Наука и техника второй половины XIX в. Становление промышленного производства. Особенности диалектической и позитивистской методологии теоретического естествознания.

Долгий и сложный путь прошло в своем развитии человечество и весь этот путь неотделим от прогресса техники. Каждая новая ступень социально-экономического развития основывалась на новой технической базе. В этом движении менялось и понимание самой общественной жизни, новым содержанием наполнялись новые, давно сложившиеся понятия.

Так произошло и с техникой. Это понятие возникло еще в античном обществе и берет свое начало от греческого слова "техне", означавшего умение, мастерство, искусную деятельность. Теперь это слово ассоциируется у большинства людей с машинами, различными орудиями, все более сложными системами, которые пронизывают практически все сферы общественной жизни и человеческой деятельности. Но сохранилось и старое значение этого слова: говорят о технике художника и музыканта, актера и спортсмена, подразумевая все то же умение и мастерство. Появляются новые тенденции в понимании техники, связанные с возрастанием роли науки в техническом развитии, а так же с тем, что теперь нередко гораздо сложней и трудней разработать, спроектировать, техническую систему, чем ее изготовить. Это выдвигает на первый план научное и техническое творчество, порождая новые аспекты в интерпретации самой техники.

Содержание понятия "техника" необыкновенно расширилось и усложнилось, поэтому, дать его адекватное определение стало делом чрезвычайно сложным. Многозначность в понимании техники и разнообразие ее определений неизбежно заставляет начать изучение проблемы с рассмотрения вопроса о том, какое содержание охватывает это понятие.

Под техникой (от греч. tеchne — мастерство, искусство) понимается система созданных человеком средств, орудий производства, а также приемы и операции, умение и искусство осуществления трудового процесса. В технике человечество аккумулировало свой многовековой опыт, приемы, методы познания и преобразования природы, воплотило все достижения культуры. В формах и функциях технических средств своеобразно отразились формы и способы воздействия человека на природу. Будучи продолжением и многократным усилением органов человеческого тела, технические устройства в свою очередь диктуют человеку приемы и способы их применения: из лука стреляют, молотком забивают гвозди, а с помощью гвоздодера их вытаскивают.

Из всей совокупности технических средств определяющими в жизни и развитии общества являются те, которые функционируют в сфере материального производства. Техника, таким образом, как «производительные органы общественного человека» есть результат человеческого труда и развития знания и одновременно их средство. Уровень развития техники — показатель степени овладения человеком силами природы. Если на ранних стадиях истории техника в собственном смысле слова была развита крайне слабо и в производстве преобладал живой труд, то теперь в общей сумме трудовых затрат на единицу продукции преобладает, как правило, овеществленный труд. Сокращение доли живого труда в процессе производства — закономерная тенденция технического прогресса. Последний выражается в преобразовании самого содержания и характера труда. По мере того как развиваются орудия труда, изменяется и сам человек: чем более крупные технические преобразования он осуществляет, чем более мощные силы природы он себе подчиняет, тем больше развиваются его способности и знания. Исторический процесс развития техники включает три основных этапа: орудия ручного труда, машины, автоматы. Технический прогресс — важнейший фактор роста производительности труда, а следовательно, показатель уровня развития производительных сил общества. Современное развитие производительных сил основывается на широкой базе научно-технического прогресса. Длительное время развитие науки и техники шло медленно и относительно параллельно друг относительно друга. Техника развивалась, в основном опираясь на совершенствование приемов и способов эмпирического опыта, тайн ремесленного искусства, передававшихся строго по канонам наследования. В свою очередь наука развивалась, как правило, независимо от нужд производства, подчиняясь своей внутренней логике.

В общем ходе научно-технического прогресса выделяются особо крупные этапы, связанные с качественным преобразованием производительных сил, приводящие к резкому увеличению производительности труда. Они характеризуют этапы научно-технической революции. Первым этапом, революционизировавшим и заметно стимулировавшим существенный подъем в развитии производительных сил, стал этап механизации, машинизации производства, освободивший человека от изнурительного физического труда и во много раз увеличивший его производительность.

Главное направление современной научно-технической революции, составляющей новую эпоху (второй этап) в развитии научно-технического прогресса,— автоматизация, связанная с научными достижениями в области автоматики, электроники, вычислительной техники. Это обусловливает возможность перехода к высшим формам автоматизации — автоматизации целых цехов, заводов — и на этой основе многократного увеличения производительности труда. Коренные изменения в производительных силах, совершающиеся ныне, нацелены на полную автоматизацию производства в масштабах всего общества.

 Сущность научно-технической революции как раз и заключается в качественном преобразовании наличных производительных сил на основе превращения науки в непосредственную производительную силу. Это означает, во-первых, то, что научные знания становятся неотъемлемым компонентом практически каждого занятого в процессе производства; во-вторых, то, что управление производством, технологическими процессами (особенно там, где действуют автоматические системы управления) возможно только на основе науки; в-третьих, включение научно-исследовательской и конструкторской деятельности как непосредственного звена в структуру производственного процесса. Производство, таким образом, все больше становится сферой практически-технологического применения науки. На основе научных достижений нередко возникают новые отрасли производства. Следовательно, наука — для того чтобы она действительно могла выполнять роль непосредственной производительной силы — должна опережать развитие производства. Научно-техническая революция охватывает ныне и науку, и технологию, и технику, а также систему организации труда и управления производством.

Наука способствует не только развитию техники как одного из основных элементов производительных сил. Главной производительной силой, как известно, является человек. Поэтому когда речь идет о превращении науки в непосредственную производительную силу, то имеются в виду не только технические и естественные науки, но в не меньшей мере и общественные, оказывающие непосредственное влияние на формирование и совершенствование всего духовного мира человека, что необходимо для его сознательного, творческого участия в сфере материального производства. Повышение технической грамотности человека требует совершенствования и его нравственного облика, который формируется во многом под влиянием всей совокупности общественных наук, и в первую очередь философии, а также духовной культуры в целом. Общественные науки призваны участвовать не только в формировании духовного мира человека, но также в самой организации производства — гармонизации межличностных отношений в трудовом коллективе, более эффективном учете возможностей человека в его взаимодействии с техническими системами и т. д.

Итак, современная научно-технический прогресс есть коренная перестройка в развитии производительных сил, а ее основные черты - превращение науки в ведущую силу производства, внедрение автоматического управления, изменение технологических методов производства и форм его организации. Таким образом, научно-технический прогресс затрагивает не только производственно-технологические, экономические процессы, но развивая человеческий фактор, ведет к изменениям в социальной сфере, ускоряет ритм самой жизни, изменяет характер и формы общения людей: она, кроме того выводит человечество на решение ряда актуальных проблем глобального социального масштаба: экологических, социально-генетических, проблем искусственного интеллекта и др. С конца XIX до середины XX веков в науке происходят радикальные изменения, связанные со становлением нового неклассического естествознания.

Таким образом, с появлением новых, технических систем обнаружился диалектический скачок, приведший к возникновению качественно новых условий работы - условий, при которых человек уже не мог даже при мобилизации всех своих возможностей успешно решать возложенные на него задачи.

Начало научно-технической революции было подготовлено выдающимися успехами естествознания в конце XIX - начале ХХ в. К ним относятся открытие сложного строения атома как системы частиц, а не неделимого целого; открытие радиоактивности и превращения элементов; создание теории относительности и квантовой механики; уяснение сущности химических связей, открытие изотопов, а затем и получение новых радиоактивных элементов, отсутствующих в природе.

Бурное развитие естественных наук продолжалось и в середине нашего века. Появились новые достижения в физике элементарных частиц, в изучении микромира; была создана кибернетика, получили развитие генетика, хромосомная теория.

Переворот в науке был сопряжен с переворотом в технике. Крупнейшие технические достижения конца XIX - начала ХХ в. - создание электрических машин, автомобиля, самолета, изобретение радио, граммофона. В середине ХХ века появляются электронные вычислительные машины, применение которых стало основой развития комплексной автоматизации производства и управления им; использование и освоение процессов деления ядра кладет начало атомной технике; развивается ракетная техника, начинается освоение космического пространства; рождается и получает широкое применение телевидение; создаются синтетические материалы с заранее заданными свойствами; успешно осуществляются в медицине пересадка органов животных и человека, другие сложнейшие операции.

С научно-технической революцией связан значительный рост промышленного производства и совершенствования системы управления им. В промышленности применяются все новые и новые технические достижения, усиливается взаимодействие между промышленностью и наукой, развивается процесс интенсификации производства, сокращаются сроки разработки и внедрения новых технических предложений. Растет потребность в высококвалифицированных кадрах во всех отраслях науки, техники и производства. НТП оказывает большое влияние на все стороны жизни общества.

Можно сделать вывод, что именно научно технический прогресс является базовым в развитии человека, как социального существа, а его плоды способны намного глубже понять мир, и сделать его качественно лучше.

Революция» в естествознании на рубеже XIX - XX вв. Общая характеристика эпистемологии квантовой и релятивистской физики. Принцип дополнительности и принцип относительности. Их мировоззренческое значение.

Третья научная революция охватывает период с конца 19в. До середины 20в. И характеризуется появлением неклассического естествознания и соответствующего ему типа рациональности. Революционные преобразования произошли сразу во многих науках: в физике были разработаны релятивистская и квантовая теории, в биологии – генетика, в химии – квантовая химия. В центр исследовательских программ выдвигается изучение объектов микромира. Особенности изучения микромира способствовали дальнейшей трансформации принципа тождества мышления и бытия, который является базовым для любого типа рациональности. Произошли изменения в понимании идеалов и норм научного знания.

Во-первых, мышление изучает не объект, как он есть сам по себе, а то, как явилось наблюдателю взаимодействие объекта с прибором. В качестве необходимого условия объективности объяснения в квантовой физике стало выдвигаться требование учитывать взаимодействие объекта с прибором, связь между знаниями об объекте и характером средств и операций деятельности ученого.

В классической физике идеал объяснения и описания предполагал характеристику объекта «самого по себе», без указания на средства его исследования, в силу слабого влияния средств наблюдения на характеристики изучаемого объекта, каковым был макрообъект. В квантово-релятивисткой физике, изучающий микрообъекты, объяснение и описание невозможны без фиксации средств наблюдения, так как имеет место сильное взаимодействие, влияющее на характеристики изучаемого объекта.

Во-вторых, так как любой эксперимент проводит исследователь. То проблема истины напрямую становится связанной с его деятельностью. Некоторые мыслители прокомментировали подобную ситуацию так: «Ученый задает природе вопросы и сам же на них отвечает». И.Кант в своей философии совершил «коперниканский» переворот в теории познания, обосновывая мысль о том, что субъект познания констатирует мир явлений, т.е. мир объектов научного познания. «Каждая наука констатирует свою реальность и изучает ее», - М.Хайдеггер.

В-третьих, принцип тождества мышления и бытия продолжал «размываться».

В-четвертых, в противовес идеалу единственно научной теории, «фотографирующей» исследуемые объекты, стала допускаться истинность нескольких отличающихся друг то друга теоретических описаний одного и того же объекта.

Квантовая механика заложила основы нового физического мировоззрения. Еще создатели квантовой механики (Бор, Борн, Гейзенберг, Шредингер) заметили черты разительного сходства квантомеханического описания микромира с некоторыми особенностями биологических, психологических и социальных явлений. Выражением естественной попытки понять, что дает квантовая механика для науки в целом, в чем состоит ее общность, и является известный принцип дополнительности.

Анализируя соотношения неопределенностей ( в значении координат и импульса –принцип неопределенности Гейзенберга), Бор выдвигает принцип дополнительности, согласно которому точки локализации микрообъекта в пространстве и времени и точное применение к нему динамических законов сохранения исключают друг друга.

Бор показал, что из-за соотношения неопределенностей корпускулярная и волновая модели описания поведения квантов объектов не входят в противоречие друг с другом, потому что никогда не предстают одновременно. В одном и том же эксперименте не представляется возможным одновременно проводить измерения координат и параметров, определяющих динамическую составляющую системы, например импульсов (количество движения). Если в одной экспериментальной ситуации проявляются корпускулярные свойства микрообъекта, то волновые свойства оказываются незаметными, т.е. в зависимости от постановки эксперимента микрообъект показывает либо свою корпускулярную природу, либо волновую, но не обе сразу. Эти две природы микрообъекта взаимо исключают друг друга и в то же время должны быть рассмотрены как дополняющие друг друга.

Был выдвинут тезис о наличии в природе некого всеобщего дуализма, обобщающего дуализм волны и частицы. Трудности прямого переноса квантовых понятий на другие науки очевидна. Понятия координат и импульса , угла и действия, времени и энергии являются чисто физическими.

Согласно Бору мы имеем 2 различные экспериментальные ситуации (опыт с 2 щелями) и говорить об электроне как об индивидуальной «себетождественной» частице вне зависимости от конкретной экспериментальной ситуации, в которой он проявляет свои свойства, не имеет физического смысла. Это составляет сформулированный Бором принцип физический целостности при описании объектов микромира.

Вплоть до 20 в. механическая картина мира ставила своей задачей сведение всех физических явлений к механическим. А развитие физики 20 в. распространило принцип относительности Галилея на все физические явления. ( суть принципа Галилея: Во всех инерциальных системах отчета все физические явления происходят одинаково).

Чрезвычайно интересно и поучительно само возникновение общей теории относительности (1905). Оно свидетельствует об одной достаточно общей закономерности развития естествознания, которая часто игнорируется в философских работах, Специальная теория относительности (СТО) была вызвана к жизни противоречиями между новым экспериментальным материалом и основными положениями классической физики. В создании теории Эйнштейн исходил из ранее разработанной специальной теории и из уже 300 лет известного физикам факта равенства инертной и гравитационной масс. Это последнее обстоятельство не получило объяснения в классической физике, его рассматривали как случайное совпадение. А Эйнштейн подвергает это равенство глубокому логическому анализу, он находит путь к обобщению СТО. В целом теория А.Эйнштейна основывалась на том, что в отличии от механики И.Ньютона пространство и время не абсолютны. Они органически связаны с материей и между собой. Когда А.Эйнштейна попросили выразить суть теории относительности по возможности в понятной фразе, он ответил: « Раньше полагали, что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы, теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы также пространство и время». Эта теория получила признание далеко не сразу. СТО была быстро принята лишь узким кругом физиков, а лишь после появления общей теории относительности, этот круг существенно расширился.

В 1924 году произошло крупное событие в истории физики: французский ученый Луи де Бройль выдвинул идею о волновых свойствах материи.  Подтверждение этих свойств материи было получено в результате наблюдения дифракции электрона (К. Дэвиссон и Л.Джермер). Экспериментально подтвержденная гипотеза Де Бройля превратилась в принципиальную основу, квантовой механики. У объектов микромира обнаружились такие свойства – корпускулярно-волновая двойственность, т.е. дуализм элементарных частиц. Движение микрочастиц в пространстве и времени отождествлять с механическим движением микрообъекта. Например, положение элементарной частицы в пространстве в каждый момент времени нельзя определять с помощью координат. Движение микрочастиц подчиняется законам квантовой механики.

Вывод: Все вышеприведенные революционные открытия перевернули ранее существующие взгляды на мир. Рождение и развитие атомной физики сокрушило механическую картину мира.