И их связь с развитием естествознания

Основные этапы научно-технического прогресса

Слова «наука» и «техника» настолько слились в сознании современного человека, что часто воспринимаются как две стороны единого социокультурного явления. В определенном смысле такое единство науки и техники, действительно, имеет место, проявляясь, например, в их взаимообусловленном, поступательном развитии, которое и называется научно-техническим прогрессом. Наиболее ярким примером синтеза науки и техники могут служить космические технологии, биотехнологии. Современная технологическая база электронной промышленности, атомной энергетики и многих других областей практически не отличается от экспериментальной базы соответствующих научных лабораторий. Являясь в настоящее время ведущим фактором развития общественного производства, наука обеспечивает коренное, качественно преобразование производительных сил, лежащее в основе научно-технической революции.

Однако тесная связь естествознания и техники существовала далеко не всегда. Более того, вплоть до XVI в. их развитие происходило практически независимо. Сохранившиеся исторические памятники, археологические раскопки свидетельствуют, что еще в древнейших цивилизациях был достигнут достаточно высокий уровень в строительстве, получении и обработке материалов, изготовлении оружия и орудий труда и многих других технических направлениях. Некоторые созданные в глубокой древности предметы практически не изменили своей формы и назначения до сих пор. Например, мы пользуемся такими же столами и стульями, как и те, что изготавливались в Древнем Египте. Стены и потолки комнат, в которых мы живем, как и раньше созданы чаще всего из дерева, кирпича и штукатурки. Мы до сих пор с удивлением и восхищением смотрим на громады (а чаще на то, что от них осталось) дворцов, храмов, пирамид. Примеры выдающихся технических решений, известных с древних времен, можно продолжать до бесконечности.

Для осуществления такой активной технической деятельности, безусловно, были нужны знания. Однако, как мы помним, науки в то время еще не существовало. Какими же знаниями пользовался человек, реализуя те или иные технические проекты? Прежде всего, это были знания, основанные на здравом смысле, повседневном опыте, на подражании природе (в частности, «копировании» органов чувств и движений), а также на изобретательности человека. Можно cказать, что для изобретения колеса, пороха, паруса и других технических приспособлений совсем не обязательно было иметь развитые научные представления об устройстве мира1. И хотя такие представления уже активно формировались, особенно начиная с античного периода истории человечества, однако эта протонаучная деятельность представляла собой теоретико-философские размышления о фундаментальных принципах и элементах, лежащих в основе мироздания, и не имели ничего общего с практической деятельностью.

В XVI веке нужды торговли, мореплавания, крупных мануфактур потребовали теоретического и экспериментального решения целого ряда вполне определенных задач, которыми и занялась уже почти сформировавшаяся наука. Компас, порох и книгопечатание были тремя великими открытиями, положившими начало прочному союзу научной и технической деятельности. Попытки использовать водяные мельницы для нужд расширяющегося мануфактурного производства побуждали теоретически исследовать некоторые механические процессы. Создаются теории махового колеса и маховых движений, теория желоба, учения о напоре воды, о сопротивлении и трении. Этот первый период научно-технического прогресса характеризуется тем, что науке фактически отводилась роль «служанки производства».

Второй этап научно-технического прогресса, начавшийся в конце XVII века, уже в большей степени опирался на достижения науки, чем на изобретательский опыт предшествующих поколений. В частности, первая паровая машина Дж. Уатта (1784 г.) явилась «плодом науки» и позволила совершить переворот в промышленности, закончившийся переходом к крупному машинному производству. И в дальнейшем, особенно после создания электродвигателя, освоения электрической энергии, прогресс производства во все большей степени определялся прогрессом науки. Таким образом, второй этап научно-технического прогресса характеризовался тем, что наука и техника взаимно стимулировали развитие друг друга во все ускоряющихся темпах.

Третий этап научно-технического прогресса связан с современной научно-технической революцией, которая началась в середине нашего века. Этот этап характеризуется превращением науки в непосредственную производительную силу. Все более явной становится лидирующая роль науки по отношению к технике. Целые отрасли производства возникают вслед за новыми научными направлениями и открытиями: радиоэлектроника, атомная энергетика, химия синтетических материалов, производство ЭВМ и др. Наука становится силой, революционизирующей технику.

Вместе с тем, в последнее время все громче звучат высказывания о надвигающемся кризисе научно-технического прогресса. Накапливающиеся отрицательные последствия технической и технологической экспансии человека (угроза ядерной и экологической катастрофы, гонка вооружений, деградация человеческой психики и культуры и т.п.) с очевидностью требуют немедленной коррекции научно-технической политики как в отдельных странах, так и на мировом уровне. Важное место в этом вопросе отводится естествознанию, которое сейчас многие склонны «винить» во всех грехах современной техногенной цивилизации. Действительно, еще находясь в своей классической стадии развития (XVII - XIX вв.), естественные науки не только открывали перед техникой все новые и новые возможности по овладению внутренними силами природы, но и в определенном смысле «поощряли» и даже «провоцировали» человека на безудержное преобразование природы. Ведь в основе классического естествознания лежала концепция детерминизма, в соответствии с которой все в природе предопределено заранее, и ничего нового, непредсказуемого произойти не может. Кроме того, существовавшее в то время представление о независимости субъекта познания от объективных процессов в природе переносилось и на практическую деятельность человека, психологически оправдывая самые смелые технические проекты.

И только неклассическое естествознание, сформировавшееся в начале ХХ века, позволило по-новому взглянуть на сущность и роль техники в человеческой культуре. В соответствии с этим новым подходом особенности взаимоотношений человека и природы определяются, в первую очередь, интенсивностью их энергообмена. В обычных для представителей животного мира условиях эта интенсивность настолько мала, что отдельный организм и природа могут считаться слабо взаимодействующими (квазинезависимыми) подсистемами, находящимися вблизи состояния равновесия. Это относится и к изменениям самого организма в результате естественного отбора, и к тем изменениям окружающей среды, которое осуществляет тот или иной организм (строительство птицами гнезд, бобрами - плотин, человеком - пирамид и т. п.). Такие медленные и незначительные взаимодействия подсистем описываются законами равновесной термодинамики, причем природа как «большая» подсистема практически не изменяет своего состояния («термостат»).

Иная ситуация складывается, когда интенсивность взаимодействия организма (человека) с природой многократно возрастает, благодаря научно-техническому прогрессу. В этом случае и технологический процесс, и локальная природная экосистема, в которую этот процесс должен быть встроен, и социокультурная среда, «принимающая» новую технологию, уже не могут рассматриваться независимо в том смысле, что состояние этого единого комплекса не является простой суммой возможных состояний слагающих его компонентов. Отсюда, в частности, следует, что человеческий фактор современных технологий перестает быть чем-то внешним и включается в технологическую систему, видоизменяя поле ее возможных состояний.

Более того, поскольку процессы взаимодействия между такими сложными комплексами являются весьма интенсивными и часто нелинейными, то поведение таких комплексов должно подчиняться специфическим закономерностям, характерным для открытых диссипативных систем, находящихся вдали от состояния равновесия. Наиболее важными из этих закономерностей являются: образование сложных упорядоченных структур вследствие коллективных (кооперативных) эффектов согласования поведения отдельных подсистем1 и наличие точек разветвления - точек бифуркации траекторий, описывающих динамику этих структур. Точки бифуркации обусловливают непредсказуемое поведение системы, которое зачастую может иметь катастрофические последствия. В связи с этим при разработке и использовании современных технологий особую роль играют запреты на некоторые стратегии взаимодействия, потенциально содержащие в себе неблагоприятную динамику. Таким образом, естествознание начинает играть роль не только стимула, но и регулятора (ограничителя) технического прогресса, указывая на опасные тенденции и помогая своевременно и адекватно на них реагировать.