Достижения фундаментальных наук в 18 веке и их практическое применение. Формирование технических наук.

В XVIII в. среди фундаментальных наук, механика была одной из ведущих. Постепенно она превращалась из раздела физики в раздел математики. Многие физические проблемы стали математическими, т. е. их можно было решить аналитическим способом. Одним из наиболее известных ученых в области математики и математической физики был швейцарец Леонард Эйлер. Он разработал вариационное исчисление, ставшее мощным орудием при решении задач высокой сложности. Французские ученые Жан Лерон Д'Аламбер и Жозеф Луи Лагранж полностью "математизировали" механику, превратив ее в систему, требующую не доказательств, а лишь математических расчетов.

Окончательное доказательство верности учения Ньютона представил Пьер-Симон, маркиз Лаплас. Он систематизировал все достижения звездной механики своего времени.

В XVIII в. в химии была выявлена роль воздуха и газов при протекании химических реакций. Об этом догадывались ученые еще в XVII в., но полностью всех убедили классические эксперименты Джозефа Блейка с карбонатом магния в 1750 г. Это послужило поводом для интенсивного изучения свойств воздуха. Химики открыли большое количество новых газов и стали изучать их характерные свойства.

Революция в химии была скорее революцией метода, а не концепции. Так например, Антуан Лоран Лавуазье утверждал, что количественные методы, основанные на точных измерениях, позволяли производить исследования с большой точностью, и это было основным принципом современной химии. И только при рассмотрении тел с точки зрения составляющих их компонентов допускалось классифицировать их и их свойства на основании логических умозаключений. В 1780 г. Шарль Огюстен де Кулон смог измерить электрические и магнитные силы, используя чувствительные динамовесы собственного изобретения. Он пришел к выводу, что эти силы подчиняются закону Ньютона о всемирном тяготении. В XVIII в. наука вселила надежду, что внимательное наблюдение и экспериментальные работы позволят значительно повысить производительность труда в промышленности. Для некоторых отраслей это оказалось справедливым. Но только во второй половине XIX в. наука смогла оказать действительно существенную помощь промышленности. Изобретение парового двигателя привело к созданию термодинамики. Промышленность требовала создания сложных и совершенных машин, машиностроительная промышленность старалась их дать - создавалась и развивалась база для производства очень точных и чувствительных приборов для науки. По мере внедрения науки в мир атомов и молекул, электрического тока и магнитных полей, микробов и вирусов, туманностей и галактик использование специальных приборов стало единственным способом изучения этих процессов. Перспектива использования научных достижений в промышленности создавала предпосылки для всесторонней общественной поддержки науки. Правительства разных стран в различной мере и степени оказывали прямую поддержку науке посредством материальных вознаграждений ученым, создания исследовательских институтов, присуждения званий крупным ученым и назначений их на ответственные посты. Дальнейшее развитие науки связано с именем немецкого философа Иммануила Канта. Кант оспаривал утверждение Ньютона о том, что ученый должен оперировать непосредственно объектами, находящимися вне сферы восприятия органов чувств человека, такими как атомы, корпускулы света или электричества. Напротив, утверждал он, все, что должен осознать человеческий ум, это силы. Эта гносеологическая аксиома освободила Канта от необходимости признавать, что силы заключены в каких-то особых, неизменных частицах. Все это дало толчок к развитию технических наук. После многих веков такой "автономии" наука и техника соединились в XVII веке, в начале научной революции. Однако лишь к XIX веку это единство приносит свои первые плоды, и только в XX веке наука становится главным источником новых видов техники и технологии. В первый период (донаучный) последовательно формируются три типа технических знаний: практико-методические, технологические и конструктивно-технические. Во втором периоде происходит зарождение технических наук (со второй половины XVIII в. до 70-х гг. XIX в.) происходит, во-первых, формирование научно-технических знаний на основе использования в инженерной практике знаний естественных наук и, во-вторых, появление первых технических наук. Этот процесс в новых областях практики и науки происходит, конечно, и сегодня, однако, первые образцы такого способа формирования научно-технических знаний относятся именно к данному периоду. Третий период - классический (до середины XIX века) характеризуется построением ряда фундаментальных технических теорий. Наконец, для четвертого этапа (настоящее время) характерно осуществление комплексных исследований, интеграция технических наук не только с естественными, но и с общественными науками, и вместе с тем происходит процесс дальнейшей дифференциации и "отпочкования" технических наук от естественных и общественных. Как показал Э. Лейтон, становление технических наук связано с широким движением в XIX веке - приданием инженерному знанию формы, аналогичной науке. Среди результатов этой тенденции было формирование профессиональных обществ, подобных тем, которые существовали в науке, появление исследовательских журналов, создание исследовательских лабораторий и приспособление математической теории и экспериментальных методов науки к нуждам инженерии. Таким образом, старая точка зрения, что фундаментальная наука генерирует все знания, которые техник затем применяет, просто не помогает в понимании особенностей современной техники. Технические науки к началу ХХ столетия составили сложную иерархическую систему знаний - от весьма систематических наук до собрания правил в инженерных руководствах. Некоторые из них строились непосредственно на естествознании (например, сопротивление материалов и гидравлика) и часто рассматривались в качестве особой отрасли физики, другие (как кинематика механизмов) развивались из непосредственной инженерной практики. И в одном, и в другом случае инженеры заимствовали как теоретические и экспериментальные методы науки, так и многие ценности и институты, связанными с их использованием. К началу ХХ столетия технические науки, выросшие из практики, приняли качество подлинной науки, признаками которой являются систематическая организация знаний, опора на эксперимент и построение математизированных теорий. В технических науках появились также особые фундаментальные исследования. Кроме того, некоторые части технических наук могут иметь характер фундаментального, а другие - прикладного исследования. Впрочем, то же справедливо и для естественных наук. Творческие и нетворческие элементы имеют место равно как в естественных, так и в технических науках. Нельзя забывать, что сам процесс практического приложения не является однонаправленным

Для современного этапа развития науки и техники характерно использование методов фундаментальных исследований для решения прикладных проблем. Тот факт, что исследование является фундаментальным, еще не означает, что его результаты неутилитарны. Работа же, направленная на прикладные цели, может быть весьма фундаментальной. Г. Беме отмечал, что "техническая теория составляется так, чтобы достичь определенной оптимизации". Для современной науки характерно ее "ответвление в специальные технические теории".