Техника и технологии

К середине XX в. получили широкое промышленное и технологическое применение квантово-механические теории'.

• • ядерная физика и «атомный проект» с реализацией концепции ядерного, а затем — термоядерного оружия;
• • электротехника и создание твердотельной элементной базы вычислительной техники;
• • квантовые генераторы, создание лазеров разнообразного назначения и, в дальнейшем, лучевого оружия;
• • создание новых систем связи и коммуникации.

Из всего многообразия технологических достижений современности необходимо выделить главное: начиная с XX в. развитие техники стремительно шло к интеграции различных направлений в единую техносферу, взаимозависимые функциональные части которой охватывают всю планету и околоземное пространство (глобальный транспорт, глобальная связь, глобальное перераспределение энергетических и сырьевых ресурсов и т. д.), а также все стадии трансформации вещества, энергии и информации. Решающее влияние на становление техники и технологии и на темпы этого становления в XX в. оказали две мировые войны, цикл локальных войн и глобальное противостояние двух политических систем.

Так, после Второй мировой войны космические программы — как советская, так и американская — оказываются тесно связаны с выполнением военных задач, в частности с разработкой межконтинентальных боевых ракет. Позже появляется возможность использовать эти разработки в исследовании космоса. Возможно, длительный период теоретических исследований в области космонавтики позволил избежать большого количества катастроф, столь характерных для авиации.

Важнейшими достижениями мировой космонавтики, определившими все остальные «космические» новации XX в., стали: первый полет искусственного спутника Земли (1957), первый пилотируемый полет в космос (1961) и первый пилотируемый межпланетный полет (1969).

Космонавтика прошла длительный путь от первых баллистических ракет, предназначавшихся исключительно для ведения боевых действий, до комплексов для исследований межзвездных пространств, комет и других галактик. Космонавтика очень быстро перестала быть роскошью, став необходимостью — именно при помощи космических аппаратов стала возможной эффективная беспроводная связь между континентами; многие материалы, прошедшие испытание космосом, нашли применение на Земле; регулярные наблюдения из космоса за состоянием нашей планеты помогают предсказать, а то и предотвратить, многие природные катаклизмы. Наконец, космонавтика позволяет заглянуть в прошлое Земли, проникнув в самое ее начало через изучение планет, комет и иных космических объектов.

Оценивая общие тенденции и уже достигнутые результаты научно-технического развития в начале XXI в., можно утверждать, что мир вступает в новую эволюционную фазу, которую можно назвать вторичной эволюцией, когда в противостоянии «технология — эволюция» влияние технологин начинает превалировать, радикально меняя и биосферу, и самого человека. На значительных исторических отрезках отчетливо видны взаимосвязи и взаимозависимости социальных, политических, научно-технических и других факторов, характеризующих целостное развитие цивилизации.

XX век изменил само понятие технологии. Подобно тому, как к математике стали относиться области, абстрагированные от количеств (например, общая топология и логика высказывания, некорректно поставленные задачи и т. п.), к физике — динамика систем с непредсказуемым поведением (странный аттрактор) и другие, — так и технология вобрала в себя процессы и средства обработки и передачи информации, социального управления, жизнеобеспечения.

Сегодня мы можем определить технологию как совокупность всех алгоритмов, процессов и средств их реализации. Понимая под алгоритмами традиционную технологическую рецептуру, под процессами — только физико-химические процессы, под средствами — материалы, оборудование и строительные сооружения, мы получим классическое определение технологии материального производства. Но относя к алгоритмам поведения законодательную систему, традиции и морально-этические установки общества, к процессам — его социальную динамику, к средствам — государственный аппарат и систему социальных институтов, мы получим определение технологии социального управления. Аналогичными подстановками можно получить определения медицинской технологии, технологии образования и г. д.

Все высокие технологии, определяющие лицо научно-технической цивилизации конца XX в., родились в форме фундаментальных исследований, как правило — комплексного, междисциплинарного характера. Особенно это верно для химических технологий, функции которых в XX в. совершенно преобразились. В настоящее время химические технологии используется в добывающих производствах. Кроме того, тонкие химические технологии включаются в состав горнорудных комплексов. Начиная от первичного сырья, производственные циклы завершаются выпуском такой продукции, как сверхчистые вещества и монокристаллы. Возникают и развиваются такие новые методы и технологии, как микротехнология кристаллических информационных структур, в которых синтез вещества, формирование и даже монтаж деталей в готовое устройство высшего уровня сложности (как, например, сверхбольшие схемы, кристаллические микроустройства и т. п.) органически сливаются на физико-химической основе.

Преображаются и глубинные основы химической технологии. Во-первых, квантово-химическая теория строения вещества в сочетании с моделирующими возможностями супер-ЭВМ позволяет точно прогнозировать свойства синтезируемого вещества и путь его синтеза. Во-вторых, развитие тонких методов катализа, «прицельной» химии расщепления и сшивки крупных молекулярных фрагментов и другие подобные методы превращают химика как бы в зодчего новых химических форм. Наконец, ведется интенсивный поиск путей самоформирования все более высокоорганизованных химических структур. Этот поиск опирается на тонкие механизмы селективности химических реакций, на сложные процессы самоупорядочивания в процессах тепломассопереноса и вдохновляется наиболее общими идеями естественных наук конца XX в., обозначаемыми термином «синергетика».

Почти фантастические перспективы развития в этом направлении наметились в области химии быстропротекающих процессов — взрыва, пламени, плазмы. Эти процессы, играющие ключевую роль в автомобильном, воздушном и морском транспорте, космонавтике, гидрометаллургии и т. д., остаются до настоящего времени малоизученными. Во 2-й половине 1980;х гг. началось интенсивное исследование топких механизмов быстрых реакций методом комбинационного рассеяния в скрещенных лучах лазеров, что позволяет осуществить как бы томографию пламени. Задача в конечном счете сводится к синтезу композиции вещества, который обеспечит саморегулирование быстрых процессов и их эффективное протекание в нужном направлении.

Развитию химической технологии не уступает механическая. На основе гибких автоматизированных линий и обрабатывающих центров преобразуется парк металлообрабатывающих станков, формируется новая научнотехнологическая область твердотельной микромеханики, в туннельных и других зондовых микроскопах достигается субатомная точность микромеханического (точнее, наномеханического) привода, быстро возрастает число степеней свободы в механических системах роботов, развивается космическая механика свободного полета и невесомости, и т. д.

Развитие структурного принципа проектирования и управления производственными процессами, его распространение на технологические комплексы положили начало синтез уразнородных технологий с целью образования единой и органичной мегатехнической системы. Но в то же время материальная технология продолжает интенсивное развитие в направлении более глубоких уровней строения материи. Это особенно ярко проявляется в микротехнологии, на которой основана вся аппаратная база информатики, в генной инженерии, а также в работах, направленных на их синтез в рамках программ молекулярной электроники и нанотехнологии.

* * *.

Ограничимся несколькими общими выводами, характеризующими современное состояние науки как института по производству новых знаний:

• • мировоззрение естествоиспытателей радикально изменилось; установилось глубокое единство физики, химии и биологии в понимании основных явлений природы;
• • научная деятельность организационно оказалась теснейшим образом связана с ее техническим и технологическим обеспечением; фактически наблюдается сращивание науки и технологий и превращение их в техносферу;
• • особую значимость и остроту получила проблема этики научных исследований и применения полученных результатов на практике;
• • научное исследование приняло исключительно коллективные формы организации;
• • возможности компьютерных сетей резко увеличили доступ к большим объемам и скорость обмена информацией;
• • в то же время чудовищная дифференция и узкая специализация научных исследований увеличивает разобщенность научного сообщества и приводит к фрагментарности получаемых знаний.

Современность есть становящаяся история. Историк же в любом случае принадлежит современности и не может надеяться на адекватное понимание прошлого, не ощущая настоящего. Поэтому важно хотя бы в самом общем плане рассмотреть современные процессы развития пауки и техники — и особенно именно сегодня, в период смены всех парадигм. Сегодня хаотические и апокалиптические процессы, вызванные научнотехническим развитием (исчерпание ресурсов, загрязнение среды, деградация популяции) в восприятии многих предвещают близкий «конец света». Катастрофические ожидания затронули и научное сообщество. В этих условиях существенно искажается и ретроспектива науки и техники. Восприятие же истории без разрыва с современностью существенно снижает уровень антисциентизма и технофобии, позволяет реально оценивать как настоящее, так и прошлое.