НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ НА РУБЕЖЕ ХIХ-ХХ ВВ. И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ XX ВЕКА

Революционные открытия в различных областях естествознания и ломка старых представлений о мире на рубеже ХIХ-ХХ столетий. Эволюционные идеи в естествознании: биология, астрономия и геология. Открытия в математике - условие научной революции конца XIX - начала XX вв. Революция в области физики и ее фазы. Теория относительности и квантовая механика. Научно-техническая революция: ее сущность и основные направления. Компьютерная революция.

При рассмотрении данной темы необходимо иметь в виду, что в научной и учебной литературе она трактуется неоднозначно, в зависимости от позиций исследователей, детерминированных их культурной традицией и ориентацией. Первая позиция заключается в том, что на рубеже ХIХ-ХХ вв. никакой научной революции не было. Она весьма четко выражена в книге «Западные цивилизации» Р.Лернера, С.Мичэма и Э.Бернса в ней внимание акцентируется на изменениях в науке и философии, на соотношении науки и прогресса. Здесь излагаются такие достижения в сфере научного исследования, как открытия Л.Пастера в биологии и медицине, обнаружение В. фон Рентгеном названных в его честь лучей и М.Кюри явления радиоактивности, теория эволюции Ч.Дарвина, научная монография в области антропологии Дж. Фрэзера «Золотая ветвь», труды И.П. Павлова, посвященные рефлексам, психоанализ З.Фрейда. Однако ничего не говорится именно о революционных изменениях в самой науке, выразившихся в смене картины мира, в кардинальной ломке научный представлений о мире. Данный подход выражен и работе М.Тейча «От паровой машины до «Интернета»», где речь идет о научной революции XVII-ХVIII веков, промышленной революции ХVIII-ХIХ веков и научно-технической революции XX века и ни слова о научной революции конца XIX - начала XX вв.

Противоположная позиция излагается в фундаментальном труде Дж.Бернала «Наука в истории общества», в котором подчеркивается значимость революционных изменений в науке на рубеже прошлого и нынешнего столетий. В отечественной историографии науки эта позиция не подлежит никакому сомнению. Более того, в недавно вышедшем учебнике «Естествознание» один из его авторов Г.М. Идлис квалифицирует эту научную революцию как третью глобальную естественнонаучную революцию, радикально преобразовавшую прежде всего астрономию, космологию и физику и означающую принципиальный отказ вообще от всякого центризма. В наших лекциях продолжается отечественная традиция в понимании узловых моментов развития науки и техники, ибо оно позволяет преодолеть западоцентризм, принижающий достижения русских ученых и инженеров в науке и технике.

В нашей историко-научной традиции период с конца прошлого века по начало нынешнего века считается одним из важнейших в развитии современного естество­знания, периодом революционных открытий в различных областях естественных наук и ломки старых представлений о мире. Естественные науки развиваются и в это время на основе обширного практического опыта, обогащая его со своей стороны светом новых научных открытий. Именно в этот рассматриваемый период происходит переход к синтетической стадии естественнонаучного исследования, хотя на этом фоне усиливается дифференциация естественных наук и их интеграция. В свое время это зафиксировал историк техники А.А. Зворыкин, который писал о дальнейшей специализации науки, появлении новых специальных отраслей ее и отмечал взаимодействие ранее обособленных и самостоятельно развивавшихся отраслей, образующих новые, «пограничные» науки. Так, на границе физики и химии возникает как самостоятельная область науки физическая химия; на границе химии и биологии биохимия.

Новые открытия подорвали основы старой, механистической картины мира и расчистили путь для дальнейшего развития эволюционных идей в естествозна­нии. Уже на предшествующем этапе эти идеи получили распространение в астрономии, в науке о земле, в биологии. В области же физико-химических наук, в представлениях о материи, элементах времени и пространства доминировали механистические идеи. Теперь эволюционная теория завоевала сильные позиции и в этих отраслях естествознания. Действительно, на переломе ХIХ и XX столетий происходит распространение и утверждение учения Дарвина, которое коренным образом изменило направление исследований в биологии. В центре внимания этой науки оказались вопросы исторического развития органического мира (филогенеза). Немецкий естествоиспытатель Э. Геккель (1834 1919) в своих многочисленных трудах установил историческую связь родственных групп животных и изобразил ее в виде «родословного древа».

Особенно широкое распространение среди ученых-естествоиспытателей дарвинизм получил в России. С самого своего появления эволюционная теория была позитивно воспринята передовыми русскими учеными. А.О.Ковалевский (1840 1901) и И.И. Мечников (1845-1916) явились основоположниками эволюционной эмбриологии. Применив сравнительный метод к изучению зародышевого развития различных групп животных, они установили родственные связи между ними; изучая строение и функции ряда органов беспозвоночных животных, эти ученые положили начало экспериментальной и эволюционной гистологии. Русский ученый В.О.Ковалевский (1842-1883) заложил основы эволюционной палеонтологии - науки, изучающей организмы геологического прошлого (ископаемые организмы) и закономерности развития жизни на земле. Русский дарвинист-зоолог А.Н. Северцов (1866-1936) создал морфо-биологическую теорию, вскрывающую закономерности изменения структуры организма в процессе эволюции. К. А. Тимирязев (1843 - 1920) в области ботаники углубил учение о творческой роли естественного отбора, о природе наследственности и законах ее изменчивости, теоретически и экспериментально разрабатывал проблему фотосинтеза растений. Исходя из работ И.М.Сеченова (1829 1905), сформулировавшего положение о зависимости всех функций организма от окружающей среды и распространившего детерминизм (положение о зависимости каждого явления от материальных причин) на понимание высших функций нервной системы, выдающийся русский ученый И.П. Павлов (1848-1936) создал учение об условных рефлексах и высшей нервной деятельности, которое вскрыло роль нервной системы живых организмов в процессах эволюции и утвердило представления о целостности животного организма.

В этот же период интенсивно развивались исследования в области изучения клетки - в цитологии. Были обнаружены постоянные внутриклеточные структуры (бельгийский ученый Э.Ван-Бенеден, немецкий ученый К.Бенда, итальянский ученый К.Гольджи и др.), открыты механизмы клеточного деления (русские ученые И.Д.Чистяков, П.И. Перемежко, польский ученый Э.Страсбургер, немецкий ученый В.Флемминг), установлен факт слияния ядер яйцеклетки с ядром сперматозоида при оплодотворении (немецкий ученый О.Гертвиг, русский ученый И.Н. Горожанкин). Основными теоретическими проблемами, вокруг которых развернулась горячие дискуссии, были проблема единства и целостности организма, проблема наследственности и ее изменчивости, проблема физиологии органов чувств и нервной системы. И в этом нет ничего удивительного, ибо пито развитие и генетики и других биологических дисциплин, в основе которых лежал принцип эволюции.

Этот великий принцип эволюции оказался применимым и в астрономии, которая к XX веку, очевидно, почти полностью утеряла как свое классическое, гак и средневековое значение для выражения божественного плана мира и вычисления гороскопов, а также ту ценность, какую она имела в эпоху Возрождения как вспомогательное средство в мореплавании. Однако кое-что от ее престижа все же сохранилось, и это давало возможность астрономам получать средства для конструирования телескопов. Внутренний диаметр телескопов увеличивался, и дальность их действия возрастала из столь же явных побуждений соперничества, как это имело место с морскими орудиями. Рост числа обсерваторий с новыми аппаратами для фотографирования и спектроскопами позволил астрономии шагнуть далеко за пределы солнечной системы, к звездам и туманностям, которые, включая и наш собственный Млечный путь, были теперь признаны островными мирами, как это впервые предположил в 1755 году Кант.

Произведенная в 1913г. Г.Н. Расселом классификация спектральных типов звезд безошибочно указывала на эволюционную преемственность. Космология предполагала космогонию: то, какими вещи являются сейчас, не могло не вызывать вопроса о том, как они возникли. Таким путем астрономия опять начинала приобретать кое-что от своего прежнего значения. «Если она и не раскрывала плана рациональной вселенной, раз и навсегда установленного благодетельным божеством, как верили древние и даже Ньютон, - подчеркивает Дж.Бернал, - то вместо этого показывала развертывающуюся драму сотворения, которая, по-видимому, содержала нечто поучительное для людей. Однако великое развитие познания истории вселенной должно было прийти как следствие дальнейшего развития ядерной физики». В развитии последней немалую роль сыграла революция в физике, когда возникла теория относительности Эйнштейна и квантовая механика Шредингера и Гейзенберга. Теория относительности и теория квантов в ее старой, а тем более в ее новой форме еще сильнее поколебала основы ньютоновой физики. «Эта революция должна была стать столь же важной и столь же чреватой дальнейшими возможностями, каким было ниспровержение Аристотеля в эпоху Возрождения» (Дж.Бернал). Принцип эволюции проник и в физико-математические науки, способствовав тем самым становлению новой картины мира.

Немалую роль данный принцип имел и для развития целого комплекса наук о Земле, особенно геологии. В последней, как и в других отраслях естествознания, под влиянием эволюционного учения сформировались некоторые общие и частные теории и гипотезы, трактующие геологические явления как взаимосвязанные звенья единого процесса развития Земли. Такова была, например, так называемая контракционная гипотеза (гипотеза сжатия Земли), которая в начале своего появ­ления, без сомнения, замечает А.А. Зворыкин, сыграла положительную роль в науке, ибо указывала на взаимосвязь и взаимообусловленность всех геологических процессов и рассматривала жизнь Земли как долгий сложный исторический процесс, движущими силами которого являлись естественные природные факторы. Идея контракции, впервые высказанная еще в первой половине XIX в., получила широкое распространение в семидесятых годах XIX в., после выхода в свет капитального труда австрийского геолога Э. Зюсса (1831- 1914) «Лик Земли».

Эта гипотеза являлась общепризнанной в геологии до начала XX в. Однако контракционная гипотеза слишком упрощала схему истории развития Земли многие факты нельзя было объяснить с позиции этой гипотезы. Поэтому в начале XX в. контракциониая гипотеза сменилась множеством новых гипотез и теорий. Одним из крупнейших достижений геологии последней четверти XIX в. было создание учения о фациях, т. е. об особенностях геологических отложений в зависимости от условий осадконакопления. В 1869г. русский ученый Н.А. Головкинский (1834 1897) первым установил закон о соотношении фаций; углубил учение о фациях в 1893-1894 гг. немецкий ученый И.Вальтер (1860-1937).

Основы сравнительной стратиграфии и палеогеографии были заложены русским ученым А.П. Павловым (1854-1929) и австрийским ученым М.Неймайром (1845 - 1890) в 80-90-х годах XIX в. Работы русского геолога Н.И. Андрусова (1861-1924) открыли новую страницу в области биостратиграфии, выявив значение фациального анализа для стратиграфии и тем самым создав прочную базу для развития этой науки. Русский биолог В.В.Докучаев (1846 1903) развил в 90-х годах плодотворную теорию эволюционного почвоведения.

Палеогеография в этот период имеет также ряд выдающихся достижений. Было установлено ледниковое происхождение четвертичных отложений (П.А. Кропоткин, 1842 1921); проведено уточнение данных о климатах прошлого, что в большой степени способствовало развитию общих научных, материалистических представлений об истории Земли. В петрографии новый этап начался в середине XIX в. с открытием микроскопического метода анализа горных пород при помощи поляризационного микроскопа. Этот метод позволил глубже изучить взаимные отношения минералов в процессе образования тверженных пород. Особенно большое значение для развития петрографии имели работы русских ученых Е.С.Федорова (1853-1919) и Ф.Ю. Левинсона-Лессинга (1861- 1939). Применение в петрографической микроскопии оригинального универсального метода Федорова чрезвычайно расширило возможности изучения породообразующих минералов. От работ Левинсона-Лессинга ведет свое начало физико-химическое направление современной петрографии. Большое количество работ было проделано по изучению геологии отдельных областей земного шара. Эта так называемая региональная геология имела в рассматриваемый период особенно большое практическое значение. Региональная геология позволила перейти к составлению геологической карты мира.

Необходимой предпосылкой научной революции на рубеже ХIХ-ХХ столетий является целый комплекс достижений в области математики, составивший целую новую эпоху, согласно исследованиям историков науки. Начало этой эпохи математики связано с дальнейшей разработкой выводов Н.И.Лобачевского, Я.Больяи и Б.Римана по неэвклидовой геометрии. Их исследования были развиты итальянским ученым Е.Бельтрами (1835 -1900), а также немецким математиком Ф. Клейном (1849 - 1925). Выдающимся событием в области аксиоматического метода явилась опубликованная в 1899 г. работа немецкого математика Д.Гильберта (1862 - 1943), который впервые разрешил задачу построения геометрической системы, логически развертывающейся из точно сформулированных, независимых посылок. Этим Гильберт внес крупный вклад в математическую логику, которая начинает формироваться в дисциплину, практическое значение которой для вычислительной, компьютерной математики (математическое машинное моделирование) обнаружилось в дальнейшем.

Значительное развитие получило учение об общих свойствах конечных и особенно бесконечных множеств. Теория множеств как математическая дисциплина была основана в 1874-1884 гг. немецким математиком Г.Кантором (1845 - 1918). Идеи и понятия теории множеств проникли буквально во все отрасли математики. Теория множеств явилась одной из основ развития теории функций действительного переменного, современной общей топологии и других дисциплин. Кроме того, она оказала глубокое влияние на понимание самого предмета математики.

В рассматриваемую эпоху большое развитие получила теория вероятностей. Этот раздел математики занимается изучением случайных явлений, течение которых заранее нельзя точно предсказать и осуществление которых при, казалось бы, одинаковых условиях может протекать совершенно различно в зависимости от случая. Теория вероятностей находит несколько весьма актуальных применений в естествознании и технике, главным образом в теории наблюдений, развившейся в связи с потребностями геодезии и астрономии, а также в теории стрельбы. Особенно бурно начала развиваться эта наука в XIX в. в связи с прогрессом статистической физики и статистических методов исследования самых различных вопросов. Решающую роль здесь сыграли работы русских ученых: П.Л. Чебышева (1821 1894) и А.А. Маркова-старшего (1856-1922). Исследования Маркова по теории так называемых марковских цепей имели огромное значение для ряда физических проблем (диффузия, броуновское движение). Значительную роль в разработке теории вероятностей сыграли также работы выдающегося русского математика А.М. Ляпунова (1857-1918).

Важным направлением в развитии математики конца XIX и начала XX в. является теория групп, т. е. учение о симметрии в самом общем виде. Первоначально она развивалась лишь как вспомогательный аппарат для решения уравнений высших степеней в радикалах. В течение XIX и XX вв. важное значение закономерностей симметрии выявилось во многих других разделах науки (геометрии, кристаллографии, физики, химии). Благодаря этому методы и результаты теории групп получили очень широкое распространение. В самом конце XIX в. знаменитый русский кристаллограф и геометр Е.С. Федоров (1853-1919) решил с помощью теоретико-групповых методов важную задачу кристаллографии задачу классификации всевозможных кристаллических пространственных решеток.

Изучение наиболее общих свойств геометрических фигур и пространств, интерес к которым был вызван развитием неэвклидовой геометрии, привел к созданию новой области математики топологии. Топологию можно определить как учение о тех свойствах геометрических образов, которые не меняются при непрерывной их деформации. Топология возникла в связи с разработкой проблем теории функций комплексного переменного и качественной теории дифференциальных уравнений А.Пуанкаре (1854 1912). В начале XX в. проблемы топологии продолжали успешно разрабатываться учеными многих стран.

Очень важным в указанную эпоху было возникновение понятия функционального пространства, а также основных идей функционального анализа. В математике пространство определяется как множество объектов, между которыми имеются отношения, сходные по своей структуре с обычными пространственными отношениями. Исторически первым по времени является понятие эвклидова трехмерного пространства, которое рассматривается как множество точек, связанных рядом определенных отношений. В результате постепенного его обогащения возникло понятие функционального пространства, в котором точками являются функции. Такие пространства рассматривались итальянскими математиками В.Вольтерра (1887 г.) и С. Пинкерле (1895 г.), а также Д.Гильбертом (1904г.) и венгерским ученым Ф.Рисом (1912 г.).

«Новые достижения математики - создание неэвклидовой геометрии, аксиоматического метода теории множеств, новых аспектов теории вероятностей, теории групп, топологии, функционального анализа и т. д., - подчеркивает А.А. Зворыкин, - внутренне тесно связаны с изменениями и развитием научных представлений о явлениях материального мира. Из-за специфики предмета и метода исследования математика часто теоретически предваряет открытие многих физических и других законов природы. В дальнейшем естественные науки все чаще и больше обращаются к методу математического анализа своего материала, и математика, таким образом, как бы «входит в быт» естественных наук». Подобного рода сближение различных областей естествознания на основе математики как универсального языка науки доказывает единство предмета естественнонауч­ного исследования и вместе с тем единство материального мира.

Ядром революции в естествознании на переломе ХIХ-ХХ столетий оказалась физика, которая в силу своего эталонного значения для остальных естественнонаучных дисциплин значительно повлияла на них. Физика XIX века представляла собой величественное достижение человеческого ума, достижение, которое казалось шагом вперед к определенному завершению нашего представления о действии естественных сил, покоящемся на надежной основе механики Галилея и Ньютона. Этому представлению суждено было распасться в самом же начале XX века и смениться новым, до сих пор еще не завершенным. Изучение характера этой революции свидетельствует о внутреннем развитии науки и ее взаимоотношениях с обществом.

Несмотря на то, что революция в физике разразилась внезапно, - ее дату можно определить с точностью чуть ли не до года - 1895 год. С тех пор она продолжала развиваться постоянно нараставшими темпами и все шире распространяться на всю область физики в целом и за ее пределы. Она включает в себя такие моменты неожиданных открытий, как открытие рентгеновских лучей и радиоактивности в 1895 - 1896 годах, структуры кристалла - в 1912 году, нейтрона - в 1932 году, деления ядра атома - в 1938 году и мезонов между 1936 и 1947 годами. Она включает также и великие теоретические достижения в области синтеза, такие, как квантовая теория Планка в 1900 году, специальная теория относительности Эйнштейна в 1905 году и его общая теория в 1916 году, атомная теория Резерфорда - Бора в 1913 году и новая квантовая теория Резерфорда в 1925 году. Согласно Дж.Берналу, можно различить великое движение, лежащее в основе этих решающих достижений, и увидеть, что движение это не представляло единого процесса, а распадалось, по крайней мере, на три отдельные фазы, каждая из которых была связана со специфическими чертами экономической и общественной систем.

Первая фаза, охватывающая период с 1895 по 1916 год, может быть названа героической, или, в другом аспекте, любительской стадией современной физики. В это время исследуются новые миры, создаются новые представления, главным образом с помощью технических и теоретических средств старой науки XIX века. Это все еще период в основном индивидуальных достижений: супругов Кюри и Резерфорда, Планка и Эйнштейна, Брэггов и Бора. Физические науки, в частности сама физика, все еще были достоянием университетской лаборатории; они были мало связаны с промышленностью, аппаратура была дешева и проста; это все еще была стадия «сургуча и веревки».

Тем не менее физика уже начата проникать в промышленность. Так, например, крупная криогенная лаборатория Лейденского университета, построенная в 1884 году, находилась в тесном контакте с холодильной промышленностью. Институты «Кайзер-Вильгельм гезельшафт» в Берлине-Далеме были основаны в результате заинтересованности немецкой тяжелой промышленности в научно-исследовательской работе. В 1909 году фирма «Дженерал электрик компани» пригласила пользовавшегося уже в то время известностью физика И. Ленгмюра для руководства своей новой научно-исследовательской лабораторией. И несомненно, что именно эти начинания обусловили огромный рост прикладной науки.

Вторая фаза, с 1919 по 1939 год, ознаменовала первое массовое внедрение промышленных методов и организованности в физическую науку. Фундаментальное ис­следование по-прежнему проводилось главным образом в университетских лабораториях, однако отдельные крупные ученые возглавили научные группы, начали пользоваться дорогим оборудованием и поддерживали тесные связи с крупными промышленными исследовательскими лабораториями. В то время как число ученых, работавших в области физики, значительно возросло и они обладали невиданными доселе средствами, сама физика начинала расширять сферу своей деятельности и проявлять новые качества. Она также начинала становиться доходной статьей в промышленности, в частности в области радио, телевидения и контрольных механизмов. Уже в 30-х годах, замечает далее Дж.Бернал, влияние военных приготовлений начало заметно поляризовать физические науки. В военных целях были установлены тесные связи между руководителями исследовательской работой в области физики и химии и промышленностью, а также государствен­ными научно-исследовательскими организациями.

Третья фаза имеет свои определенные специфические черты и вытекает из еще большего расширения физической науки во второй мировой войне. Она по существу своему представляет собой первую фазу государственной науки, неся вместе со своими в огромной степени возросшими возможностями столь же огромную опасность оказаться направленной по ложному пути и подвергнуться известным ограничениям. Расширение сферы деятельности физики проявилось в увеличении числа физиков, причем оно означало также все большую концентрацию физической науки по сравнению с предыдущей фазой. То обстоятельство, что прогресс науки был непосредственно связан с прогрессом промышленности и вооружений, обусловило, что в западных странах сама наука все больше и больше становится по преимуществу американской. Аппаратура стала столь дорогой, а необходимые для ее обслуживания кадры столь многочисленными, что позволить их себе не может даже промышленность, и только наиболее могущественные государства могут вносить серьезный вклад в физическую науку. Между последними двумя фазами вклиниваются два периода военной науки: 1914 1918 и 1939-1945 гг., которые мы должны считать, замечает Дж.Бернал, столь же характерными для XX века, как и межвоенные годы. И обе войны, особенно последняя, обеспечили физическую науку как ожидавшими разрешения проблемами, так и материальными средствами для их разрешения.

Именно в первой, героической фазе современной физики было совершено одно из величайших достижений в истории человеческой мысли завершение в 1915 году Эйнштейном общей теории относительности. «Между тем относительность, по сути дела, - пишет Дж.Бернал, - принадлежит скорее науке XIX, чем XX века. Основной чертой науки XX века была прерывность и атомистика; с другой стороны, относительность по-прежнему представляет собой континуум и теорию полей; однако поля относительности значительно шире, чем электромагнитные поля Максвелла. Это новые поля пространства времени». Специальная теория относительности, выдвинутая Эйнштейном в 1905 году, показала, что поскольку наблюдению поддается только относительное движение, то пространство и время являются до известной степени взаимозаменимыми и зависят от движения системы отсчета. Другим ее основным постулатом является положение об особом предельном характере скорости света (следует заметить, что сейчас, в конце XX века этот постулат затормозил развитие физики). Десятью годами позднее Эйнштейн смог ввести до этого произвольную и таинственную силу тяготения в общую картину пространства - времени, но для того, чтобы это сделать, ему пришлось порвать не только с механикой Ньютона, но и с еще более прочно обоснованной геометрией Евклида.

В общей теории относительности Эйнштейн постулировал, что когда тело является свободным, то есть не находится в физическом контакте с другими телами, не подвержено действию каких-либо сил, то в таком случае форма его движения выражает просто качество пространства - времени в тех местах, через которые оно проходит. В соответствии с этой теорией наша Евклидова геометрия применима только к пустым пространствам, ибо вблизи тяжелых тел пространство является изогнутым. «Такая точка зрения, - пишет Дж.Бернал, знаменует возвращение к первоначальной идее Пифагора о естественных круговых движениях в небесной системе, однако возвращение на более высоком уровне, поскольку это уже больше не полумистическая интуиция, но математическое объяснение, поддающееся самому точному количественному доказательству. Если бы все, что сделал Эйнштейн, ограничилось отысканием альтернативного и более точного выражения для тяготения, чем то, которое нашел Ньютон, он был бы Коперником новой эры; но он сделал больше: он показал, что новый метод дает результаты, более соответствующие выводам эксперимента». Действительно, его общая теория относительности смогла объяснить видимое перемещение положения звезд вблизи Солнца отклонением их лучей изогнутым пространством, а также разъяснить неравномерность передвижения планеты Меркурий. Сама же ньютонова теория солнечной системы оказалась частным случаем более общей теории. созданной Эйнштейном.

Наряду с теорией относительности другой основой революции в физике явилась квантовая теория, охватывающая значительно более широкую область экспериментов, чем это делали классические теоретические синтезы XIX века. Первоначально созданная Бором квантовая теория атома в первом приближении объясняла структуру всех атомов и молекул. Однако в следующих приближениях она столкнулась с трудностями: квантовые числа, приписываемые уровням энергии в единичных атомах, оставались, как этого требовала теория, целыми числами, однако в следующей простейшей модели, модели двухатомной молекулы, квантовые уровни энергии с самого начала, вместо того, чтобы иметь порядок 0, 1, 2, 3, вдруг самым досадным образом приняли значения ½, 1½, 2½. Эта и другие аномалии к 1924 году показали, что с формой квантовой теории что-то было не совсем в порядке. Она выливалась в своего рода формальную алгебру, где можно было найти комплект чисел для объяснения большинства вещей, но не какое-либо обоснование иначе как с точки зрения удобства для выбора этих чисел. Ни электрон, ни теория его движения не могли быть столь простыми, как первоначально думал Бор. Первым средством, использованным для объяснения этой трудности, было постулировать, как это сделали в 1924 году Гаудсмит и Уленбек, что электрон представляет собой маленький магнит равно как и заряд, что он имеет «спин». Однако главные трудности по-прежнему оставались неразрешенными и для их преодоления была работами Луи де Бройля, Шредингера, Гейзенберга и других физиков создана квантовая теория.

Дальнейшее развитие наук физико-математического цикла привело к тому, что Дж.Бернал вначале назвал промышленной революцией.

«Не столько анализ, сколько исторический опыт атомной бомбы, микроэлектроники и генной инженерии, - замечает М.Тейч, - породил мнение о том, что в сравнении с XIX веком в XX произошли качественно новые перемены в отношениях науки и технологии». Это нашло свое отражение в таких терминах, как «научная технология» и «связанная с наукой технология». Затем Дж.Бернал назвал этот феномен XX века научно-технической революцией; придумав это название в 1957 году, он хотел подчеркнуть, что «только в наше время наука начинает доминировать в промышленности и сельском хозяйстве». Ведь происходящие в середине нашего столетия преобразования в промышленности, в частности в промышленности, работающей по методу массового производства, не представляло собой простого расширения механизации. Введение элементов контроля, суждения и точного измерения, которые могут быть обеспечены электронными приборами, использование ЭВМ равно как и неизмеримо возросшая скорость, с какой могут выполняться промышленные операции, дает нам полное основание говорить о научно-технической революции.

Во второй половине XX столетия наука начинает определять во все большей степени пути дальнейшего развития техники. Кардинальное изменение взаимосвязи техники и науки вызвано следующими важнейшими причинами: 1) повысилась степень сложности технических средств; 2) происходит все большее внедрение технических средств в повседневную жизнь человека; 3) кроме традиционных физико-механических закономерностей все больше используются нефизические (например, биологические закономерности) для создания современной техники. В области науки также произошли значительные изменения. Она достигла нового уровня понимания природы и усовершенствовала техническую и методологическую стороны познания. Она приняла ясно выраженную социальную ориентацию и все более осуществляет свою функцию производительной силы.

Наука сама по себе не выступает как производительная сила. Она, естественно, является и будет оставаться относительно самостоятельной сферой духовной деятельности человека. Но современные средства труда и технологические процессы представляют собой материализацию, опредмечивание научных знаний. В свою очередь, научные знания во все возрастающей мере становятся необходимыми условиями успешной деятельности каждого человека, занятого на производстве, и эти знания оказываются также воплощенными в создаваемых им материальных ценностях.

Научно-техническая революция (НТР) сделала свои первые шаги в 50-х годах XX столетия. С тех пор она продолжает развиваться стремительными темпами, вы­зывая глубочайшие перемены в облике планеты, во всей цивилизации, в материальной, политической, духовной жизни всех стран. В научно-технической революции следует различать ее сущность, главное звено; затем содержание, то есть те основные направления, которые характеризуют процесс становления и развертывания этой сущности, процесс, включающий в себя несколько стадий, этапов; и, наконец, вызываемые НТР социальные последствия. По своему содержанию НТР носит универсальный характер, она представляет собой явление общемировое.

Среди исторических предпосылок НТР важнейшей, несомненно, выступает грандиозная научная революция в естествознании, и прежде всего в физике, имевшая место на рубеже XIX XX веков. В результате этой революции возник ряд новых фундаментальных наук и теорий квантовая механика, теория относительности, атомная физика, генетика и др., в своих обобщениях вышедших далеко за пределы реальных потребностей тогдашнего материального производства. Вместе с тем, следует учитывать для развития НТР и открытия, которые «были сделаны и в химии и биологии» (Ю.В. Сачков, Фам Ньы Кыонг).

С середины 50-х годов техника материального производства начинает развиваться под решающим воздействием все возрастающего потока научных знаний, теорий и идей. Возникает устойчивая система «наука техника производство», все более важным богатством, неотъемлемым элементом общества становится его научный, интеллектуальный потенциал. Этот потенциал составляют в первую очередь ученые, их творческая производительность, от результативности которой зависит и экономическая мощь, и темпы развития общества, и его дальнейшие перспективы, но также, во все большей степени - инфраструктура науки, библиотеки и лаборатории. Наука приобретает роль постоянного генератора идей, указывающих пути дальнейшего развития материального производства. Она становится непосредственной производительной силой общества.

На первом этапе развития НТР важнейшей ее чертой стала автоматизация производственных процессов появление еще одного звена в машине, осуществляющего непосредственный контроль за ее работой. Логические, вычислительные функции рабочего были теперь заменены счетно-решающим устройством ЭВМ. Еще ранее, в ходе промышленной революции в конце XVIII начале XX века, человек передал машине сначала исполнительскую функцию, выражавшуюся в непосредственном воздействии посредством инструмента на предмет труда, а затем и энергетическую, двигательную.

Таким образом, рабочий оказывается теперь как бы полностью выключенным из производственного процесса и становится контролером, наладчиком автоматически действующей машины, освобождаясь тем самым от монотонного, нетворческого труда. В общем казалось, что создание автоматически действующих систем машин, а тем более целых предприятий приведет к созданию не в столь отдаленном будущем совершенно нового по облику производства.

Однако автоматизация производства при сохранении механической технологии, то есть механических способов воздействия на предмет труда, очень скоро выявила свои довольно ограниченные возможности и вместе с тем привела к возникновению целого ряда новых проблем. В частности, сохранение ручного и малоквалифицированного труда на вспомогательных и промежуточных операциях сводило на нет все эффекты, получаемые от автоматизации основных операций, не давало того значительного повышения производительности труда, которое ожидало общество от автоматизации. Общий вес автоматизированного производства и в 70-е годы оставался в целом невысоким даже в промышленно развитых странах.

Вместе с тем надо сказать, что НТР развивалась сразу по многим направлениям, и успехи, достигнутые ею, как показано в коллективной монографии «Философия, естествознание, НТР», здесь были огромными. Среди этих направлений обычно выделятся: переход к разработке и применению различных видов немеханических технологий; возникновение биотехнологий и генной инженерии: широкое использование атомной энергетики; получение новых материалов с заранее заданными свойствами; возникновение космонавтики, превращение космического корабля в лабораторию для проведения экспериментов и наблюдений, имеющих исключительное значение для науки и производства; кибернетизация различных сфер деятельности человека, появление ЭВМ все новых и новых поколений - малогабаритных и с большой производительностью. Последнее обстоятельство особенно важно для понимания сегодняшнего, принципиально нового по многим параметрам этапа в развитии НТР. Первоначально появление ЭВМ было важным, но все же не главным направлением в революционной перед елке окружающего нас мира техники.

В конце 70-х годов во всем мире началась компьютерная революция, которая сегодня с наибольшей полнотой воплощает в себе все новейшие достижения и всю глубину научно-технической революции.

Превращение науки в массовую специальность, дифференциация и интеграция наук, необозримое расширение фронта проводимых исследований, в том числе комплексных и междисциплинарных, привели к небывалому росту знания и еще гораздо большему росту потоков информации в обществе во всех сферах в нау­ке, в управлении, на производстве и конечно же в средствах массовой информации. Мировое сообщество осознало со всей очевидностью тот факт, что знания, преобразованные в информацию, составляют огромное национальное богатство, национальный капитал, способный приносить немалую прибыль. И весь вопрос тогда в том, чтобы надежно упорядочить движение информации, научиться ею управлять. Недаром появилась невеселая шутка о том, что легче сделать открытие заново, нежели найти о нем нужную информацию.

Не менее важным оказалось и следующее обстоятельство. Сложность конкретных задач, связанных с обработкой экспериментальных данных, с созданием роботов и биотехнологий, космическими полетами и эффективным управлением экономикой, оказалась таковой, что решение этих задач, отмечает В.А. Кириллин, лежит за пределами возможностей человека и под силу лишь самым современным ЭВМ. Ответом на эту потребность стало появление ЭВМ пятого поколения, а также большого количества персональных компьютеров, банков информации, единых информационных служб.

Сегодня темпы научно-технического прогресса и, более того, развития всего общества в значительной степени определяются тем, каковы скорости переработки информации. Отсюда проистекает и необходимость в организации компьютерного образования для всех категорий населения, в том числе в средней и высшей школе. Компьютерная революция приводит к тому, что анализ первичной информации и принятие решений начинают осуществляться исключительно с помощью ЭВМ практически во всех сферах жизни - от проектирования современного завода до построения математических моделей работы отдельных отраслей народного хозяйства и т. д.

Иными словами, речь идет, как сегодня говорят, о разработке разного рода технологий, под которой ныне понимается использование научного знания для обоснования системы практических действий человека (или коллектива) с целью достижения определенного конкретного результата. Произошла своеобразная универсализация понятия технологии, имевшего отношение ранее сугубо к производственной сфере (технология как способ или метод воздействия орудий труда на предмет труда для получения продукции с необходимыми свойствами). Таким образом, сущность научно-технической революции не может быть сведена лишь к автоматизации (в ее прежнем понимании) производственных процессов, хотя важнейшее ее предназначение - совершит, качественный переворот в производительных силах общества не подлежит сомнению. Сегодня в науке происходит все более решительный отказ от слишком упрощенных представлений о содержании научно-технической революции, основных направлениях ее развития. Есть много оснований считать, что сколько-нибудь глубокое преобразование материально-технической основы невозможно без максимального использования микроэлектроники, информатики, биотехнологии для рациональной организации различных видов человеческой деятельности, иначе говоря, без «онаучивания» всех сторон общественной жизни. Наука действительно превратилась сегодня в решающий фактор всех общественных перемен.