Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Философские проблемы технических наук. Учебное пособие
.pdf
возникающими при массовой технологии на уровне гелиевых температур. Прямое отношение теплофизика имеет и к решению глобальных
экологических проблем, в первую очередь к термохимическому загрязнению биосферы. Взаимосвязь ряда фундаментальных разделов физики
и технологии в рамках теплофизики можно отчетливо проследить на
следующих примерах. Так, вычисление теплового и газодинамического
поведения летательных аппаратов, проходящих в верхних слоях атмосферы планет, связано с решением уравнений тепломассопереноса, газодинамики, электродинамики, горения, поскольку высокотемпературный пограничный слой, возникающий вокруг корабля при больших
скоростях полета, содержит в себе ионизованный газ (плазму), взаимодействующий с внешней атмосферой, с защитной горючей обмазкой
стенок, с магнитным полем планеты. При этом физические свойства
среды в относительно тонком пограничном слое меняются самым радикальным образом в интервале температур порядка 20 000 К. Создание магнитногидродинамических генераторов электричества, электротрудовых технологических плазмотронов требует решения набора
задач о термических, газодинамических, электромагнитных процессах, сопровождающихся многими физико-химическими превращениями вещества.
Одной из важнейших и сложнейших технологий является металлургический процесс. При масштабном металлургическом производстве даже небольшое повышение производительности основных технологических процессов (например, вытяжка профилей, вакуумно-дуговой
переплав) сулит огромный экономический эффект. Все это открывает
широкое поле приложения теплофизики. Использование вторич ных
энергетических ресурсов промышленных предприятий не только является источником огромных резервов экономии топлива, но и непосредственно связано с решением проблем защиты окружающей среды от
отходов производства, в том числе проблемы очистки от химического и
теплового загрязнения водных ресурсов нашей планеты.
Это многообразие и сложность физических взаимодействий сказываются на фундаментальных теплофизических исследованиях. Здесь
часто приходится сталкиваться с проблемами, физико-математические
формулировки которых до сих пор далеки от завершения и в которых
решающую роль играют крупномасштабный эксперимент и метод подобия. В первую очередь следует назвать такую глобальную проблему
макрофизики, как турбулентность, термогидродинамику многофазных
систем, динамику физико-химических превращений в сильно неравновесных потоках разреженного газа и т.п.
51
В науках о Земле теплофизика наход ит широкое поле приложения
для решения не только уже названных проблем термогидродинамики
атмосферы и гидросферы, но и также проблем биосферы. Техническое
освоение вечномерзлых земель, термогидродинамическое воздействие
на нефтяные месторождения, перспективы использования физического
тепла литосферы ― вот те области, где может быть также приложена
теплофизика.
Химия является главной теоретической основой химической тех-
нологии, одной из важных теоретических основ материаловедения и
ряда других дисциплин. В настоящее время химизация технологий тесным образом связана с межотраслевым характером химикотехнологических процессов: каталитических, электрохимических, фотохимических, плазмохим ических и др. Возрастание роли химии в
структуре теоретических основ технического знания обусловлено ускоренным развитием производства современных материалов и химических продуктов, интенсивной химизацией народного хозяйства. В частности, в строительстве широкое применение нашли конструкционные и
композиционные материалы, получаемые на атомарно-молекулярном
уровне на основе взаимодействия физических и химических процессов,
например полипропилен: «Из него изготавливают трубы, пленки, листы, вентиляционные решетки и санитарно-техническое оборудование.
Полипропилен обладает большей жесткостью, чем полиэтилен, и поэтому может применяться для изготовления весьма ответственных конструкций. В частности, он используется в строительстве бассейнов и
кровли. Полипропилен сравнительно легко перерабатывается с помощью обычного оборудования, и изделия из него получаются путем экструзии, а также литьем под давлением» [92, С. 50].
Биология непосредственно связана со всеми общими неклассиче-
скими техническими науками. Так, биологическая кибернетика как раздел общей биологии является вместе с тем одной из основ технической
кибернетики. Инженерная психология базируется на физиологии,
антропологии, биомеханике и других областях биологического знания. Инженерная экология решает задачи целенаправленного воздействия на природную среду средствами производственной деятельности. В первую очередь при этом учитываются изменения состояния биосферы. Поэтому для экологической техники биологические
концепции имеют значение непосредственной теоретической основы.
Отдельные разделы биологии входят в структуру теоретических основ
ряда неклассических технических наук, прежде всего, биотехнологии.
52
Вслед за физикой и химией биология активно вовлекается в процесс превращения науки в непосредственную производительную силу.
Биология сегодня начинает непосредственно использоваться в качестве
теоретического фундамента развития техники, дальнейшего совершенствования различных областей промышленного производства и преобразования всего технологического облика материального производства.
Например, успехи микробиологии позволили создать бурно развивающуюся микробиологическую промышленность. Прогресс молекулярной биологии привод ит ко все более широкому использованию биологических методов и материалов в фармацевтической промышленности
и промышленности, производящей минеральные удобрения.
Важной особенностью современного усиления связи теоретического освоения мира с его техническим преобразованием является также
возникновение и бурное развитие ряда научных дисциплин, предметы
которых так или иначе представляют собой определенные пересечения
предметов биологических и технических наук и лежат в сфере и биологии, и техники. Примером может служить комплекс новых наук (например, генная инженерия, бионика, биоэлектроника, биокомпьютеры),
связанный с изучением информационно-управляющих систем различной материальной природы.
Для нашего времени наиболее характерным становится процесс
возникновения интегральных наук нового типа. В них объединяющим
фактором выступает либо единый подход к решению самых разных
проблем, либо единая проблема, к решению которой привлекаются различные подходы и методы науки. Причем особенно знаменательным в
современном росте синтетических наук является возникновение ряда
научных дисциплин, объединяющих традиционно оторванные друг от
друга биологические и технические науки.
Возникновение такой особой формы соединения биологии с практикой, как биологизация техники и материального производства, детерминировано прежде всего вызреванием во второй половине ХХ в.
крупных технических проблем, решение которых возможно лишь на
основе широкого применения результатов, полученных в процессе глубокого изучения различных биологических систем. Однако биологизация техники обусловлена не только теоретическими успехами науки,
достижениями биологического знания, но и социальными, практическими проблемами. Так, например, С.Н. Смирнов подчеркивает, что
«решение проблемы условий и оснований синтеза биологических и
технических знаний предполагает рассмотрение по крайней мере сле-
53
дующих вопросов: прогресс современной биологии как научнопознавательное условие сближения биологических и технических наук;
проблемы технического прогресса как социально-практическое условие
вовлечения достижений биологических наук в технический прогресс;
объективная закономерность развития технологических способов производства и практическая необходимость его биологизации (социально-
практическое основание синтеза биологических и технических знаний);
общность закономерностей построения и функционирования биолог ических и технических целесообразных систем (онтологическое основа-
ние синтеза биологических и технических знаний)» [146, С. 239].
Таким образом, усиление ранее существовавших и формирование
совершенно новых связей современного естествознания с неклассическими техническими науками в значительной степени определяет развитие последних. Физика, химия и теперь уже биология тесным образом смыкаются с ними. В настоящее время процесс синтеза биологических и технических знаний стал одним из ярких выражений сущности
неклассических технических наук. Это ныне передовой рубеж развития
естественнонаучного и технического знания, на котором биология превращается в одного из лидеров современного естествознания, в одну из
важнейших теоретических основ создания принципиально нового технологического облика производства, новой, экологически более совершенной техники, нового способа технической жизнедеятельности,
взаимодействия общества с природой.
54
4. ДИСЦИПЛИНАРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
И КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
В период становления раннего античного знания научная и техническая деятельность протекала в общих для всех «искусств» условиях и
организационных формах и не была предметом особой (дисциплинарной) организации. В то время лишь зарождались ростки будущей системы технических наук. Научное и техническое знание, представленное
в произведениях Архимеда, Витрувия, Герона Александрийского и
других ученых того времени, разрабатывалось в известной самостоятельности от обобщаемого и объясняемого в нем технического опыта
и было выражено на формализованном языке и с помощью специальных терминов, не применявшихся в повседневной предметно-технической деятельности.
Тем не менее, статика, гидростатика, диоптрика и другие разделы
технического знания, возникшие в результате познавательной деятельности иного типа по сравне нию с эмпирическим, свидетельствуют о
новом уровне знаний, достигнутом древнегреческой мыслью. Одной из
самых ранних дошедших до нас обобщающих работ технического характера является «Математический сборник» Паппа Александрийского.
В Предисловии к Х книге своего труда, желая указать «принадлежащее
механической науке место» и описать ее подразделения, Папп Александрийский отмечает, что его предшественниками (в первую очередь
Героном Александрийским) она делилась на рациональную (в современном понимании — теоретическую) и ремесленную (прикладную).
Рациональная механика, по Герону Александрийскому, заключала в
себе геометрию, арифметику, астрономию и физику. Прикладная же
механика, охватывающая ремесла, обеспечивала пять основных «искусств»: строительство устройств для поднятия тяжестей с затратами
небольших сил, создание военных метательных машин, строительство
водоподъемных устройств, создание механических, пневматических и
гидравлических автоматов и изготовление глобусов и «небесных сфер».
Это, возможно, первая в истории структурная модель будущего научнотехнического знания. С современной точки зрения, Герон Александрийский и вслед за ним Папп Александрийский классифицируют механику по двум основаниям: по уровню теоретизации (степени обобщения фактического материала) и по предмету (или объектным областям).
55
Вместе со спадом технической деятельности в Европе в V―VII вв.
утрачивается и былой интерес к теоретическому обоснованию практических способов решения технических (механических) задач. Даже позднесредневековые авторы ограничивали свои задачи описани-
ем известных им машин и механизмов без каких бы то ни было доказательств.
Но по мере экономического развития все более заметной становилась эволюция технической деятельности и технических знаний. Так,
на протяжении XIV―XV вв. наряду с учением о машинах, применявшихся в самых разнообразных отраслях технической деятельности,
складывается комплексная область технических знаний об обработке
сырья и материалов. В кон. XV ― нач. XVI вв. по существу складывается зародыш будущей горной науки, включающий в себя начатки знаний о некоторых химических процессах (конечно, тогда еще на уровне
эмпирического обобщения этих знаний), о свойствах природных материалов, о средствах и способах добычи и обогащения руд металлов и др.
В трудах В. Бирингуччо «О пиротехнике» и Г. Агриколы «О ме-
таллах» была предпринята попытка выделения относительно самостоятельной комплексной области технических знаний, применяемых в отдельной специализированной отрасли материального производства.
Аналогичные отрасли технической деятельности и соответствующие
им специализированные, проблемно и предметно ориентированные области технических знаний складываются в XVI―XVIII вв. на базе мореходства (кораблестроение, навигация), строительства ирригационных
и гидротехнических сооружений (плотин, шлюзов и т.д.) и др. Все это
положило начало формированию новых специализированных областей
научного и технического знания (технических дисциплин) еще до того,
как возникли соответствующие технические науки.
Но для того чтобы стать дисциплинами в современном смысле этого слова, такие специально приспособленные к целям и методам преподавания области научного и технического знания, как, например, ба ллистика, созданная Н. Тартальей, должны были приобрести общепринятую форму, что становится возможным только после создания устойчивой организации профессиональной подготовки кадров, опирающейся на набор дисциплинарно структурированных учебных программ.
Зародышем такой организации и сферой ее формирования, как
подчеркивает Б.И. Козлов, могли бы стать, но не стали, университеты,
создававшиеся в Европе с XI―XII вв. Основным пре пятствием развитию технического образования в университетах стало то, что господ-
56
ствовавшая в развитых странах Европы система образования вплоть
до XVII в. находилась под доминирующим влиянием Церкви. Вследствие этого развитие технического образования пошло двумя путями:
«снизу» и «сверху». Движение «снизу» зародилось благодаря исследо-
вателям-одиночкам, таким, как тот же Тарталья, которые, как правило,
сочетали научную работу с частным преподаванием предметов, не входивших в программы университетов. Именно таким образом получил
начальную подготовку Г. Галилей. Сплачиваясь впоследствии в научные школы, кружки и общества, многие из этих ученых вошли затем в
состав академий.
Формирование в Европе централизованных государств, развитие
экономики, торговли и т.д. требовали подготовки не только чиновников, но и специалистов, способных решать технические задачи. Это и
заставляло государство брать под свое покровительство научные сообщества, способствовать их развитию, превращению в формально организованные институты научной деятельности. По этой же причине государство взяло на себя функцию обеспечения технического образования, т.е. реализацию пути «сверху». Так, в XVI в. во Франции создаются королевские (государственные) военные академии для подготовки
офицерских кадров. В 1600 г. королевским эдиктом университеты передаются в ведение государственных органов власти. В XVII―XVIII вв.
во многих европейских странах создаются специализированные инженерные школы и другие учебные заведения с преподаванием технических дисциплин. Эти первые шаги в организации сети учебных заведений технического профиля не только оказали существенное влияние на
формирование научно-технических кадров, но и имели решающее значение в процессе сциентификации техники и становлении дисциплинарной структуры технического знания по образцу дисциплинарного
естествознания.
Начиная со второй половины XIX в., дальнейшее развитие структуры технического знания все в большей степени определялось потребностями машинной индустрии, ставшей основной областью прямого и
систематического «технологического применения науки». Дисциплинарное строение корпуса технических наук, сформировавшихся в то
время, равно как и преподавательская деятельность, становится подсистемой более общей системы ― общей системы наук. Непосредст-
венной предпосылкой формирования новой, более сложной структуры
научно-технического знания стал переход от мануфактурного производства к машинному, который ознаменовал собой революционный
переворот в экономической сфере.
57
К нач. ХХ в. технические науки уже имели достаточно сложную
иерархическую систему знаний. В сер. ХХ в. они образовали особую
отрасль неклассических научных дисциплин (например, системотехника, эргономика, градостроительное проектирование, дизайн систем),
которые существенно отличаются от естествознания как по объекту и
предмету исследования, так и по своей внутренней структуре. Однако
их дисциплинарная организация мало изучена. Они, в целом, попрежнему продолжают растворяться в междисциплинарной структуре
научно-технической деятельности.
Развитие дисциплинарной организации и формирование технич еских наук ― это взаимосвязанные процессы, которые привели к образованию на сегодняшний день огромного числа технических наук. Чтобы разобраться в их многообразии, структурировать их, определить
место в системе научного знания, а также выполнить другие задачи,
требуется проведение их классификации.
Однако исследования в области классификации наук по сей день
носят еще весьма разносторонний характер. Как правило, они не объединены единой концепцией. Отсутствие единого подхода к данной
проблеме выражается в существовании сегодня различных вариантов
классификации наук, например, деление на общие и частные, фунд аментальные и прикладные, описательные, теоретические и экспериме нтальные. В большинстве случаев авторы того или иного варианта классификации наук ограничиваются только основными науками. Именно
так строили иерархический ряд наук О. Конт, Г. Спенсер и их последователи, равно как и авторы многих других классификаций. Фундаментальными естественными науками ограничил свою классификацию наук и Ф. Энгельс, сопоставлявший каждой науке определенную форму
движения материи или ряд таких форм, переходящих одна в другую.
Впоследствии стали подвергаться классификации не только естественные, но и другие науки, в том числе технические. Среди отечественных авторов, занимавшихся классификацией наук, следует отметить
Б.М. Кедрова и М.В. Баград. Классификацией технических наук занимались такие ученые, как Ю.С. Мелещенко, О.М. Волосевич, В.В. Чешев, Г.И. Шеменев и др.
Неудачи предпринимавшихся долгое время попыток «линейной»
классификации технических наук и однопланового моделирования их
структуры были предопределены принципиальной неодномерностью,
многоаспектностью задач исследования, принципиальной сложностью
диалектического единства научно-технического знания и деятельности
58
по его производству и применению. Реальную возможность построения
такой обобщенной модели классификации технических наук как в целом, так и в отдельных составляющих аспектах, предоставляет системный подход к анализу науки.
Этот подход предполагает расчленение исследуемого объекта на
относительно самостоятельные элементы, выделение в нем существенных качеств, определяющих эти качества частных свойств различного
уровня общности и т.д. Соответственно, классификация в таком случае
строится в иерархическом порядке, не как список или простой перечень, а как «дерево целей». Этот подход позволяет строить не только
простое плоскостное, одноплановое, но и объемное, матричное, многомерное отображение и «дерева целей», и структурной модели технических наук.
Поставив такую задачу классификации технических наук, ряд ученых пришли к выводу, что необходимо произвести их «внешнюю» и
«внутреннюю» классификацию. «Внешняя» классификация — это определение места технических наук в общей системе наук. Эта система, по
их мнению, может быть представлена как последовательное расположение на основе определенных принципов естественных, общественных,
философских и технических наук. Местонахождение же технических
наук они считают необходимым определить с учетом «двустороннего
тяготения» их к естественным и общественным наукам, с учетом анализа
самих «сил тяготения». Ввиду различного «тяготения» технических наук
с одной стороны к естественным, а с другой ― к общественным наукам,
имеют неодинаковый характер и сами силы «тяготения». В первом случае преобладают историко-генетические связи, проникновение в технические науки естественнонаучных методов и, в свою очередь, технизация
естественнонаучного эксперимента и т.п., а во втором ― функциональные связи. «Технические науки, ― пишут О.М. Волосевич, В.И. Кобзарь
и В.В. Чешев, ― подобно наукам о природе, изучающим вопрос «каков
есть мир природы», отвечают на вопрос «каков есть мир техники». Но,
исследуя мир техники, они также дают ответ и на вопрос «каким должен
быть мир техники, чтобы удовлетворять требованиям, предъявляемым
ему человеком». В этом отношении технические науки схожи с общественными, которые тоже не только отвечают на вопрос «каков есть социальный мир», но и «каким он должен быть». В связи с отмеченными особенностями технические науки занимают промежуточное положение
между естественными и общественными науками в общей системе наук.
«Серединное» местонахождение технических наук обусловливается особенностями объекта и предмета, целей и методов, исторического развития технических наук» [136, С. 227―228].
59
Хотя естественные, технические и общественные науки взаимосвязаны и взаимно обусловливают друг друга, каждая из названных групп
образует самостоятельную часть единого целого ― общей системы наук. Следовательно, классификация каждой части (в нашем случае ―
технических наук) может быть отнесена к виду частных («внутренних»)
классификаций. «Внутренняя» классификация ― это деление техниче-
ских наук и установление взаимосвязи между ними внутри своей технической области. Эта классификация также может быть охарактеризована как распределение технических наук по классам согласно сходству
и различию между ними с таким расчетом, чтобы каждый класс относительно других занимал определенное, точно фиксированное место.
Классификация технических наук, по их мнению, должна стро-
иться по определенным правилам:
1) классификация должна быть сущностной, т.е. должна произво-
диться по предметно-структурному или структурно-функциональному
признаку;
2) классификация должна быть соразмерной, т.е. члены деления
должны полностью исчерпывать весь объем классификационной области, все известные на данное время объекты классификации;
3) классификация должна быть представлена в виде открытой, не-
завершенной системы, способной к расширению и обогащению, к учету
переходных форм.
Как система и как метод познания, как способ систематизации научного материала классификация должна соответствовать следую-
щим требованиям:
1) отражать уровень развития отдельной технической науки и всей
области технических наук, степень осознания сущности их предметов
исследований и разработок;
2) выражать диалектику процесса развития наук через координацию и субординацию технических наук ― их взаимосвязь и взаимообусловленность как объектов классификации;
3) отображать тенденции, перспективы, пути развития объектов
классификации, прогнозировать появление новых технических наук,
раскрывать генезис и обусловленность их возникновения и развития.
Этим требованиям не соответствуют классификации технических
наук согласно их генетической связи с естественными науками, т.е. когда технические науки рассматриваются как прикладное естествознание. Так, А.П. Мандрыка расположил технические науки механического цикла по группам, связывая, например, с динамикой твердого тела
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]