Динаміка розвитку науки і техніки

В рамках науково-технічного прогресу наука і техніка, будучи різними сферами суспільної праці, завжди зберігали свою відносну самостійність; наукове пізнання направлене на розкриття законів розвитку природи і суспільства, а техніка займає проміжне положення між наукою і практичними потребами людини. Тому зміст науки і логіка її розвитку диктуються в першу чергу об'єктом пізнання, а техніка призвана об'єднати в собі два початки – науковий і практичний. Це означає також, що орієнтація науки на потреби практики діється одночасно і в міру з'єднання науки і техніки; тільки в єдності з технікою наука перестає бути лише соціокультурним явищем, стає практичною, перетворюється в безпосередньо виробничу силу.

Першими досягненнями науки, що означало переворот в техніці виробництва, була парова машина, яку її сучасники не випадково назвали “філософською”, тобто науковою. Парова машина Дж. Уотта не тільки використовувала досвід попередників (Т. Севері і Т. Ньюкомена), але була плодом наукової думки – розвитку пневматики, що привело у ХVIIст. до поняття фізичної природи пустоти та теорії теплоємкості. Це було перше технічне досягнення в історії людства, яке не могло бути одержане емпірично.

Однак в масі своїй технологічні досягнення першої технологічної революції були результатом емпіричних зусиль, а не матеріалізацією наукових теорій. Хоча успіхи механіки ХVII ст. відіграли значну роль у створенні перших машин. І все таки ці машини були в основному ділом рук малоосвічених практиків – великих у своєму ділі, але які майже не мали контактів з наукою. Так були винайдені, наприклад човник-літак (Дж. Кей – 1733 р.), прядильні машини (Дж. Харгрівс, Р. Аркрайт – 1768 р.), механічний ткацький станок (Е. Картраш – 1785 р.), токарний станок (Моделі – 1797 р.), а також створено виробництво кам'яновугільного коксу, сталі і т. ін. В цей період практична віддача науки була меншою, ніж її збагачення технічним досвідом.

Для перетворення науки в абсолютну умову технічного розвитку необхідні ряд передумов, пов'язаних з досягнутим рівнем виробництва, з конкретним станом науки і техніки. Виробництво повинно зіткнутися з такими проблемами, які не вирішуються методами окремих покращень і спираються лише на практичний досвід, а наука повинна накопичити таку суму знань та емпіричних даних, коли рішення виниклих проблем розвитку виробництва стає теоретично можливим. Що стосується техніки, то вона повинна об'єднувати в собі виробничу необхідність та наукову можливість з практичною готовністю. Остання означає в першу чергу технологічну готовність, тобто необхідність забезпечити відповідну якість початкової сировини та матеріалів, умови енергозабезпечення, технічні параметри (точність, надійність) виготовлення кінцевої продукції. Якщо ці передумови не існують одночасно, то технічний розвиток або стає неможливим, або здійснюється тільки емпіричним шляхом, що не приводить до якісних зрушень.

Безпосередньою метою виробництва перших текстильних машин (спочатку прядильних, а потім ткацьких) було задоволення зростаючого внутрішнього попиту на текстильну продукцію. На основі ручної техніки це було неможливо, а машинна техніка викликала гігантські стрибки виробництва. Ручне виробництво сукна і бавовнянопаперових тканин збільшилось в Англії до початку 80-х років ХVIIІ ст. на 2% за рік, а з 1781 по 1802 рр. виробництво їх зросло на 25% за рік, а експорт збільшився у 22 рази. В перших машинах все, крім пружин було дерев'яним.

Виробництво металевих станків і створення парової рухомої установки було реакцією на ті вимоги, які висувало виникнення машинного виробництва. Це визвало розвиток металургії, металообробки і нарешті, машинобудування, з однієї сторони, і енергетики – з другої. Що стосується енергетики, то її розвиток привів до виникнення кам'яновугільної промисловості.

Виробництво машин обумовило потребу у великій кількості дешевого металу, що в свою чергу викликало заміну древесного вугілля кам’яновугільним коксом. Виробництво коксу відкрило еру дешевого чавуну. Із чавуну вироблялись циліндри парових машин, колеса, будувались перші цільнометалеві мости та водопроводи. Однак робочі деталі машин та інструменти вироблятись з чавуну не могли із-за його тендітності, тут використовувалось залізо, але залізо мало інший недолік – воно було ковким, але дуже м'яким. Для виробництва рухомих частин машин і робочих інструментів більше всього підходила сталь.

Сталь була відома давно: вона виготовлялась з давніх часів у Китаї та Індії. В Європі виробництво сталі почалося у XVII ст., але воно виявилося занадто дорогим для масового використання. Ця проблема була вирішена напівемпірично Бессемером (1856 р.), а на науковій основі – Дж. Томсоном (1878 р.). Сталь почали одержувати в результаті продування повітря через розплавлений чавун (бессемеровський процес) та введення основної футерівки для поглинання шкідливих домішок фосфору (томосовський процес). В результаті чого виробництво машин отримало в необхідній кількості свій матеріал. Однак для кардинального вирішення проблеми, яка виникла ще в кінці XVIIІ ст. необхідно було майже 100 років.

Наведений приклад показує те, що можливості емпіричного удосконалення техніки є дуже важливими: в чорній металургії вони майже 100 років після початку першої промислової революції дозволяли, хоча і не дуже швидко, вирішувати назрілі практичні проблеми. Такі можливості в багатьох галузях невичерпні і на сьогоднішній день.

Інший варіант взаємодії науки, техніки і виробництва склався в розвитку електроенергетики. Відомо, що відкриття електричної енергії відбулося на століття раніше початку її широкого використання.

Сторічний розрив між відкриттям і практичним використанням електричної енергії пояснюється довгим та ефективним пануванням парової машини, орієнтацією всієї технології і організації виробництва на її використання. Це в свою чергу стримувало розвиток науки в області електротехніки, віддаляло час використання її досягнень. Лише криза парової техніки зробила використання електроенергії практично необхідним, що призвело в кінці ХІХ ст. до нової технічної революції в промисловості – її електрифікації. Доля винаходів Фарадея і Максвела в кінці кінців виявилася щасливою.

В подоланні розриву між наукою і технікою вирішальну роль відіграє розвиток самого виробництва. Якщо на початку виробництво машин здійснювалось вручну, то в подальшому воно само повинно було перейти на машинну основу, тому що необхідно було масове виробництво машин. Для цього потрібно було таке підвищення класу точності металообробки, а також така уніфікація виробництва деталей і вузлів машин, які б дозволили замінити індивідуальне виробництво машин серійним. Це було досягнуто в результаті докорінної перебудови технології виробництва машин – створення системи спеціалізованих металообробних станків (токарних, сверлільних, стругальних, фрезерних, шліфувальних), збільшення швидкості металообробки (швидкоріжуча сталь, тверді сплави), зміни енергетичної, двигунної частини (більша потужність електродвигунів, більше ступенів швидкостей, стабільні режими роботи). На цій основі склалась принципова відповідність науки і технології машинобудівельного виробництва.

Проникнення досягнень науки у всі сфери виробництва залежать від того, в якій мірі одночасно сполучаються практична потреба, технологічна готовність та рівень розвитку науки. Загальна тенденція переводу техніки виробництва на наукову основу завжди складалась таким чином, що експансія науки йшла від виробництва і видів праці, де панують відносно більш прості форми руху матерії, до більш складних, які потребують більш високого рівня наукового пізнання.

Перехід технічної практики на наукову основу поки що не завершився. Там, де наука ще не вступила у свої права емпіричні знання, досвід і техніка, створена на їх основі, залишаються незмінними і продовжують розвиватися.

Дата добавления: 2014-01-04