1.7. Научно-технический прогресс и его перспективы

Культура и цивилизация, в которых живет современное человечество, просто не существовали бы без того, что было открыто в естествознании за последние 100 – 200 лет. Современные технологии строительства, транспорта и связи были бы невозможны без соответствующих открытий в физике и химии. Конечно, существовали культуры, которые добивались впечатляющих для своего времени результатов и без знания естественных наук. Античный Парфенон, римский водопровод и дороги, орудия-катапульты, средневековые рыцарские замки, первые образцы огнестрельного оружия, корабль на котором Колумб открыл Америку, были созданы без всякого представления о действительных законах движения тел.

Классическая механика появилась гораздо позже. Однако без нее, равно как и без развития других областей физики и химии не возникли бы теории сопротивления материалов, машин и механизмов, металлургия и многое другое, без чего в принципе нельзя построить двадцати – или более этажное здание, паровоз и электровоз, которые перевозят 10 тыс. тонн груза, океанский лайнер, самолет или космический корабль. Без понимания природы электромагнитных взаимодействий не было бы электродвигателей, которые есть сейчас в каждом доме и автомобиле, не появились бы компьютеры и современные средства связи.

Перечисления только что приведенных фактов вполне достаточно, для того, чтобы показать, насколько сильно облик современной цивилизации зависит от научных открытий и соответствующих технических изобретений.

Для того чтобы лучше понять смысл и значение научно-технического прогресса, целесообразно вспомнить некоторые этапы истории, когда этого прогресса еще не было. История «научной» техники, то есть такой, при создании которой были использованы научные открытия, насчитывает менее полутора веков. Следует заметить, что, говоря об истории античной, древневосточной или средневековой европейской цивилизаций, мы также используем понятия «наука» и «техника», однако в современности эти понятия имею совсем другой смысл.

Долгое время техника не имела никакого теоретического фундамента, да и не нуждалась в нем. Античные и средневековые металлурги, оружейники, архитекторы, судостроители и представители других профессий не имели в своем распоряжении никаких фундаментальных и обобщенных теорий и руководствовались здравым смыслом и интуицией. Конечно, в каждой профессии были свои секреты и эффективные приемы деятельности, однако все они были открыты более или менее случайно, часто без малейшего представления об их действительных причинах. Например, металлургам Древнего Востока был известен способ изготовления дамасской стали, которая обладала удивительными характеристиками. Из этой стали делали клинки, обладавшими уникальными режущими свойствами. Естественно, рецепт получения металла держался в строгом секрете, и в свое время его пытались разгадать многие, хотя и безуспешно.

С точки зрения современного материаловедения, изучающего данный предмет на уровне атомно-молекулярных структур, «загадка» особых свойств дамасской стали не представляет особой проблемы. Более того, в настоящее время известны и широко используются в промышленности материалы, которые обладают гораздо более уникальными конструкционными характеристиками. Например, некоторые детали машин, изготовленные из современных сплавов, сохраняют рабочие характеристики, при нагреве до нескольких тысяч градусов. Получить такие материалы без соответствующих фундаментальных познаний в области металловедения было бы просто невозможно.

Некоторые выдающиеся открытия были сделаны на основе ложных представлений. Примером этого может быть алхимия. Алхимики, как известно, были одержимы идеей получения золота из других материалов. Теоретические основания алхимии были не лишены антропоморфных оснований. Например, предполагалось, что для успешного проведения опытов алхимику необходимо обладать особым состоянием психики. Несмотря на всю ложность теоретических установок алхимии, в результате бесчисленных опытов алхимикам удалось-таки получить новые химические соединения, обладавшие полезными свойствами. В частности, именно в рамках алхимии была разработана технология производства спирта, а также получены серная и азотная кислоты.

Собственно говоря, до определенного уровня техника действительно может развиваться без всякой связи с фундаментальной теорией. Колесо, рычаг, винт, парус, лук, порох, первые образцы огнестрельного оружия, паровой двигатель, электрический конденсатор – это выдающиеся изобретения человечества, которые были сделаны без всякой связи с наукой в современной значении этого слова. Все они были сделаны в известном смысле случайно, ни за одним из них не стояла никакая теория, а если и стояла, то была неправильной.

Случайный, интуитивный характер технических изобретений прошлого отчасти объясняет, почему мастерам и ремесленникам прошлого была свойственна консервативность, и они зачастую всячески противились новизне, или тому, что принято сейчас называть прогрессом.

Дело в том, что более-менее удачные приемы изготовления тех или иных артефактов, рецепты получения соответствующих веществ открывались случайно, методом «проб и ошибок» – а в таких условиях искать что-то новое, то есть рисковать, далеко не всегда целесообразно. Поэтому, например средневековые архитекторы и строители, освоив определенный, оказавшийся удачным тип построек, не спешили с внедрением новых материалов или проектов: а вдруг возведенная с огромным трудом конструкция возьмёт да рухнет?

Конечно же, консерватизм прошлого нельзя связывать только с эмпирическим характером изобретательской деятельности прошлого, есть и другие причины: отношениям рабовладельческого или феодального типа гораздо в большей степени присущ консерватизм, нежели отношениям буржуазным. Определенную роль играет и мировоззрение, в частности религия. Однако историческая практика показывает, что представления и верования людей носят все же вторичный характер по отношению к их действительному положению в природе, в частности по отношению к позитивным знаниям о ней.

В современной цивилизации ситуация с наукой и техникой изменилась коренным образом. Возникнув в XVII в. как первая естественная наука, физика на рубеже XIX – XX вв. вступала в новый этап своего развития, который связан с исследованием микромира. Несмотря на то, что вплоть до настоящего времени многие процесса в микромире остаются не до конца понятными, тем не менее, целый ряд эффектов, принадлежащий этой области, успешно использован в соответствующих технических устройствах. Самые известные из них – контролируемая ядерная реакция как принцип работы атомных электростанций и управляемое движение электронов, которое реализовано в транзисторе, физической основе современной вычислительной техники.

Создание транзисторов имеет для нашей цивилизации революционное значение, так как оно положило начало новому этапу автоматизации производства и поэтому данному вопросу надо уделить особое внимание. Вообще говоря, вся история техники – это история механизации и автоматизации процесса трудовой деятельности человека. Историю техники часто рассматривают как историю экстернализации психофизических способностей человека. Начиная от примитивных орудий труда эпохи неолита и заканчивая современными вычислительными системами, в технике можно видеть опредмечивание и усиление отдельных человеческих способностей. Хотя этот процесс шел постепенно, в течение многих столетий и даже тысячелетий, тем не менее, на его пути можно выделить некоторые знаменательные вехи.

Самым первым и самым важным шагом на этом пути было возникновение самой способности к орудийной деятельности. За всей орудийной техникой, этим множеством отдельных приспособлений и инструментов, на самом деле скрывается общий принцип – представление об орудии как средстве более эффективного выполнения той или иной задачи.

Следующим важнейшим этапом в истории техники, очень серьезно изменивших облик современной цивилизации, является создание универсальных силовых установок. Практически всю свою сознательную историю, вплоть до середины XIX в. человечество располагало двумя источниками энергии: мускульной силой животных и энергией ветра. Создание паровой машины в начале XIX века, а затем заменивших ее электродвигателя-генератора и двигателя внутреннего сгорания действительно имело революционное значение. Электродвигатель-генератор и мотор внутреннего сгорания – это универсальные силовые машины, которые, имея разные типоразмеры и мощности, но общий принцип действия, могут быть встроены в самые разные технические устройства, обеспечив их эффективную работу. Не будь этих установок, ни одна бы отрасль хозяйственной деятельности человека просто бы не существовала в виде, хотя бы отдаленно напоминающим современное состояние. Транспорт, капитальное строительство, промышленное производство, даже сельское хозяйство, одним словом, все целиком и полностью зависит от таких установок.

В настоящее время разворачивается новая революция. Если электродвигатели-генераторы вместе с моторами внутреннего сгорания обеспечили всестороннюю механизацию производственной деятельности, то внедрение реализующих логику конечных автоматов транзисторов сделало возможным создание универсального класса автоматических управляющих устройств. Конечно же, попытки автоматизации были и до того, как появились современные вычислительные устройства. Простейшим примером некомпьютерного автоматического устройства является термостат, используемый в системах охлаждения, револьверный механизм полуавтоматического токарного станка или механизм использования остаточной энергии пороховых газов в автоматическом оружии. Примеров подобной автоматизации можно привести достаточно много, но, несмотря на это, все они, к сожалению, достаточно уникальны, то есть используются в рамках достаточно узкоспециализированных технических устройств. Главное отличие автоматических устройств построенных на транзисторах в их универсальности. Универсальный логический блок управления может быть достаточно легко встроен в самые разные технические устройства. Поле приложения таких устройств огромно: от роботизированных комплексов задействованных на конвейере и компьютеризированных систем управления развитием растений и кормления животных до современных средств складского учета и связи и даже радиомаркеров, встраиваемых в кроссовки детей.

Современная цивилизация в ее сегодняшнем облике немыслима не только без физики, но также, например, и без химии. Значение и влияние этой науки также трудно переоценить. Горючее для двигателей, полимерные материалы (каучуки, пластмассы, волокна, пленки, лаки, клеи и т.д.), красители, средства защиты растений, лекарственные препараты, вкусовые и парфюмерные вещества – вот далеко не полный перечень веществ, которые возникли благодаря химии.

Самой молодой и самой быстроразвивающейся и многообещающей из современных наук является биология. Некоторые основополагающие идеи современной биологии были сформулированы во второй половине XIX в. Речь идет в первую очередь об эволюционной теории Ч. Дарвина и о закономерностях передачи наследственных признаков, которые были открыты Г. Менделем. Но это была еще не биология в современном смысле этого слова, а скорее ее методологическая основа. Молекулярная биология – появляется только во второй половине XX века (структура ДНК была установлена только в 1953 году). Значение молекулярной биологии трудно переоценить. Собственно говоря, в настоящее время мы являемся свидетелями подлинной революции в этой науке, а также в области тесно связанных с ней таких прикладных наук, как медицина и фармакология. Достаточно сказать, что возникновение генетики переводит развитие медицины на качественно новый уровень.

Несмотря на все свои успехи, медицина до последнего времени оставалась во многом эмпирической наукой. Генетика, позволяя установить тесную связь между фенотипическими признаками организма и его генотипом, тем самым объясняет и обеспечивает возможность коррекции этих признаков. Можно сказать, что молекулярная биология является теоретической основой современной медицины.

Приведенных примеров вполне достаточно для того, чтобы показать место науки в современной цивилизации. Собственно говоря, понятие «прогресс» в современной цивилизации неотъемлемо связано с развитием науки и техники. Действительно, нет других сфер человеческой культуры, где изменения происходят темпами, хотя бы как-то сравнимыми с тем, что демонстрируют нам наука и техника.

Развитие науки и техники происходит не в вакууме, а в обществе и поэтому это развитие оказывает сильное влияние на разные стороны социально-экономической жизни. Невозможно игнорировать тот факт, что это развитие значительно улучшило качество жизни в цивилизованном мире. Известно, что продолжительность жизни людей в древности и даже в средние века не превышала 30 лет, до преклонного возраста доживало меньшинство. Сейчас средняя продолжительность жизни в развитых странах приближается к 80 годам. Конечно же, это огромная заслуга медицины, гигиены и улучшения общих условий жизни людей. Многие страшные заболевания, особенно инфекционные, такие, как оспа, чума ныне уже не угрожают человечеству. Развитие науки и техники привели к качественному изменению характера человеческого труда. Если до XX века подавляющая часть населения жила в деревне и занималась сельскохозяйственным трудом, то теперь в самых развитых странах в городах живет почти 90% населения.

Наука и созданная на ее основе техника – это почти исключительное достижение западноевропейской цивилизации. В начале XX в. О. Шпенглер предположил, что история европейской технической цивилизации близка к завершению, что наука и техника враждебны истинному духу культуры и их развитие свидетельствует о завершении последней. Представляется, что он был не совсем прав. В частности, одной из необходимых предпосылок современной глобализации как всемирной социально-экономической интеграции на основе разделения труда является развитие соответствующих средств транспорта и связи.

Несмотря на потрясающие успехи науки и техники, следует напомнить, что в настоящее время в мировом сообществе признан факт кризисного состояние отношений между человеческой цивилизацией и биосферой. Следствием этого являются такие взаимно противоречащие глобальные проблемы человечества, как загрязнение окружающей среды и энергетический кризис. Идея неизбежности принципиальных перемен в системе отношений «человек – биосфера» в настоящее время ни у кого не вызывает возражения.

В 1992 г. Конференция ООН по защите окружающей среды констатировала невозможность движения развивающихся стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые страны. Признано, что эта модель ведет к катастрофе. В связи с этим провозглашена необходимость перехода мирового сообщества на рельсы устойчивого развития. Под таким развитием понимается развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности.

Деструкция биосферы наблюдалась и раньше, но тогда она носила локальный характер. Индустриальный период в жизни общества начался примерно 200 лет назад. За это время хозяйство, культура и общественные отношения людей развивались все ускоряющимися темпами. Промышленная революция сопровождалась быстрым ростом потребления энергии. Произошел демографический взрыв. Но, одновременно, развитие человеческого сообщества на протяжении этого времени сопровождается лавинной деградацией биосферы. По некоторым данным, для полной деструкции биосферы при современных темпах этого процесса достаточно 100 – 150 лет, то есть за 5 – 7 поколений человечество может лишиться необходимых условий существования и исчезнуть.

В настоящее время предлагаются два крайних сценария будущего человечества. По первому человечество не сможет задержать приближения глобального экологического кризиса. Развитие мирового сообщества будет идти в ближайшие 30 – 40 лет стихийно. В этих условиях даже без ядерной войны к концу XXI века необратимая деградация биосферы станет реальностью. По второму сценарию в течение двух десятков лет человечество сможет либо найти выход из глобального экологического кризиса, либо существенно его замедлить. Этого можно достичь только при условии политического объединения человечества, контролирования рождаемости и очень существенной коррекции производственных процессов.

Следует заметить, что в философской литературе очень много сказано о том, что современный экологический кризис требует привнесения в сферу естественнонаучной и технической культуры нравственных, этических и даже эстетических категорий, столь характерных, например, для древних традиций Запада и Востока. Многие исследователи и публицисты сегодня пишут о том, что человечество переходит к необходимости формирования целостного видения мира, свойственного предкам, к синтезу мудрости древних цивилизаций и современных научно-технических достижений, наконец, к синтезу гуманитарных и естественных наук.

Представляется, что ведущая роль в разрешении любых проблем, с которыми только может столкнуться человечество, все-таки принадлежит разуму и его главному современному орудию и воплощению – науке.