Предпосылки возникновения опытной науки историки находят в целом ряде факторов экономического, политического и общекультурного характера, сложившихся в Европе XIV-XV вв. К ним следует отнести разложение феодальных отношений, сопровождающееся усилением обмена товаров, переход от натурального к денежному обмену, что способствовало накоплению капитала и постепенному переходу к капиталистическим отношениям. Развитие торговли потребовало расширения сфер деятельности, освоения новых стран и континентов: географические открытия расширили горизонт видения мира средневекового европейца. Оказалось, что мир не ограничивается территорией княжеств или отдельного государства, он населен разными народами, говорящими на разных языках, имеющими свои традиции и обычаи. Возникают интерес и необходимость их изучения, а также обмен идеями (торговые отношения с арабским Востоком привели к открытию для Западной Европы натурфилософии арабов).

Средневековые университеты, ставшие впоследствии центрами науки, сыграли важную роль в процессе секуляризации (от лат. sacularis – мирской, светский), освобождения культуры от авторитета церкви, разделения философии и теологии, науки и схоластики.

Рост городов и, следовательно, расширение ремесел, появление мануфактур, развитие торговли потребовали новых орудий, инструментов, создать которые могла новая техника, опирающаяся на опыт и науку. Спрос на новые изобретения, прошедшие опытную проверку, повлек за собой отказ от умозрительных умозаключений в науке. Экспериментальная наука была объявлена «владычицей умозрительных наук» (Р.Бэкон).

Вместе с тем, наука Ренессанса не могла быть свободной от влияния Античности, но в отличие от Средневековья, которое транслировало опыт идеального моделирования действительности, Ренессанс его значительно пересмотрел, видоизменил.

У истоков становления опытной (экспериментальной) науки стоят фигуры Н. Коперника (1473-1543) и Галилео Галилея (1564-1642).

Н.Коперник, опираясь на астрономические наблюдения и расчеты, сделал открытие, позволяющее говорить о первой научной революции в естествознании – это гелиоцентрическая система. Суть его учения кратко сводится к утверждению о том, что Солнце, а не Земля (как это считал Птолемей) находится в центре мироздания и что Земля за сутки обращается вокруг своей оси, а за год – вокруг Солнца. (При этом Коперник при проведении наблюдений полагался лишь на невооруженный специальным инструментом глаз и математические расчеты.) Это был удар не только по Птолемеевской картине мира, но и в целом – по религиозной. Тем не менее, Коперниковское учение содержало много противоречий и порождало массу вопросов, на которые и сам он ответить не мог. К примеру, на вопрос о том, почему Земля, вращаясь, не сбрасывает все со своей поверхности, Коперник в духе Аристотелевской логики отвечал, что плохие последствия не могут быть вызваны остаточным движением и что «вращение нашей планеты не вызывает постоянного ветра из-за наличия атмосферы, содержащей землю (одну из четырех стихий Аристотеля) и тем самым вращающейся в согласии с самой планетой». Этот ответ свидетельствует о том, что мышление Коперника было не свободным от традиции Аристотеля и религиозной веры – он был сыном своего времени. Сам же Коперник считал, что его теория не претендует на реальное отражение строения Вселенной, а представляет всего лишь более удобный способ расчета движения планет. Приведу еще одну цитату из указанного источника: Коперник «… оспаривал сложность предсказания движения планет, основанного на Птолемеевском наследии, и пытался взглянуть на имеющиеся данные иначе.

В этом и заключается значение Коперника для философии науки: он продемонстрировал возможность различных толкований одних и тех же фактов, выдвижения альтернативных теорий и выбора из них более простой, позволяющей делать более точные выводы».

Прошло более столетия, прежде чем другой выдающийся мыслитель - Галилео Галилей - смог ответить на многие нерешенные вопросы и противоречия Коперника.

Галилея считают основателем опытного изучения природы, но при этом он сумел соединить эксперимент с математическим описанием. Поставив перед собой цель – доказать, что природа живет по определенным математическим законам, он проводил эксперименты с помощью различных приборов. Одним из таковых был сделанный им из подзорной трубы телескоп, который помог ему совершить ряд открытий, имеющих колоссальное значение для науки в целом и космологии, в частности. С его помощью он обнаружил, что движущиеся звезды (имеются в виду планеты) не похожи на неподвижные звезды и представляют собой сферы, светящиеся отраженным светом. Кроме того, он сумел обнаружить фазы Венеры, что доказывало ее вращение вокруг Солнца (а значит, и вращение Земли вокруг того же Солнца), что подтверждало вывод Коперника и опровергало Птолемея. Движение планет, годовые перемещения солнечных пятен, приливы и отливы – все это доказывало действительное вращение Земли вокруг Солнца.

Примером того, что Галилей часто прибегал к опытам, служит следующий факт: пытаясь доказать вывод о том, что тела падают вниз с одинаковой скоростью, он бросал шары разного веса с Пизанской башни и, измеряя время их падения, опроверг Аристотеля в его утверждении о том, что скорость тела увеличивается при движении к Земле пропорционально его весу.

Приведу еще один пример, имеющий важное значение для утверждения научного подхода к изучению мира. Как известно, Аристотель считал, что основу всех вещей мира составляют четыре причины: материя (физический субстрат), форма (замысел, облик), действие или движение (то, что вызвало их появление), цель (замысел, намерение). Галилей же, исследуя причины ускорения движения, приходит к выводу о том, что следует искать не причину какого-либо явления (т.е. почему оно возникло), а как это происходит. Так принцип причинности впоследствии, в ходе развития науки, постепенно из нее устраняется.

Галилей не просто проводил опыты, но и производил их мысленный анализ, при котором они получали логическую интерпретацию. Этот прием во многом способствовал возможности не только объяснять, но и предсказывать явления. Известно также, что он широко применял и такие методы, как абстракция и идеализация.

Галилей впервые в истории науки провозглашает, что при изучении природы возможно отвлечение от непосредственного опыта, поскольку природа, как он считал, «написана» на математическом языке, и разгадать ее можно только тогда, когда, отвлекаясь от чувственных данных, но на их основе создаются мысленные конструкции, теоретические схемы. Опыт – это очищенный в мысленных допущениях и идеализациях материал, а не просто описание фактов. Роль и значение Галилея в истории науки трудно переоценить. Он заложил (по мнению большинства ученых) фундамент науки о природе, ввел в научную деятельность мысленный эксперимент, обосновал возможность применения математики для объяснения явлений природы, что придало математике статус науки. Ясные и очевидные сегодня для каждого школьника законы были выведены именно им (закон инерции, к примеру), он задал определенный стиль мышления, вывел научное познание из рамок абстрактных умозаключений к опытному исследованию, раскрепостил мышление, реформировал интеллект. С его именем связывают вторую научную революцию в естествознании и рождение подлинной науки.

Завершается вторая научная революция именем Исаака Ньютона (1643- 1727). Главную работу Ньютона «Математические начала натуральной философии» Дж. Бернал назвал «библией науки».

Ньютон – основатель классической механики. И, хотя сегодня с позиции современной науки механистическая картина мира Ньютона кажется грубой, ограниченной, именно она дала толчок для развития теоретических и прикладных наук на последующие почти 200 лет. Ньютону мы обязаны такими понятиями, как абсолютное пространство, время, масса, сила, скорость, ускорение; он открыл законы движения физических тел, заложив основу развития науки физики. Однако, ничего этого не могло бы быть, не будь до него Галилея, Коперника и др. Недаром сам он говорил: «Я стоял на плечах гигантов».

Ньютон довел до совершенства язык математики, создав интегральное и дифференциальное исчисление, он – автор идеи корпускулярно-волновой природы света. Можно было бы и еще перечислять многое из того, что дал науке и пониманию мира этот ученый.

Остановимся на главном достижении научных изысканий Ньютона – механистической картине мира. Она содержит следующие положения:

Утверждение о том, что весь мир, Вселенная есть ни что иное, как совокупность огромного числа неделимых и неизменных частиц, перемещающихся в пространстве и времени, связанных между собой силами тяготения, передающимися от тела к телу через пустоту.

Отсюда следует, что все события жестко предопределены и подчинены законам классической механики, что дает возможность предопределять и предвычислять ход событий.

Элементарной единицей мира является атом, и все тела состоят из абсолютно твердых, неделимых, неизменных корпускул – атомов. При описании механических процессов им использовались понятия «тело» и «корпускула».

Движение атомов и тел представлялось как простое перемещение тел в пространстве и во времени. Свойства пространства и времени, в свою очередь, представлялись как неизменные и независящие от самих тел.

Природа представлялась как большой механизм (машина), в котором каждая часть имела свое предназначение и жестко подчинялась определенным законам.

Сутью данной картины мира является синтез естественно-научных знаний и законов механики, который сводил (редуцировал) все разнообразие явлений и процессов к механическим.

Можно отметить плюсы и минусы такой картины мира. К плюсам следует отнести тот факт, что она позволяла объяснить многие явления и процессы, происходящие в природе, не прибегая к мифам и религии, а из самой природы.

Что касается минусов, то их немало. К примеру, материя в механистическом истолковании Ньютона представлялась как инертная субстанция, обреченная на вечное повторение вещей; время – пустая длительность, пространство – простое «вместилище» вещества, существующее независимо ни от времени, ни от материи. Из самой картины мира был устранен познающий субъект – априорно предполагалось, что такая картина мира существует всегда, сама по себе и не зависит от средств и способов познающего субъекта.

Следует отметить и методы (или принципы) изучения природы, на которые опирался Ньютон. Их можно представить в виде исследовательской программы (или плана).

В первую очередь, он предлагал прибегнуть к наблюдению, эксперименту, опытам; затем, применяя индукцию, вычленять отдельные стороны наблюдаемого объекта или процесса, чтобы понять, как в нем проявляются основные закономерности, принципы; затем осуществлять математическое выражение этих принципов, на основе чего строить целостную теоретическую систему и путем дедукции «прийти к законам, имеющим неограниченную силу во всем».

Механистическая картина мира, методы научного объяснения природы, разработанные Ньютоном, дали мощный толчок развитию других наук, появлению новых областей знания – химии, биологии (к примеру, Р.Бойль сумел показать, как происходит соединение элементов, и объяснить другие химические явления, исходя из представлений о движении «малых частиц материи» (корпускул)). Ламарк в поисках ответа на вопрос об источнике изменений в живых организмах, опираясь на механистическую парадигму Ньютона, сделал вывод о том, что развитие всего живого подчинено принципу «нарастающего движения флюидов».

Огромное влияние механистическая картина мира оказала на философию – она способствовала утверждению материалистического взгляда на мир среди философов. К примеру, Т.Гоббс (1588-1679) выступил с критикой «бестелесной субстанции», утверждая, что все сущее должно иметь физическую форму. Все есть движущаяся материя – даже разум он представил как некий механизм, а мысли – движущейся в мозге материей. В целом философские споры о природе действительности способствовали созданию той среды, в которой происходило становление различных наук.

Вплоть до XIX века в естествознании царствовала механистическая картина мира, а познание опиралось на методологические принципы – механицизм и редукционизм.

Однако по мере развития науки, различных ее областей (биологии, химии, геологии, самой физики) становился очевидностью факт, что механистическая картина мира не подходит для объяснения многих явлений. Так, исследуя электрическое и магнитное поля, Фарадей и Масквелл обнаружили факт, согласно которому материю можно было представить не только как вещество (в соответствии с механистическим ее толкованием), но и как электромагнитное поле. Электромагнитные процессы не могли быть сведены к механическим, и потому напрашивался вывод: не законы механики, а законы электродинамики являются основными в мироздании.

В биологии Ж.Б. Ламарк (1744-1829) сделал потрясающее открытие о постоянном изменении и усложнении всех живых организмов в природе (и самой природы), провозгласив принцип эволюции , что также противоречило положению механистической картины мира о неизменности частиц мироздания и предзаданности событий. Свое завершение идеи Ламарка нашли в эволюционной теории Ч.Дарвина, показавшего, что животные и растительные организмы являются итогом длительного развития органического мира, и вскрывшего причины этого процесса (чего не смог до него сделать Ламарк) – наследственность и изменчивость, а также движущие факторы – естественный и искусственный отбор. Позже многие неточности и допущения Дарвина были дополнены генетикой, объяснившей механизм наследственности и изменчивости.

Клеточная теория строения живых организмов также является одним из звеньев общей цепи открытий, подорвавших основы классической, механистической картины мира. В ее основе лежит идея: все живые растения и организмы, начиная от простейших и заканчивая самым сложным (человеческим), имеют общую единицу строения – клетку. Все живое обладает внутренним единством и развивается по единым законам (а не изолированно друг от друга).

Наконец, открытие закона сохранения энергии в 40-х годы XIX столетия (Ю.Майер, Д.Джоуль, Э.Ленц) показало, что такие явления, как теплота, свет, электричество, магнетизм, также не изолированы друг от друга (как это представлялось раньше), а взаимодействуют, переходят при определенных условиях одно в другое и представляют собой не что иное, как разные формы движения в природе.

Так была подорвана механистическая картина мира с ее упрощенным представлением о движении как простом перемещении тел в пространстве и во времени, изолированных одно от другого, о единственно возможной форме движения – механической, о пространстве как «вместилище» вещества и о времени как неизменной константе, не зависящей от самих тел.

Становление экспериментальной науки и динамика развития техники. Первые успехи в развитии естественных наук, философская мысль подготовили становление экспериментальной науки и материализма 17-18 вв. Переход от ренессансной науки и философии с её истолкованием природы как многокачественной, живой и даже одушевлённой к новому этапу в их развитии - к экспериментально-математическому естествознанию и механистическому материализму - совершился в научной деятельности английского философа Ф. Бэкона, итальянского учёного Г. Галилея.

Таким образом, к XVIII веку были созданы предпосылки качественно новой эпохи в развитии техники, впрочем, как и всего человечества.

При производстве предметов материальной культуры люди перешли от сложных орудий труда и машин, приводимых в движение естественными силами природы водой, ветром, ручной тягой и т.д к орудиям труда, действующим при помощи двигателя. Однако и здесь не обошлось без переходных форм. Например, первая изобретенная производственная машина прядильный станок Джона Уайета в 1735 г. приводилась в движение с помощью запряжённого осла 2 . Итак, к XVIII веку возникла проблема создания технологических машин, в первую очередь для текстильного производства.

Переход к машинной технике требовал создания двигателей, не зависящих от местных источников энергии воды, ветра. Первым двигателем, использующим тепловую энергию топлива, была поршневая пароатмосферная машина прерывистого действия, появившаяся в конце XVII - начале XVIII вв. проекты французского физика Д. Папена и английского механика Т. Севери, усовершенствованные в дальнейшем Т. Ньюкоменом в Англии и М. Тривальдом в Швеции.

В 1760 г. хозяин прядильной мануфактуры в Серпейске Калужской губернии Родион Глинков построил 30-веретёную машину для прядения льна с приводом от водяного колеса и мотальную машину, заменившую 10 человек. Проект универсального парового двигателя был предложен в 1763 г. механиком Колывано-Воскресенских заводов Иваном Ивановичем Ползуновым, который сдвоил в своей машине цилиндры, получив двигатель непрерывного действия.

Вполне развитую форму универсальный тепловой двигатель получил в 1784 г. в паровой машине английского изобретателя механика Джеймса Уатта. В 1785 г. паровая машина впервые была поставлена для привода текстильного предприятия, а к концу века в Англии и Ирландии работало уже более трёхсот машин. В России в 1798-1799 гг. паровые машины были установлены на Александровской мануфактуре в Петербурге и на Гумешевском заводе на Урале. Во второй половине XIX в. в процессе дальнейшего совершенствования энергетической базы производства были созданы два новых типа теплового двигателя паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания.

Параллельно с развитием тепловых двигателей совершенствовалась конструкция первых гидравлических двигателей, особенно гидротурбин проекты французского инженера Б. Фурнерона, американского А. Пелтона, австрийского В. Карплана.

Создание мощных гидротурбин позволило строить гидроэнергетические агрегаты большой мощности до 600 МВт и создавать крупные ГЭС в местностях, где имеются большие реки, водопады. Важнейшие сдвиги в развитии энергетической базы промышленного производства были связаны с изобретением двигателей электрических. В 1831 г. английский физик М. Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, а в 1834 русский учёный Якоби создал первый электрический двигатель постоянного тока, пригодный для практических целей.

В 1888-1889 гг. инженер М.О. Доливо-Добровольский создал трёхфазную короткозамкнутую асинхронную электрическую машину. В первом учебнике по механике были учтены только 134 различных механизма, хотя их число на начало XIX в. было около 200, из которых почти половина было изобретено в XVIII в. И.И. Артоболевский в своём знаменитом справочнике Механизмы в современной технике, получившем мировое распространение, учёл на конец третьей четверти XX в. 4746 механизмов. Таким образом, подчёркивает А.Н. Боголюбов, за 170 лет с 1800 по 1970 гг. количество механизмов возросло почти в 24 раза, в то время как с XVII по XIX вв. оно всего лишь удвоилось.

В первой половине XX в. были созданы новые типы практически пригодных двигателей - газовая турбина, реактивный двигатель, ядерная силовая установка. К сегодняшнему дню техника стремительно развивается. Очень быстро после создания первого двигателя человечество вступило в фазу интенсивного развития автоматического производства, дальнейшего проникновения в закономерности построения и взаимодействия органической и неорганической материи, освоения околоземного пространства, создания искусственного интеллекта.

Ниже приводятся две таблицы 2 , которые в некоторой степени отражают динамику развития научно-технических достижений. Открытие Воплощение в жизнь, годы Количество лет Фотография Телефон Радио Телевидение Радар Атомная бомба Транзистор Мазер 1727-1839 1820-1876 1867-1902 1922-1934 1925-1940 1936-1945 1948-1953 1956-1961 112 56 35 12 15 6 5 5 Удалось предвидеть Не удалось предвидеть Автомобили Летательные аппараты Паровые двигатели Подводные лодки Космические корабли Телефоны Роботы Лучи смерти Искусственную жизнь Рентгеновские лучи Ядерную энергию Электронику Звукозапись Квантовую механику Теорию относительности Сверхпроводники Спектральный анализ Геологические часы Имеются, однако, и печальные факты в истории развития техники.

К ним относятся потери некоторых замечательных знаний или произведений рук человеческих. Это происходило когда человек или сообщество людей уничтожали информацию и произведения либо намеренно, либо с целями разрушения и наживы.

К наиболее известным примерам утраты знания являются секреты Ш Особого способа изготовления булатной стали, отличающейся своеобразной структурой и видом узором поверхности, высокой твёрдостью и упругостью 1, ст. Булат от перс. пулад - сталь. Узорчатость, связана с особенностями выплавки и кристаллизации. С древнейших времён упоминается Аристотелем идёт на изготовление холодного оружия исключительной стойкости и остроты - клинков, мечей, сабель, кинжалов и др. Литой булат, полученный в 40-х годах XIX в. на Златоустовском заводе П. П. Аносовым уступает лучшим старинным восточным образцам.

Ш Приготовления очень прочных и стойких к действию кислот чёрного и красного лаков, которые служили главными цветами в античной вазописи. Кроме того, утрачены книжная сокровищница сгоревшей Александрийской библиотеки большая часть семи чудес света и т. д. Имеются примеры и другого характера, отражающие влияние отдельных личностей на уровень развития общества.

К ним относится вышеприведённый факт, что одна из величайших цивилизаций древности - цивилизация майя не имела человека, который изобрел бы колесо. 3. Причины, побуждающие развитие техники Завершая краткую историю развития техники с древнейших времён необходимо сказать об основных причинах движущих это развитие. Ведь без общественного заказа часть достижений человеческой мысли либо не была востребованной, либо так и осталась на бумаге.

Вот, что по этому поводу пишет известный механик, математик, историк механики Н.Д. Моисеев 3 Действительно, рассуждал Моисеев, в развитии математики, механики, химии существуют вычисления, измерения, экспериментальные данные, логические рассуждения, в механико-математических науках - аксиомы, теоремы, их доказательства, т.е. совокупность материала, не зависящего от мировоззрения естествоиспытателя и от социальных запросов общества.

В то же время в каждой эпохе при выборе того или иного состава аксиом, того или иного способа трактовки результатов опытов, того или иного контекста теории учёный вынужден иногда подсознательно руководствоваться той или иной методологией, которая связана с определённой системой философских знаний. Возникновение того или иного учения, как правило, отвечает насущным запросам производства, экономической жизни общества. Например, почему именно в XVII веке выдающиеся ученые обратились к изысканию точного хронометра или часов.

Галилей, Гюйгенс, Гук и другие предлагают фрагменты или окончательные проекты маятниковых часов и хронометров с пружинным балансиром. Вряд ли их побуждало к этому точное выполнение режима дня - завтрака, обеда и ужина или другие подобные заботы. Проблема астрономической ориентации корабля в открытом океане, связанная с чередой Великих географических открытий вот, что вдохновляло математиков и механиков на эпохальные изобретения.

К этим проектам ими разрабатывалась новейшая инфинитезимальная теория малых колебаний математического и физического маятника или пружинного балансира. В свою очередь, на великие кругосветные путешествия бесстрашных моряков устремляла не столько любознательность, сколько жажда наживы тех торгово-промышленных деятелей, которые финансировали эти недешёвые экспедиции. С фактом первоначального накопления капитала кратчайший способ ограбления колоний в XVI - XVII веках согласится любой Таким образом, реальный фактор и насущные запросы общественного развития вызывали дальнейшие умственные технические, теоретические и философские рассуждения, осмысливающие исторические события. Здесь затронут вопрос внутренних взаимоотношений общества. Человек отдельно, также как и человеческое сообщество являются сложнейшими системами и для их развития в полной мере справедливы основные законы диалектики.

Всё человечество мысленно можно представить в виде планеты, на которой каждый занимает своё положение в соответствии с его жизненными ценностями.

При этом кто-то будет на полюсах, кто-то в разных местах экватора, а кто-то между ними. Для одного полюса характерны только духовные ценности гармония человека с самим собой, обществом, природой познание мира ради истины и овладение новыми тайнами природы на благо человечества. Для другого полюса характерны только материальные ценности удовлетворение всех желаний философия Ницше, достижения в области комфорта и наслаждений, всё остальное интересует только постольку, поскольку оно способствует приобретению предыдущего перечисленного.

Однако, несмотря на полную противоположность полюсов, всё в совокупности представляет собой целостную жизнеспособную систему. Ведь помимо борьбы между этими полюсами за свои взгляды на этот мир существует ещё и их единство. Оно выражается в зависимости друг от друга. В части техники одни способны постичь тайны природы и максимум создать лишь опытные образцы изобретений, но не могут полноценно внедрить их в жизнь другие отличаются большей активностью и в борьбе за материальные блага а иногда за выживание, имея определённую власть, в силу своего менталитета, могут стимулировать деятельность первых, однако сами, как правило, не способны к созданию нового из-за разрозненности знаний, связанной отсутствием системного взгляда.

Такой человек, даже будучи от природы талантливым, в совершенстве может освоить какие-либо разделы человеческого знания, однако, не способен воспринимать это знание в совокупности, как систему, что не позволяет ему прогнозировать дальнейшее развитие интересующих его процессов и в том числе предвидеть отрицательные для него же последствия. В результате такого взаимодействия развитие техники и вообще материальной культуры идёт не просто быстро, а иногда с ускорением.

Т.е. стимулируется развитие в основном материальной культуры. 4.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Развитие техники от простейших орудий труда до космонавтики

Техника от греч. tйchne - искусство, мастерство, умение, совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых для осуществления процессов.. Основное назначение техники ранее было - частичная или полная замена.. Техника позволяет на основе познания законов природы существенно повысить эффективность трудовых усилий человека..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях: