И ТЕХНИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В XV – XVIII вв.

Эпоха Возрождения и Новое время в Европе экономически характеризуются как период становления и развития капиталистических отношений. Натуральное хозяйство сменилось экономической специализацией и разделением труда, использованием наемного труда, развитием торговли. В промышленности происходит переход от кустарного, ремесленного ручного труда сначала к мануфактурному производству, а затем к крупному машинному производству. Рост экономики требовал внедрения новых технологий, что в свою очередь требовало привлечения науки к созданию новой техники. Технические знания приобретали теоретический характер. Возникла инженерная деятельность, которая в отличие от технической деятельности опирается не только на практический опыт, но и на научные знания.

В развитии научных и технических знаний в этот период четко прослеживалась связь с потребностями практики. Абсолютистские государства, возможно, и не были заинтересованы в любых технических инновациях, но некоторые им были необходимы: вооружение (что предполагало развитие горного дела, металлургии, химической промышленности и др.), транспорт, производство предметов роскоши (текстиль и др.). Даже в уставах академий наук появились указания на поощрение наук, ориентированных на торговлю и ремесла.

Развитие мануфактурного производства и строительство гидросооружений расширяют представления о гидравлике и механике. Развитие артиллерии приводит к созданию основ баллистики. Великие географические открытия были связаны с развитием навигации, кораблестроения, картографии.

Сциентификация техники началась в эпоху Возрождения. Стали предприниматься попытки найти соприкосновение натурфилософских и технических знаний. Встал вопрос о практической применимости теоретического знания и недостатках опытного знания в решении новых, более сложных технических задач. Появляется множество ученых, в чьей деятельности познание естественного сочеталось с формированием знаний о преобразовании естественного или о конструировании искусственного. Они «нащупывали» связи между наукой и практикой: Леонардо да Винчи, Никколо Тарталья (баллистика, фортификация, топография), Парацельс, Амбруаз Паре, Андреас Везалий (медицина, фармакология, хирургия), Петер Апиан, Герхард Меркатор (астрономия и картография).

Природа стала восприниматься не только как объективная данность, как то, что есть, но и как то, что может возникнуть усилиями человека. Техника – как переделка природы в нечто, воспринимаемое как возможное, но еще не существующее. Наметился переход от познания природы, как ее созерцания, к познанию, как предпосылке преобразования. Параллельно существовавшие лозунги «знать» и «делать» соединились в «знать, чтобы делать». Знать природу необходимо для того, чтобы суметь отличить возможное в практической деятельности от невозможного.

Первый философ Нового времени Ф. Бэкон выделял наряду со «светоносными» опытами, дающими знания о природе, «плодоносные» опыты, позволяющие найти полезное приложение знаний в практике. Он же уподоблял ученого пчеле, не только собирающей и перерабатывающей нектар, но и дающей в конечном итоге полезные продукты. Нарождающуюся среди интеллектуалов веру в технический прогресс он выразил в произведении «Новая Атлантида». Новая установка воплотилась в лозунге: «Знание – сила».

В этот период зарождалось и набирало силу экспериментальное естествознание. Эксперимент как метод познания применялся в науке и раньше, но не играл такой значимой роли, как в науке Нового времени. В отличие от наблюдения эксперимент более активен по отношению к объекту, предполагает воздействие на объект, на условия, в которых он находится. Образно говоря, в наблюдении ученый «слушает природу», а в эксперименте «задает ей вопросы». Наибольший вклад в становление экспериментального метода в естествознании Нового времени внес Галилей. Если доэкспериментальная наука исходила из представления о неизменности объекта познания, то в экспериментах Галилея объект познания преобразовывался в соответствие с теоретической моделью. Объект и условия видоизменялись экспериментатором для того, чтобы минимизировать действие второстепенных факторов и тем самым облегчить изучение главного явление «в чистом виде». В этом деятельность ученого-экспериментатора приближалась к деятельности инженера, преобразующего объекты в соответствие с техническим замыслом. Экспериментальное естествознание оказалось гораздо ближе к технической практике, чем естественнонаучные знания в рамках натурфилософии. Это подготовило условия для взаимопроникновения естественнонаучных и технических знаний. Сами ученые-экспериментаторы Нового времени, создавая приборы для экспериментов, выступали как инженеры-изобретатели. Галилей и Ньютон создавали свои модели телескопов, предваряя их теоретическими рассуждениями, используя знания в области оптики, в отличие от тех моделей голландских увеличительных труб, которые были до этого изобретены в процессе ремесленной практики методом проб и ошибок.

И в экспериментальном естествознании и в инженерной деятельности важную роль играют идеализированные абстрактные объекты. Ученый мысленно создает эти объекты, чтобы с их помощью познать свойства материальных объектов. Инженер создает их с целью конструирования искусственных технических объектов. Благодаря этому условию становится возможным использование языка математики для описания идеализированных объектов и в естествознании, и в инженерном творчестве, что еще больше сближает эти два вида деятельности. Математика оперирует идеализациями, поэтому для ее применения необходимо представить физическую реальность в виде геометрических схем. В Новое время одновременно начинается математизация естествознания и возрастает роль математических знаний в инженерной деятельности.

Одним из ранних примеров союза науки и технической практики стала деятельность Христиана Гюйгенса, работавшего над усовершенствованием маятниковых часов. Гюйгенс не стал подбирать оптимальную конструкцию методом проб и ошибок. Он обратился к механике, нашел соответствующее научное описание природного процесса (движение маятника по циклоиде) и сконструировал механизм, удовлетворяющий этим требованиям. Часы в определенной мере стали символом этой эпохи, в котором воплотились достижения и естествознания, и технической мысли, и мануфактурной промышленности. Часы казались техническим воплощением природы, моделью для объяснения Вселенной. Даже бог в такой картине мира стал восприниматься как Великий часовщик.

Начиная с эпохи Возрождения происходила не только сциентификация техники, но и технизация естествознания, развитие технических инструментов и приборов в естествознании. Математизация науки и требование большей точности вели к тому, что ученые перестали доверять невооруженным органам чувств. Порой естественнонаучные теории даже возникали как теории объяснения тех или иных приборов и технических устройств: пневматика, как теория насоса и барометра, оптика, как теория микроскопа и телескопа, термодинамика, как теория парового двигателя. Требование к точности измерений в естествознании выше, чем в технике, оно движимо не практическими потребностями, а теоретическими идеалами. Поэтому в естествознании происходило постоянное совершенствование измерительных приборов, не под влиянием потребностей техники. Естествознание также требовало унификации системы мер, единиц измерения. В производстве такая стандартизация началась гораздо позже. Ученому естественнику важнее иметь универсальную сравнимость данных, чем ремесленнику. Один ремесленник имеет дело с одним естественным процессом, а ученый с разными, которые надо сравнить по единой шкале. Только при формировании массового промышленного производства и мирового рынка точные приборы и система мер, разработанные учеными, оказались востребованы производством.

Несмотря на начавшийся процесс взаимопроникновения наука и техника в XVII – первой половине XIX вв. еще развивалась относительно обособленно. Наметился предел взаимодействия, демаркация естественного и технического. Цели оставались разными. Ученых интересовало, прежде всего, естественное, хотя и познаваемое с помощью техники и, отчасти, во имя техники. Технический интерес, практическая применимость открытий в деятельности ученых-естественников далеко не всегда были главными мотивами. Проблемы, возникавшие при эксплуатации техники, возбуждали интерес к сопутствующим теоретическим проблемам, после чего научные исследования приобретали самостоятельность. Например, в XVII в. внимание ученых привлекли проблемы эксплуатации насосов. Ограничение высоты, на которую вакуумные насосы способны поднимать воду, стимулировало изучение проблемы атмосферного давления, вакуума, привело к созданию барометра и формированию общей теории пневматики (Вивиани, Торричелли, Паскаль). Практический интерес артиллерии к описанию траектории снарядов стимулировал механику (баллистику), но там был и собственный интерес к проблеме движения тела после прекращения воздействия движущей силы (проблема первотолчка).

В свою очередь, техника изобреталась преимущественно практиками. В XVII-XVIII вв. техническая деятельность еще несла на себе отпечаток прежней ремесленной деятельности. Это проявлялось в недооценке роли научных знаний, в приобретении знаний преимущественно из технической практики, в передаче знаний в форме индивидуального ученичества. Многие известные изобретения по-прежнему делались простыми мастерами-самоучками. Ткач и плотник Дж. Хар­гривс изобрел прядильную машину «Дженни». Ра­бо­чий - су­кон­щик Дж. Кей изо­брел ме­ха­ни­че­ский чел­нок ткац­ко­го стан­ка. Паровая машина была создана кузнецом Ньюкоменом и владельцем мас­тер­ской Дж. Уаттом. Изобретатель парохода Ро­берт Фул­тон был жи­во­пи­сцем, чер­теж­ником, под­мас­те­рьем у юве­ли­ра. Паровоз изобрел ме­ха­ник Дж. Стефен­сон.Техника была мало связана с натурфилософией, и даже не была приложением теоретической механики Декарта и Ньютона. Набиравшей силу науке Нового времени нужна была легитимация. Поэтому среди философов заговорили о практической полезности науки в виде ее приложения в технике. Но это было пока выдача желаемого за действительное. Требовать от науки XVII-XVIII вв. приложения к технике было преждевременно. Наука пока руководствовалась в основном принципом любознательности, чистым познавательным интересом, а не принципом полезности. «Собственно, только так можно было предоставить развивающейся науке то свободное пространство, в котором она — без прямого требования практической применимости — могла достичь той степени зрелости, которая делала ее приложимой. Техника в этот период сохраняет свой узаконенный статус полезности. И, наконец, отметим, что до самого конца XVIII века не было попыток теоретического проникновения в сущность техники, и первая попытка в этом направлении — «Руководство по технологии» Бекманна — являет собой скорее предпринятую по образцу Линнея классификацию, чем обобщающую теорию».[93].

Вклад ученых-естественников в развитие техники оставался незначительным, и эта задача перешла к зарождавшейся профессии инженера. Произошло разделение обязанностей: ученые разделились на естественников и техников (инженеров). Понятие инженер выводят из латинского ingenium – врожденные способности, ум, изобретательность. Понятие «инженер» появилось в IX веке, в XII-XIV веках уже широко употреблялось в Италии, Франции, Германии, Нидерландах. В XVII веке проникает в Россию из немецкого и французского языков.

Становление инженерной профессии было связано с целенаправленным и систематическим использованием научных знаний в технической практике. Поэтому первыми инженерами эпохи Возрождения были как ремесленники, использовавшие научные знания для решения технических задач, так и ученые, обратившиеся к технике за углублением и приложением своих знаний. Общество могло по достоинству оценить значимость новой профессии. Результатом деятельности инженеров становились новые дворцы, замки, храмы, мосты и т.д. Поэтому социальный статус инженеров был высок.

Накопление технических знаний требовало их систематизации и обобщения. Сначала в рамках отдельных отраслей ремесленных технологий появлялись первые учебные пособия, справочники. Например, фундаментальный труд немецкого учёного и инженера Георгия Агриколы «О горном деле и металлургии в двенадцати книгах» (1556 г.) – энциклопедический свод знаний обо всех технологических процессах в горном деле. Работа «Общий театр машин» Якоба Лейпольда в девяти томах содержала знания по общей теории машин. Такие издания фактически играли роль первых учебников.

Следующим шагом стала попытка обобщения знаний обо всех основных имеющихся на тот момент технологиях в разных отраслях производства. Такая попытка была предпринята в «Общей технологии» Иоганна Бекманна (1777) и в знаменитой французской «Энциклопедии».

РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ