2.9. Развитие научных и технических знаний во второй половине XX в.

Все крупнейшие изменения и преобразования в истории человечества второй половины ХХ в. связаны с развитием науки и техники. Сфера взаимодействия науки, техники и производства радикально изменилась. Об этом свидетельствует резкое сокращение срока реализации научных открытий. Если средний период освоения технических новшеств с 1885 г. по 1919-й составлял 37 лет, с 1920 по 1944 – 24 г., с 1945 по 1964 – 14 лет, в 70–80-е гг. для наиболее перспективных открытий (электроника, атомная энергетика, лазеры) он составлял 3–4 года, то сейчас возникновение научной идеи и изготовление на ее основе техники происходит почти одновременно. Например: от возникновения идеи микрочипа до создания микрочипа прошел один год (Стив Джобс, Эппл). Новое качественное состояние науки и техники характеризуется как глобальная научно-техническая революция, оно связано с превращением науки в непосредственную техническую силу. Она подробно рассматривается в теме 8.

Со второй половины XX в. во всем мире стали развиваться высокие технологии, связанные с аппаратными средствами информатики, – электроника, вычислительная техника, телекоммуникация, радиолокация, оптоэлектроника, лазерная техника. Характерен пример развития электронного машиностроения: от традиционной вакуумной электроники (осветительные и приемно-усилительные лампы, кинескопы, приборы ночного видения) к твердотельной электронике (полупроводниковые диоды и транзисторы, разнообразные интегральные схемы). Революция электронных приборов стала импульсом к революции электронных систем, обусловила появление современных телевизоров, персональных компьютеров, микропроцессорного управления.

Последняя треть ХХ в. характеризуется революционными изменениями в области информационных технологий. В 1969 г. была создана компьютерная сеть Арпанет, объединившая по телефонным каналам компьютеры Стэнфордского и Калифорнийского университетов и университеты штата Юта и ставшая прообразом современной «всемирной паутины». В 1972 г. Р. Томлинсон изобрел электронную почту. В 1975 г. появился первый коммерческий персональный компьютер АЛЬТАИР-8800 на основе процессора Intel-8800. Пол Аллен и Билл Гейтс в конце 1975 г. создали интерпретатор языка Basic для компьютера Альтаир, что позволило пользователям писать для него свои программы. В августе 1981 г. фирма IBM выпустила персональный компьютер на базе процессоров Intel 8088 с операционной системой PC-DOS. В 1983 г. компания IBM создала персональные компьютеры PC/XT с операционной системой MS-DOS, написанной компанией Microsoft. В феврале 1993 г. был выпущен первый веб-браузер Mosaic и создана служба InterNIC, давшая возможность присваивать IP адресам доменные имена. В 1990-е гг. была создана глобальная сеть Интернет.

В настоящее время развитие компьютерных технологий идет по ставшему традиционным за последние полвека пути увеличения мощности процессоров, миниатюризации микросхем и увеличения их быстродействия. Это относится как к персональным компьютерам, так и к суперкомпьютерам. Основная цель разработчиков компьютеров – достижение мощности, сравнимой с мощностью человеческого мозга. Однако, это задача будущего, поскольку суперкомпьютеры представляют собой не единичный процессор, с которым можно сравнить человеческий мозг, а сотни и тысячи отдельных процессоров, выполняющих параллельную работу. Поэтому реальное отставание единичного процессора от мощности человеческого мозга составляет до десяти миллионов раз. Развитие компьютерных технологий, а также достижения в области электронной промышленности позволили оптической голографии, изобретенной в 1968 г. Ю. Н. Денисюком (1927–2006), перейти на качественно новый уровень новейших технологий, таких как нанотехнологии и генная инженерия. Специалисты прогнозируют, что микроминиатюризация и нанотехнологии позволят создать искусственные нейронные сети с числом соединений, превосходящим число соединений мозга.

Исследование космоса привело к созданию метеоспутников (первый был выведен на орбиту США в 1960 г.), GPS-навигации, спутниковой телефонии и спутникового телевидения.

Революция в информационных технологиях является планетарным, глобальным процессом, затрагивающим все сферы общественной жизни. Появление микропроцессоров привело к информатизации общества, к развитию наукоемких производств, к созданию энерго- и ресурсосберегающих технологий. Свертывание многих традиционных отраслей промышленности вызвало уменьшение численности занятых в сфере материального производства, рост числа занятых в сфере услуг и в образовании. Таким образом, НТР стала импульсом к переходу от индустриального к постиндустриальному, или информационному обществу.

В информационном обществе появились новые формы организации науки и техники. Их возникновение обусловлено чрезвычайно высокими темпами развития технологии в наукоемких отраслях, которые используют достижения фундаментальных и прикладных наук. Так возникли различные формы внедрения научных разработок в производство. Первая форма интеграции науки с промышленностью – «Научные парки» представляет собой территориальные научно-промышленные комплексы в США и Великобритании. «Технополисы» как вторая форма интеграции науки с промышленностью распространены в Японии и представлены в городах-спутниках, в которых сосредоточены центры научных исследований в передовых и пионерных отраслях и наукоемкое производство.

В Советском Союзе развитие науки и техники рассматривалось в качестве важнейшего фактора общественного развития. Научные исследования и разработки советских ученых 50–60-х гг. были отмечены Нобелевскими премиями. В 1956 г. за создание теории цепных реакций премию получил Н. Н. Семенов; в 1958 г. за истолкование «эффекта Черенкова – Вавилова» премию получили П. А. Черенков, И. М. Франк и И. Е. Тамм; в 1961 г. «за основополагающие теории конденсированной материи, в особенности жидкого гелия» премия была вручена Л. Д. Ландау; в 1964 г. – Н. Г. Басову и А. М. Прохорову за разработку принципа действия лазера и мазера. Позднее нобелевскими лауреатами стали П. Л. Капица (1978), Ж. И. Алферов (2001), А. А. Абрикосов и В. Л. Гинзбург (2003).

Интенсивное развитие отечественной космонавтики приходится на вторую половину ХХ в. Это не только запуски пилотируемых космических кораблей, начало которым было положено полетом Ю. А. Гагарина, но и изучение Луны и космического пространства при помощи 24 автоматических межпланетных станций, запущенных в 1959–1976 гг., и первой в мире автоматической лунной станции – «Луноход-1» в 1970 г. Прообразом современных международных космических станций стала работа первого международного космического комплекса «Союз-Апполон» в результате стыковки в 1975 г. советского и американского космических кораблей.

Уже во второй половине 50-х гг. начало развиваться отечественное серийное производство вычислительной техники, что находилось в русле основного направления первого этапа НТР – автоматизации производственных процессов и управлению ими. Внедрение ЭВМ стало фактором, определившим темпы прогресса в науке, технике и производстве. Причем, в 60-е гг. ХХ в. развитие отечественной вычислительной техники было весьма успешным и не являлось «догоняющим», но с распадом СССР оно остановилось. Вместе с тем, многие специалисты считают, что отечественное компьютеростроение 70–80-х гг. было тупиковым. Слишком поздним оказался переход к интегральным схемам и памяти на магнитных дисках, значительные недостатки были вызваны ошибками в определении приоритетов развития. По оценкам Б. И. Рамеева, к 1991 г. 99 % отечественного парка вычислительной техники отставало от мирового уровня на 10–25 лет.

Тем не менее, развитие отечественной техники и технологии было весьма успешным в таких областях, как космическая промышленность, авиастроение и атомная промышленность. Значимые инновационные разработки и проекты были созданы в сфере лазерной техники, электроники и информатики. С распадом Советского Союза Россия вступила в стадию «неореформаторства», которое сопровождалось разрушительными тенденциями в научно-технической сфере. И все же, отечественная наука развивалась, о чем свидетельствует присуждение отечественным ученым Нобелевских премий. В 2001 г. Жорес Алферов (совместно с Гербертом Кремером) получил Нобелевскую премию за открытие быстрых опто- и микроэлектронных компонентов, которые создаются на базе многослойных полупроводниковых структур (полупроводниковых гетероструктур). Созданные на их основе быстрые транзисторы используются в сверхбыстрых компьютерах, спутниковой связи и, мобильных телефонах. Лазерные диоды, сконструированные по этой же технологии, позволяют передавать информацию по оптическим сетям. Нобелевская премия по физике за 2003 г. была вручена А. А. Абрикосову, профессору В. Л. Гинзбургу, профессору Э. Дж. Леггетту за объяснение двух важнейших явлений квантовой физики: сверхпроводимости и сверхтекучести. Поэтому место России в современном пространстве мировой науки невозможно определить однозначно.