2.РАЗВИТИЕ НАУКИ, ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XX – НАЧАЛЕ XXI В.

2.1.Научно-техническая революция

простого расширения механизации, но подразумевали введение элементов контроля, точного измерения, обеспеченного электронными приборами, использование электронно-вычислительных машин (ЭВМ). В итоге возникла система «наука–техника–производство», неотъемлемым элементом общества стал его научный, интеллектуальный потенциал, представленный в первую очередь учеными, от творческой

42

производительности которых зависит экономическая мощь, темпы развития общества, его дальнейшие перспективы.

Начало НТР относилось к 1950-м гг. На первом этапе развития важнейшей ее неотъемлемой чертой стало, помимо автоматизации

выявила довольно огран ченные возможности и привела к возникновению

значительногоряда новых проблем. Так, сохранение ручного и малоквалифицированного труда на вспомогательных и промежуточных операциях сводило на нет

все эффекты, получаемые от автоматизации основных операций, не давало повышен я производительности труда. Общий вес

ипоявлен я ЭВМбАвсе новых и новых поколений, выделялись:

переход к разра отке и применению различных видов немеханических технологий;

возникновение иотехнологий и генной инженерии; широкое использование атомной энергетики;

возникновение космонавтикиД, превращение космического корабля в лабораторию для проведения экспериментов и наблюдений.

Если первоначально появление ЭВМ было важным, но все же не главным направлением в революционной переделке окружающего нас

мира техники, то в конце 1970-х гг. начался второй этап НТР, стартовала

компьютерная (или технотронная) революция,Икоторая продолжается и в настоящее время.

Превращение науки в массовую специальность, дифференциация и интеграция наук, необозримое расширение фронта проводимых исследований, в том числе комплексных и междисциплинарных, привели к небывалому росту знания и еще гораздо большему росту потоков информации в обществе во всех сферах: в науке, в управлении, на производстве и в средствах массовой информации. Мировое сообщество осознало со всей очевидностью тот факт, что знания, преобразованные в информацию, составляют огромное национальное богатство, национальный капитал, способный приносить немалую прибыль. При этом важно надежно упорядочить движение информации, научиться ею управлять. Недаром появилась невеселая шутка о том, что легче сделать открытие заново, нежели найти о нем нужную информацию.

43

Не менее важным оказалось и то, что сложность конкретных задач (обработка экспериментальных данных, создание роботов и биотехнологий, космические полеты и пр.) выступает за пределы возможностей человека и под силу лишь самым современным ЭВМ. Ответом на эту потребность стало появление ЭВМ пятого поколения, а также большого количества персональных компьютеров, банков информации, единых информационных служб.

егодня темпы научно-технического прогресса и, более того, развития всего общества в значительной степени определяются тем,

длязниобоснован я с стемы практических действий человека с целью достижен я определенного конкретного результата.

рода технолог й, под которой понимается использование научного знания

автоматизацииобразом(в ее прежнем понимании) производственных процессов. Сегодня в науке происходит все олее решительный отказ от слишком

ее развития, посколькуАнаука превратилась в решающий фактор всех общественных перемен.

Так м , сущность НТР не может быть сведена лишь к

упрощенных представлений о содержании НТР, основных направлениях

компьютеризация производства, ноДи развитие наукоемких и свертывание

Основным содержанием новой фазы НТР стали не только массовая

традиционных отраслей производства, внедрение энерго- и

ресурсосберегающих технологий, рост сферы услуг, повышение качества И

жизни. Со второй половины XX в. в мире стали развиваться технологии более высокого уровня, связанные с понятием аппаратных средств информатики: электроника, вычислительная техника, телекоммуникация, радиолокация, оптоэлектроника, лазерная техника.

Представляя общемировое явление, НТР стремительно развивалась, приводя к глубочайшим переменам как в облике планеты, так и в материальной, политической, духовной жизни всех стран.

44

2.2. Основные направления развития научно-технического прогресса во второй половине XX в.

Государство и наука в послевоенные десятилетия. Советские

европейская обсерватория и др. В некоторых областях Европа и Япония начали обгонять США.

Быстрое развитие ядерной физики, позволившее совершить решающие шаги в освобождении ядерной энергии, первоначально было использовано в военных целях для создания ядерного и термоядерного оружия. В августе 1949 г. под Семипалатинском произошло испытание

45

первой советской атомной бомбы РДС-1 («реактивный двигатель специальный»). Тем самым СССР сумел в кратчайшие сроки прекратить монополию США на владение ядерным оружием.

Дальнейшие советские разработки в области военной техники

породили водородную бомбу. Ее проект разрабатывался А.Д. Сахаровым и Ю.Б. Харитоном, а испытание состоялось в августе 1953 г. на емипалатинском полигоне. В октябре 1961 г. на острове Новая Земля произошло испытание самого мощного взрывного устройства за всю историю – «Царь-бомбы», разработанной группой под руководством И.В. Курчатова. Мощность взрыва составила более 58 мегатонн в тротиловом экв валенте. Вспышка от нее простиралась на расстояние

Ядерныйсталигр б взрыва поднялся на 67 км, а взрывная волна трижды обогнула земной шар.

В дальнейшем, помимо США и СССР, обладателями ядерного

синхроциклотрон и синхрофазотрон стали крупнейшими в мире

ускорителями заряженных частиц, сыграв значительную роль в развитии И

науки. Здесь же в последующие десятилетия были получены 104, 105, 106, 107 и 108 элементы таблицы Менделеева, синтезированы сверхтяжелые элементы с атомными номерами от 112 до 118.

Одновременно энергию атома стали применять и в мирных целях. Первая атомная электростанция (Обнинская АЭС), построенная в Советском Союзе, начала действовать в 1954 г. В дальнейшем были запущены Сибирская АЭС в Томске, Белоярская АЭС в Свердловской области, Нововоронежская АЭС и др. Построены десятки мощных АЭС во

многих странах мира, на которых вырабатывается ныне значительная часть электроэнергии. В 2018 г. в мире действовал 451 ядерный энергоблок. Однако масштабные катастрофы на атомных электростанциях 1986 г. (Чернобыль, СССР) и 2011 г. (Фукусима, Япония) оказали серьезное влияние на ядерную энергетику, вынудив специалистов обратиться к проблемам безопасности АЭС.

46

Си

бЧетвертыйАЭСлок Чернобыльской (после взрыва)

В целом к концу XX в. ядерная энергетика обеспечивала не более 8% мирового производства энергии. Большая часть производилась за счет сжигания нефти (40%), угля (25%), газа (18%). ГЭС и иные источники

14 июля 1960 г. и продолжалась 3 месяца и 10 дней. За это время он провел через льды 92 судна, показав прекрасную мореходность и способность обеспечивать судоходство в экстремальных условиях. В 1989 г. ледокол «Ленин» вывели из эксплуатации, в 2005 г. переоборудовали в музей и поставили на вечную стоянку в Мурманске.

47

Си бААтомный ледокол «Ленин» .

СССР остался единственной страной, обладавшей флотом атомных ледоколов. Все существующие сейчас в мире атомные ледоколы были спроектированы в Советском Союзе и России.

Появление в большом количествеДи высокого технического уровня различных классов электронных вычислительных машин (ЭВМ) стало важнейшей технической базой кибернетики – науки, основателем которой был американский ученый Н. Винер. Проекты ЭВМ появились еще в конце 1930-х гг. Первый электронный компьютерИЭН АК (англ. ENIAC,

сокр. от Electronic Numerical Integrator and Compute – электронный числовой интегратор и вычислитель), собранный для армии США, вступил в строй в 1946 г. Он весил 30 т, занимал площадь 150 кв. м, содержал 18 000 электронных ламп и потреблял 50 000 Вт энергии. Несмотря на огромные размеры, на нем можно было проводить лишь простые вычисления, доступные ныне каждому владельцу карманного калькулятора.

48

Си бКомпьютер ЭНИ К

40 лет спустя компьютер содержал всего лишь микрочип в 25 кв. мм, работал в 100 раз ыстрее и ыл в 10 000 раз надежнее, а потреблял всего 1 Вт электроэнергии. Все это стало возможным после изобретения в 1947–

использования этой машины, названной МЭСМ (малая электронная счетная машина), относится к 1951 г. А серийное производство ЭВМ в

СССР началось практически одновременно с США. Мировой парк ЭВМ увеличивался высокими темпами: в 1952–1953 гг. число электронных машин исчислялось десятками, в 1965 г. их использовалось уже около

40 тыс., в 1970 г. – свыше 100 тыс.

В последней трети ХХ столетия произошел настоящий бум в развитии «информационной индустрии». Созданная в 1969 г. компьютерная сеть ARPANET объединила по телефонным каналам компьютеры Стэнфордского и Калифорнийского университетов и университеты штата Юта, став прообразом Интернета – современной Всемирной паутины. В 1972 г. Р. Томлинсон изобрел электронную почту. В 1975 г. в США, благодаря Г. Робертсу, появился первый коммерческий персональный компьютер АЛЬТАИР-8800.

49

Развитие вычислительной техники в СССР в 1960-е гг. шагало в ногу со временем. Так, по проекту Б.И. Рамеева начались работы по созданию полупроводниковых ЭВМ. Под руководством С.А.Лебедева в Институте точной механики и вычислительной техники создана советская вычислительная машина БЭСМ-6, быстродействие которой составляло около 1 млн операций в секунду, и по этому показателю машина в течение нескольких лет входила в число наиболее производительных однопроцессорных ЭВМ в мире. В.М. Глушковым и его группой сконстру рована сер я «МИР» (Машина Инженерных Расчетов), которую

уровня на 10–25 лет.

возможность моментально получать и передавать любую информацию, вести двусторонниеимногосторонниедиалогимеждупользователями.

Шестое поколение компьютеров будет иметь в качестве материального носителя памяти уже не кристаллы, а молекулы полимерного или биологически активного вещества (биочипы), что ставит в практическую плоскость создание искусственного интеллекта, способного к самопрограммированию.

Космонавтика как наука об освоении космического пространства сформировалась к середине XX в. Но первые теоретические обоснования возможности полетов в космическое пространство были сделаны русскими учеными (К.Э. Циолковским, Н.Е. Жуковским, Ю.В.Кондратюком) еще в начале столетия.

50

Особое место в космонавтике принадлежит С.П. Королеву как основоположнику практической космонавтики, конструктору первых ракет-носителей искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей.

Си

бАСергей ПавловичДКоролев

(1907–1966)

Под руководством С.П. Королева созданы первый космический стартовый комплекс, многие баллистические и геофизические ракеты, запущены первые в мире межконтинентальныеИбаллистические ракеты, ракета-носитель «Восток» и ее модификации, искусственный спутник Земли, осуществлены полеты космических кораблей «Восток» и «Восход». Космические аппараты серий «Луна», «Венера», «Марс» для полетов к другим планетам, проект космического корабля «Союз», успешно используемый до настоящего времени, – вот далеко не полный перечень реализованного благодаря его деятельности.

Началом космической эры человечества стало 4 октября 1957 г., когда СССР запустил первый в мире искусственный спутник Земли. В течение следующих 4 лет стартовало еще 11 советских спутников. Вторая важнейшая дата в освоении космического пространства – 12 апреля

1961 г. – день первого космического полета человека – Ю.А. Гагарина (на корабле «Восток-1», продолжительность полета составила 1 ч 48 мин).

51

Позднее ракетоносители и космические аппараты были созданы и стали использоваться в США (с 1958 г.), во Франции (с 1965 г.), в Японии и Китае (с 1970 г.), в Великобритании (с 1971 г.), в Индии (с 1980 г.).

Си

бАЮрий лексеевичДГагарин

(1934–1968)

В течение 1961–1963 гг. Советским Союзом выведено на орбиту Земли еще пять пилотируемых космических кораблейИ«Восток»: в августе 1961 г. стартовал Г.С. Титов (его полет продолжался 25 ч 11 мин), в августе 1962 г. – А.Г. Николаев (94 ч 10 мин) и П.Р. Попович (70 ч 44 мин), в июне 1963 г. – В.Ф. Быковский (118 ч 56 мин) и первая женщина-космонавт В.В. Терешкова (70 ч 50 мин).

52

53

Си

бАВалентина Владимировна Терешкова

(род.Дв 1937 г.)

Эти полеты подтверждали возможность длительного пребывания и, главное, работы человека в условиях полета и невесомости. А.Г. Николаев и П.В. Попович совершили первый в мире групповой полет с минимальным расстоянием между кораблямиИ5 км, в ходе которого поддерживалась радиосвязь между кораблями и с Землей. При этом впервые передавались изображения космонавтов, транслировавшиеся по телесети СССР и Интервидения, чем было положено начало

космовидению.

Происходили качественные изменения в области пилотируемых полетов. Способность работать вне космического корабля доказал в 1965 г. советский космонавт А.А. Леонов, когда он впервые в истории человечества совершил выход в открытый космос из люка космического корабля.

54

Си

бАлексей рхипович Леонов

(1934–2019)

В 1966 г. в СССР ыла создана более совершенная ракета-носитель «Союз» (до 1981 г. выведено на ор иту 38 пилотируемых кораблей).

Научное руководство космическимиДпрограммами Советского Союза с середины 1960-х гг. осуществлял М.В. Келдыш, внесший выдающийся вклад в развитие вычислительной и машинной математики, в создание эффективных методов расчета задач атомной и космической техники. М.В. Келдыш возглавлял разработку теоретических предпосылок вывода искусственных тел на околоземные орбитыИ, а в дальнейшем – полетов к Луне и планетам Солнечной системы.

Особое место в космонавтике занимало изучение ближайших планет и естественного спутника Земли – Луны. Первым аппаратом, пролетевшим вблизи Луны, стал советский аппарат «Луна-1», запушенный в январе 1959 г. В сентябре того же года «Луна-2» достигла поверхности спутника, а в октябре «Луна-3» облетела его, сфотографировав обратную сторону. Первыми на лунную поверхность ступили американские астронавты Н. Армстронг и Б. Олдрин, стартовавшие 16 июля 1969 г. на корабле «Аполлон-11».

Выдающимся космическим экспериментом стала состыковка 17 июля 1975 г. советского и американского космических кораблей, когда на орбите заработал первый международный космический комплекс «Союз–Аполлон» – прообраз будущих международных станций.

55

Орбитальная станция «Мир»

56

В 2019 г. насчитывалось 563 человека (499 мужчин и 64 женщины), совершивших орбитальные космические полеты, являющиеся представителями 35 государств.

Благодаря космическим полетам как автоматическим, так и пилотируемым, углублялись знания о природе Земли и других небесных тел. Появилась новая наука – планетология. Космическая техника стала применяться в связи, навигации, метеорологии, картографии, изучении природных ресурсов, океанографии, гидрологии и геологии. Так, практически сразу после запуска первых спутников возможностью

Космодром «Байконур» (Казахстан), открытый в 1957 г.

57

По мере освоения космоса существенно увеличились возможности космической связи. Первоначально решение многих задач лимитировалось малой скоростью передачи научных данных, но в 1965 г. оказалось возможным отправить на Землю фотографии поверхности Марса при

помощи обычных телевизионных линий связи на расстояние, превышающее 200 млн км. В 1980 г. изображение Сатурна передавалось на Землю с расстояния около 1,5 млрд км.

Сматериалов. Не стояла на месте металлургия, освоившая производство особо прочной лег рованной стали (с добавками вольфрама, молибдена), титановых сплавов, спользующихся в авиации и космонавтике. С начала 1950-х гг. пр няло осо енно большие масштабы производство

Космонавт ка создала стимул для поиска новых конструкционных

искусственных волокон (капрона, перлона, нейлона, синтетических смол). Только за пер од с 1951 по 1966 г. ассортимент продукции химической

университете исследовались возможности изменения структуры ДНК, что открывало путь к созданию искусственных организмов. Первый патент в этой области за создание методом генной инженерии микроорганизма, ускоряющего переработку сырой нефти, выдан в 1980 г. американскому ученому А. Чакрабарти. В 1988 г. Гарвардский университет получил патент на выращивание, с помощью генетических манипуляций, живой

58

мыши. Началось выведение новых пород животных и растений. Они гораздо лучше, чем базовые виды, приспособлены к неблагоприятным климатическим условиям, обладают иммунитетом ко многим заболеваниям и т.д.

В конце XX в. были открыты возможности клонирования – искусственного выращивания из одной клетки точного биологического Сподобия организма донора. Вопросы этичности столь глубокого вмешательства в природные процессы, потенциальной опасности генетическ х экспер ментов, последствия которых не всегда предсказуемы, обсуждались неоднократно, но это не привело к

прекращению работ в данной области.

бА Первое клонированное млекопитающееД– овечка олли

Биотехнологии обеспечили возможностиИрезкого увеличения зеленой биологической массы и сельскохозяйственной продукции. Так, в Голландии построены фитотроны – оранжереи, в которых поддерживается особый климат, благодаря которому растения выращиваются не из семян, а из клеток, что во много раз увеличивает их продуктивность. Однако фитотроны требуют значительных энергозатрат, и перед учеными стоит задача поиска новых источников энергии и минерального сырья.

Развитие биохимии и генетики сказалось на развитии медицины. Еще в конце XIX в. были открыты микроорганизмы, являвшиеся причиной ряда заболеваний, исследованы пути передачи этих болезней, изобретены методы лечения многих из них. Начали разрабатываться методы санитарии и гигиены, профилактики и предупреждения эпидемий,

59

включая вакцинацию (прививки) против некоторых болезней, появились новые лекарства – аспирин и пирамидон. В 1920–1930-е гг. были выделены и получены искусственно витамины (в 1927 г. витамины В и С, затем – D и А). Еще большим подспорьем для медицины стали антибиотики – вещества, способные останавливать развитие болезнетворных микробов, наиболее известным из которых является пенициллин, выделенный из плесени. После Второй мировой войны с открытием вирусной природы многих заболеваний стали разрабатываться антивирусные препараты. В конце XX в. генно-инженерные методы

бА В ходе НТР продолжалосьДразвитие средств транспорта.

Постоянно увеличивалась грузоподъемность судов. В 1970-е гг. построены танкеры водоизмещением более 500 тыс. т. Быстроходность кораблей за последние 50 лет возросла вдвое. С овладением ядерной энергии появились суда и подводные лодки с атомными силовыми установками, способные годами бороздить морскиеИпросторы без захода в порты. Получили развитие транспортные средства на воздушной подушке, способные передвигаться не только по воде, но и по суше.

Значительно возросло значение транспортной авиации. В Англии в 1949 г. был создан первый прототип пассажирского реактивного самолета «Комета». Однако основное применение на авиалиниях нашли советские реактивные самолеты «ТУ-104» (выпускались с 1955 г.) и американские – «Боинг-707» (с 1958 г.). В 1970 г. в США был создан гигантский самолет «Боинг-747», способный поднимать на борт до 500 пассажиров. В 1950-е гг. военная авиация освоила сверхзвуковые скорости, а в 1970-е гг. появились первые пассажирские самолеты, летающие на сверхзвуковых скоростях: советский «ТУ-144» (в 1975 г.) и англофранцузский «Конкорд» (в 1976 г.).

60

Впечатляющим образом прогрессировал автомобильный транспорт. Не останавливаясь специально на специфике и особенностях развития мирового автопрома, обратим внимание на количественную сторону вопроса. В 1945 г. в Европе насчитывалось 5 млн личных

автомобилей, к началу 1980-х гг. – уже 100 млн автомашин. В Великобритании в 1960-е гг. число личных автомобилей удвоилось и Ссоставило в 1970 г. 11,5 млн. В 1970 г. на каждую тысячу французских

рабочих приходилось 636 автомобилей. В 1990-е гг. в мире насчитывалось свыше 500 млн автомоб лей (около трети из них – в США), их ежегодный выпуск дост г 30 млн штук.

различныхК серед не XX в. относится появление робототехники – науки о

машинах, заменяющ х человека и автоматически выполняющих задания. Первые механ ческ е манипуляторы были созданы для работы с

радиоакт вными материалами. Затем роботы стали широко использоваться в США для автоматизации литейного производства, на металлорежущих станках. Рабочий при этом «выключался» из производственного процесса, становился контролером, наладчиком автоматически действующей машины, освободившись от монотонного

труда.

Развитие компьютерных технологий способствовало созданию промышленных ро отов, число которых к началу 1990-х гг. в мире

обходились для работодателя дешевле. В некоторых технологических процессах начинали практиковаться роботы с элементами искусственного интеллекта. Подобные роботы применялись для контроля над производством, особенно при использовании безлюдных технологий – там, где нельзя было однозначно предусмотреть все возможные негативные ситуации. Например, в химическом производстве, на основании показаний приборов и общих знаниях о технологическом процессе, с возможностью предвидения аварии и переключением на резервные мощности.

61

Си

бАПромышленные роботы на автомо ильном производстве

Появление мощных микропроцессоров, а также создание качественных исполнительных механизмов позволило компаниям, производящим роботов, совершитьДпрорыв в быт человека (например, появился робот-пылесос).

Как уже отмечалось ранее, СССР в эпоху НТР располагал серьезными научно-технологическими заделами и возможностями в ряде важных направлений. Появившиеся в 1950–1960И-е гг. научные исследования и разработки советских ученых в области точных и естественных наук были отмечены Нобелевскими премиями: в 1956 г. эту награду за открытия в химии получил Н.Н. Семенов (прил. 4); в 1958 г. – П.А. Черенков, И.М. Франк и И.Е. Тамм (прил. 5); в 1961 г. – Л.Д. Ландау (прил. 6); в 1964 г. – Н.Г. Басов и А.М. Прохоров (награждены за физические исследования) (прил. 7). Позднее, в 1978 г. нобелевским лауреатом в области физики стал П.Л. Капица (прил. 8).

Одной из тенденций технического прогресса в нашей стране стало создание автоматизированного оборудования и автоматизация производства. В 1946 г. была изготовлена первая автоматическая линия для обработки головки двигателя трактора ХТЗ (Харьковского тракторного завода), а в 1950 г. пущен автоматический завод по изготовлению поршней. В 1970-е гг. на советских предприятиях

62

создавались и осваивались станки с программным управлением. Широкое применение получили электрофизические и электрохимические методы обработки металла. В то же время полного перехода от станков неавтоматического действия к станкам-полуавтоматам и автоматам так и

В 1970–1985 гг. в Советском Союзе приоритетными стали

территор ю с населен ем 200 млн чел. Была сооружена первая в мире атомная теплоэлектроцентраль, построены автомобильные гиганты

восприимчивостьбАк научно-техническому прогрессу. СССР пропустил новый научно-технический и цивилизационный виток развития. Причины этого крылись в гигантской концентрации финансовых, технических и людских ресурсов в военно-промышленный комплекс, а также размах военных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и

разработки и заделы прорывного характера достигнуты в лазерной

Завершая раздел о развитии НТР во второй половине XX в., обратим внимание, что вопрос о том, какие из изобретений и открытий этого времени, в какой сфере знания наиболее важны, лишен смысла, поскольку большинство из них взаимосвязаны. Так, по подсчетам американских инженеров микрочипы используются не только в компьютерах и роботах, но в 24 тыс. наименований выпускаемой только в США продукции, включая все виды бытовой электроники. Каждый вошедший в последние

63