Современная научно-техническая революция

Человечество во второй половине прошлого столетия вступило в но­вую эпоху – эпоху научно-технической революции (НТР). Она оказала и продолжает оказывать огромное влияние на все стороны жизни общества: экономику, политику, социальную структуру, благосостояние, духовную культуру.

НТР – явление сложное и многоплановое, в нем отражаются карди­нальные изменения в науке и технике, революционные их преобразования.

Техническая революция – это коренное изменение в средствах труда, создание новых видов техники. В результате этой революции преобразует­ся технический базис общества. Научная революция – это коренное изме­нение основ науки, выражающееся в создании новых теорий, внедрении новых методов, открытии новых миров. В результате научной революции создается новая парадигма, новая картина мира. Научные и технические революции происходили и в прошлом. Если обратиться к истории освое­ния человеком окружающего мира, то можно выделить несколько техниче­ских (технологических) революций. Это прежде всего аграрная революция, которая осуществилась около 10 тысяч лет назад, когда человек перестал быть кочевником, стал вести оседлый образ жизни и перешёл от присваи­вающей формы ведения хозяйства к производящей, связанной с развитием земледелия и скотоводства.

Начало промышленной революции, существенным образом изменив­шей технологию производства, относят к концу XVIII века. Освоение ме­ханической прялки, ткацкого станка и парового двигателя позволило пе­рейти от ремесленного производства к машинному, более эффективному.

Революции в науке совершались Коперником, Ньютоном, Дарвином, Ла­вуазье. Научные и технические революции не были взаимосвязаны. Наука шла вслед за техникой и производством, которые ставили перед ней те или иные задачи. Сейчас наука идёт впереди техники, и хотя она продолжает решать вопросы, выдвигаемые техникой, она всё полнее определяет разви­тие техники и производства. Поэтому современная революция, в которой наука и техника обусловливают друг друга, является первой научно-технической революцией.

Исходной основой и теоретической предпосылкой НТР являются ве­ликие открытия ведущих естественных наук, полученные в XX веке: в физике, химии, биологии, кибернетике. Другой предпосылкой НТР являет­ся наличие развитой промышленной базы в той или иной стране. Третья предпосылка является социальной – это наличие высококвалифицирован­ных кадров (учёных, инженеров, техников, рабочих).

Современная техническая революция состоит в передаче машинам та­ких производственных функций человека, которые связаны с его умствен­ной деятельностью, и прежде всего логических и контрольных функций. Если пришедшая с капитализмом машинная техника заменяет человека в выполнении технологических операций, требовавших мускульной энергии, то сейчас машинам передаются и управляющие функции. В этом заключается смысл процесса автоматизации производства, процесс создания пол­ностью автоматизированных систем машин в отличие от механизации, где машинами управляет человек.

Следовательно, исходным пунктом современной НТР является авто­матизация производства, использование управляющих машин. Под управ­ляющей машиной понимаются специальные устройства, обеспечивающие весь комплекс управления объектом, при этом человек занят лишь перио­дическим ремонтом и подналадкой оборудования.

Проблема управления в наше время приобретает все большее значе­ние. Современные энергосистемы, атомные установки, космические ко­рабли, сложные химические процессы требуют от людей как колоссально­го количества вычислений, так и мгновенного анализа огромного количе­ства условий и выбора наиболее целесообразного решения. Человек часто не может справиться с этой задачей – решения принимаются сравнительно медленно, они не всегда верны, так как человек быстро утомляется, нерв­ничает, обременён заботами. Использование управляющих машин позво­ляет автоматизировать такие сложнейшие функции управления, как орга­низация транспорта, связи, торговли, управление органами планирования, снабжения, финансирования. Поэтому, чтобы судить о том, охвачены ка­кие-либо отрасли производства НТР и насколько охвачены, требуется все­гда установить уровень применения управляющих машин, ибо автоматиза­ция отражает сущность современной НТР.

Другое направление НТР – это расширение использования электриче­ства, использование новых источников энергии.

Энергетика, и прежде всего электроэнергетика, является ведущей отраслью хозяйства. Она начала развиваться с начала XX века. С тех пор быстро росло количество электростанций, началось развитие энергосис­тем. Если в начале электричество использовалось в основном лишь для це­лей освещения, то затем оно нашло применение в промышленности, на транспорте, в быту, сельском хозяйстве.

Электроэнергия является наиболее рациональным энергоносителем, поскольку её можно легко передавать на большие расстояния, трансфор­мировать, концентрировать или дробить, что облегчает автоматизацию производственных процессов.

Непрерывное увеличение электровооруженности труда является важней­шим фактором повышения производительности труда. Поскольку потреб­ности в энергии быстро растут, ведутся поиски новых источников энергии, разрабатываются новые эффективные принципы преобразования тепловой, солнечной, химической и ядерной энергии в электрическую и прямого применения энергии Солнца, приливов, тепла Земли в производстве.

Одной из этих новых форм энергии стала атомная. Первое практиче­ское применение атомная энергия нашла в военном деле – создание атомных, а затем водородных бомб. Впервые в мирных целях атомная энергия была использована в 1954-м году – была пущена атомная электростанция в Обнинске мощностью в 5000 кВт. Считается, что этот год является нача­лом НТР. В 1985 году в мире работало уже 374 атомных реактора. В 1997 году на атомных электростанциях вырабатывались 17 % всей энергии в мире, причём во Франции 76, в Литве 85 %.

Одновременно с решением проблемы использования атомной энергии для производства электроэнергии велись работы в направлении создания атомных двигателей. Силовые атомные установки в качестве двигателей прежде всего нашли применение на морских судах. Основу военно-морского флота США и России составляют атомные подводные лодки и атомные надводные суда.

Другое направление НТР – проникновение радиоэлектроники в раз­личные сферы деятельности человека.

Современная радиоэлектроника представляет собой развитую техни­ческую науку, предметом её изучения и применения являются электромаг­нитные колебания и волны, движение электронов и ионов. Комплекс тех­нических средств, в которых используются явления, изучаемые радиоэлек­троникой, чрезвычайно велик – это радиоприёмники, телевизоры, радио­локаторы, электронные микроскопы, компьютеры и лазеры. Именно ра­диоэлектроника позволила сделать громадный скачек в развитии авто­матизации производства. На базе электроники созданы автоматизирован­ные цеха и целые заводы-автоматы, в частности, в химическом производ­стве, в пищевой промышленности.

Новым технологическим направлением радиоэлектроники стало соз­дание квантовых генераторов света – лазеров. Первый лазер был создан в СССР в 1960 году. Применение лазеров явилось новым этапом в обработке материалов, открыло новые возможности в развитии связи, телевидения, медицины, химии.

Важнейшей чертой НТР является применение компьютеров. Они по­зволяют заменить часть умственного труда человека и в особенности его логические функции. Компьютеры обладают способностью неизмеримо быстрее и точнее человека по заданной программе выполнять большее число математических операций. Если компьютеры первого поколения были громоздкими, обладали малой памятью и скоростью операций, то со­временные компьютеры обладают большой памятью и прежде казавшейся фантастической скоростью действия. Так, в США создан в 2001 году су­перкомпьютер со скоростью действия 12 триллионов операций в секунду, в Японии в 2005 году – со скоростью 135 триллионов операций в секунду.

Радиоэлектроника способствует разработке новых методов исследо­вания и возникновению новых наук, например радиоспектроскопии, радиоастрономии, радиофизики, бионики.

Следующее направление НТР – это создание материалов с заранее за­данными свойствами.

В своей практической деятельности люди используют сейчас все эле­менты периодической системы Менделеева либо как основу для получения различных материалов, либо как источник энергии. Люди научились брать вещество природы с поверхности Земли и с небольшой глубины. Самые глубокие скважины не превышают 8, а шахты 4 километров. Однако дальней­шее освоение вещества природы требует проникновения в более глубокие зоны земной коры (Кольская сверхглубокая скважина достигла глубины 12263 метров), а также использования полезных ископаемых со дна океанов.

В своей практической деятельности люди не только используют ве­щество природы, но и создают также материалы, которых в природе нет, т. е. синтезируют вещества, заменяющие природные. Потребности произ­водства, технические задачи требуют применения материалов с опреде­лёнными свойствами, часто не имеющимися у природных. В деле решения этих задач большую роль играет химическая наука, которая совместно с химической промышленностью обеспечивает производство кислот, мине­ральных удобрений, красителей, пластмасс, синтетических продуктов. Искусственные материалы играют роль не только заменителей, но имеют и самостоятельное значение. Так, искусственные алмазы изготавливаются из графита, причём их стоимость меньше природных в 5 - 6 раз, а в даль­нейшем ещё более снизится. Большое развитие получило производство химических волокон, пластических масс, синтетических смол, синтетиче­ского каучука, все больше изготавливается искусственных пищевых про­дуктов.

Говоря о современной НТР, нельзя не указать на освоение космиче­ского пространства. Космонавтика стала стимулом для научных исследо­ваний, для развития новых направлений в науке и новых областей приме­нения техники. Вывод в Космос научной аппаратуры позволил перейти от наблюдательных методов изучения Вселенной к экспериментальным, что значительно ускорило развитие науки и техники. Освоение Космоса помо­гает решить многие проблемы метеорологии, прогноза погоды, геодезии, геофизики, прогноза минерально-сырьевых ресурсов.

Космические полёты дают науке огромное количество самой разнооб­разной научной информации. В частности, за десять лет исследований спутники дали больше информации о геомагнитном поле, чем за всю пре­дыдущую историю его изучения. Чрезвычайно высокими темпами проис­ходит расширение знаний о таких явлениях и процессах природы, о кото­рых даже трудно было подумать, находясь на Земле.

В последнее время получила развитие биотехнология, генная инжене­рия, биомедицинские и генетические исследования. Большое значение придается развитию нанотехнологий.

Таким образом, основные направления НТР – это автоматизация, ши­рокое использование электричества, применение атомной энергии в мир­ных целях, применение радиоэлектроники, получение материалов с зара­нее заданными свойствами, освоение Космоса, биотехнология.