Естественнонаучные основы техники

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

103

ФИЛОСОФИЯ. ПСИХОЛОГИЯ. ПЕДАГОГИКА 2010. Вып. 1

УДК 1: 62 И.А. Гладков

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНИКИ

Техника рассматривается как искусственное образование, созданное по законам естествознания. Доказано, что техника является управляемым природным миром посредством инженерного искусства человеческого общества. Обозначено практическое значение научной работы в области естественных наук для процесса проектирования новых технических объектов.

Ключевые слова: техника, естествознание, философия техники, научное сообщество, технический прогресс.

Г оворить о природной составляющей всякого технического объекта на современных этапах развития такой отрасли философской науки, как философия техники, действительно следует. Естественнонаучное знание является некой точкой отсчета, истоком эволюционного пути развития техники. Триумф техники коренится в достижениях современных естественных наук. Техническая рациональность в существенной мере оказывается рациональностью, порожденной естественными науками.

Без понимания механизмов действия законов природы нельзя их применить в искусственно создаваемых механизмах технических объектов. Для того чтобы естественный закон начал действовать в искусственной среде, нужно знать, как он выполняется в природных условиях. Источниками знаний о законах природы являются естественные науки, в основном, такие как физика, химия, биология. Без знаний этих законов нет и технического прогресса, потому что замена человеческой силы силами природы составляет основной принцип «самодвижения» техники; закон всего её развития [2. С. 50].

Наука - это система исследовательской деятельности общества, направленная на производство новых знаний о природе, обществе и мышлении [3. С. 142] При помощи техники человек господствует над природой, используя при этом её же законы. Внутри технической системы как искусственно созданной среды действуют законы естественного мира, то есть, по сути, природной среды. Использование законов природы осуществляется за счет помещения их в специально подготовленные границы материального субстрата технического объекта. В пределах этих границ протекают такие же естественные процессы, но в искусственно созданных условиях. Практика показывает, что в развитии не только науки, но и техники, и производства громадную роль играет запас принципиально новых естественнонаучных идей, которые обеспечивают прорывы в любые области техники, поднимают производство на качественно новую ступень [13. С. 37]. Техника способствует достижениям науки, новые научные открытия выливаются в более совершенную техническую оснащенность.

Человечество обязано своим могуществом способности творчески мыслить и умению поставить себе на службу энергетический потенциал природы [10. С. 250].

Каждый технический объект выполняет свое предназначение на основании законов природы, открытием и изучением которых занимаются естественные науки, такие как физика, биология и химия. Комбинирование физических, химических, биологических и других процессов между собой, являющихся естественными, с последующим помещением их в определенную искусственную оболочку и дальнейшим управлением ими, порождает технический объект и как сопутствующее ему - явление технологии. Техника выступает как средство целенаправленного использования сил, явлений и законов природы [7. С. 45]. Технология - это способ осуществления техникой своей функциональной предназначенности.

На протяжении всей своей истории человечество стремится подчинить природные силы и направить их на служение своим целям, наделяя их определенной функцией, дабы с их помощью сделать то, чего без них он совершить не может. Современная техника есть воплощение накопленных человечеством знаний в борьбе за покорение сил природы, за господство над ними. Человек создает новую природу по старым формулам. Рассматривая технику, необходимо учитывать её природную основу, образуемую материальным субстратом технических систем и используемыми в них процессами [8. С. 33].

На базе законов природы техника функционирует, обнажая свое подлинное содержание, поэтому любой технический объект - это какая-то определенная часть природы или совокупность частей.

Техника - совокупность искусственно создаваемых, совершенствуемых и используемых людьми материальных систем, основанных на целенаправленном применении материалов, процессов и законов природы. Они обладают элементами и структурой, которые необходимы для того, чтобы эти системы могли функционировать в качестве материальных средств целесообразной (прежде всего трудовой и особенно производственной) деятельности людей, их активного общественного существования, активного воздействия на природу [8. С. 50]. По сути техника как система являет собой структурированный состав, скрепленный природными законами, на основании которых человечество, контролирующее эту систему, активно на природу воздействует.

Техника - это знание, ценность и творчество. Её черты оригинальны, и мы включаем их исследование в область науки и философии. Техника - культурная ценность. Техника - важный фактор цивилизации. Буквально техника увеличивает человеческую физическую силу и интеллектуальные качества. Это и есть два фактора культуры и цивилизации [21. Р. 266].

Идею для создания технического объекта можно обнаружить, исходя из наблюдений за состоянием окружающей среды. Дело в том, что Природа является единой технической базой, которая выступает для техники неким прообразом. К. Маркс говорил о том, что вся история человечества - это история его деятельности. Продукты деятельности накапливаются в самой природе, и она выполняет функцию хранения человеческого опыта. Не только идеи прошлого и настоящего времени хранит природа, но и будущего. Это касается и технических идей.

За счёт постоянного повторения в истории коллективно унаследованных образов, форм, происходит усиление авторитета разума. Эти формы являются результатом интеллектуальных процессов, которые отображены в образах (Аристотель называет это фантазией), в целом эти образы не что иное, как изображение или имитация воспринимаемой истины, воспринимаемой реально. Существует внутренняя диалектика очевидных (объекты, постигаемые ощущением, чувством) и неочевидных (идеи или формы, постигаемые разумом) образов. Образ действует как символ, когда он поддерживает, очевидно, идею. Идея или форма не есть концепция, скорее, она очень концептуальный объект. Она различно выражена в риторике и в проявленных искусствах. И риторика, и искусства обеспечивают и вызывают образы и слова, но только проявленные искусства действительно делают образы [22. Р. 238]. Идеи могут быть отображены как теоретически - в словах, так и практически - в материальных предметах. Техника - плоть идеи.

Человек, развивая материальное производство, нарушает естественные связи природных объектов, заменяет их новыми, не встречающимися в природе, создает таким образом «вторую объективную реальность» [17. С. 3]. Именно наука работает с множеством идей. Конечным пунктом эволюции идей, контролируемой человеком, может стать техника. Что делает наука? Она обеспечивает связь хаоса с конкретными вопросами [19. Р. 16].

В целом перспективы технического прогресса состоят в том, чтобы превратить естественные биологические процессы в искусственные процессы и овладеть тайнами созидательных процессов живых организмов. Техника есть искусство вызывать намеченные полезные явления природы, пользуясь известными свойствами природных тел [4. С. 64]. Нечто искусственное ничем не хуже естественного, если оно совершается по реальным естественным законам. Именно в этом заключена тайна компенсаторной функции техники.

Рассмотрение с точки зрения философии техники физических, химических и биологических процессов предложено ниже. Эти процессы копируются с естественной среды в научноисследовательских организациях, которые продуцируют необходимые знания для инженеров. Роль научной работы в области фундаментальных наук о природе в процессе создания техники достаточно значительна. Необходимо раскрыть значение естественных наук в создании новой техники.

Значение физики в создании новой техники

Слово «физика» древнегреческого происхождения. Оно появилось в сочинениях ученого-энциклопедиста Аристотеля, жившего в IV в. до н.э. и в переводе на русский язык означает «природа» (от гр. рку8у8 - природа). В русский язык термин «физика» был введен великим ученым-энциклопедистом, основоположником материалистической философии в России М.В. Ломоносовым (1711-1765).

Физика - фундамент современного естествознания. Она имеет большое значение для теории познания, формирования научного мировоззрения, а также для развития других наук и различных областей техники. Физика - наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойство и строение материи и законы её движения. Главная цель этой науки - выявить и объяснить законы природы, которыми определяются все физические явления [12. С. 4]. Без преувеличения можно сказать, что не существует технических устройств или каких-либо приборов, или современных технологий, при создании которых не использовались бы знания физики.

Физика делает акцент именно на вещественную компоненту техники. Физика изучает свойства и строение материи, и это немаловажно для технического проектирования, так как оно начинается с подбора вещества, из которого будут состоять компоненты технической системы. Физики определяют, из чего состоит материал и какими свойствами он обладает. Инженеру знания физической науки необходимы для грамотного проектирования технического объекта. Вещество - это основа материального тела, которым техника также является. Опытный изобретатель обязательно учитывает состояние вещества, которое он намерен заложить в свой проект, потому что это состояние определяет свойства самого вещества.

Обязательно берётся во внимание энергетическая компонента технического объекта. Известно, что разные виды техники могут работать на определённых видах энергии, к примеру, таких как тепловая, электрическая, атомная. Какой тип энергии будет обеспечивать функционирование техники, также решает инженер. Изучением природных энергий занимается раздел физики, называемый термодинамикой.

Кроме этого, инженер при создании плана будущего технического объекта учитывает так называемую электрическую компоненту. Он выясняет отношение того или иного материала к электричеству. По электрическим свойствам выделяются две группы веществ: проводники и диэлектрики. Проводники характеризуются наличием электрических разрядов, которые могут свободно перемещаться, а диэлектрики отсутствием таковых. В физике проблемам электричества посвящен такой раздел, как электродинамика.

При создании некоторых компонентов технической системы невозможно обойтись без учёта оптической компоненты техники. Оптика (от греческого ор1»8 - зрительный) - раздел физики, в котором изучаются вопросы о природе света, закономерностях световых явлений, а также процессы взаимодействия с веществом. Часто в технических устройствах с автоматическим управлением используется некий фотоэлемент, работающий по законам оптики.

Физика имеет огромное практическое значение; на основе фундаментальных физических теорий развиваются современная техника и вместе с ней производительные силы человеческого общества. Вся современная техника основана на широком применении результатов исследований в физике. Физику поэтому считают основой техники, подчёркивая, что физика сегодня - это техника завтра [12. С. 9].

Обращение физиков к философскому наследию давних эпох - примета нынешнего века. Уже В. Гейзенберг отмечал, что интерпретация квантовой механики возвращает исследователя в мир платоновских идей [11. С. 73].

Физические законы (такие, например, как законы сохранения), выводы, следствия из физических теорий имеют глубокий философский смысл [6. С. 7].

Разведение по двум противоположным полюсам так называемых лириков и физиков в настоящее время становится всё менее актуальным. Движение, направленное на взаимное проникновение друг в друга гуманитарного знания и знания естественных наук набирает высокие темпы в современную эпоху.

Будущее развитие физики немыслимо без восстановления исследовательского авторитета и научного статуса минувших культур. Взгляд назад, в те времена, когда физика и философия ещё не противопоставлялись друг другу как два конкурирующих способа познания, а жили, что называется, душа в душу, открывает путь движения современной науки [1. С. 73, 74].

Достижения физической науки в настоящем - это прогресс техники в будущем. Физика как естественная наука не должна идти в отрыве от философии, так как в противном случае объективная картина мира ей будет недоступна. Философия, в свою очередь, может черпать из физики новые категории и объекты для философского анализа. Физика доказывает материалистическую природу техни-

ки. Физическое знание определяет четыре важнейших компоненты технического объекта, составляющих его материальный остов, каркас, скелет, субстрат, в целом материальное тело.

Итак, материальными компонентами техники являются: вещественная компонента, энергетическая компонента, электрическая компонента и оптическая компонента. И так как физика по большей части изучает свойства и строение материи (включая электромагнитные поля и свет), то и к технике она имеет прямое отношение. Техника - суть материальное создание физики или овеществлённая сила физического знания.

Значение химии в создании новой техники

Знания в области химической науки также способны обретать свое воплощение в технике. Химия - наука о свойствах и состояниях атомов и молекул и их превращениях в газах, жидкостях и твердых телах [18. С. 3]. Знания из области химической науки требуются инженеру в процессе проектирования техники, особенно новых образцов.

Философу техники надлежит изучать теоретическую часть этой науки в целях построения единой теоретической концепции техники - технономии (греч: 1еекпе - ремесло, nomos - закон).

Итак, химия - это наука о веществах и их превращениях. Развитие современного естествознания выдвинуло немало проблем, решение которых невозможно без их глубокого философского анализа. Химия также определяет материальное начало техники и как современная наука тесно сплелась с физикой и биологией. Химия занимается изучением всех существующих веществ, в особенности их способности превращаться друг в друга и взаимодействовать между собой. Естественно, это важно для технической рациональности и грамотного проектирования.

Современная химия включает в себя чрезвычайно обширную область человеческих знаний. Их практическая реализация играет первостепенную роль в процессе научно-технического совершенствования современной цивилизации, оказывая возрастающее воздействие на ускорение научнотехнического прогресса [5. С. 10].

Химические реакции протекают как в живых организмах (биологических видах), так и в искусственно создаваемых средах (технике). Химия имеет дело с великим множеством веществ и элементов, поэтому химия - основа материального производства различных вещей, в том числе и техники. Значительное большинство существующих ныне производств используют химические превращения веществ, а производства, основанные на физических и биологических процессах, так или иначе зависимы от них [5. С. 10].

Дальнейшего развития философии техники без обращения взгляда философов в сторону естественных наук быть не может. Это необходимо осознать. Дело в том, что философия имеет дело со второй реальностью, созданной наукой, то есть в случае познания закономерностей живых систем - с «биологической реальностью», которая изменяется по мере развития науки о жизни [16. С. 38]. По аналогии можно сказать, что философия в случае познания неживых материальных систем имеет дело с «физической реальностью», в случае познания многообразия вещественных систем и их превращений друг в друга - с «химической реальностью» и т.д.

Значение биологии в создании новой техники

Одной из фундаментальных наук о природе является биология - наука, изучающая живые системы в целом и, в частности, её живые компоненты. Особое внимание следует уделить важнейшему и наиболее сложному разделу биологии - генетике. Как говорит Д.А. Микитенко, «генетика в настоящее время выполняет в области наук о живой природе такую же роль, какую физика уже давно выполняет в области наук о неживой природе» [9. С. 151].

Генетика - самый подходящий раздел из всех остальных разделов биологической науки для осуществления инженерного творчества, проектирования и реализации оформления замысла по преобразованию готового природного материала в некоторое искусственное образование. Исходный биологический естественный продукт есть живой организм, подвергающийся изменениям со стороны инженера. После чего он превращается в некий артефакт, не теряющий своей естественности. Получается, что неестественность оказывается укоренённой в самом естестве естества, и в этой неестественности таится естественное [15. С. 27].

Инженерная деятельность, имеющая своим объектом живой организм, называется биологической или, более конкретно, генетической. Термин «генетическая инженерия» известен практически каждому исследователю независимо от того, в какой области науки он работает. Философский подход к сущности генетической инженерии так же необходим, так как эта область биологической науки может служить предметом анализа философии техники. Разумеется, что конструированием организмов с заданными заранее свойствами занимается не кто иной, как инженер. Исходя из знаний в области биологической науки, инженер-биолог, генетик, замышляет то, что он желает получить в результате своей деятельности. Он начинает проектировать, отталкиваясь первоначально от собственного замысла. Замысел не может возникнуть на пустом месте. Он зарождается из знаний преимущественно базовых естественных наук. Идеи генной инженерии почерпнуты из природных молекулярногенетических явлений, связанных с перемещением отдельных генов, их групп или сегментов. Эти явления могут быть отнесены к природной генетической инженерии. Они встречаются в природе на разных иерархических уровнях [11. С. 10].

Попытка контролировать произвольные генетические комбинации, происходящие в естественных условиях, вылилась в формирование целой биологической технологии, которая способна создавать искусственные живые организмы посредством специальных методик и аппаратов. Генетическая инженерия революционизировала биотехнологию и дала мощный импульс для её дальнейшего развития. Генетическая инженерия - это одно из направлений биотехнологии.

Современное представление о биологии включает, с одной стороны, сугубо технологический аспект, а именно промышленную применимость биологических процессов и аспектов в производственных целях, с другой стороны, биотехнология воспринимается как самостоятельная наука, занимающаяся проблемами направленного биосинтеза. В наиболее общем виде современный взгляд на биотехнологию можно определить как технологический прием получения модифицированных биообъектов в целях придания им новых свойств и/или способности производить новые вещества [14. С. 7].

Здесь именно нечто естественное вживляется в нечто иное естественное, но искусственным путем, поэтому в модифицированном биообъекте есть частица техники. В настоящее время биотехнология как самостоятельная научная дисциплина прочно утвердилась на стыке биологических, химических, физических и технических наук. Философу техники надлежит иметь общее представление о сущности биотехнологии, дабы полноценно осуществлять свою деятельность и обладать широким кругозором касательно технической сферы в целом.

Современные исследования в области естествознания не обходятся без приобщения к практике информационных технологий, компьютерной техники и тесно связанной с ней микроэлектроники. В XXI в. электронные машины необходимы естествоиспытателю при осуществлении научной деятельности. Искусственный интеллект может быть описан по-разному: как проект создания работающих вычислительных моделей человеческого разума, как создание артефактов с компьютерной основой, что производит обычно впечатление вещей, включённых в обеспечение человеческого интеллекта, или с практической стороны - просто направление в технике, которая даёт возможность моделировать человеческое познание [20. Р. 210]. Научный поиск всех естественных наук сейчас связан с компьютером, таким образом нечто неестественное вмешивается в естественные процессы и опыты.

В целом философия имеет дело с естественной реальностью, как и науки о природе, а в дальнейшем и с техникой как отражением законов природы. Философия и естествознание изучают не только объективную натуральную Природу, но также искусственный мир технических объектов из неё выделенных, поэтому в технике философия и естествознание становятся единым целым.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю доктору философских наук, профессору Л.А. Зеленову и всем работникам кафедры философии и политологии Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета за оказание помощи в работе над статьей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрашкин А. А. Физика: Назад в будущее // Феномен науки в XX веке: материалы межвуз. науч. конф.

Н. Новгород: Изд-во Нижегород. ун-та, 1999.

2. Волков Г.Н. Социология науки. Социологические очерки научно-технической деятельности. М.: Политиздат, 1968. 328 с.

3. Волков Г.Н. Истоки и горизонты прогресса. Социологические проблемы развития науки и техники. М.: Политиздат, 1976. 335 с.

4. Горохов В.Г. Пётр Климентьевич Энгельмейер. Инженер-механик, философ техники. 1855-1941. М.: Наука, 1997. 223 с.

5. Данцев А. А. Философия и химия (проблемы формирования химических понятий): учебник / Ростов-н/Д.: Изд-во Ростов. ун-та, 1991. 112 с.

6. Дмитриева А.Ф. Физика: учебник для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. М.: Изд. центр «Академия», 2005. 464 с.

7. Мелещенко Ю.С. Человек, общество и техника. Л.: Лениздат, 1964. С. 45.

8. Мелещенко Ю.С. Техника и закономерности её развития. Л.: Лениздат, 1970. С. 33-50.

9. Микитенко Д.А. Взаимодействие генетики с другими науками: философско-методологический анализ. Киев: Наук. думка, 1987. 164 с.

10. Петров К.М. Экология человека и культура: учебник. СПб: Химиздат, 2000. 384 с.

11. Рыбчин В.Н. Основы генетической инженерии: учеб. пособие для вузов. Минск: Высш. шк., 1986. 186 с.

12. Самойленко П.И. Физика (для нетехнических специальностей): учебник для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. М.: Изд. центр «Академия», 2006. 400 с.

13. Селезнёв А.М. Научный потенциал современного общества: методология исследования. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. 144 с.

14. Скурко Е.В. Генно-инженерные биотехнологии. Вопросы правового и экономического регулирования. М.: Ось-89, 2007. 176 с.

15. Спирин В.А., Щуров В.А. Естественный язык и язык техники: пустая аналогия или сущностное родство // Феномен науки в XX веке: Материалы межвуз. науч. конф. Н. Новгород: Изд-во Нижегород. ун-та, 1999. С. 27.

16. Фролов И.Т. Философия и история генетики - поиски и дискуссии. М.: Наука, 1988. 416 с.

17. Шеменев Г.Н. Философия и технические науки. М.: Высш. шк., 1979. С. 3.

18. Яблоков В. А., Монич Т.П., Яблокова Н.В. Химия-9: учеб. пособие. Н. Новгород: Нижегород. гуманитарный

центр, 2000. 278 с.

19. Khalfa. J. An introduction to the philosophy of Gilles Deleuze. London; New York: Continuum, 1999. 211p.

20. Robinson B. Review of book by Alison Adam Artificial Knowing: Gender and the Thinking Machine // Mind, Culture and Activity (An International Journal). New Jersey; London, 2001.Vol. 8, №2.

21. Vianu T. Studii de filosofia culturii (Studies of Philosophy of Culture). Bucuresti: Editura Eminescu, 1983.

22. Younes S. Constructing Architectural Theory // Philosophy (The Journal of the Royal Institute of Philosophy). Cambridge: University press, 2003. Vol. 78, № 304.

Поступила в редакцию 11.01.10

I.A. Gladkov, postgraduate student

Natural-science essential principles of technique

Technique is artificial formation, creating with lows of natural science. The engineering of society of people operates of

the world of technique. There is very important significance at natural-science practice for engineering process of technical things. This article tackles all these philosophical problems.

Keywords: technology, science, philosophy of technology, the scientific community, technical progress.

Гладков Иван Андреевич, аспирант

ГОУВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет».

603950, Россия, г. Н. Новгород, ул. Ильинская, д. 65.

E-mail: Gliv@inbox.ru