Основные этапы и закономерности развития техники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Глава 1. Основные этапы развития техники

1.1 Первый этап

1.2 Второй этап

1.3 Третий этап

1.4 Четвертый этап

1.5 Пятый этап

1.6 Шестой этап

1.7 Настоящее научно-технического прогресса

Глава 2. Закономерности развития техники

2.1 Основные законы развития техники

2.2 Закономерности развития техники

Список литературы

.

Глава 1. Основные этапы развития техники

1.1 Первый этап

Первым этапом развития техники является этап пратехники. Этот этап начинается с эпохи каменного века, когда техника была орудием убийства и обработки (копье, бумеранг, каменный топор, игла, шило) и эпохи неолитической революции, когда появляется агротехника, транспорт и гидротехнические сооружения, а также простейшие механические приспособления (рычаг, клин, ворот, блок, колесо).

Если человек рассматривать как "животное, делающее орудия", зачатки "пратехники" обусловлены антопогенезом. Генезис и становление технического знания обусловлен зарождающейся и развивающейся предметно-практической деятельностью человека, когда "первочеловек" в процессе антопогенеза переходил от стадии случайного использования природных предметов к постепенному их приспособлению и совершенствованию для повышения эффективности своей деятельности. При этом прослеживается тенденция всё более активного использования предметов и процессов естественной природы.

Элементы донаучного технического знания обнаруживаются на самых ранних этапах антропогенеза. Считается, что генезис элементов технического знания связан со становлением и развитием первичных форм общества. Практический опыт, накапливаемый обществом в процессе антропогенеза, и был положен в основу "пранауки".

Огромные достижения в области техники были достигнуты в странах Древнего Востока. Древневосточные "пранаучные" ("пратехнические") знания имели прикладной характер. Это было преимущественно рецептурно-инструктивное знание. Древние технологии носили магический и сакральный характер, постепенно получающий выражение в знаковых системах. Это была "божественная мудрость", которой владел служитель Бога (царь, жрец или писец).

К наиболее известным пратехническим знаниям можно отнести изобретения Древнего Китая. К древнекитайским техническим изобретениям принадлежат: водяная мельница, машина-насос, поднимающая воду на поверхность земли, первый в мире сейсмограф. Китайцы первыми открыли чудесные свойства магнита и изготовили первый магнитный компас, который использовали в самых будничных делах: по нему ориентировали новые улицы в городах, выравнивали фасады домов и гробниц, входы в которые должны были быть ориентированы строго на восток. В навигационном деле и астрономических наблюдениях компас стали применять значительно позже. Китайцам принадлежит приоритет в применении для лучшего управления лошадью шпор, которые в кавалерийской атаке были просто незаменимы. Почти за 2 тысячи лет до европейцев китайцы освоили технику плавки железа: в захоронениях 4 века до нашей эры найдено железное оружие и железная утварь. Более чем за тысячу лет до европейцев китайцы широко использовали тачку.

Древнегреческая пранаука ("пратехника") уже характеризуется доминантой теоретического (спекулятивного) уровня анализа реальности, у нее отсутствует прикладная направленность. Более того, практические сферы деятельности не увязывались непосредственно с развитием науки. В это время начинает формироваться представление о технике, как искусстве изготовления вещей, но внимание уделялось не столько развитию технического знания, сколько "достоверному знанию". В этот период сравнительно высокого уровня развития получила техника (в сфере строительства, металлургий, ремесленного производства, кораблестроения и др.). Соответствующие технические объекты требовали, как очевидно, расчётов; планов, схем и т.п.

Техническое знание античной эпохи опиралось преимущественно на практический опыт, метод проб и ошибок, сложившиеся многовековые традиции. Но древнегреческие философы и ученые не замыкались в рамках умозрительного знания (Пифагор известен своими работами по приложению математики к исследованиям природных закономерностей, Архимед оставил теоретические работы, обосновывающие создание технических объектов).

Архимед (287-212 до н.э.) - великий ученый периода эллинизма, зверски убитый солдатом, к которому он обратился с просьбой "Не трогай моих чертежей!". Цицерон реставрировал памятник на могиле Архимеда в знак своего преклонения перед ученым и на могильной плите Архимеда велел изобразить сферу, вписанную в цилиндр, как символ его открытий; до сих пор его могила является предметом паломничества. Самый гениальный из греческих ученых, Архимед написал много работ: "О сфере и цилиндре", "Об измерении круга", "О квадратуре параболы", "О конусах и сфероидах" и др. В работе "О методе" Архимед отметил, что он пользуется индуктивными и интуитивными методами. Архимед заложил основы гидростатики, сформулировал ее знаменитый закон - объем вытолкнутой жидкости равен объему погруженного тела. Архимед открыл законы рычага. Он внес новшество в графическую арифметику - систему выражения сверхбольших чисел. Архимед изобрел: баллистические орудия для защиты Сиракуз, приспособления для перевозки грузов, во время осады Сиракуз придумал зажигательные стекла, сконструировал планетарии, открыл специфический вес (относительно объема). Несмотря на все инженерные изобретения, Архимед, прежде всего, был и остается крупным математиком-теоретиком, физиком, арифметиком и геометром. Он разработал методы определения площадей поверхности и объемов различных геометрических фигур и тел, создал формулу исчисления длины окружности, знал принципы дифференциального исчисления, благодаря своему сочинению "начала механики" он стал основоположником теоретической механики.

Античность элементы научно-технического знания получала с Востока, но одновременно эффективно развивала их в рамках своей цивилизации. Именно в условиях античной культуры решались не только сложные технико-технологические задачи, но и возникли первые элементы научно-технического знания.

В период Средневековья становление и разделение ремесленного производства требовало совершенствования технико-технологических форм деятельности (в сфере обработки дерева, метала, в ткачестве и др.), поэтому в этот период закладывались научные и технико-технологические основания грядущей промышленной революции.

К техническим достижениям средневековья относятся: водяная и ветряная мельницы, компас, порох, очки, бумага, механические часы. В водяных мельницах и водяных двигателях, описанных еще Ветрувием, в средние века использовалось зубчатое зацепление пальцевого типа и коленчатый рычаг. Изготовления ветряных мельниц требовало высокой квалификации мастеров в кузнечном деле, знаний гидравлики и аэродинамики. Первые часы появились на башне Вестминстерского аббатства в 1288 г. (позже часы стали использовать в Германских государствах, Франции, Италии, Чехии и др.). Главной задачей при создании часового механизма было обеспечение точности хода или постоянства скорости вращения зубчатых колес, для чего необходимо соединить математику, механику, астрономию в решении практической задачи измерения времени. Применять компас (изобретенный в Китае в 1-3 вв.) европейцы начали с 12 в., для чего необходимо было теоретическое описание магнита, которое впервые предложено Пьером де Марикуром. Компас стал первой действующей научной моделью, на основе которой развивалось учение о притяжении, вплоть до теории Ньютона. Порох (открытый в Китае и использовавшийся уже в 6 веке при изготовлении фейерверков и ракет) в военном деле важную роль с 14 века после изобретения пушки, после чего появились ружья и мушкеты. Эти изобретения открыли большой простор для научных исследований процессов горения, взрыва и вопросов баллистики. Бумага (изобретенная в Китае во 2 веке) попала в Европу в 12 веке через арабов, где ее производство началось в Испании сначала их хлопка, затем из тряпья и отходов текстильного производства. Предшественницей книгопечатания была ксилография - гравирование на дереве. По гравюрам на дереве можно было тиражировать печатные тексты. Китайские же мастера изобрели подвижный шрифт в начале 11 в. В Европе книгопечатание возникло в 40-х годах 15века. Первая славянская типография была основана в Кракове в 1491 г. Первая русская печатная книга "Апостол" напечатана в 1564 г. в Москве. Роль книгопечатания в научном прогрессе и распределении знаний трудно переоценить. Очки были изобретены в Италии по одним сведениям в 1299г Сильвио Армати, по другим - не ранее 1350 г. Существует мнение, что успехи просвещения в эпоху Возрождения были достигнуты во многом благодаря изобретению очков.

В эпоху возрождения и Нового времени на основе динамики Г. Галилея и математической физики И. Ньютона формируются предпосылки создания сравнительно целостной системы естественнонаучного и технико-технологичного Знания. На базе взаимосвязи экспериментальных и теоретических разработок создаются элементы технознания.

1.2 Второй этап

технический знание генезис промышленный

Второй этап развития техники начинается с промышленной революции конца 18-начала 19 вв.- создание первой паровой машины и универсальных прядильных станков, что ознаменовало закат ремесленного производства и переход к промышленной экономике (машинному производству).

Если первое осознание самостоятельной роли техники относится к античности, где было введено и обсуждалось понятие "технэ", то следующее - к Новому времени (формирование представлений об инженерии), но основной этап падает на конец 19-начало 20 столетия, когда были созданы технические науки и особая рефлексия техники - философия техники.

Любая техника во все исторические периоды была основана на использовании сил природы. Но только в Новое время человек стал рассматривать природу как автономный, практически бесконечный источник природных материалов, сил, энергий, процессов, научился описывать в науке все подобные естественные феномены и ставить их на службу человеку. Хотя сооружения античной техники тоже частично рассчитывались и при их создании иногда использовались научные знания, все же главным был опыт, а творчеств техников мыслилось не как создание "новой природы" (о чем писал Ф. Бекон), а всего лишь как искусственная реализация заложенных в мироздании вечных изменений и превращений разных "фюсис" (природ). Все, что можно было - уже было сотворено, человеческая деятельность только выводила из скрытого состояния те или иные конкретные творения.

В этом смысле техническое творчество и в древнем мире, и в античности, и в средние века было именно хитростью, непонятно почему получавшимся творением вещей и машин (на самом деле творить мог только Бог). В новое время техническое творчество - сознательный расчет сил (процессов, энергий) природы, сознательное приспособление их нужд и деятельности человека. В инженерии техника создается на основе знаний естественных наук и технических знаний. Основные деятельности этого периода - изобретение и инженерное конструирование. Оба эти вида инженерной деятельности предполагают естественнонаучную и техническую рациональность.

В рамках промышленной революции 18в. происходит реальное формирование первых наук технического цикла.

1.3 Третий этап

Третий этап развития техники связан с созданием электрических машин и способов генерации в конце 19 в. (появляется двигатель внутреннего сгорания, что позволило создать новый класс компактных машин, в том числе автомобилей, судов и т.д.);

1.4 Четвертый этап

Четвертый этап развития техники - это этап становления развитие радиотехники и радиоэлектроники в 20 века - создание вычислительной техники, выход в космос.

1.5 Пятый этап

Пятый этап - этап автоматизации производства в середине 20 веке - создание вычислительной техники, выход в космос.

1.6 Шестой этап

Шестой этап развития техники - этап внедрения био- и нанотехнологий в конце 20-21 вв., которые могут привести к очередной революции во многих областях деятельности человека.

1.7 Настоящее научно-технического прогресса

Темпы развития техники на современном этапе ее существования настолько ускоряются, что направленность, а, стало быть, и последствия этого развития чаще всего становятся непредсказуемыми. В связи с этим современный научно-технический прогресс приобретает в целом более угрожающий характер по отношению к человеку и вообще к существованию жизни на нашей планете. Дело здесь усугубляется еще и тем, что научно-техническое развитие в условиях свободного капиталистического предпринимательства фактически ничем, кроме рынка, не регулируется и, по большому счету, никем не контролируется. Поэтому можно определенно сказать, что при капиталистической системе хозяйствования на самом деле действует так называемый технологический императив, согласно которому допускается производство всего того, что технически возможно производить. И, пожалуй, единственно действенное ограничение, налагаемое данной системой на этот императив - это интересы бизнеса (рынка) и потребность капитала в развитии. И в самом деле, если на тот или иной технический проект или техническую разработку появится здесь рыночный спрос, если они выгодны бизнесу, то они непременно и, невзирая ни на что, тут же реализуются. Однако об этом подавляющее большинство западных исследователей по философии техники предпочитают не распространяться. Они прямо игнорируют, как увидим в дальнейшем, данный важнейший аспект механизма функционирования и развития современной науки и техники, выявляющий собой одну из основных причин негативных последствий научно-технического прогресса, превращаясь, тем самым, в сознательных или бессознательных апологетов современного капитализма. В заключение следует заметить, что научно-технический прогресс на современном информационном этапе своего развертывания уже привел к таким серьезным и масштабным, грозящим стать необратимыми, негативным изменениям среды обитания человека (загрязнению среды, невосполнимому истощению природных ресурсов и т.д.), которые не идут ни в какое сравнение с суммарным негативным воздействием на данную среду, оказанным человеческой деятельностью на протяжении всех предыдущих этапов развития техники вместе взятых. И действительно, отношение человека к природе никогда не было таким хищническим, а следовательно, и столь губительным для этой последней, каким оно стало на этапе информационной техники. В свете этих фактов можно со всей определенностью и ответственностью заявить, что если человечество сегодня не найдет в себе мужества кардинальным образом изменить условия своего существования и взять под жесткий контроль свое дальнейшее научно-техническое развитие, то его, как и все живое на нашей планете, ждет неминуемая гибель.

Глава 2. Закономерности развития техники

2.1 Основные законы развития техники

При изучении закономерностей развития науки и техники необходимо иметь четкое представление о самом понятии "закон". Закон - это внутренняя существенная связь явлений, обусловливающая их необходимое развитие. Законы природы - это объективные (т.е. существующие независимо от человека) существенные и необходимые, общие или всеобщие связи между предметами, явлениями, системами и их сторонами. Взаимосвязаны могут быть не только предметы, но и их особенности. Объективность заключается в том, что она существует реально, независимо от людей, которые должны ее познать. Особенность законов природы заключается в том, что в одинаковых условиях связи между ними проявляются одинаково. Если явления в истории общества повторяются, значит, мы должны понимать, что существуют абсолютные и относительные истины. Человек, постигая относительную истину, все время приближается к истине абсолютной.

Законы развития техники зависят от исторического времени смены моделей и поколений технических систем отражают и определяют для отдельных сходных технических систем. Каждый из законов описывает какую-либо конкретную тенденцию развития и показывает, как е использовать при прогнозировании развития, создании новых и совершенствовании имеющихся тех. систем.

Можно выделить следующие законы развития технических систем:

1. Закон стадийного развития техники - всеобщий закон развития технических систем, с помощью которого осуществляется обработка материального предмета труда. При обработке любого материального предмета труда реализуются четыре фундаментальных функций:

А) технологическая - связанная непосредственно с изменением материального предмета труда;

Б) энергетическая - связанная с обеспечением энергией процесса обработки предмета труда;

В) функция управления процессом обработки и подачи энергии;

Г) функция планирования количества и качества производимой продукции.

Суть закона: развитие технических систем происходит при последовательной передаче новым поколениям технических систем выполнения фундаментальных функций. Данный закон отражает не только развитие отдельных технических систем, но и техники в целом, а вместе с ней и человеческой цивилизации. Переход на очередную стадию происходит, во-первых, при исчерпании физических или умственных возможностей человека по определенному актуальному критерию эффективности - чаще всего производительности труда. Во-вторых, при изменении внешних факторов.

2. Закон прогрессивной эволюции технических систем - это всеобщий закон развития техники, суть которого заключается в том, что в технических системах, выполняющих определенные технические функции, переход к новым моделям и поколениям технических систем вызван необходимостью устранения в используемых технических системах выявленных недостатков и дефектов, а также противоречий, что обычно связано с улучшением критериев эффективности и происходит при наличии необходимых и достаточных внешних факторов. При этом имеет место определенная логика изменения структуры технической системы, основывающаяся на принципе получения необходимого эффекта при минимальных изменениях структуры, что обычно связано и с меньшими изменениями технологии изготовления технических систем.

3. Закон противоречий в развитии - описывает возникновение, обострение и разрешение противоречий в процессе развития тех. системы.

4. Закон повышения степени идеальности - описывает развитие технической системы как повышение степени ее идеальности.

5. Закон перехода на микроуровень и к использованию полей - описывает тенденцию все большего использования глубинных уровней строения материи и различных полей при развитии технических систем.

6. Закон повышения динамичности и управляемости - описывает повышение в процессе развития технической системы их способности к целенаправленным изменениям, обеспечивающим возможность их адаптации к меняющимся требованиям к технической системе со стороны человека, других систем, внешней среды и переход систем к самоуправлению и самоорганизации.

7. Закон повышения полноты технической системы - описывает тенденцию ко все более полному выполнению технической системой функций, ранее выполнявшихся другими техническими системами, внешней средой или человеком, сопровождающуюся поэтапным вытеснением человека из технического процесса.

8. Закон развертывания-свертывания - описывает повышение идеальности технической системы путем развертывания-увеличения количества и качества выполняемых функций за счет усложнения и свертывания-упрощения технической системы при сохранении или увеличении количества и качества выполняемых полезных функций.

9. Закон согласования-рассогласования - описывает развитие технической системы с позиций, исключающих:

А) последовательное согласование технической системы чс другими системами, обеспечивающее наилучшее прохождение необходимых потоков энергии, вещества, информации;

Б) рассогласование, обеспечивающее уменьшение и прекращение прохождения ненужных потоков;

В) сдвиг согласования, обеспечивающий отбор части полезного или вредного потока для выполнения дополнительных, полезных функций и др.

2.2 Закономерности развития техники

Понятие закономерности - более широкое и представляет собой как бы совокупность законов, один из которых является ведущим. Этот процесс, который отражает действия законов природы. Поэтому противопоставить закон и закономерность нельзя.

Существует ряд закономерностей развития техники, которые отображают типичные ситуации проявления закона прогрессивной эволюции технических систем:

А) закономерность сохранения старых структур; закономерность возврата к старым структурам технических систем;

Б) закономерность дифференциации и специализации техники; закономерности изменения критериев эффективности;

В) закономерность удешевления единицы полезного эффекта; частные закономерности изменения структуры технических систем.

Кроме того указанные закономерности развития техники позволяют решать частные задачи прогнозирования и поиска улучшенных структур технических систем.

Одной из главных закономерностей развития техники является расширение использования существующих материалов и их улучшение при создании новой техники.

Можно сказать, что весь прогресс техники свидетельствует о проявлении этой закономерности, так как по мере развития техники использование материалов прогрессивно увеличивается. Очень хорошим примером, иллюстрирующим эту закономерность, может быть историческое разделение этапов развития первобытнообщинного человека: каменный век, бронзовый, железный и т.д.

Следующая закономерность заключается в том, что человек в своей деятельности овладевает все более сложными формами движения материи и энергии. Это является следствием усложнения научного аппарата, привлекаемого исследователями в своих работах. Не секрет, что наук нынешнего столетия радикально отличается от науки, скажем, прошлого столетия, как своими изысканиями, так и сложностью изучаемых проблем. Это так же прослеживается в процессе развития техники. Налицо также накопление знаний.

Наиболее общая закономерность технического прогресса выражается в том, что происходит постоянная замена производственных функций человека техническими системами. В любом процессе труда человека пять главных производственных функций: энергетическая, технологическая, транспортная, контрольно-управляющая и логическая. Постепенно эти функции человек передает техническим системам, что можно наблюдать на всем протяжении истории человечества. Не исключено, что со временем появятся новые производственные функции, и соответственно новые технические системы.

Несмотря на то, что техника наравне с наукой зависит от социально экономических условий общества, тем не менее, можно как закономерность отметить относительную самостоятельность развития техники.

Прогрессивное развитие техники едва ли возможно без критики и борьбы мнений. Нарушение этого закона природы ведет к утверждению ложных идей и усилий, иногда сбивающих науку с верного пути, заставляя её идти в направлении, не ведущему к прогрессу.

Несмотря на огромные, по сравнению предшествующим, периодами достижения, в науке существуют определенная преемственность, что является еще одним из законов ее развития.

Не менее важным законом развития науки и техники является укрепление связи науки и производства.

Итак, развитие науки и техники соответствует, законам, знание которых имеет большое значение в жизни людей. В курсе истории науки и техники мы можем отследить проявление этих законов в различных сферах.

Список литературы

1. Философия техники - Н.М. Аль-Ани

2. Философия техники - С.И. Некрасов, Н.А. Некрасова.

3. Философия техники - И.А. Негодаев

4. http://goodlib.net/

Размещено на Allbest.ru