досягнень і відкриттів здійснюються якісні зміни в усіх галузях сучасної техніки. Докорінно змінюються технічні засоби, системи, знаряддя, технологічні методи виробництва. Здійснюється перехід від механізації окремих процесів праці до комплексної механізації і автоматизації всього виробництва, до широкого застосування автоматизованих систем управління (АСУ) з використанням ЕОМ; на основі ефективного використання традиційних і нових видів енергії створюється нова енергетична база виробництва. Механічні методи обробки матеріалів у багатьох випадках замінюються чи доповнюються більш досконалими, які грунтуються на найновіших досягненнях фізики і хімії (ультразвукова, високочастотна, електроерозійна, лазерна та інші види обробки). Розвиток біоніки дозволяє ефективно використовувати для вирішення інженерних завдань біологічні методи, застосувати в різних галузях техніки досвід живої природи. Прискорено розвивається біотехнологія, яка дає можливість реалізувати біологічні методи промислового одержання багатьох продуктів і речовин (наприклад, для виробництва білкових продуктів харчування, ферментів, вітамінів тощо).

Прогрес хімічної науки і технології дає можливість раціонально змінювати властивості природних матеріалів, створювати широку гаму синтетичних матеріалів з наперед визначеними властивостями, прискорювати технологічні процеси і на цій основі підвищувати продуктивність праці і поліпшувати якість промислової продукції.

Інтенсивний розвиток природних і технічних наук зумовлює активне пізнання людиною законів мікросвіту, розширює сферу діяльності людини, забезпечуючи їй можливість виходу у відкритий космос, практичного використання космічної техніки в промислових цілях. Прогрес космічних досліджень - приклад плідного співробітництва і взаємодії науки і техніки, їх взаємозбагачення у процесі спільного розвитку. Створення та удосконалення космічної техніки стало стимулом прогресу не тільки в галузі технічних наук і пов'язаних з ними галузей виробництва (особливо радіоелектроніки, автоматики, точного приладобудування, матеріалознавства тощо), а також і в галузі природничих і суспільних наук, де з'явилися зовсім нові напрямки наукової діяльності: космічна фізика, біологія, медицина, космічна філософія, психологія, право тощо. Так само розвиток інформаційної та обчислювальної техніки залучив до вивчення процесів зв'язку й управління великий комплекс наук, висунув ряд загальнонаукових проблем (проблеми передання інформації, взаємодії людини і машини тощо). Взаємозв'язок (взаємодія) науки і техніки - найважливіша умова здійснення не тільки науково-технічного прогресу, а й суспільного розвитку в цілому.

Необхідно відзначити роль українських учених у розвитку техніки і значення їхніх наукових розробок для розвитку світової спільноти.

Значних успіхів українські учені досягнули в галузі фізики низьких температур, розвиток якої почався після створення в Харкові першої в СРСР кріогенної лабораторії, яку очолив Л. В. Шубников. У 1931 р. у лабораторії розпочалися роботи з рідким воднем, в 1932 - з рідким гелієм. У 1933 - 34 рр. Л.В.Шубников і Л. Д.Ландау сформулювали багато наукових напрямів, які в наступні роки розвинулися в фізичні школи Б.Г.Лазарєва, І М.Ліфшица, О.І.Ахієзера.

У 1939р.у Харківському фізико-технічному інституті побудовано перший в СРСР радіолокатор; він дав можливість визначати всі три координати літака під час його руху в повітрі (А.О.Слуцкін, О.Я.Усиков, С. Я.Брауде, І.Д. Трутень та ін). У ньому вперше в світі застосований дециметровий магнетрон. У 1944р. розроблено імпульсний метод і прилад для визначення характеру і місця пошкодження повітряних і кабельних ліній електропередачі (0.І. Усиков).

Слід відзначити, що перша в СРСР і на євразійському континенті електронна цифрова обчислювальна машина "МЗСМ" була створена в Україні в 1950р. в Інституті електротехніки АН УРСР.

В обчислювальному центрі АН УРСР було розпочато роботу з метою створення міні-ЕОМ - "Днепр-1" - для управління виробничими процесами (В.М.Глушков, Б.М.Маліновський та ін.) та для інженерних розрахунків - "Промінь" (В.М.Глушков, С.Б.Погребінський та ін.); встановлено тісний зв'язок з промисловістю (Київський завод "Радіоприлад"). Внаслідок спільної праці із заводом у 1961- 1962 рр. ЕОМ почали випускатися серійно і набули значного поширення і визнання не лише в Україні, а й за її межами.

Як експеримент уперше в Європі було здійснено дистанційне керування складними технологічними процесами (Дніпродзержинський металургійний завод і Слов'янський завод колонної карбонізації") протягом декількох діб підряд у режимі порадника майстра (В.М.Глушков, Б.М.Маліновський).

Можна навести ще багато прикладів значного внеску українських учених у розвиток світової науки та техніки. Це наукові розробки вчених зі світовим ім'ям - М.М.Амосов, Є.О.Патон, Б.Є Патон, Г. Гамов - член Американської Національної Академії наук, професор фізики (розвинув теорію "первісного вибуху", зробив внесок у з'ясування генетичного коду (народився в Одесі); конструктор американських літаків і гелікоптерів І.Сікорський, який народився в Києві, та багато інших.