5.2. Развитие знаний о природе и обществе

В XIX в. были заложены основы современной сложной системы наук об обществе. Ее основоположниками принято считать социалистов-утопистов Сен-Симона (1760-1825), Фурье (1772-1837) и Оуэна (1771-1858), пытавшихся разработать теорию социального строя, более справедливого и гармоничного, чем капитализм. Основоположниками политической экономии как науки стали шотландский экономист и философ Адам Смит (1723-1790), а также экономист Давид Рикардо (1772-1823). Смит полагал, что государству не следует вмешиваться в экономическую жизнь, которая должна саморегулироваться соответственно экономическим законам. Смит и Рикардо разработали трудовую теорию стоимости (1776), объяснившую, что стоимость товара определяется вложенным в его изготовление трудом. Смит выделил в английском обществе три основных класса (наемных рабочих, капиталистов и землевладельцев) и показал, что получаемая капиталистом прибыль образуется за счет вычетов из продуктов труда рабочего. Учение Смита и Рикардо было развито Карлом Марксом (1818-1883), доказавшим, что стоимость всякого товара определяется количеством общественно необходимого рабочего времени, идущего на его производство, и создавшим экономическую теорию прибавочной стоимости.

Индустриальная промышленность отличается от предшествующих не только широким применением рабочих, энергетических и транспортных машин, но и новой организацией труда и технологических процессов на предприятиях. Применение новой техники сделало возможным поточное массовое и крупносерийное машинное производство больших количеств однотипных изделий. Такая организация технологических процессов обеспечивает наименьшие затраты труда, а значит, и наименьшую себестоимость производимой продукции. Одним из известных идеологов и менеджеров развитого индустриального производства был американский предприниматель Генри Форд (1863-1947) — выдающийся организатор поточной технологии изготовления автомобилей на конвейере, опыт которого в XX в. широко использовался в промышленности других стран, включая СССР.

XIX в. — время формирования основ целого комплекса современных химических наук. Один из основоположников электрохимии Гэмф-ри Дэви (1778-1829), которому за рубежом обычно приписывают изобретение вольтовой дуги, описал свои опыты с электрическими разрядами в газе в 1812 г. Используя вольтов столб как источник электрического тока, он разложил соду и поташ на составляющие их химические элементы и впервые получил электрохимическим путем металлические натрий и калий. Он же изобрел безопасную рудничную лампу с сеткой (1815), что имело огромное практическое значение для развития добычи каменного угля в подземных пластах, выделяющих взрывоопасный метан. Английский химик, физик и метеоролог Джон Дальтон (1766-1844), исследуя смеси газов, открыл закон, определяющий давления газов, составляющих смесь (закон парциального давления), названный его именем. Он первым ввел понятие «атомный вес» и установил закон кратных отношений — один из основных законов химии. Научные труды итальянского физика Авогадро (1776-1856) и химика Жерара Бертолле (1748-1822), шведского химика и минералога Берцелиуса (1779-1848), французского химика и физика Гей-Люссака (1778-1850) способствовали распространению атомных представлений в химии и заложили основы ее теории. Русский химик A.M. Бутлеров (1828-1886) во второй половине XIX в. создает основы теории строения органических веществ — фундамента современной органической химии. Немецкий химик Ф.А. Кекуле (1829-1896) распространил теорию химического строения Бутлерова на ароматические соединения.

Развитие химии как науки стало началом последовавшего за этим ускоренного прогресса химических технологий в промышленности. В 1869 г. великий русский ученый Д.И. Менделеев (1834-1907) открывает один из фундаментальных законов природы — периодический закон элементов — простейших веществ, образуемых одинаковыми атомами (закон Менделеева). На этой основе он создает периодическую систему, позволившую не только упорядочить существовавшие к тому времени знания о химических элементах, но и предсказать открытия новых, еще не известных людям. Французский ученый Френель исследовал явления дифракции и интерференции и в 1820 г. разработал волновую теорию света.

Развитие биологии — совокупности наук о живой природе — стало особенно заметным во второй половине XIX в., когда были заложены основы современной микробиологии и иммунологии (Л. Пастер, Р. Кох и И.И. Мечников), физиологии (К. Бернар), теории высшей нервной деятельности (И.М. Сеченов, И.П. Павлов), эволюционного учения (Ч. Дарвин) и генетики (Г. Мендель).

В 1857 г. Л. Пастер (1822-1895) опроверг теорию «самозарождения» микроорганизмов и показал их роль в процессе брожения. Тем самым он существенно расширил представления людей о кругообороте веществ в природе. Французский естествоиспытатель Жан Батист Пьер Антуан Ламарк (1744-1829) впервые создал теорию эволюции—исторического естественного саморазвития живой природы. Однако он не раскрыл причины и «механизм» этого процесса.

Первым это сделал великий Ч.Р. Дарвин (1809-1882) — основатель эволюционного учения об историческом происхождении видов животных и растений путем естественного отбора. В 1842-1844 гг. он опубликовал основы созданной им теории эволюции мира животных и растений. В 1859 г. вышла в свет его книга «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».

Эволюционное учение Дарвина об изменчивости растений и животных, передаче признаков и свойств отдельных организмов по наследству и о роли естественного отбора в их эволюции совершило революцию в естественно­научных знаниях человечества. Он доказал, во-первых, что растительный и животный мир изменчив: признаки и свойства отдельных организмов многообразны и изменяются по различным причинам. Во-вторых, он установил, что не только родовые, но и вновь приобретенные признаки и свойства организмов могут передаваться следующим поколениям. И наконец, в-третьих, он раскрыл механизм естественного отбора, действие которого приводит к сохранению и выживанию наиболее приспособленных к условиям жизни и окружающей среде организмов, в то время как менее приспособленные «отбраковываются» природой и, не оставляя потомков, исчезают. Таким образом изменчивость, наследственность и отбор определя­ют историческое развитие растительных и живых организмов на Земле. Основы эволюционного учения Дарвин изложил в знаменитой книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871).

Современник Дарвина Г.И. Мендель (1822-1884) исследовал на­следственность растений экспериментальным путем. В 1856-1866 гг. он провел опыты более чем с 30 сортами гороха и доказал, что в каждом организме (в ядре каждой клетки организма) существует две частицы наследственного вещества, определяющие какое-либо передающееся по наследству свойство. Установленные им законы наследования потомками свойств и признаков родителей стали известны только в 1909 г., когда они

Фантастически были открыты вновь. В этом же году было введено понятие ген (единица наследственного материала, ответственного за передачу по наследству определенного признака) и началось быстрое развитие новой биологической науки о наследственности — генетики. На рубеже XIX и XX вв. русский ученый-физиолог И.П. Павлов (1849-1936) закладывает основы современного учения о высшей нервной деятельности животных и человека. В XIX в. претерпели изменения космогонические воззрения людей. Еще в 1755 г. основоположник немецкой классической философии Иммануил Кант (1724-1804) предложил космогоническую теорию — систему научных знаний о происхождении мира, объяснявшую естественное происхождение Солнечной системы. В 1796 г. она была развита французским астрономом, математиком, физиком и государственным деятелем Пьером Симоном Лапласом (1749-1827). Помимо исследований явления капиллярности и скорости распространения звука в воздухе, а также ряда работ в области математики и науки об измерениях — метрологии, он прославился тем, что обосновал представления Канта об устойчивости и естественном возникновении Вселенной из первичной вращающейся и сжимающейся газовой туманности. Гипотеза Канта-Лапласа стала важным достижением естествознания мысли после Ньютона, открывшего закон всемирного тяготения, но считавшего создание Вселенной и приведение планет в движение делом рук божьих. Эта гипотеза получила широкое признание в первой половине XIX в., но позднее утратила научное значение, так как не могла объяснить некоторые новые астрономические наблюдения. В результате фундаментальных исследований, проводившихся этими и другими учеными, в XIX в. возникли два новых раздела теоретической физики, изучающие тепловую энергию и тепловые свойства вещества. Классическая термодинамика, исследующая макроскопические свойства вещества (давление, температура, удельный объем и др.), основана на трех законах или началах, установленных опытным путем. Статистическая физика (механика) основана на представлениях о строении вещества и исследует зависимости между микроскопическими характеристиками системы (масса, импульс, координаты частиц тела) и ее макроскопическими параметрами. История возникновения статистической физики и термодинамики раскрывает общую схему, по которой в XIX в. сформировался целый ряд технических наук: от появления новых классов конкретных технических задач к поиску новых фундаментальных знаний о физических и других законах природы, на основе которых можно найти новые подходы к общему решению стоящих перед инженерами технических проблем. ([43], c.143)

Одно из важнейших достижений фундаментального естествознания в XIX в. — формирование начал еще одной новой области современной физики — электродинамики — стало возможным благодаря теоретическим и экспериментальным исследованиям многих ученых. Общепризнанными основоположниками учения об электромагнитном поле считаются Фарадей, Максвелл и Герц. Майкл Фарадей (1791-1867) решил задачу, обратную открытию магнитного действия тока (Эрстед, 1820): он экспериментально доказал существование электромагнитной индукции. Открытие превращения магнетизма в электричество и обратно, динамической связи между ними, имело огромное теоретическое и практическое значение прежде всего потому, что показало возможность получения электрического тока механическим путем. Тем самым был открыт путь электротехнической революции и развитию электротехники. Другой основоположник учения об электрическом и магнитном полях — создатель теории электромагнитного поля Джеймс Максвелл (1831-1879) известен также своими работами в области теории газов, механики, теории упругости, оптики. Математически обосновав законы электромагнитного поля (четыре уравнения Максвелла), он доказал, что свет представляет собой электромагнитную волну определенной длины. Открытые «на кончике пера» Максвеллом электромагнитные волны первым обнаружил в эксперименте Герц (1857-1894). Вывод о том, что электромагнитные волны, включая световые, производят давление, уже после смерти Максвелла подтвердил блестящий эксперимент русского физика П.Н. Лебедева (1899).

Введение в науку понятия электромагнитного поля и математическое определение его законов в уравнениях Максвелла стало самым крупным событием в истории физики после открытий Ньютона и положило начало развитию новых представлений о строении мира. Если Румфорд, исследуя выделение тепла при сверлении стволов пушек, сделал выводы, означавшие конец гипотезы о существовании теплорода, то американский физик Майкельсон (1852-1931), экспериментально доказавший в 1881 г., что скорость света не зависит от движения Земли, нанес завершающий удар по гипотезе о существовании эфира.

Итак, европейская наука, сложившаяся в результате революции в естествознании XVII в. и после нее, приобрела черты, существенно от­личавшие ее от науки предыдущих эпох. В отличие от разрозненных научных знаний в предшествующие исторические эпохи, она представляет собой единую систему разнородных, основанных на экспериментах, теоретически осмысленных, изложенных на специальном научном языке, воспроизводимых, проверяемых и достоверных знаний о природе, обществе и технике. Кроме того, в понятие науки теперь стали включать не только сами знания, но деятельность по их производству и применению. Во второй половине XIX в. ее стали подразделять на естественные, общественные и технические науки, а также на фундаментальные и прикладные разделы науки.

Организация деятельности людей по производству и применению этих знаний имеет сложную структуру, в состав которой входят разнообразные научные учреждения и научные коллективы: лаборатории, исследовательские, проектные, технологические и др. институты, академии, научные общества и т.д. Научная деятельность стала предметом особых забот государства, в функции которого вошли планирование, управление и финансирование науки. Оглядываясь назад, мы видим: для индустриальной эпохи в целом характерно, во-первых, гораздо большее, чем раньше, применение научных знаний в технике. К середине XX в. именно наукасоздала технику могучей, как никогда. Во второй половине того же столетия роль научного знания в создании новейшей техники и технологий оказалась настолько значительной, что технические средства и технологические процессы, эффективность которых определяется главным образом уровнем используемых при их создании и применении научных знаний, стали называть наукоёмкой техникой и технологией. А технологические средства и процессы, в которых используются научные теории высокого уровня обобщения конкретных знаний, фактов, явлений и предметов и применяются высшие достижения науки — научные знания о глубинных свойствах вещества, энергии и информации, назвали "высокими технологиями". Современной сегодня называют технику не по дате выпуска, а по степени её наукоёмкости и принадлежности миру «высоких» технологий. Во-вторых, для индустриальной эпохи характерны небывалые ранее огромные затраты средств из государственного бюджета на создание, производство и закупку военной техники. Во всех экономически развитых странах стали возникать структуры, объединившие государственных чиновников, высшее руководство вооруженных сил и крупнейших производителей вооружений — военно-промышленные комплексы, или ВПК. Научные исследования в военных целях, военная промышленность и техника росли как на дрожжах. Конечно, построенные для этого рудники, заводы, новые станки, хорошо обученные инженеры и рабочие могли выпускать не одну только военную технику. В результате развитие военной техники и выпускавшей ее так называемой оборонной промышленности прокладывало дорогу техническому прогрессу не только в вооруженных силах, но и во многих других областях жизни общества.

Третья особенность индустриальной эпохи — одно из самых главных ее достижений: организация и развитие массового и крупносерийного машинного производства технической продукции. Основанное на достижениях науки, поточное производство однотипных изделий с ис­пользованием конвейеров и индустриальных технологий обеспечило резкое снижение затрат труда. В результате на рынок стала поступать дешевая, доступная широким слоям населения промышленная продукция. Так были созданы научно-технические и технико-технологические условия экономического процветания промышленно развитых государств и формирования в них значительно более высокого уровня потребления материальных благ основными массами населения, чем в развивающихся странах.

Широкое применение в народном хозяйстве и в быту великих технических изобретений индустриальной эпохи — четырехтактного двигателя внутреннего сгорания и автомобиля, дизеля, турбины, рентгеновского аппарата, телефона, радио, фотографии и кинематографа, линотипа, электродвигателя, системы электрического освещения, самолетов, электронных вакуумных приборов и многого другого — глубоко пре­образило науку, технику и культуру человечества, значительно повысило уровень материального благосостояния людей. Но необходимое для этого расширенное индустриальное производство товаров и услуг потребовало переработки в товары все больших естественных ресурсов природы. Оборотной стороной этого процесса оказался выброс в природу все больших объемов отравляющих ее искусственных отходов производства. Характерный для индустриальной эпохи экстенсивный расширенный, вовлекающий в процесс все новые ресурсы природы, тип экономического развития получил мощную поддержку со стороны рынка, полностью устремленного на увеличение объема продаж для получение прибыли, а следовательно, и на всемерное, практически неограниченное производство и потребление товаров. Так вместе с индустриальной промышленностью в XIX — начале XX вв. сложился социальный стандарт сверхпотребления. Сверхпотреблением называют уровень потребления материальных благ, превышающий необходимый и достаточный для обеспечения здоровья, благополучия, самореализации и развития личности, полного удовлетворения разумных человеческих потребностей. К последним относятся прежде всего общечеловеческие духовные ценности, в принципе не сводимые к материальному потреблению. Превращение задачи безграничного повышения уровня материального благосостояния в самоцель, смысл и содержание всей жизни неизбежно влечет за собой подмену духовных ценностей и утрату ее высших духовных ориентиров. Но кроме того, сложившийся в индустриальную эпоху и разделяемый большинством людей идеал безграничного роста потребления материальных благ резко ускорил технизацию природы. Ускоренный рост потребления и технической переработки невозобновляемых ресурсов природы закономерно вел человечество к глобальному экологическому кризису, «замеченному» обществом только во второй половине XX в.

Наиболее важным общим итогом развития науки в XIX в. и великой заслугой десятков выдающихся ученых этого столетия перед человечеством следует признать обоснование научного мировоззрения — основанной на данных современной науки системы обобщенных взглядов на объективный мир и место человека в нем, на отношения людей к природе, обществу и друг к другу, а также вытекающие из этих представлений убеждения, идеалы и принципы жизни. В результате развития науки и техники складываются новые основания общей картины мира — от атомистической гипотезы до космогонической теории возникновения, строения, законов развития Земли и Солнечной системы, от законов химических превращений вещества до теории происхождения и эволюционного развития живой природы, от классификации и систематики животных и растений до теории электромагнитного поля и законов термодинамики. Созданная таким образом общая картина мира казалась совершенной. Для ее полного завершения оставалось, как думали многие ученые, уточнить кое-какие детали. На деле оказалось, что попытка «положить последние кирпичи» в храм науки, решив для этого казавшиеся незначительными вопросы, привела к крушению только что выстроенного здания. Масштабы вызванных этим изменений в общей картине физического строения мира стали очевидными только в первой половине XX в. Но до этого произошли события, существенно из­менившие общее состояние науки и индустриальной техники.