Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Философские проблемы технических наук. Учебное пособие
.pdf
самые отвлеченные науки вносят крупный вклад в развитие общества…
и наоборот, используя науку в различных областях знания, мы сталкиваемся с явлениями, которые приводят к важным открытиям фундаментального характера» [59, С. 144].
Квантовая физика, например, отказывается от поиска основополагающих фундаментальных законов и склоняется к своего рода комплексному исследованию, описанию физических явлений с помощью
системы пересекающихся моделей, представляемых каждый раз новой
комбинацией частичных теорий. Такая перестройка уже началась и в
сфере теории, и в области практики. Она связана с развитием более
широкого, системного подхода к изучению и проектированию сложных систем, главным требованием которого является необходимость
учета самых разнообразных факторов и последствий научного и инженерного действий.
Научно-технические исследования являются «развитием и конкретизацией результатов фундаментальных исследований под решение
определенного класса инженерных задач. Они планируются на срок от
одного года до пяти лет и представляют собой научноисследовательские разработки, результатом которых являются помимо
отчетов методические рекомендации (для инженеров, проектировщиков, изобретателей и т.д.), руководящие технические материалы или
техническое задание на опытно-конструкторскую работу» [30, С. 47].
Эти исследования осуществляются представителями конкретной научно-технической дисциплины. Работа для них в данной области является
основным видом деятельности.
Инженерные (технические, прикладные) исследования, наоборот,
проводятся в срок до одного года. Они представляют собой научноисследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР). «Инженерные исследования, ― пишет В.Г. Горохов, ― включают предпроектное обследование, научное обоснование разработки, анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных
инженерных расчетов, эффективности разработки, а также необходимости проведения недостающих научных исследований и т.д.… Инженерные исследования, как правило, осуществляются инженерамипроектировщиками, изобретателями, конструкторами, для которых научное исследование является побочной деятельностью. Иногда форм ируются специальные подразделения, из инженеров-исследователей. В
отдельных случаях могут привлекаться эксперты-специалисты в области научно-технических исследований. Инженерные исследования про-
41
водятся в основном в отраслевых НИИ (с проектной тематикой), конструкторских бюро (КБ) и заводских лабораториях. Публикации в данном
случае являются редкостью, исключением из правила» [30, С. 48―49].
Неклассическая техническая теория, в отличие от классической, не
строится по образцу естественнонаучной теории. Для нее характерно
включение в теоретические исследования общей методологии. В настоящее время, по мнению В.Г. Горохова, выдвигаются два основных
методологических идеала организации такого рода теоретических исследований:
1) в качестве методологической нормы построения современных
технических наук рассматривается синкретизм развиваемых в них теоретических представлений, связанный с необходимостью использования самых различных наук и знаний при решении комплексных по своей сути инженерно-проектных задач;
2) второй идеал связан с разработкой особых способов абстрактного изображения таких синкретических представлений, что стимулируется в первую очередь необходимостью применения в той или иной
научно-технической дисциплине определенного математического аппарата и программных средств имитационного моделирования на ЭВМ.
Оба этих методологических идеала равнозначны и являются взаи-
модополняющими способами организации теоретических знаний в неклассических технических науках.
Для теоретических исследований этих наук, в отличие от технических наук классического типа, характерны междисциплинарность, системность, проблемная ориентация и т.д., так как «объектом исследования такого рода наук становятся не только технические средства, устройства, изделия, но и человеко-машинные, субъектно-объектные отноше ния, что роднит их с неклассической физикой» [43, С. 137].
Главной особенностью теоретических исследований в современных
технических науках являются преимущественно не внутридисциплинарные, как в классических технических науках, а междисциплинарные
исследования, обусловленные процессом интеграции научнотехнического знания. В последние десятилетия стали образовываться
самостоятельные технические теории на стыке двух или более уже существующих наук, которые занимаются исследованием проблем, являющихся общими для тех отраслей знания, на границе которых они
образовались; происходит дальнейший процесс сближения не только
однородных теорий, исследующих одну и ту же форму движения материи, но и таких теорий, которые изучают разные области действительности (биотехнология, инженерная психология и др.).
42
К сер. XX в. дифференциация технических наук и инже нерной деятельности достигла пределов, за которыми дальнейшее их развитие
стало невозможным без проведения междисциплинарных исследований
и системной интеграции самой инженерной деятельности. Именно тогда начали формироваться самые разные неклассические технические
науки и соответствующие им сферы инженерной практики. В результате этого появились весьма «узкие» специалисты, знающие «все ни о
чем», и «универсалисты», напротив, знающие «ничего обо всем». Наличие «универсалистов», по мнению В.Г. Горохова, необходимо для
того, чтобы быстро находить решения комплексных проблем, для разрешения которых узкоспециализированным специалистам обычно требуется длительное время.
Ныне процессы интеграции настолько захватили как многие области научно-технического знания, так и методы и средства познания, методологические приемы и процедуры теоретического исследования, что
противоположные им процессы дифференциации оказались оттесненными на задний план. Это объясняется не только изменением характера
предмета исследования, но и знанием основных форм движения мат ерии, взаимосвязи, взаимозависимости и взаимообусловленности этих
форм, а также открытием ряда общих принципов и закономерностей
развития действительности.
Необходимость синтеза научных теорий, отражающих разные области действительности, детерминируется также тем, что возникающие
узкоспециальные теоретические построения приводят к определенной
разобщенности ученых, к их изоляции от других систем научнотехнических знаний какой-либо другой области материального или духовного мира, когда, например, один математик перестает понимать
другого математика. Такие ситуации неизбежно возникают и в других
науках, если процесс формирования наук не сопровождается созданием
определенных пограничных, междисциплинарных теоретических построений и более широких логически стройных и непротиворечивых
систем научно-технических знаний, позволяющих рассматривать все
входящие в них знания с некоторой общей точки зрения. Эта задача
может быть выполнена путем соответствующего объединения технических теорий, ставших уже недостаточными для объяснения новых явлений и структурных образований, в новые, более общие теории, которые не отбрасывают прежние технические теории, а включают их в себя в качестве частных случаев.
Осуществление синтеза научных теорий, отражающих различные
стороны действительности, в единое теоретическое построение становится все более насущной необходимостью и даже одной из основных
43
форм развития научно-технических знаний. За последние десятилетия
значительно возросло число проблем, которые можно исследовать
лишь средствами различных теорий и научно-технических дисциплин.
Сегодня стало ясно, что междисциплинарные исследования приобретают в развитии научно-технических знаний все большее значение.
Так, например, проблему освоения космоса, проблему механизации и
автоматизации производства, экологическую проблему и многие другие проблемы невозможно исследовать средствами одной теории или
научно-технической дисциплины. Сложная природа этих проблем требует объединения усилий нескольких, а порой и множества наук.
Важно также подчеркнуть, что объединение различных научнотехнических теорий вокруг какой-либо одной глобальной проблемы и
внутренняя логика развития этой проблемы порождают новые ее аспе кты, новые идеи и положения, требующие для своего исследования привлечения новых научных теорий и научно-технических дисциплин, что
нередко приводит к тому, что такие междисциплинарные проблемы
становятся общенаучными. Теперь общенаучными можно считать такие проблемы, как автоматизация и механизация производства, проблемы управления и ряд других проблем.
Исследование общенаучных проблем требует также изыскания и
новых методов, форм и способов познания. Не случайно в научном познании стали появляться и приобретать большое значение такие методы познания, как системно-структурный, структурно-функциональный,
вероятностный, информационный и др.
Раньше, когда главным образом происходил процесс дифференциации научного знания, когда отпочковавшиеся науки развивались
самостоятельно, относ ительно независимо от других наук, органическое единство естественных, технических, социально-гуманитарных
наук проследить было трудно. В настоящее же время это единство выступает особенно отчетливо. И это единство определяется органическим единством мира, означающим, что все его области, части, стороны неразрывно связаны между собой, обусловливают друг друга, оказывают влияние друг на друга (разумеется, в разной степени).
В настоящее время каждая отдельная область действительности
изучается, как правило, не одной, а многими теориями, каждая из которых исследует свою, вполне определенную сторону этой области действительности. Именно поэтому сегодня уже нет, например, химии как
одной науки, физики как особой науки, как было прежде, а существует
целый комплекс физических наук, химических наук, биологических
наук, технических наук и т.п.
44
Более того, в процессе развития науки стало отчетливо проявляться неразрывное единство между такими ее областями, которые,
как представлялось раньше, не имеют между собой ничего общего.
Совсем недавно ученые были уверены, что, например, биологические
и технические теории мало чем связаны между собой. Однако возникновение кибернетики опровергло это мнение. Возникла специальная
наука — бионика (наука об особенностях строения и жизнедеятельно-
сти организмов для создания технических приборов, механизмов, систем и совершенствования существующих), которая объединяет в единое целое эти, казалось бы, совершенно различные теории.
Особенно ускорился процесс взаимного сближения и взаимопроникновения естественных, технических и социальных теорий в последние десятилетия. Одним из первых обратил на это внимание академик
М.В. Келдыш. Будучи Президентом АН СССР, он сказал: «Нет резкой
грани между науками общественными, естественными и техническими.
Тенденция развития наук ― дальнейшее укрепление союза между ними, их взаимосвязи. Например, применение методов статистики, теории
вероятности в экономике намного усиливает эту область знания. Современные методы физики и химии проникают даже в археологию, математические методы ― в лингвистику. Такие области соприкосновения и взаимодействия наук необход имо всемерно развивать, это сулит
эффективные результаты как в практическом, так и в теоретическом
отноше нии» [73, С. 60].
Взаимосвязь наук создает условия для максимально эффективных
исследований в области как фундаментальных, так и прикладных теорий, сближает и укрепляет союз исследователей в самых разных областях действительности, порождает возможность осуществлять междисциплинарные исследования, совместными усилиями представителей
различных наук формировать теории, имеющие общенаучное значение.
Путь современной науки ― это масштабное использование многих научных и технических направлений, их синтез в единую неразрывно совершенствующуюся систему. Одним из ярких примеров осуществления
такого синтеза является космонавтика, которая способствует изысканию новых путей подхода к изучению человека и общественных отношений, его духовного богатства и культурных ценностей. Она порождает ряд социальных проблем, связанных с развитием психологии
(космической и медицинской), юридических наук (разработкой правовых норм исследования космоса и использования космического пространства), исследования космических цивилизаций и т.п.
45
Органическая связь естественнонаучных, технических и социальных теорий проявляется также в единстве научных методов познания.
Причем речь идет не только о всеобщем, диалектическом методе, но и
об общих методах познания, таких, как эксперимент, анализ и синтез,
моделирование, математические методы и др. Экономическая наука не
может эффективно разрабатывать теории наиболее плодотворного использования достижений науки и техники в народном хозяйстве без
тесного сотрудничества с математическими, техническими, естественными, гуманитарными и другими общественными науками. Например,
философия в содружестве с естествознанием осмысливают и обобщают
новейшие достижения науки и техники, разрабатывают методологию
научно-философского познания; естествознание помогает историографии уточнять исторические факты, хронологию и т.д.
Разумеется, мы не говорим о том, что вообще исчезнут всякие грани между математическими, естественными, техническими и социально-гуманитарными науками. Мы считаем важным подчеркнуть лишь
общую сущность этих наук, их единую природу. Многосторонность и
дифференциация же научных теорий не только не сохранится, но и
многократно возрастет. Поэтому систематизация научных теорий на
различных этапах развития науки будет и впредь составлять важнейшую научную задачу.
В качестве примера приведем классификацию неклассических
технических теорий по степени их абстрактности, осуществленную Г.И. Рузавиным:
1) теории с наивысшей степенью абстрактности, отличающиеся
наибольшей общностью в изучаемой области реального мира (механика, электродинамика);
2) теории, изучающие специфические формы действия общих законов (теория колебаний или удара в механике, теория цепей или волноводов в электродинамике);
3) теории, относящиеся к прикладным отраслям соответствующих
наук (прикладная механика, прикладная химия и технология);
4) теории, по уровню абстрактности не отличающиеся от частных
теорий соответствующей базисной науки (теоретические основы электротехники, электроники и электрических машин, опирающиеся на законы и принципы электродинамики; по отношению к таким техническим теориям, как теория электропривода или электрических машин,
выступают как фундаментальные отрасли технического знания).
46
Развиваясь нестандартным путем, неклассическая техническая тео-
рия, с одной стороны, отличается от классической технической теории
тем, что последняя строилась под значительным воздействием базовой
естественнонаучной теории и первоначально как раз у нее заимствовала теоретические средства и идеалы научной деятельности. С другой ―
в ней вырабатываются новые методы и собственные технические средства, отсутствующие в синтезируемых дисциплинах. Основываясь на
общенаучных представлениях и понятиях (системных, кибернетических и др.) и универсальных средствах имитационного моделирования,
неклассическая техническая теория вместе с тем сегодня сохраняет определенные параллели с современным естествознанием.
Методологическое единство современных естественных и техниче-
ских наук опирается, прежде всего, на то, что и в природе и в технике
люди имеют дело с материей, существующей и развивающейся по единым законам. Отсюда следует, что универсальные принципы познания
не могут не быть общими. Это относится и к применению соответствующего аппарата исследования, например, математического, методов
кибернетики, а также более частных приемов и методов (моделирование, эксперимент, формализация и т.д.). Правда, в последнем случае
начинает проявляться специфика реализации этих методов и приемов в
естественных и технических науках. При этом, с одной стороны, речь
идет об «онаучивании» техники, которое заключается в том, что технические методы во все возрастающей степени опираются на методы и
результаты исследований естественных наук, а с другой — о «технизации» естественных наук (без технических приборов, инструментов сегодня уже немыслимо никакое естественнонаучное исследование).
Эти методологические аспекты, проявляющиеся на каждом этапе
развития познания, особое значение приобретают в условиях научнотехнической революции. Если в предшествующие исторические периоды технические науки использовали преимущественно достижения естествознания, то теперь они сами во все возрастающей степени зависят от
прогресса техники. «Все эти обстоятельства, — пишет Р.И. Косцов, —
приводят к тому, что в технических науках и в технической практике
изменяются определенные элементы методологии, вносимой естественными науками. Например, новые состояния материи (плазма), новые
разновидности элементов (изотопы) и новые материалы (полимеры,
полупроводники) заставляют изменять прежние классификации, стандарты, а также методы установления внешних и внутренних связей в
технических науках» [17, С. 207].
47
Прежняя точка зрения о том, что фундаментальные науки генери-
руют все знания, которые инженеры и техники затем применяют, не
вполне соответствует действительности. В настоящее время неоспоримым фактом является то, что научные исследования, которые проводят
инженеры в промышленных лабораториях, приводят так же к важным
научным открытиям, как и ученые, работающие в научно-исследовательских институтах или университетах, приходят к большим технологическим достижениям.
Однако даже поверхностное сопоставление современных естест-
венных и технических наук показывает не только их тождество по ряду
параметров, но и различия между ним и. Если естественнонаучное знание (закон, теорема, соотношение зависимых величин и др.), как правило, относ ится к идеальному объекту, отличающемуся от объектов
практики (идеальный газ в отличие от реальных газов, равноускоренное
падение в вакууме в отличие от падения тела в среде и т.п.), то техническое знание имеет дело с объектами, которые являются одновременно и идеальными (колебательный и электрический контур, двухполюсник и т.д.), и реальными (технические устройства, механизмы, орудия).
Если естественнонаучное знание необходимо обосновать как истинное
в опытном аспекте (экспериментальное обоснование), то техническое
знание также и в вопросе эффективности (оно должно быть и истинным, и эффективным в контексте инженерных разработок). Поскольку
технические знания, по В.М. Розину, прямо или опосредованно связаны
со знаниями родственного им естествознания и, кроме того, могут быть
использованы для создания инженерных объектов, постольку они истинны. И поскольку эти знания успешно используются в инженерных
разработках, в расчетах, инженерном проектировании и т.п., постольку
они эффективны.
Качественно новые отношения между современным естествознани-
ем и неклассическими техническими науками сформировались в ходе
научно-технической революции. Именно тогда произошло внедрение
формализованного мышления практически во все сферы производства,
именно тогда возникли обширные частные науки, на одном полюсе которых господствует то, что обычно называют фундаментальным поиском, а на другом — глубокое и органичное проникновение их в технологию и создание новых технологий.
Современное естествознание входит в теоретические основы неклас-
сических технических дисциплин не всем своим содержанием, а только
той частью, которая носит характер фундаментального знания по от-
48
ноше нию к этим дисциплинам. Современные концепции естествознания служат основой объяснения существующих и первоисточником
создания новых научно-технических концепций. В то же самое время
задача повышения эффективности материального производства, внутренняя логика развития технического знания влияют также на постановку цели исследований в самих естественных науках.
Строго разграничить техническое знание и его теоретические осно-
вы часто не представляется возможным. Поэтому при расширительной
трактовке технического знания (как знания естественно-технического)
теоретические основы технических наук включаются в его структуру.
При этом теоретические основы рассматриваются как фундаментальные отрасли технического знания.
Основными видами современного естественнонаучного знания,
представленного в структуре теоретических основ неклассических технических дисциплин, являются физика, химия и биология.
Физика, обладая статусом общей фундаментальности, прямо или
опосредованно входит в структуру теоретических основ любой технической дисциплины. Из всех ее разделов наиболее широкое техническое применение имеет классическая механика.
Классическая механика, которая является одной из традиционных
областей естествознания, продолжает обогащаться новыми идеями,
концепциями и теориями. В связи с этим возникают новые возможности ее применения в технике и технологиях. Так, например, усовершенствование механики трения позволило создать практически безызносные трущиеся пары. Это научное достижение нашло широкое использование в технике и технологиях, которые связаны с экстремальными
условиями протекания процессов в вакууме, агрессивных средах и т.д.
Научные результаты теоретических исследований анизотропных и
неоднородных деформируемых тел легли в ос нову производства различного рода композиционных материалов. Одним из примеров прогрессивных технических решений являются теоретические исследования также в таких областях механики, как, например, нелинейная механика сплошных сред и теория тонких оболочек.
Другой раздел физики — термодинамика — тоже применяется в
технических науках. Она используется в качестве необходимой теоретической основы при исследовании процессов растворения, охлаждения, химического и фазового превращения веществ и т.п.
Наряду с классической механикой и термодинамикой теоретическими основами современных технических наук являются и другие
разделы физики. Так, исследование квантово-волновых процессов при-
49
вело к созданию субмикронной технологии производства интегральных
схем, элементы которых измеряются нанометрами. Наноэлектроника
теперь имеет дело с многомерными схемами. Это создало принципиально новые возможности в развитии электроники, приведшие, в частности, к возникновению функциональной электроники. Так в научные
основы ряда новейших направлений техники постепенно вошла квантовая механика.
Теория относительности также нашла свое применение в технике,
хотя до сих пор многие считают, что техника не имеет дело с релятивистскими эффектами. В качестве примера применения теории относительности можно привести ускорители заряженных частиц.
Как наиболее общая наука об основных законах природы, физика
первая породила новый тип наук ― частных. Так в свое время возникли физическая механика, электрофизика, физическая газодинамика,
лазерная физика и другие разделы физики. Одним из первых таких
разделов была теплофизика, истоки формирования которой относятся
к 20-м гг. ХХ в. Емкое и эффектное название «теплофизика» возникло
не сразу, ему предшествовал термин «физическая теплотехника». Первоначальное становление физической теплотехники было связано с необходимостью создания научных основ теплоэнергетики. Теория теплообмена, физическая гидродинамика (особенно термогидродинамика
парожидкостных систем), изучение калорических и транспортных
свойств веществ, методы физического моделирования рабочих процессов энергетических машин и аппаратов стали фундаментом нового научного направления. Термогазодинамические проблемы сверхзвуковой
авиации, ядерной энергетики, космической техники привели уже к становле нию теплофизики как науки о переносах энергии и вещества, сопровождающихся тепловыми эффектами.
Тепловое движение является одним из наиболее медленных в природе и обычно определяет суммарную скорость тех или иных энергетических превращений в технологических процессах. Поэтому области
научных и практических приложений теплофизики поистине неограниченны. Например, допустимая плотность нейтронного потока в яде рном реакторе определяется условиями теплоотвода, что, в свою оч ередь, диктует применение таких теплоносителей, как кипящие жидкости с большой скрытой теплотой парообразования, щелочные металлы,
гелий. Задачи промышленного освоения сверхпроводимости в электротехнике, создания мощных высокоточных электрических машин непосредственно связаны со сложными теплофизическими проблемами,
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]