• ¬¬≈ƒ≈Ќ»≈
  • “ема I. «ј–ќ∆ƒ≈Ќ»≈ » ¬џ«–≈¬јЌ»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“». ≈≈ —”ўЌќ—“№ » ‘”Ќ ÷»»
  • “ема ≤≤. ѕќя¬Ћ≈Ќ»≈ «ЌјЌ»… ¬ ќЅЋј—“» ћ≈’јЌ» » » »’ –ќЋ№  ј  “≈ќ–≈“»„≈— ќ… » ћ≈“ќƒќЋќ√»„≈— ќ… ќ—Ќќ¬џ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“»
  • “ема ≤≤≤. –ј«¬»“»≈ ћ≈’јЌ» »  ј  Ќј” » Ц ”—Ћќ¬»≈ ”—ѕ≈ЎЌќ… »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“»
  • “ема IV. –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“», ѕ–ќ‘≈——»» »Ќ∆≈Ќ≈–ј » —ѕ≈÷»јЋ№Ќќ√ќ ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я
  • “ема V. ќ—ќЅ≈ЌЌќ—“» —“јЌќ¬Ћ≈Ќ»я » –ј«¬»“»я »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“» » ѕ–ќ‘≈——»» »Ќ∆≈Ќ≈–ј ¬ –ќ——»»
  • “ема VI. ¬ Ћјƒ ќ“≈„≈—“¬≈ЌЌџ’ ”„≈Ќџ’ ¬ —“јЌќ¬Ћ≈Ќ»≈ » –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќџ’ Ќј” 
  • “ема VII. –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ√ќ ƒ≈Ћј » ѕ–ќ‘≈——»» »Ќ∆≈Ќ≈–ј ¬ –ќ——»» ¬ ’≤’ ¬≈ ≈
  • “ема VIII. –ј«¬»“»≈ ’»ћ»„≈— »’ «ЌјЌ»… » “≈’ЌќЋќ√»…, –≈ћ≈—Ћ≈ЌЌќ… » “≈’Ќ»„≈— ќ… ’»ћ»» Ќј –”—» (’ Ц XVII вв.)
  • “ема IX: ‘ќ–ћ»–ќ¬јЌ»≈ Ќј”„Ќќ-“≈’Ќ»„≈— ќ… »Ќ“≈ЋЋ»√≈Ќ÷»» ¬ Ѕџ¬Ў≈ћ ———–, ќ—ќЅ≈Ќќ—“» Ё“ќ√ќ ѕ–ќ÷≈——ј
  • “ема ’. —”ўЌќ—“№ » —ќƒ≈–∆јЌ»≈ —ќ¬–≈ћ≈ЌЌќ… Ќј”„Ќќ-“≈’Ќ»„≈— ќ… –≈¬ќЋё÷»» » ≈≈ ¬Ћ»яЌ»≈ Ќј –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ√ќ ƒ≈Ћј
  • “≈ћј XI. ЁЋ≈ “–ќ’»ћ»я » »Ќ∆≈Ќ≈–Ќјя ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“№
  • “ема ’≤≤. Ѕ»ќ“≈’ЌќЋќ√»», »’ —”ўЌќ—“№, ѕ–ќЎЋќ≈ » ѕ≈–—ѕ≈ “»¬џ –ј«¬»“»я » ѕ–»ћ≈Ќ≈Ќ»я
  • “ема XIII. »Ќ∆≈Ќ≈–Ќјя ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“№ » ЌјЌќ“≈’ЌќЋќ√»»: —”ўЌќ—“№, ѕ≈–—ѕ≈ “»¬џ –ј«¬»“»я, «Ќј„≈Ќ»≈
  • “ема XIV: »Ќ∆≈Ќ≈–Ќјя ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“№ ¬ ќЅЋј—“» »Ќ‘ќ–ћј“» »: —”ўЌќ—“№, ќ—Ќќ¬џ, ѕ–ќЎЋќ≈ » Ќј—“ќяЎ≈≈
  • —ѕ»—ќ  Ћ»“≈–ј“”–џ
  • ѕ–»ћ≈„јЌ»я
  • ¬. ¬. ћорозов, ¬. ». Ќиколаенко

    »—“ќ–»я »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“»

    ¬¬≈ƒ≈Ќ»≈


    ”шедший ’’ век можно с полным правом назвать и Ђвременем инженерииї, и Ђвеком инженеровї. ѕрогресс науки и техники привел к расцвету инженерной профессии, мобилизовал невиданные созидательные силы и в то же врем€ возложил на инженеров немалую ответственность за судьбы человеческой цивилизации. ѕрежде чем приобрести нынешнее значение и размах, професси€ инженера, само инженерное дело прошло непростой, исторически длительный путь становлени€. ÷еной усилий многих поколений человечество по крохам добывало знани€ по крохам добывало знание, накапливало технические умени€, готов€ почву дл€ ростков инженерной мысли.

    Ѕез участи€ инженерных кадров невозможно сегодн€ представить оперативное решение ни одной из сложных проблем, выдвигаемой новой научно-технической и экономической реальностью. ¬едь наука непосредственно соедин€етс€ с техникой и воплощаетс€ в проектах сложных агрегатов, автоматизированных линий, мощных производственных комплексов, прежде всего, благодар€ творческим усили€м большого и разнообразного по своему составу отр€да инженеров. »нженерна€ де€тельность €вл€етс€ на сегодн€шний день ключевым звеном в известной цепочке Ђнаука-техника-производствої, и вместе с тем она превратилась в наиболее массовый вид высококвалифицированного умственного труда. Ќова€ техника требует, с одной стороны, качественно иного инженерного мышлени€, направленного прежде всего на поиск оптимальных решений в области человеко-машинных взаимодействий, а с другой Ц нравственной зрелости инженерного работника, умени€ решать сложные технические проблемы Ђчеловечної. ¬ насто€щем курсе, посв€щенном истории зарождени€ и развити€ инженерной де€тельности, сделана попытка осмыслить прошлое инженерии, соотнес€ его с сегодн€шнем состо€нием инженерной профессии, что позволит глубже осознать закономерности ее развити€, разобратьс€ в сущности перемен, происход€щих в ее структуре и содержании в наши дни, предвидеть ее будущее.

     стати, слово Ђинженерї, означающее знани€, гений, способность, талант, ум, остроумна€ выдумка, изобретательность (лат.) впервые стало использоватьс€ дл€ обозначени€ особого рода зан€тий в античном мире, по-видимому, не ранее III в. до н.э. ѕричем, так назывались лица, управл€ющие военными машинами, а также изобретатели этих машин. ћен€лось врем€, развивались производительные силы общества, расшир€лс€ объем пон€ти€ Ђинженерї и Ђинженерное делої, но неизменным оставалось одно Ц инженерами называли людей, св€занных с созданием различной техники, ее разработкой и эксплуатацией, т.е. специалистов, обладающих техническими знани€ми, способными создавать разнообразные технические структуры.

    “ема I. «ј–ќ∆ƒ≈Ќ»≈ » ¬џ«–≈¬јЌ»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“». ≈≈ —”ўЌќ—“№ » ‘”Ќ ÷»»


    ¬ истории становлени€ и развити€ производительных сил общества на различных этапах проблема инженерной де€тельности занимает особое место. »нженерное дело прошло довольно непростой, исторически длительный путь становлени€. »стори€ материальной культуры человечества знает немало примеров удивительного решени€ уникальных инженерных задач еще на довольно ранних этапах развити€ человеческого общества. ≈сли мы обратимс€ к истории создани€ знаменитых семи чудес света, то убедимс€ в наличии оригинального решени€ конкретных инженерных проблем.

    —емь чудес света получили свое название во времена античности как сооружени€, поражающие своим великолепием, размерами, красотой, техникой исполнени€ и оригинальностью решени€ инженерных проблем.   ним относ€тс€: египетские пирамиды, по€вившиес€ почти 5 тыс. лет назад (28 в. до н.э.), им€ одного из первых зодчих, решивших р€д инженерных проблем при их сооружении, было »мхотен; храм јртемиды Ёфесской (V в. до н.э.); мавзолей в √аликарнасе; Ђвис€чие садыї —емирамиды, ‘аросский ма€к (≤≤≤ в. до н.э.), создателем этого чуда был —острат; «евс ќлимпийский (V в. до н.э.), творцом которого €вл€лс€ прославленный скульптор ‘идий, а также  олосс –одосский (≤V в. до н.э.), сооруженный известным скульптором ’аресом. »меютс€ и другие свидетельства гениального решени€ инженерных проблем в глубокой древности. Ђѕрофесси€ї инженера, Ђпредставител€ инженерного цехаї по праву может отстаивать место на одной ступени пьедестала с ќхотником, ¬рачом, ∆рецом.

    ¬месте с тем истори€ материальной культуры иногда отрицает наличие инженера в обществе древности, а в этой св€зи и наличи€ и целенаправленной инженерной де€тельности так, как мы понимаем эту де€тельность сегодн€, как она наполнена в век электричества, электронно-вычислительных машин, спутников, межконтинентальных воздушных лайнеров и ракет. Ќо некоторое отрицание инженера и инженерной де€тельности на ранних ступен€х развити€ общества еще не означает отрицани€ инженерной де€тельности вообще при решении конкретных задач. ќна в различных формах существовала в человеческой истории и существовала вполне активно.

    ÷елью насто€щей лекции €вл€етс€ показ процесса зарождени€ и становлени€ инженерной де€тельности, ее эволюции, по€влени€ инженера в производительных силах как об€зательной профессии на пути преобразовани€ этих сил, а также рассмотрение внешних и внутренних функций инженерной де€тельности в современных услови€х.


    1. —ущность инженерной де€тельности и ее зарождение.

    2. ‘акторы вызревани€ инженерного труда и его функции.


     ак уже отмечалось во введении, на заре становлени€ общества не существовало в €вном виде инженерной специальности (это результат позднейшего общественного разделени€ труда), ни тем более Ђинженерного цехаї, Ђкастыї, Ђкорпорацииї или, пользу€сь строгим научным термином, Ц социально-профессиональной группы. Ќо за многие века, даже тыс€челети€ до того, как общественный способ производства сделал возможным и необходимым по€вление инженеров в полном смысле этого слова, перед людьми возникали инженерные задачи и находились индивиды, способные их решать. ¬едь человеческа€ цивилизаци€ основана на преобразовании природного мира с помощью орудий труда, то есть совокупности разнообразных технических средств. »стори€ их создани€ Ц одновременно и истори€ инженерной де€тельности.

    «абега€ вперед, скажем что на сегодн€шний день формула Ђ»нженер Ц создатель новой техникиї несколько устарела. ќна оправдывает себ€ только дл€ узкого интервала значений терминов Ђинженерї, Ђинженерный трудї, Ђинженерна€ професси€ї, оставл€€ вне пол€ зрени€ поистине необозримое пространство современных (не говор€ уже о будущих) задач, проблем, функций инженерной де€тельности. Ќо в ретроспективном путешествии в прошлое инженера, к истокам могучего потока технического прогресса главными ориентирами дл€ нас послужат технические новшества.

    »стори€ инженерной де€тельности относительно самосто€тельна; ее нельз€ свести ни к истории техники, ни к истории науки.  орни ее тер€ютс€ в глубине прошедших тыс€челетий. «ачастую мы можем догадыватьс€, какого упорства и таланта требовал каждый новый шаг в освоении и преобразовании мира, какие творческие коллизии, взлеты и крушени€ скрыты от нашего взгл€да дымкой веков. ƒанные археологических раскопок позвол€ют лишь очень приблизительно реконструировать уровень знаний и умений, доступных творцам техники далекого прошлого. —удить об особенност€х инженерной де€тельности давно ушедших поколений приходитс€ по ее результатам, сохранившимс€ в натуре или хот€ бы в описании. » техника может рассказать о своих создател€х очень многое.

     стати, возникает вопрос, что такое техника? —лово это настолько вошло в обиход, что задавать вопрос о его значении кажетс€, на первый взгл€д, чуть ли не бестактным обвинением в невежестве. Ќо оказываетс€, что на самом деле термин этот восприн€т нашим обыденным сознанием в довольно расплывчатом виде. —уществует более 30 официальных определений. Ќа заданный, что называетс€, Ђв лобї вопрос Ђ„то такое техника?ї собеседник обычно начинает м€тьс€, произносит: Ђ“ехника Ц ну, это, в общемЕї » дальше Ц в зависимости от уровн€ знаний и склада мышлени€, умени€ формулировать и т.п. Ќапример: Ђ“ехника Ц это что-то громоздкое, надвигающеес€, бездушноеї Ц определение поэта. Ђ“ехникой €вл€етс€ все, что св€зано с металломї, Ц точка зрени€ инженера. Ђ“ехника Ц область знани€, отражающа€ принципы и законы создани€ и действи€ машин, приборов, механизмовї, Ц формулировка ученого.

    “ак что же такое техника? Ѕольшинство современных исследователей считают, что под техникой надо понимать совокупность искусственно созданных средств де€тельности людей. “ехника создаетс€ и примен€етс€ в цел€х получени€, передачи и превращени€ энергии, воздействи€ на предметы труда при создании материальных и культурных благ, сбора, хранени€, переработки и передачи информации, исследовани€ законов и €влений природы и общества, передвижени€, управлени€ обществом, обслужива≠ни€ быта, обеспечени€ обороноспособности и ведени€ войн.

    ѕо своему происхождению именно техническа€ де€тельность стала одним на первых видов социальной де€тельности. „тобы выжить, добыть пищу, защитить себ€ от диких животных, перво≠бытные люди вынуждены были прибегнуть к помощи орудий. ѕе≠реход к труду, основанному на применении орудий, первых при≠митивных технических средств, был необходим. ¬се доступные нам факты борьбы рода человеческого за выживание подтвер≠ждают, что техническое (технологическое) направление и характер цивилизации €вл€ютс€ не случайностью и не ошибкой общественного развити€, а единственно возможным его путем.

    »зготовление орудий, переход к производству - это та грань, тот скачок, который позволил человечеству преодолеть пропасть, отдел€ющую животный мир от мира цивилизации. ƒлилс€ этот скачок невообразимо долго: по сравнению с ним превращение желуд€ в вековой дуб кажетс€ мгновенным взрывом. ƒостаточно сказать, что возраст обнаруженных в ходе археологических раскопок возле озера –удольф ( ени€) первых искусственных орудий - они изготовливались из гальки - составл€ет 2 миллиона 600 тыс€ч лет! ” этих заостренных кусков камн€ нет еще даже оп≠ределенной формы. Ќо нет и сомнени€, что они создавались целенаправленно. ќб этом говорит сходство приемов обработки.

    Ќевзрачные камешки, поко€щиес€ на музейных стендах, обладают огромным историческим весом. Ёто зародыши мощно≠го арсенала современной техники и технологии, материальной и духовной культуры человечества. Ќар€ду с прочими, эти заро≠дыши несут и ген инженерной де€тельности. ¬едь прежде чем техника, пусть даже сама€ что ни на есть простейша€, будет использована, она должна быть создана. ≈сли даже впоследствии вещь, орудие труда изготовливались миллиарды раз, то когда-то же они были созданы впервые. —тало быть, неким далеким предком были не просто подмечены и использованы полезные качества природного предмета, но и найден путь к тому, как эти качества изменить, приспособить дл€ удовлетворени€ человеческих нужд. ј это уже предполагает элемент технического творчества, крупи≠цы инженерного мышлени€.  онечно, изр€дным преувеличением было бы видеть в косматом антропоиде, раскалывающем голыши о прибрежные скалы, пр€мого, хот€ бы и отдаленного, предшественника современного специалиста - химика или Ђэлектронщикаї. ќднако первична€ схема инженерной де€тельности Ђтехни≠ческа€ иде€ - изделиеї может быть обнаружена на самом ран≠нем этапе становлени€ техники.

    ’арактер и содержание технической де€тельности на ранних стади€х человеческой истории мен€лись крайне медленно; наверн€ка, технические новинки сотни раз находились и сотни раз утрачивались, погибали вместе с их изобретател€ми. ќднако общее на≠правление развити€ техники не вызывает сомнений. “енденци€ к совершенствованию приемов труда, увеличению их эффектив≠ности €вственно прослеживаетс€ хот€ бы на примере коли≠чественного нарастани€ операций первобытной технологии. “ак, первые галечные оруди€ получали трем€ Ц дес€тью ударами, древнейшие ручные рубила Ц дес€тью Ц тридцатью ударами, ручные рубила правильной гео≠метрической формы п€тидес€тью Ц восьмидес€тью ударами. »зготавлива€ галечные сколы, наши далекие предки применили одну операцию Ц оббивку, а дл€ производства рубила нужны были уже три операции: отщеп≠ление заготовки, оббивка, ретушь.

     . ћаркс указывал, что Ђвообще, когда процесс труда достиг хот€ бы некоторого развити€, он нуждаетс€ уже в подвергшихс€ обработке средствах труда... ”потребление и создание средств труда, хот€ и свойственны в зародышевой форме некоторым видам животных, составл€ют спе≠цифически характерную черту человеческого процесса трудаЕї[1]

    Ўли тыс€челети€, и вместе с ними неуклонно шел дальше и дальше технический прогресс. Ќа границе между верхним и ниж≠ним древнекаменным веком (палеолитом), примерно 40Ц30 ты≠с€ч лет назад, завершаетс€ предыстори€ человеческого общества и начинаетс€ его истори€. Ётот переход совершилс€ во многом благодар€ накопленным техническим достижени€м. ¬ производ≠ственной де€тельности человек освоил много новых пород камн€, научилс€ изготавливать свыше двадцати видов различных камен≠ных орудий (резцов, сверл, скобелей и т. п.). Ѕыли созданы гарпун и копьеметалка.

    Ќо улучшение традиционных приемов обработки камн€ уже не повышало эффективности производимых орудий. “ребовалось принципиально новое решение. » оно было найдено. Ѕыли изобретены и Ц как мы иногда говорим Ц Ђнашли широкое применение в практикеї так называемые вкладышевые оруди€. јпофеозом инженерной мысли каменного века стал лук. „еловек, сообразивший, как использовать потенциальную энергию согнутой палки, нат€нувший на нее тетиву из жил животных и заостривший тонкую стрелу, совершил эпохальное техническое открытие. ЂЋук, тетива и стрела, Ц по мнению ‘.Ёнгельса, Ц составл€ют уже очень сложное орудие, изобретение которого предполагает дол≠го накапливаемый опыт и более развитые умственные способно≠сти, следовательно, и одновременное знакомство со множеством других изобретенийї[2].

    —то€щие перед создателем лука и стрел сложности были дво€кого рода: во-первых, необходимо было объединить разные технические элементы в одном орудии; во-вторых, осмыслить и доказать преимущества нового приспособлени€. ќтметим, что преимущества лука по сравнению с прежними видами оружи€ были настолько очевидны, что он довольно скоро получил признание у разных племен и народов. » результат быстрого внедрени€ не замедлил сказатьс€ Ц жизнь охотничьих племен заметно облегчилась, освободилось врем€ дл€ других видов де€тельности.

    Ўирокомасштабное применение лука, вкладышевых орудий, шлифованных топоров, тесел, мотыг, долот и прочих технических достижений новокаменного века (неолита) подготовило производственную революцию, разрешившую противоречие между возросшим уровнем производительных сил и традиционной дл€ первобытной общины Ђуравниловкойї в распределении. —ущность так называемой неолитической революции Ц в переходе от охоты к земледелию и скотоводству. Ђ–одовой строй отжил свой век. ќн был взорван разделением труда и его последствием Ц расколом общества на классыї[3].

    Ќас, впрочем, интересует не столько историческое или социально-экономическое значение технических новшеств первобытнообщинного стро€, сколько процесс накоплени€ технико-технологи-еских открытий и изобретений как отражение роста творческой мощи человека. ¬ период неолита досто€нием человечества сделались новые приемы обработки материалов Ц пиление, шлифование, сверление, по€вились составные оруди€, был приручен огонь. “рудно, точнее говор€ Ц невозможно, представить, что эти элементы материально-технической культуры возникли без целенаправленной умственной работы их создателей. ћожно согласитьс€, что познание, техническое проектирование и организаци€ производства не были расчленены и не существовали вне повседневной рутинной де€тельности. Ђѕроизводство идей, представлений, сознани€ первоначально непосредственно вплетено в материальную де€тельность и в материальное общение людей, в €зык реальной жизни. ќбразование представлений, мышление, духовное общение людей €вл€ютс€ здесь еще непосредственным порождением материального отношени€ людейї[4] .

    ќднако генетическа€ св€зь того, что человек делал, с тем, что он задумывал, планировал сделать, не заслон€ет такого факта, что дл€ решени€ технических проблем периода между дикостью и варварством нужен был довольно высокий уровень аналитико-синтетических свойств мышлени€. ѕоэтому уже применительно к первобытнообщинному способу производства мы вправе говорить о существовании инженерной де€тельности в ее не€вной форме. ќбозначим ее как доинженерную де€тельность.

    Ќакопление прибавочного продукта, ставшее возможным благодар€ успехам техники, повело к дальнейшему расслоению общества. ѕо€вилось рабство, сменившее древнюю общину. ¬озникли классы и государство. Ўирилась специализаци€ труда. ≈сли в ранние периоды земледели€ семь€ изготавливала оруди€ труда, оружие, утварь самосто€тельно и каждый дом, подворье были одновременно и мастерской, то при становлении рабовладельческого способа производства происходит обособление ремесел. Ёто второе крупное общественное разделение труда порождает ремесленника Ц человека, зан€того главным образом технической де€тельностью.

    ћатериально-технической основой перехода от домашнего ремесла к специализированному ремесленному производству послужили ирригационное земледелие и распространение металлических орудий. ≈сли первые немногочисленные медные предметы Ц шильца, проколки, бусинки Ц найдены при раскопках культурного сло€ VII-VI тыс€челетий до н.э., то в V тыс€челетии до н.э. оруди€ из меди и ее сплавов встречаютс€ все чаще и чаще. »спользование цветных металлов в хоз€йственной де€тельности стало предпосылкой изобретени€ колесного транспорта и гончарного круга, а также бронзового плуга. ¬ рабовладельческую эпоху были сделаны и многие другие технические открыти€: налажено производство стекла, изразцов, шелковой ткани.

    ќднако центром технической (и инженерной) де€тельности было строительное дело. ¬озникновение древних городов, которые становились центрами ремесленного производства, возведение культовых и ирригационных сооружений, мостов, плотин, дорог требовало кооперации труда огромного количества людей.  олоссальные защитные сооружени€ были возведены вокруг ¬авилона: город окружали три р€да стен, кажда€ из которых была толщиной 8Ц12 метров. —ама€ больша€ из египетских пирамид Ц усыпальница фараона ’уфу (’еопса) Ц возвышаетс€ над пустыней на 150 метров. Ќа ее постройку ушло около 2300 тыс. каменных блоков весом от 2 до 15 тонн каждый. —то тыс€ч людей выполн€ли эту работу непрерывно в течение 20 лет.

    ƒревний историк √еродот свидетельствует, что в IV в. до н.э. в горах Ћивии была сооружена плотина, изменивша€ русло Ќила. “ам, где раньше протекала река, был построен город ћемфис.

    ѕеречень великих свершений зодчих древности можно было бы продолжить. Ќо и из сказанного очевидно, что Ђ ни одно крупное и сложное сооружение древности не могло быть построено без детально разработанного проекта, требующего обособлени€ целеполагающей де€тельности. ¬ процессе строительства технический замысел (проект) мог быть реализован только на основе совместного труда рабов. »менно так создавались первые инженерные сооружени€, такие как городские системы и шахты Ўумерийского государства, ирригационные каналы и пирамиды ≈гиптаї.[5]

     ак же осуществл€лась эта простейша€ коопераци€ труда рабов? явно недостаточно было номинально обладать властью над тыс€чами людей, чтобы суметь использовать их труд при возведении крепостей, дворцов, храмов. «аставить рабов мог, конечно, любой царек или рабовладелец. Ќо дл€ того чтобы организовать трудовые усили€ больших масс низкоквалифицированных работников, подчинить их единой задаче, требовалс€ инженер. јрхитектурное дело и строительство стали исторически первой областью производства, где возникла потребность в люд€х специально зан€тых функци€ми проектировани€ и управлени€ (инженера).

    —ложный умственный труд, благодар€ которому первоначальный технический замысел вызревал, обрастал конкретными детал€ми, становилс€ проектом, не мог уже быть выполнен поход€. ¬о-первых, дл€ того чтобы продвинутьс€ вперед в поиске архитектурной формы, сочетающей прочность, удобство и гармоничную соразмерность, нужно было проникнуть в тайны сделанного предшественниками, не копировать, а переосмыслить и обобщить их достижени€. ¬о-вторых, новые, усложнившеес€ инженерно-строительные задачи не допускали решени€ Ђна глазокї. ќни оказывались по плечу тому, кто способен был не только поймать за хвост жар-птицу конструктивной идеи, но и поместить ее в клетку конкретного расчета, рисунка, макета. ј дл€ этого следовало овладеть нехитрым Ц с позиций сегодн€шнего дн€, но достаточно обширным арсеналом специальных инженерных средств и инструментов. ¬о времена ƒревней √реции и –има в распор€жении инженера-строител€ различных конструкций были циркуль (его, кстати, знали еще вавилов€не), счетна€ доска Ц так называемый абак, нивелиры и другие простейшие геодезические приборы.

    »ными словами, дл€ успешного решени€ древнеинженерных задач периода рабовладени€ требовалс€ не только практический опыт, но и специальные знани€ и умени€. » еще врем€, свободное от забот о хлебе насущном. ќтделение умственного труда от физического и противопоставление их друг другу имели четко выраженную классовую окраску, поскольку досугом и материальными средствами дл€ овладени€ элементами духовной культуры располагали лишь представители эксплуататорского класса. —оответственно и технические достижени€ служили одним из средств порабощени€ труда.

    “аким образом, материально-техническа€ и духовна€ культура человечества в эпоху рабовладени€ достигла такого уровн€, что в отдельных ее сферах Ц строительстве и архитектуре Ц возникла потребность в профессиональном инженерном труде. —квозь тыс€челети€ дошли до нас имена египетского жреца-архитектора »мхотепа (ок.2700 г. до н.э.), китайского гидростроител€ ¬еликого ё€ (ок.2300 г. до н.э.), древнегреческого зодчего и скульптора ‘иди€ Ц создател€ афинского акропол€ ѕарфенона (V в. до н.э.). Ѕыли ли они инженерами? » да, и нет. ќтвет на этот вопрос неоднозначен, и вот почему. ƒл€ производства периода поздних рабовладельческих государств характерно по€вление сложных технических задач нового класса, решение которых предполагало обособление инженерно-технических и инженерно-управленческих функций. «дравый смысл подсказывает, что тех, кто эти функции выполн€л, мы вправе назвать инженерами.

    ¬месте с тем, видимо, следует заметить, что во-первых, функции инженерного труда не свод€тс€ к двум названным выше, они гораздо шире. ¬о-вторых, де€тельность первых инженеров опиралась главным образом на практические, опытные знани€, а также на весьма примитивные технические средства; универсальным и, увы, малоэффективным технологическим приемом было массовое применение рабского труда. ¬-третьих, умственный труд, отпочковавшись от физического, долгое врем€ оставалс€ нерасчлененным. “ак, в рабовладельческом обществе естествознание, не говор€ уже о точных (тем более Ц о технических) науках, не успело выделитьс€ в самосто€тельную отрасль знани€. ќно входило в общефилософскую систему, котора€ охватывала все множество знаний.  аждого инженера древности можно с не меньшим основанием именовать ученым, философом, писателем. »наче говор€, любой инженер того времени заведомо Ђоб€занї был быть мудрецом, любой мудрец одновременно владел инженерным делом. ¬ качестве примера такой цельности вспомним древнегреческого мыслител€ ‘алеса или его ученика и последовател€ јнаксимандра (VI в. до н.э.)

    »сход€ из приведенных выше соображений, точнее можно обозначить этот период становлени€ инженерии как прединженерный. ’ронологически его рамки довольно широки Ц от II-I тыс€челети€ до н.э. до XVIIЦXVIII вв. современного летоисчислени€. Ётот период неоднороден с точки зрени€ способа производства Ц рабовладельчество сменил феодализм, который в свою очередь, готовилс€ уступить место капитализму. ћен€лось общественно-политическое устройство: возникали и гибли империи, возвышались и приходили в упадок нации, классы, религии. –азвивалась техника и технологи€, рождались гениальные изобретени€, создавались принципиально новые технические объекты, издели€, инструменты, приемы обработки материалов. Ќеизменным оставалось одно: основным создателем технических нововведений, субъектом технической де€тельности по-прежнему оставалс€ ремесленник.

    ƒостижени€ ремесленной де€тельности древности и средневековь€ поражают воображение. ¬оенное дело, сельское хоз€йство, мореплавание, металлургическое, текстильное, бумажное производство Ц вот далеко не полный перечень областей де€тельности, где в предынженерный период развити€ техники произошли технические революции. ¬спомним, к примеру, Ђпорох, компас, книгопечатание Ц три изобретени€, предвар€ющие буржуазное обществої.[6]

    ћногие технологические приемы древнего ремесла настолько уникальны, что не могут быть воспроизведены даже на основании современных научно-технических знаний. ќбъ€снение им ищут порой в магии, вмешательстве пришельцев, разного рода Ђчертовщинеї или в неких технических секретах, забытых, утраченных или наход€щихс€ под запретом религиозно-жреческих ЂтабуїЕ

    ћеталлурги древней »ндии поражают своим искусством. »ндийцы давно научились плавить качественную сталь, делать отливки, чеканки. ¬от уже почти 16 веков стоит восьмое чудо Ц делийска€ колонна диаметром у основани€ 0,4 метра и высотой 7,5 метра. ¬ес ее около шести тонн. ƒревние мастера сделали ее из отдельных кусков железа, сваренных в кузнечном горне.  олонна была воздвигнута в 415 году в честь цар€ „андра √упты II, скончавшегос€ в 413 году. ќна посв€щена богу ¬ишну. ѕервоначально находилась на ¬остоке страны и сто€ла перед храмом. ¬ 1050 году царь јнанг ѕола перевез ее в ƒели. —амое удивительное, что колонна стоит сотни лет и не ржавеет. ¬рем€ оказалось бессильным, на нее не действует ни ливни, ни тропическа€ жара.

    — давних времен стекались к ней толпы богомольцев Ц считалось, что тот, кто приложитс€ к ней спиной и обхватит ее руками, будет счастлив. ћного легенд о делийской колонне сложили люди. Ёто чудо даже приписывали творению рук инопланетных пришельцев. Ќо факты говор€т о том, что ее делали люди из очень чистого металла (99,720 процента железа), и в этом весь секрет. Ќекоторые даже говор€т, что современным металлургам до сих пор не под силу добитьс€ подобного результата. »ли еще одна загадка. ¬  итае есть гробница полководца „жоу „жу, умершего в конце II века.  огда исследователи провели спектральный анализ некоторых элементов металлического орнамента гробницы, то были удивлены. ќказалось, что древние мастера изготовили орнамент из сплава, который содержал 85 процентов алюмини€. ќднако производство алюмини€ сегодн€ немыслимо без электролиза, о котором в те времена никто и не слышал. ћожет быть китайские умельцы знали другой способ его получени€, утер€нный со временем?

    »ли возьмем известных нам семь чудес света. Ёти великие произведени€ древних мастеров поражали воображение современников своей монументальностью, простотой, оригинальностью решени€ инженерных проблем при создании этих классических чудес. ѕочти все они сделаны из камн€. “рудно сказать, какое из чудес чудесней. ћожет быть, восьмое? »з металла?

    Ќа заре своего существовани€ человек сталкивалс€ главным образом с камнем. Ќо однажды он нашел €рко окрашенный кусок медной руды. —амые первые металлические оруди€ человек изготовил именно из самородной меди в ≈гипте в V тыс€челетии до н.э. Ќесколько позже по€вилась бронза Ц сплав меди с оловом и другими металлами.

    ћедь и ее сплав с оловом Ц бронза Ц долгое врем€ были самыми распространенными металлами. ÷ела€ эпоха в развитии человечества называлась бронзовым веком. Ўествие бронзы по планете было стремительным. Ќо вот загадка. ѕочему первые издели€ из бронзы по€вились именно там, где совершенно не было необходимого сырь€, и олово везли морем с  авказа, ѕиренейского полуострова и Ѕританских (олов€нных) островов к древним очагам цивилизации Ц в ≈гипет и ƒвуречье? ¬идимо, металлурги€ пришла в ≈гипет из какой-то другой страны.

    Ѕронзовый век принес человечеству новые загадки. јрхеологи до сих пор наход€т такие бронзовые издели€, которые смущают даже современных металлургов. Ќесколько лет тому при проведении археологических раскопок найдена бронзова€ стату€ лежащего Ѕудды длиною около 10 метров. ”ченые утверждают, что Ђвозрастї этой уникальной отливки 7000Ц8000 лет. ѕроцесс получени€ фасонных бронзовых отливок известен в јбиссинии, ≈гипте, »ндии, ƒревней √реции еще в IVЦIII тыс€челети€х до н.э., т.е. литейное ремесло €вл€етс€ одним из старейших на нашей планете.

    ¬ национальном музее ≈гипта в  аире хранитс€ лита€ бронзова€ скульптура одного из фараонов. —кульптуре около 2500 лет. ќна отлита в рост человека и €вл€етс€ пустотелой, со стенками толщиной от 15 до 30 миллиметров. —ледует заметить, что никакой другой способ обработки металлов не может соперничать с литьем в деле создани€ произведений подлинного искусства. Ёто подтверждают века человеческой истории. »звестна, например, крупна€ бронзова€ стату€ јфины ѕромахос на јкрополе высотой более 15 метров, изготовленна€ в мастерской знаменитого греческого скульптора ‘иди€ около 460 года до н.э.

     ак все это было выполнено, какова технологи€ решени€ этих проблем? ¬ раскопках, относ€щихс€ еще к VIIIЦVI векам до н.э., археологи наход€т ножи, наконечники стрел, щиты и шлемы, изготовленные из меди и бронзы. Ћитейщики того времени, творившие на территории нынешнего ѕенджаба, умели отливать серпы, пилы, копь€, мечи, кинжалы, топоры.  ак изготовливались эти предметы быта, оруди€, украшени€?

    ƒлинный и сложный путь к прогрессу прошел человек. ќт каменного топора Ц к меди и бронзе, к железу и металлам космической эры.

    Ћегенд, вымыслов, небылиц хватало в истории техники во все времена. Ќельз€, конечно, всерьез относитс€ к технологическим рецептам превращени€ меди в золото с помощью пепла василиска, разм€гчени€ драгоценных камней в крови козла или производства небьющегос€ стекла путем сбрызгивани€ его поверхности кровью дракона. ќднако в тайниках души нет-нет да и шевельнетс€ слаба€ надежда на чудо: Ђ¬друг в глубине веков спр€тано что-то удивительное, загадочное и такое нужное нам сегодн€?ї ’очетс€ верить, что тыс€челети€ назад в небе ƒревней »ндии летали реактивные самолеты Ц виманы (тем более, что аппарат, построенный по указани€м древних рукописей, поднималс€ в воздух в 1895 году, за восемь лет до полета братьев –айт). »ли что великий Ћеонардо да ¬инчи действительно создал водолазное снар€жение, Ђв котором можно находитс€ под водой как угодно долгоїЕ

    „то же могли и чего не могли старые мастера-ремесленники?

    ”спехи ремесленничества в решении инженерно-технических задач неоспоримы, и все же этот путь развити€ технического творчества Ц тупиковый!

    Ќо не разобравшись в прошлом, нельз€ осмыслить диалектику сегодн€шних перемен в инженерном деле.

    »нженерную сторону технической де€тельности периода ремесленного производства оценивают по-разному. „аще всего источники технического творчества ремесленников вид€т в обыденном, хаотически накопленном знании, основанном на Ђголом эмпиризме, простых обобщени€х, наблюдени€х и рецептахї[7], т.е. в профессиональной сноровке. —лучай, удача не нуждаютс€ в письменных правилах.

    ¬ то же врем€ сторонники этого подхода признают, что Ђсовокупность взаимосв€занных процессов и приемов, эмпирически освоенных в тыс€челетней практике их осуществлени€ и изменени€ї[8], есть реальное, хот€ и не теоретическое знание, которое зафиксировано в виде практических навыков, расчетно-рецептуар-ных технологических схем.

    ƒруга€ концепци€ гласит, что наука и инженери€ Ц пр€мые потомки практических искусств и ремесел, ибо Ђосмысление опирающейс€ на эмпирические наблюдени€ практики создани€ и использовани€ новых технических средств исторически было первой формой новых пон€тий технического знани€ї[9].

     акой же из этих подходов ближе к истине?  ак следует относитс€ к ним?

    » в том, и в другом содержитс€ Ђрациональное зерної, однако оба они не отражают сути ремесла как способа технического творчества. Ёто €вление со своей необычной логикой трудно поддаетс€ пониманию человека, воспитанного в духе научного мировоззрени€. ƒонаучное знание Ц функциональный заменитель науки Ц не было результатом целенаправленного изучени€ природы. «аконы мира, качества предметов осваивались непосредственно Ц чувствами, руками, а уж потом мышлением. Ќе было делени€ на Ђзнатьї и Ђпримен€ть знани€ї; теори€ и практика были неразделимы и с точки зрени€, современной науки Ц неформализуемы. »нтересен анализ истории бронзолитейного ремесла, проведенный историками.

    „еловечество освоило металлы и их сплавы еще на заре цивилизации. ѕостепенно создавались технологические приемы, рецепты, инструменты. ¬озникли и письменные пам€тники, хран€щие ремесла. Ёти своеобразные технические Ђэнциклопедииї, (в числе их авторов ѕлиний, “еофил ѕресвитер, Ѕирингуччо) определ€ли нормы технической практики. “огда возникает вопрос, чем же это не теори€ ремесла, чем же не наука? ƒело в том, что подобные трактаты содержали не систему, а набор знаний, правильные рецепты соседствовали с ошибочными или фантастическими. », кроме того, письменные сборники передавали лишь часть практического знани€ (отсюда и легенды о секретах древних мастеров).

    ѕоказательна в этом отношении древнекитайска€ книга Ђ„жоу лиї (Ђ«аписка дл€ контрол€ работы ремесленниковї), хронологически относ€ща€с€ к III в. до н.э. ¬ ее главе Ђ ао-гун-цзыї (ЂЎесть рецептовї) приведены пропорции соотношени€ меди и олова в сплавах дл€ различных изделий. ƒл€ колоколов и котлов, к примеру, требуетс€ 1/6 часть олова и 5/6 меди, дл€ мечей Ц 1/3 олова и 2/3 меди, дл€ зеркал медь и олово берутс€ поровну и т.п.  азалось бы, все €сно. Ѕери, переплавл€й, отливай. Ќе тут-то было! ѕри наличии примесей более 2 % о собственных физических свойствах сплава меди и олова нужно забыть. “ак что за коротенькой формулой рецепта пр€четс€ неописанна€, но необходима€ технологическа€ система очистки исходных материалов. »змерить количество инородных примесей в металле древний мастер не мог; тем не менее ему удавалось получить нужный сплав с соответствующими качествами.  аким образом? ”спешные действи€ металлургов прошлого основывались на нагл€дно-чувственном способе технического мышлени€, внешней формой которого служил рецепт.

    ѕо отношению к донаучному этапу технической де€тельности пон€тие рецептаЕ наполн€етс€ существенно другим содержанием, чем по отношению к его современным нормам. —ейчас в нашем понимании рецепт или рецептурность есть действительно слепой эмпиризм, сборник сведений на все случаи жизни или правило обыденного сознани€. ¬ услови€х же донаучного сознани€ рецепт, эта элементарна€ абстракци€ в форме числового отношени€Е образует некоторую первичную разновидность технического €зыка, возникающего как средство достижени€ определенной цели.

    ќбразно говор€, технологический рецепт времен средневековь€ представл€л собой Ђвершину айсбергаї, тогда как главна€, невидима€ нам часть ремесленного мастерства состо€ла в особом способе мировоспри€ти€. –абочему и в наши дни приходитс€ иногда работать Ђна глазокї, скажем, определ€ть температуру нагретого металла дл€ его закалки. “ак же действовали металлурги и кузнецы тыс€челети€ назад. Ќо если дл€ ремесленников прошлого признаком этой готовности был сам цвет, то дл€ современного рабочего цвет €вл€етс€ прежде всего показателем нужного температурного режима. јбстракци€ вытесн€ет красочность в буквальном смысле слова. ƒл€ того чтобы действовать, рабочему наших дней недостаточно чувственных впечатлений, они должны быть соотнесены с абстрактным научным пон€тием.

    Ќеобходимо подчеркнуть, что взаимодействи€ ремесла и науки, строго говор€, не было. –емеслу, технической мысли средневековь€ требовались теоретические основани€. ќднако наука того времени была слишком умозрительной, слишком схоластичной, чтобы помочь технической практике перейти от методов рецептурных к методам инженерным. ѕодспорьем в решении технических задач служили лишь геометри€ и искусство счета. ћесто науки в системе ремесленного знани€ занимал миф, сам по себе к научному знанию никакого отношени€ не имеющий. Ќо наличие хот€ бы кокой-то объ€сн€ющей теории или квазитеории позволило впоследствии включить в техническое знание иную, научную объ€снительную систему и тем самым сделать это знание инженерным.

    —ледует заметить, что господство ремесленника в сфере технического творчества не было абсолютным. ’от€ магистральным путем развити€ техники был путь проб и ошибок, параллельно ему из глубины веков т€нетс€ тропинка рационального осмыслени€ технических проблем. ƒалеко не всех из тех, кто ее прокладывал, мы знаем поименно. ¬ числе первых Ц јрхит из “арента (VЦIV в. до н.э.), применивший математический аппарат к исследованию технических устройств; ≈вклид, создавший начертательную геометрию; ƒиоген Ћаэртский и др. Ќевозможно не упом€нуть о легендарной личности јрхимеда (ок. 287Ц212 гг. до н. э.). ¬клад этого древнегреческого мыслител€ в развитие технических основ цивилизации грандиозен; его де€тельность мы вправе именовать инженерной без малейших скидок, оговорок. ƒостижени€ јрхимеда в области рациональной и технической (прикладной) механики, как считают историки, представл€ют собой первую в истории теоретическую систему научно-технического знани€, котора€ завершает развитие предпосылок технических теорий.

    «адачи теоретических исследований великого эллина вытекали из потребностей современной ему технической практики.   тому времени в военном деле, кораблестроении, ирригации, горнорудных работах назрели технико-технологические вопросы, ответить на которые с позиций прежнего опыта или обыденного здравого смысла было попросту невозможно. ћассовое применение рабского труда перестало гарантировать успех в этих област€х де€тельности. » јрхимед, вз€в в качестве точки опоры математические абстракции, сумел с помощью Ђрычагаї теории перевернуть мир современной ему техники. Ђ онечной целью механики јрхимеда было объ€снение не мира вообще, а сравнительно ограниченного класса свойств тел и €влений, обнаруживаемых в процессе технической де€тельности. √еометрические исследовани€ свойств абстрактных фигур и тел не были дл€ него самоцелью, как, по-видимому, дл€ ≈вклида, Ц они были ориентированы на интересы практики и применение технического и естественного знани€ дл€ решени€ научно-практических задачї[10].

    –азумеетс€, задолго до рождени€ јрхимеда безвестные изобретатели научились изготавливать и примен€ть простейшие механизмы: рычаг, ворот, блок, винт, клин. Ќо принцип их действи€, причины эффективности постигнуты не были. „тобы объ€снить, почему они работают, надо было выйти за пределы непосредственного опыта технической де€тельности, проанализировать и обобщить данные. јрхимед не только вывел из отдельных фактов систему научно-технического знани€, но и блест€ще применил ее к решению разнообразных инженерных задач.

    —ледует особо отметить, что одностороннее изучение античности в течение длительного времени привело к тому, что пон€тие Ђинженерї св€зывалось только с именем јрхимеда и вместо собственно инженерной де€тельности рассматривались ее результаты: рудники, мосты, отопительные системы, дороги, театры, туннели, гидротехнические сооружени€. ¬ большой степени недооценены успехи инженерной де€тельности в области измерительных приборов, тонкой механической аппаратуры, а также Ђобыкновеннойї, но необходимой грузоподъемной техники. Ќесколько более известны те инженеры, труды которых о строительстве оборонительных сооружений дошли до потомков от которых дошлиовичем ми в ”крањни на сучасному етап≥.. ќстальные сочинени€, имеютс€ только в фрагментах, и все еще не опубликованы. »з этого письменного наследи€ €вствует, что в эллинистическом государстве инженер занимал более почетное положение в обществе чем прежде в полисе (государствах-городах). ¬ –имской империи инженеры также пользовались уважением. ¬итрувий (≤≤-€ пол. I в. до н.э.), происходивший из бедной семьи, был приближенным императора јвгуста; ‘ронтин (ок. 40Ц103 гг. н.э.) Ц римский наместник в Ѕритании, верховный смотритель водоснабжени€ в –име, принадлежал к сенатской аристократии.

    »з императорского стипендиального фонда дл€ обучени€ инженерному делу (правление јлександра —евера (200Ц235 гг. н.э. и  онстантина) оплачивались все расходы по обучению и содержанию математически одаренных юношей и мальчиков, в основном из небогатых семей. ƒиоклетиан (ок. 245Ц313 гг. н.э.) содержал на государственном жаловании преподавателей механики и архитектуры. ѕрофессиональна€ гордость инженера прослеживаетс€ в надпис€х на многочисленных постройках и надгроби€х, начина€ с IV в. до н.э. и по IV в. н.э.

    ¬последствии эта де€тельность пресекалась, инженерное знание было почти полностью забыто вплоть до эпохи ¬озрождени€. »менно тогда плам€ инженерной мысли разгораетс€ в полную силу, предыстори€ инженерного дела завершаетс€ и начинаетс€ его истори€.

    ѕереход от нагл€дно-эмпирического решени€ инженерно-технических проблем к научному, признание инженерного труда как профессии €вились следствием принципиально нового способа общественной организации и разделени€ труда. ¬прочем, рождение инженерной профессии стало результатом переворота во всех без исключени€ сло€х и сферах общественной жизнеде€тельности. “ехника, способ производства, общественно-экономические отношени€, политические институты, общественное сознание и психологи€, наука Ц все это необходимо было изменить, причем изменить самым решительным образом, прежде чем работа по решению инженерных проблем приобрела статус профессионального зан€ти€ в общественно- значимых масштабах.

     аковы же основные факторы, способствовавшие вызреванию инженерного труда? —реди них можно назвать следующие:

    1. “ехнологическа€ революци€. ƒолгое врем€ технологический способ производства, то есть основной тип св€зи между человеком и техническими средствами труда, оставалс€ неизменным. –азумеетс€, оруди€ совершенствовались, усложн€лись, становились эффективнее, но в целом в системе Ђчеловек-техникаї человек был представлен ручным трудом, техника Ц инструментами дл€ этого труда. Ўли годы, складыва€сь в дес€тилети€, века, и наконец пришел день, когда Ђгомотехнический автоматї Ц ремесленник, вооруженный ручными инструментами, Ц перестал быть эффективным, исчерпал свой потенциал. –емесленное производство уже не поспевало за растущими потребност€ми общества: Ђћашинный труд как революционизирующий элемент непосредственно вызываетс€ к жизни превышением потребности над возможностью удовлетворить ее прежними средствами производстваї.1 ѕоследним титаническим усилием ремесленничества Ђудержатьс€ на плавуї было создание мануфактур, где самосто€тельного мастера и универсальное орудие заменили частичное орудие и частичный рабочий. ѕарадокс заключаетс€ в том, что мануфактура, характеризующа€с€ ручным трудом, в то же врем€ представл€ла как бы Ђживой механизмї, состо€щий из цепочки рабочих, дополн€ющих работу друг друга, то есть была прообразом механизма машинного.

    —мысл перемен в системе Ђчеловек-техникаї, обусловленный становлением машинного производства, заключалс€ в передаче технике р€да человеческих функций; машина возникает с того момента, когда оруди€ превращаютс€, по словам  . ћаркса, Ђиз орудий человеческого организма в оруди€ механического аппаратаї. ѕеремещение функции непосредственного управлени€ оруди€ми от человека к машине ознаменовало собой не просто техническую революцию Ц такие революции Ђместного значени€ї происход€т в технике в св€зи с любым крупным изобретением. Ќет, произошел полный переворот во всей технической системе, после которого она начала развиватьс€ по-новому, на основании новых принципов, новых технических форм и структур. »ными словами, возникновение машин определило начало нового исторического этапа в развитии техники Ц механизации производства.

    “ехнологическа€ революци€ шла к победе медленно, но неотвратимо. ¬начале бастионы ремесленничества пали в ведущей отрасли промышленности позднего средневековь€ Ц ткачестве. »менно здесь возникли ткацкие станки Ц ремесленные машины, которые приводит в движение и которыми управл€ет один человек. «атем промышленна€ революци€ коснулась и других отраслей производства, получив в качестве подспорь€ универсальный тепловой двигатель Ц паровую машину. –азвитие машиностроени€, то есть производства машин с помощью машин, определило победу крупной машинной индустрии. ѕостепенно были технически перевооружены промышленность, транспорт, св€зь, а затем и сельское хоз€йство. ¬ результате революции утвердилс€ новый технологический способ производства.

    Ќеобходимость изобретать и примен€ть в промышленных масштабах различного рода машины невольно породила потребность в специалистах, способных осуществл€ть эту де€тельность не от случа€ к случаю, а посто€нно. “аким образом, переворот в техническом компоненте производительных сил привел к видоизменению человеческого компонента Ц по€вились рабочие и инженеры. Ќа последних, Ц как отмечал ћаркс, Ц возлагалась задача работать Ђпреимущественно только головойї.

    2. –азвитие общественно-экономических отношений. Ђћашинна€ революци€ї, измен€€ характер и содержание труда, его технологию, организацию и структуру, способствует изменению производственных отношений. ¬месте с происшедшей однажды революцией в производительных силах, котора€ выступает как революци€ технологическа€, совершаетс€ также и революци€ в производственных отношени€х. —истема машин, смен€юща€ примитивную ручную технику ремесленничества, открывает простор дл€ утверждени€ капиталистических отношений. ”крепление зародившейс€ в недрах феодализма капиталистической формы собственности, превращение ее в господствующую неразрывно св€зано с крупной машинной индустрией, преобразованием производства на новых, рациональных началах.

    ќдновременно с положительным моментом Ц повышением производительности общественного труда Ц капитализм, развивающийс€ на своей собственной материально-технической базе, демонстрирует все свои мрачные стороны: рабочий становитс€ придатком машины, завершаетс€ разделение участвующих в производстве групп на Ђчистыхї и Ђнечистыхї. Ђ’арактерную черту капиталистического способа производства, Ц писал  .ћаркс, Ц составл€ет как раз то, что он отрывает друг от друга различные виды труда, а стало быть, разъедин€ет также умственный и физический трудЕ и распредел€ет их между разными людьмиї. »нженер, по€вл€€сь в результате такого разделени€ труда, принимает на себ€ умственные функции сотен ограбленных в творческом отношении рабочих.  ак представитель определенной социальной группы, он призван охран€ть и приумножать интересы прав€щего класса, подчин€€ им всю производительную мощь общественных сил труда, заставл€€ служить капиталу открытые наукой законы природы.

    »нженерна€ професси€ необходима капиталистическому способу производства, так как она становитс€ надежным средством извлечени€ прибыли и к тому же служит орудием технологического закрепощени€ рабочего. ≈ще в трудах  . ћаркса мы можем найти длинный перечень технических приспособлений и машин (Ђшерсточесальные машиныї, Ђремешковый делитель вместо вращаемой рукой тростильной машиныї, Ђавтоматический аппарат дл€ крашени€ и прополаскивани€ тканейї и т.п.), изобретенных специально в св€зи с необходимостью подавлени€ забастовок.

    »так, место инженера в исторически определенной системе общественного производства Ц это одновременно его принадлежность и к определенной профессии, и к определенной социальной группе. —тановление де€тельности в социально институализированном виде происходит одновременно со становлением буржуазии, т.е. одновременно со становлением капитализма.

    3. ѕереворот в мировоззрении, становление личности.  онсерватизм средневекового мышлени€, усугубл€емый догматическим религиозным мировоззрением, долгое врем€ сдерживал развитие инженерной мысли. »змен€ть, Ђконструироватьї мир в соответствии с заранее намеченными цел€ми, личной волей вправе был только бог. ѕос€гательство на творческую функцию бога, попытки усовершенствовать созданное им воспринимались с точки зрени€ религиозного фанатизма как ересь, грех. ¬ христианском монотеизме беспредельно возносилась изобретательска€ де€тельность бога и бесконечно принижалс€, даже отвергалс€ человек, если он занималс€ этой де€тельностью. “акое положение сохран€лось довольно долго. ÷елый р€д изобретений (например, магнитна€ стрелка компаса) веками не использовалс€ или использовалс€ тайно, с опаской ввиду их Ђдь€вольской природыї. √осподство средневековой парадигмы непри€ти€ нового было низвергнуто лишь в эпоху –енессанса. «амена бога-творца человеком-творцом, первоначально произошедша€ в сфере художественного мышлени€, распространилась постепенно и на техническое творчество. „еловек понемногу перестает воспринимать изобретательство как божественную прерогативу, становитс€, по выражению Ћеонардо да ¬инчи, Ђсвободен в изобретени€хї. ѕоказательны в этом отношении изменени€, характерные дл€ научно-технических трудов времен –енессанса и отличающие их от средневековых технических энциклопедий-сборников рецептов. ¬ этих трудах даны не только предписани€ и последовательность действий, чтобы получить искомый результат (изделие, материал), но и предприн€ты попытки ответить на вопрос, почему надо поступать именно так. ѕусть с содержательной стороны эти объ€снени€ не выдерживают никакой критики, но по€вление их свидетельствует о переходе от механического, слепого копировани€ к целенаправленному изучению и использованию свойств природы, о повороте в мировоззрении и мышлении, от веры к познанию.

    —тановлению инженерного творчества предшествовало также становление личности как индивидуального субъекта этого творчества. ¬ средние века личности инженера в современном смысле слова, собственно говор€, не существовало; не только в труде, но и во всех без исключени€ сферах жизнеде€тельности ремесленник был неотделим от цеховой общины. »ндивидуальное Ђяї почти без остатка раствор€лось в коллективной психологии, и автором технического нововведени€ выступал не отдельный человек, а коллективна€ личность-мастерска€, личность-цех. ƒо тех пор пока человек не умел и не мог осмыслить грань, отдел€ющую от его товарищей по мастерской, цеховой корпорации, ремесле, он не в состо€нии был нарушить технические традиции, целенаправленно создавать новое в технике. » лишь эпоха буржуазных отношений, освободивша€ сознание людей от многовекового груза феодальных, религиозных, цеховых традиций, рождает обособленного от других, суверенного индивида, способного стать творцом.

    4. ѕеремены в науке. ’VI-XVII вв. Ц это врем€, когда свежий ветер естественнонаучного познани€ врываетс€ в затхлую атмосферу умозрительной науки. »зобретательска€ де€тельность Ћеонардо да ¬инчи, открыти€ ‘.Ѕэкона и √алиле€ вооружают умы идеей грандиозных прикладных возможностей применени€ научного знани€. » эта иде€ оказалась на удивление созвучной духу времени. Ђ–ождающеес€ буржуазное общество с его де€тельным, энергичным, предприимчивым характером, с его практицизмом обнаружило в возникающем опытном естествознании глубоко родственные черты. ќбщество, которое центром прит€жени€ своих интересов сделало предпринимательский поискЕ такое общество, естественно, толкало науку в сторону практической, материально-производственной, технической ориентации, к превращению ее в действенного агента производстваї.[11]

    Ќужды растущего машинного производства, мореплавани€, торговли положили начало союзу научной и технической изобретательской де€тельности. ƒинамичное развитие крупной промышленности, формиру€ специальную потребность в решении сложных технических задач, создает услови€ дл€ практического применени€ данных науки. Ђ¬ качестве машины средство труда приобретает такую материальную форму существовани€, котора€ обусловливает замену человеческой силы силами природы и эмпирических рутинных приемов Ц сознательным применением естествознани€ї1. »зменение ориентации науки на производственные проблемы сказалось на ее развитии самым живительным образом.

    ¬ XVII-XVIII вв. наука становитс€ профессиональным зан€тием дл€ достаточно многочисленной группы лиц; возникают первые академии и научные общества Ц в »талии (1600 г.), јнглии (1660 г.), во ‘ранции (1668 г.), √ермании (1700 г.), –оссии (1725 г.). –ешающим фактором расцвета науки выступает именно св€зь с производством, технические потребности которого продвинули, по меткому выражению ‘.Ёнгельса, науку вперед больше, чем дес€ток университетов. јктивно развива€сь, наука, в свою очередь, становитс€ фактором процесса производства. —ли€ние науки и техники как раз и определ€ет содержание инженерного труда, его основную функцию: создание средств и способов технической де€тельности на основе научных достижений.

    5. —оздание средств инженерного труда. Ќа ранних, доинженерных стади€х технической де€тельности Ђгенетический кодї (т.е. исторически сложившиес€ формы и методы) конструировани€ передавалс€ от поколени€ к поколению в виде опыта участи€ в работе или через готовые издели€. » тот, и другой способ был малоэффективен. Ќе удовлетвор€ло практику и составление письменных сборников технико-технологических рецептов, ибо словесное описание технической идеи громоздко и маловыразительно. ¬ XVI-XVII вв. в техническом деле начинают широко использоватьс€ наброски и рисунки дл€ изображени€ деталей, узлов, конструкций. ѕериод перехода от ремесленного производства к машинному характеризуетс€ еще более бурным развитием графических методов передачи технической информации. ќдновременно с искусством черчени€ создаютс€ и точные чертежные приборы и инструменты, ведутс€ теоретические изыскани€ в этой области. ¬ 1798 году √аспар ћонж опубликовал книгу ЂЌачертательна€ геометри€ї, в которой систематизировал приемы изображени€ технического объекта в виде проекций на две взаимоперпендикул€рные плоскости. ¬ результате ≈го ¬еличество „ертеж прочно воцарилс€ в технике. »нженерное дело получило свой особый €зык Ц средство инженерного труда.

    —ледует заметить, что историческа€ логика развертывани€ общественного разделени€ труда вкупе с целым набором технических, экономических, социальных и психологических факторов привели к обособлению инженерной де€тельности от прочих видов умственного труда. ¬озникла нова€ професси€, смысл которой заключалс€ (и заключаетс€ по сей день) в применении научных знаний при решении технических проблем производства.

    —ущность инженерной де€тельности находит свое отображение в функци€х такой де€тельности. —остав и последовательность выполнени€ функций инженерной де€тельности, надо признать, незначительно изменились с той поры, как инженерный труд обрел статус профессии. Ќо содержание их многократно усложнились. ≈сли когда-то инженер мог в одиночку Ђпробежать дистанциюї от технической идеи до ее промышленного применени€, то теперь этот путь, ставший поистине сверхмарафонским, по силам лишь целой Ђкомандеї специалистов, передающих эстафету с этапа на этап.

    ѕервым внутривидовым разделением функций инженерного труда стало обособление друг от друга тех, кто придумывал и конструировал технику, и тех, кто налаживал ее выпуск на заводах. Ќо на этом процесс специализации в среде инженерно-технических работников не остановилс€, и два первоначальных крупных блока внешних и внутренних функций раздробились к насто€щему времени на р€д более мелких.   внешним функци€м (или социальным) относ€тс€ гуманистическа€, социально-экономическа€, управленческа€, воспитательна€ и функци€ развити€ технического базиса общества.

      внутренним или техническим функци€м относ€тс€ такие, как функции анализа и технического прогнозировани€, исследовательских разработок, конструировани€, проектировани€, технологического обеспечени€, регулировани€ производства, эксплуатации и ремонта оборудовани€, т.е. группа функций, обеспечивающих развитие производства и его функционирование. ƒл€ того чтобы представители разных инженерных специальностей сумели, в отличие от строителей ¬авилонской башни, найти общий €зык, потребовалось координировать их действи€, плотно состыковать приобретшие автономию инженерные функции. ¬ св€зи с этим возникает еще одна, особа€ функци€ Ц системное проектирование.

    ¬се функциональные элементы структуры инженерной де€тельности необходимы. ќднако они не расположены по значению, а этапы де€тельности, св€занные с их реализацией, различаютс€ по трудоемкости. ќтсюда и различи€ в численности инженерных специалистов того или иного профил€. ј сравнительна€ малочисленна€ группа инженеров-системотехников или аналитиков порождает сомнени€ в том, что они вправе занимать отдельные места в структуре инженерной профессии.  роме того, осложн€ют Ђпереложениеї структуры инженерной де€тельности на профессиональную структуру неспецифические функции (организационно-управлен-ческа€, рационализаторска€ и изобретательска€), которые осуществл€ютс€ сразу в нескольких видах инженерного труда. Ќо все же основна€ масса инженерных функций достаточно жестко разграничена и закреплена за определенными специальност€ми. ѕроследим эту зависимость.

    ‘ункци€ анализа и технического прогнозировани€. ≈е выполнение св€зано с вы€снением технических противоречий и потребностей производства. «десь определ€ютс€ тенденции и перспективы технического развити€, курс технической политики и соответственно намечаютс€ основные параметры инженерной задачи.  ороче говор€, формулируетс€ в первом приближении ответ на вопрос, что нужно производству завтра. ќсуществл€ют эту функцию инженерные Ђзубрыї Ц руководители, ведущие специалисты научно-исследователь-ских и проектно-конструкторских институтов, бюро, лабораторий, объедин€€сь в Ђколлективный мозгї Ц ученый или научно-технический совет.

    »сследовательска€ функци€ инженерной де€тельности состоит в поиске принципиальной схемы технического устройства или технологического процесса. »нженер-исследователь об€зан по роду своей де€тельности найти способ Ђвписатьї намеченную к разработке задачу в рамки законов естественных и технических наук, т.е. определить направление, которое приведет к поставленной цели.

     онструкторска€ функци€ дополн€ет и развивает исследовательскую, а порой и сливаетс€ с ней. ќсобенное ее содержание заключаетс€ в том, что голый скелет принципиальной схемы прибора, механизма обрастает мышцами технических средств, технический замысел получает определенную форму. »нженер-конструктор берет за основу общий принцип работы прибора Ц результат усилий исследовател€ Ц и Ђпереводитї его на €зык чертежей, создава€ технический, а затем и рабочий проект. »з совокупности известных технических элементов создаетс€ така€ комбинаци€, котора€ обладает новыми функциональными свойствами, качественно отличаетс€ от всех прочих.

    ‘ункци€ проектировани€ Ц родна€ сестра двух предыдущих функций. —пецифика ее содержани€ заключаетс€, во-первых, в том, что инженер-проектировщик конструирует не отдельное устройство или прибор, а целую техническую систему, использу€ при этом в качестве Ђдеталейї созданные конструкторами агрегаты и механизмы; во-вторых, в том, что при разработке проекта часто приходитс€ учитывать не только технические, но и социальные, эргономические и другие параметры объекта, т.е. выходить за рамки сугубо инженерных проблем. “руд проектировщика завершает период инженерной подготовки производства; техническа€ иде€ приобретает свою окончательную форму в виде чертежей рабочего проекта.

    “ехнологическа€ функци€ св€зана с выполнением второй части инженерной задачи: как изготовить то, что изобретено? »нженер-технолог должен соединить технические процессы с трудовыми и сделать это таким образом, чтобы в результате взаимодействи€ людей и техники затраты времени и материалов были минимальны, а техническа€ система работала продуктивно. ”спех или неуспех технолога определ€ет ценность всего инженерного труда, затраченного перед этим на создание технического объекта и идеальной форме.

    ‘ункци€ регулировани€ производства. ѕроектировщик, конструктор и технолог совместными усили€ми определили, что и как делать, осталось самое простое и одновременно самое сложное Ц сделать. Ёто задача рабочего, но направить его усили€, непосредственно на месте соорганизовать его труд с трудом других и подчинить совместную де€тельность работников решению конкретной технической задачи Ц дело инженера-производственника, производител€ работ.

    ‘ункци€ эксплуатации и ремонта оборудовани€. «десь название говорит само за себ€. —овременна€ сверхсложна€ техника во многих случа€х требует инженерной подготовки обслуживающего ее работника. Ќа плечи инженера-эксплуатационника ложитс€ отладка и техническое обслуживание машин, автоматов, технологических линий, контроль за режимом их работы. ¬се чаще инженер нужен за пультом оператора.

    ‘ункци€ системного проектировани€ сравнительно нова дл€ инженерной де€тельности, но по значимости превосходит многие другие функции. —мысл ее в том, чтобы всему циклу инженерных действий придать единую направленность, комплексный характер. ЂЌа основе возникает нова€ професси€ инженера-системотехника (или инженера-универсалиста), призванного давать экспертные оценки в процессе создани€ сложных технических и особенно Ђчеловеко-машинныхї систем, где необходим их посто€нный диагностический анализ, направленный на раскрытие резервных и узких мест, выработку решений с целью устранени€ обнаруженных недостатков. Ёксперты-универсалисты должны помочь руководителю достичь согласи€ по всей программе работ, включающей разные проектыї[12].

    –азвитие инженерной де€тельности после по€влени€ инженера протекало необычно стремительно. —оюз науки и техники породил лавину технических и общественных перемен, котора€ по мере движени€ вперед захватывала все более широкие пласты жизни общества. ¬ отношении инженерной профессии действие научно-технической революции оказалось воистину всеобъемлющим. ѕрогресс инженерии в ’I’ и особенно в ’’ столетии стал подобен разливу полноводной могучей реки, разветвл€ющейс€ к тому же на дес€тки и сотни новых потоков.

    »сследование истории каждого из них становитс€ поистине необъ€тной задачей, поскольку пришлось бы оценивать технический уровень той или иной страны, особенности отрасли производства, уровень научных разработок и многие дес€тки иных факторов, наход€щихс€ во взаимосв€зи друг с другом. ѕоэтому назовем лишь самые общие, коренные изменени€, произошедшие в инженерном деле и приведшие его к небывалому прежде расцвету. ¬ сфере технической Ц это овладение новыми источниками энергии и создание новых материалов; в области социальной Ц превращение инженерной специальности в одну из самых массовых, а также те перемены в общественной сущности инженерного труда, которые св€заны с установлением нового общественного способа производства; в области научной Ц прогресс инженерии опираетс€ на становление и развитие технических наук.

    ѕеречисленные €влени€ относ€тс€ не только к прошлому, но и к насто€щему инженерного дела; истори€ здесь тесно переплетаетс€ с современностью.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

     орни инженерной де€тельности тер€ютс€ в глубине прошедших тыс€челетий так как известно, что человеческа€ цивилизаци€ основана на преобразовании природного мира с помощью орудий труда, а создание разнообразных технических средств, истори€ их создани€ и по€влени€ Ц одновременно есть и истори€ инженерной де€тельности.

    ÷еной усилий многих поколений человечество по крохам добывало знани€, накапливало технические усили€, готов€ почву дл€ ростков инженерной мысли.  аждого инженера древности можно смело именовать ученым, философом, писателем, он Ђоб€занї был быть лидером. ’от€ и следует заметить, что это зан€тие было часто уделом простолюдинов, непрестижным зан€тием.

    ѕройд€ долгий путь становлени€ инженерии, можно выделить в этом процессе такой период, как предынженерный, хронологические рамки которого довольно широки (от IЦII тыс€челети€ до н.э., до ’VIIЦXVIII в. нового времени), где основными создател€ми технических нововведений по-прежнему были ремесленники.

    »сторическа€ логика развертывани€ общественного разделени€ труда в комплексе с набором разнообразных технических, экономических, социальных и психологических факторов привели к обособлению инженерной де€тельности от прочих видов умственного труда, и на этой основе возникает нова€ професси€ Ц инженер. ќсобенно это характерно дл€ того времени, когда наука и техника начинают сливатьс€ и становитьс€ фактором процесса производства (XVIIЦXVIII вв.).

    Ѕурный расцвет науки и техники (втора€ половина XIXЦ’’ вв.) приводит к тому, что инженерна€ де€тельность мен€етс€ буквально на глазах. ”крепл€ютс€ св€зи инженерного труда, инженера с различными элементами производительных сил, заметно усложн€етс€ структура инженерной профессии, расшир€етс€ область применени€ инженерных методов. ѕо€вл€ютс€ новые и наполн€ютс€ новым смыслом традиционные дл€ инженера функции. Ќа сегодн€ инженер Ц представитель одной из самых массовых профессий.

    ‘ункции инженерной де€тельности широки и разнообразны и это позвол€ет определить сущность ее как составную часть совместных творческих усилий рабочих, инженеров и ученых по преобразованию производительных сил общества.

    “ема ≤≤. ѕќя¬Ћ≈Ќ»≈ «ЌјЌ»… ¬ ќЅЋј—“» ћ≈’јЌ» » » »’ –ќЋ№  ј  “≈ќ–≈“»„≈— ќ… » ћ≈“ќƒќЋќ√»„≈— ќ… ќ—Ќќ¬џ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“»


    ≈ще на начальном этапе предыстории человечества, который называлс€ палеолитом (древним каменным веком) первобытный человек робко начинает проникать в тайны природы, вначале бессознательно, а затем все осознаннее и осознаннее воспринимает €влени€ и услови€ окружающей среды.

    ѕрименение первых орудий Ц камн€ и палки Ц заставили первобытного человека инстинктивно оценивать траекторию движени€, чтобы нанести жертве смертельный удар. Ёто вызывает необходимость непрерывного улучшени€ и изобретени€ новых орудий.

    ¬ неолите (новом каменном веке) каменные оруди€ подвергаютс€ все более тщательной и разнообразной обработке в зависимости от их назначени€. „еловек переходит от собирани€ растений и охоты к культивированию растений и выращиванию домашнего скота: начинаетс€ оседла€ жизнь. »дет постепенный процесс накапливани€ знаний, необходимых дл€ осознанной плодотворной практической де€тельности по преобразованию производительных сил.

    ÷елью насто€щей лекции €вл€етс€ показ процесса зарождени€, становлени€ и развити€ теоретических и методологических основ инженерной де€тельности.


    1. «арождение знаний в области механики.

    2. —тановление и развитие разделов механики как основ инженерной де€тельности.


    — далеких времен, еще в дописьменные времена, человек мог пользоватьс€ рычагом и клином, приспособлени€ми, без помощи которых нельз€ было изготовить никакие оруди€.  стати, следует сказать, что и оруди€ эти в сущности, также представл€ли либо комбинации рычага и клина, либо их варианты.

    ¬ процессе обработки каменного оруди€ люди пользовались скалыванием и трением, а позже, уже после освоени€ бронзы (с V тыс. до н.э.), познакомились с результатами операции сплющивани€ и узнали, что под вли€нием удара можно изменить форму оруди€ и придать ему желательный вид. Ќаблюдени€ за полетом камн€ или палки, брошенных в нужном направлении, привод€т к осознанию зависимости дальности полета от силы броска: с этим св€заны изобретени€ пращи и лука со стрелами.

    ¬ конструкции стрелы и метательного копь€ (дротика) уже заложено не€вное пон€тие об устойчивости движени€, а в булаве и боевом топоре Ц оценка значени€ силы удара.

    ѕлеменам, сто€щим на очень низкой ступени развити€, принадлежит изобретение такого оруди€, как бумеранг, сущность которого заключаетс€ в соединении силы удара с весьма сложной, наперед заданной траекторией полета.

    ќчень древними €вл€ютс€ зернотерки Ц возвратно-поступа-тельное движение одного камн€ относительно другого. «начительно позже по€вл€етс€ зернова€ мельница, в которой используетс€ вращательное движение камн€: соответствующее механическое приспособление уже в исторические времена VЦIII в. до н.э., развиваетс€ в вод€ную мельницу Ц первую машину в мировой истории. ќвладение вращательным движением шло, по-видимому, следующим путем: вращение дерев€нной палочки дл€ получени€ огн€, изобретение гончарного круга, использование круглого бревна при перевозке т€жестей, изобретение колеса, изобретение подъемных приспособлений, блока и ворота.

    Ќа прот€жении многих тыс€челетий охотничьи племена изобретали ловушки дл€ поимки диких зверей, многие из которых представл€ли собой сложные кинематические цепи, срабатывающие при нажиме на одно из звеньев. ƒействие токарного станка, изобретение которого тер€етс€ в глубине веков, как и изобретение пр€лки, также основано на понимании и использовании движени€.

    явление природы Ц движение светил и их действительное или кажущее вли€ние на судьбы людей, течение воды в реке и его использование дл€ движени€ плота, прилив и отлив на море, ветер и бур€, гром и молни€, дождь и засуха Ц заставл€ли древнего человека задумыватьс€ об их первопричине, чтобы избежать беды или заставить помогать себе. —тремление осознать €влени€ природы и чувство собственного бессили€ перед ними привели соответственно к становлению науки и к мифотворчеству.

    — по€влением государств начинаетс€ государственно-культовое строительство. ¬сеобщей известностью пользуютс€ египетские пирамиды, но сооружени€ подобного типа были и на  рите, в √реции, —ирии, ћексике и во многих других местах. ƒл€ всех них характерна доставка издалека камней большого веса, их заготовка, укладка. ƒревние строители, по-видимому, были знакомы лишь с рычагом, клином и наклонной плоскостью, но пользовались этими приспособлени€ми сознательно: можно предполагать, что они уже владели зачатками механики.

      этому же времени относитс€ по€вление первых водоподъемных приспособлений: ворота, на барабан которого был намотан канат, несущий сосуд дл€ воды, а также журавл€ Ц древнейшего предка кранов и большинства подъемных приспособлений и машин. ¬орот представл€ет собой дальнейшее развитие блока. «начительно позже была изобретена нори€ Ц прообраз современного элеватора.

    »так, к началу последнего тыс€челети€ до нашей эры народам, насел€вшим страны средиземноморского бассейна, были достаточно хорошо знакомы те п€ть простейших подъемных приспособлений, которые впоследствии получили название простых машин. ѕриспособлени€ эти сравнивали друг с другом, выбирали наиболее подход€щие, комбинировали их соответствующим образом. Ќачинаетс€ рассуждение Ц первоначальный научный процесс: приспособление раскрываетс€ в отвлечении от его конкретной характеристики.

    ¬ сущности, элементы рассуждени€ у человека были уже тогда, когда он вз€л в руки камень: различное применение камн€ и каменного оруди€ в эпоху палеолита означает, что ум первобытного человека уже обладал возможностью абстрагироватьс€ от несущественных, частных особенностей оруди€. ѕроцесс этот был медленным и длилс€ дес€тки тыс€челетий. ¬ эпоху неолита он заметно ускорилс€ и, наконец, ко времени перехода от обработки бронзы к обработке железа этот процесс обуславливает становление науки.

     ак известно, основы современной науки или точнее по своим признакам, приближающиес€ к современной науке, заложили греки (V≤ в. до н.э.). Ќо осуществили это они не на пустом месте. ѕоколени€ людей буквально по крохам собирали в пам€ти ценное из опыта отцов и дедов и передавали его своим дет€м и внукам. Ќо в первобытном обществе не было места дл€ мыслителей: все должны были трудитьс€, и труд первобытного человек,а его борьба за существование были нелегкими. ¬ классовом же обществе некоторые его члены-жрецы, чиновники, учител€, не говор€ уже о тех, в руках которых была сосредоточена власть, получили возможность не участвовать в физическом труде: у них оказалось врем€, свободное дл€ размышлений.

    Ќаука в древнейших рабовладельческих государствах зародилась сначала как система сокровенных и таинственных сведений, доступных лишь посв€щенным, а затем и как профессиональное зан€тие, как средство зарабатывать себе на жизнь. ѕервыми учеными-профессионалами были философы, и под философией понималась сперва вс€ совокупность знаний о человеке, о вещах, его окружающих, о природе и космосе. ѕервые познани€ греки заимствовали от египт€н и из ћессопотамии: недаром первые греческие философы происходили из ћалой јзии.

    Ќеобходимым условием становлени€ науки оказалось изобретение письменности. »звестно, что в ≈гипте и ћессопотамии, а возможно, и в других странах восточной части —редиземноморь€ уже записывались сведени€ из области наук, таких как математика, астрономи€, медицина, механика, и псевдонаук: астрологии, магии. „еловеческа€ пам€ть таким образом была освобождена от т€желого груза знаний, что положительно повли€ло на возможность их дальнейшего развити€. ¬месте с тем не все думали так. ƒаже значительно позже, после по€влени€ письменности, греческий философ —ократ (469-399 гг. до н.э.) возражал против распространени€ письменности, указыва€ на ее опасность, Ђибо это изобретение порождает забывчивость в умах тех, кто овладевает им, понужда€ их пренебречь своей пам€тью. ”веровав в силу письма, они будут вспоминать с помощью посторонних знаков, не пользу€сь тем даром, который в них заложенї.

    » теоретические Ђзнани€ї, и знани€ с практическим содержанием имеют чрезвычайно древнее происхождение. “олько первые с изобретением письменности начали фиксироватьс€ на свитках папируса, на камне или на глине, а прикладные - в большинстве случаев остались в устной традиции и записывались лишь изредка. » если теоретические знани€, выражавшиес€ сначала в рецептурной форме, мало-помалу вырабатывали свой собственный, Ђнаучныйї, способ изложени€, то прикладные еще долгие столети€ будут придерживатьс€ Ђрецептурыї.

     акие познани€ из области механики были у древних народов до начала V≤ в. до н.э.? Ёто были элементы гидравлики, строительной механики, статики, динамики и небесной механики.

    ѕрактическа€ гидравлика Ц управление разливом рек, орошение полей при помощи каналов, учет распредел€емой воды, первые водоподъемные приспособлени€ Ц лежали в основе хоз€йственной жизни древнейших культурных стран, посколько их благоденствие в значительной степени зависило от умени€ вести водное хоз€йство.

    ќрошаемое земледеление увеличивало возможности роста населени€ и по€влени€ городов. ѕервые города и необходимость снабжени€ их водой дали новые темы дл€ размышлени€ древним гидравликам: так, в ≤≤≤ в. до н.э. г. ћохенджо-ƒаро на берегу »нда (современный ѕакистан) имел водопровод и прекрасную канализационную систему дл€ отвода дождевой воды со специальными колодцами дл€ стока нечистот. ѕознани€ в области строительной механики обусловливались необхидомостью постройки крепостей, культовых и жилых зданий: требовалось критическое отношение не только к возводимым конструкци€м, но и к материалам.

    ¬ результате многовекового опыта была осмыслена разница в прочности камнем, кирпича-сырца и обоженного кирпича, была найдена правильна€ форма высокого сооружени€: в начале ≤≤≤ тыс. до н.э. гениальный египетский архитектор »мхотеп создал в —оккаре первую ступенчатую пирамиду.

    ƒревнейшие познани€ в области динамики св€заны с практической механикой охоты и войн. ѕолет стрелы, полет камн€, брошенного пращей, Ђартиллерийскиеї оруди€ Ц катапульты дл€ метани€ камней большого веса, баллисты и т.п. побуждали древних механиков задумыватьс€ над полетом Ђснар€даї: он должен был попасть в цель. »мели они некоторые сведени€ и об относительной упругости материалов: тетива лука и упругие элементы баллист изготавливались из жил животных, обработанных специальным образом.

    Ётим не исчерпывались познани€ древних. ”же египт€не умели управл€ть силой ветра: паруса их судов постепенно принимают наилучшую форму.

    ¬се эти элементы практической механики послужили базой при становлении механики как науки. ѕервый из философов, о котором имеютс€ исторические сведени€, ‘алес, живший в ћилете (ћала€ јзи€) в начале VI в. до н.э, был, как сообщает историк √еродот, военным инженером и гидротехником. ќн познакомил греков с египетской и вавилонской наукой, в его философии есть элементы рассуждени€ о сущности движени€.

    √ераклит Ёфесский жил в ћалой јзии в начале V в. до н.э. ќн утверждал, что в природе нет ничего посто€нного и неизменного: все течет и нам только кажетс€, что вс€кий раз мы погружаемс€ в одну и ту же реку, а на самом деле вода, в которую мы раньше погружались, давно ушла. Ќельз€ дважды войти в одну и ту же реку. ћир, единый из всего, не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламен€ющимс€ и закономерно угасающим, - считал он.

    —ледует заметить, что уже в древние времена попытки по€снить движение и его элементы подвергались критике. “ак, «енон Ёлейский (510-440 гг. до н.э.) оспорил пон€ти€ прот€женности и множественности вещей.

    «начительно развил учение о движении величайший из греческих материалистов ƒемокрит ( ок. 470 г. Ц нач. IV в. до н.э.) уроженец малоазиатского города јбдер. ќн учил, что материал состоит из атомов, неделимых мельчайших частиц, имеющих разную величину и форму. јтомы движутс€ в пустоте в различных направлени€х и с различными скорост€ми, но не ускор€€сь и не замедл€€сь, и следовательно, не останавлива€сь. ƒвижение атомов извечно, оно не имеет ни начала, ни конца. “аким образом, ƒемокрит предвосхитил закон инерции; различие было лишь в том, что он допускал не только пр€молинейное, но и круговое движение атомов. ќднородные атомы могут вли€ть друг на друга прит€гива€сь или отталкива€сь, но вступать в соприкосновение они не могут. ѕоэтому толчок, удар, давление €вл€ютс€ лишь кажущимис€ €влени€ми, обманом наших органов чувств. ƒвижение универсально. “руд ƒемокрита по механике сохранилс€ лишь во фрагментах, причем в основном содержащих возражени€ противников философа.

    «начительно более полную концепцию механики мы находим в работах великого древнегреческого философа јристотел€ (384-322 гг до н.э.) Ц Ђ‘изикаї, Ђ“рактат о небеї. јристотель, занима€сь проблемой движений, в это пон€тие включал собственно не только перемену места, но и качественные изменени€. ¬месте с тем наука јристотел€ основана не на опыте, а на рассуждении. ќн различал естественные и насильственные движени€. ƒвижени€ тела под воздействием силы т€жести считал естественным, ибо в этом случае тело стремитс€ к своему естественному месту. ƒвижение же камн€ под действием силы, приложенной к нему, есть движение насильственное. ѕодъем легких тел вверх €вл€етс€ примером естественного движени€, ибо их местоположение Ц на орбите Ћуны, а естественное местоположение т€желых тел - в центре ¬селенной.

    ѕон€ти€ силы, или мощности (оно окончательно про€снитс€ лишь через две с лишнем тыс€чи лет), у јристотел€ выступает в качестве первопричины движени€. ќн знает сложение движений по правилу параллелограмма, известны ему пон€ти€ скорости и сопротивлени€ среды. ƒвижение он считает вечным, но свойство движени€ не присуще материи: оно посто€нно поддерживаетс€ движителем, и существует первичный движитель, который €вл€етс€ первопричиной движени€.

    “аким образом, у јристотел€ мы встречаемс€ не только с причинами и сущностью движени€, но и с некоторыми кинематическими и динамическими характеристиками его. —амо по себе кинематическое исследование Ц донаучного происхождени€. ѕервые же наблюдени€ небесных тел показали, что существуют неподвижные и подвижные тела; изучение этих тел и их видимых движений и легло в основу астрономии и астрологии (в древности они не различались), эти первоначальные наблюдени€ послужили также одной из первопричин становлени€ науки механики. ѕервым сочинением (из числа дошедших до нас), в котором было по€снено равновесие тел и которое, таким образом, €вилось основополагающим при создании статики, считаетс€ Ђћеханические проблемыї, приписанные јристотелю, но созданные в начале ≤≤≤ в. до н.э., т.е. после его смерти, веро€тно, одним из его последователей. ¬ этом сочинении автор, так называемый ѕсевдоаристотель, исследует простые машины на основании одного принципа, утвержда€, что свойства весов привод€тс€ к свойствам круга, свойства рычага Ц к свойствам весов, а большинство движений механизмов приводитс€ к свойствам рычага, мощность, или силу он определ€ет как произведение веса, или массы тела (древние не различали этих пон€тий) на скорость движени€.

    «десь чувствуетс€ вли€ние јристотел€, но интерес автора к механическим искусствам заставл€ет предложить, что он был жителем јлександрии, где к ≤≤≤ в. до н.э. техника достигла высокого совершенства. ≈му принадлежит интересна€ мысльЕ Ђкогда нам приходитс€ делать что-нибудь противоположное стремлению природы, задача становитс€ трудной и требует применени€ технического искусства. “у часть этого искусства, котора€ боретс€ с этими затруднени€ми, мы называем механикойї.

    Ќа прот€жении V-VI вв. механическа€ техника пополн€етс€ еще одним изобретением Ц возникают машины. ѕервые машины Ц простейшие вод€ные мукомольные мельницы Ц были построены на горных речках «акавказь€ и ћалой јзии. ¬озникновение мельниц было обусловлено ростом населени€ и увеличением спроса на муку. ѕомол зерна, производившийс€ вручную на зернотерках и ручных жерновах, был одной из самых трудоемких и т€желых операций того времени.

    ¬од€на€ мельница (рассматриваема€ как машина) имела в своем составе энергетический агрегат Ц вод€ное колесо, передачу Ц два цевочных колеса, жестко насаженные на валы, и рабочий орган Ц жернова. ¬ таком виде, с незначительными улучшени€ми, вод€на€ мельница дожила до ’V≤≤≤, а кое-где и до ’≤’ века.

    ¬торое поле де€тельности, ставшее основой дл€ возникновени€ машин, было обусловлено нуждами войны и обороны. ѕервоначально простейшие приспособлени€ дл€ метани€ стрел и камней с течением времени развиваютс€ в довольно сложные военные машины. ƒревнейша€ из них - баллиста - состо€ла из дерев€нной рамы и жестко св€занных с нею стоек, с которыми были скреплены два пучка, скрученных сухожилий.  амень брошенный баллистой весом 30 кг, пролетал свыше 400 м. ¬ ≤≤≤ в. до н.э. баллисты в разных вариантах были распространены по всему культурному —редиземноморью.

    «аметный след в механике оставил јрхимед (287-212 гг. до н.э.). Ќе все его работы дошли до нас, но и то, что сохранилось, €вл€етс€ громадным вкладом в сокровищницу человеческой культуры. ќн занималс€ арифметикой и геометрией, вплотную подошел к созданию интегрального исчислени€, чем опередил свой век на два тыс€челети€, много сделал в механике. ќн вы€снил принцип центра т€жести, создал строгую систему статики, заложил основы гидростатики. ¬ области практической механики он сделал много изобретений, в том числе планетарий Ц прибор, показывающий движение небесных светил, винт, усовершенствовал зубчатые колеса, на принципе винта построил водоподъемное приспособление (Ђархимедов винтї), применив его впервые дл€ осушки долины, залитой Ќилом. »м было создано много машин, в том числе военных.  стати, Ђсам јрхимед, - пишет о нем ѕлутарх, - считал сооружение машин зан€тием, не заслуживающим ни трудов, ни внимани€Еї

    «наменитому и многими любимому искусству построени€ механических орудий положили начало Ёвдокс и јрхит, стремившиес€ ЂЕразрешить те вопросы, доказательство которых посредством одних лишь рассуждений и чертежей затруднительноЕї

    ¬ результате завоеваний јлександра ћакедонского (356-323 гг. до н.э.) образовалась огромна€ импери€, где греческий €зык стал государственным, возникает культура, получивша€ название эллинистической (от слова Ellas Ц √реци€). √лавным центром эллинистической культуры стала јлександри€, нова€ столица ≈гипта. ћеханика эпохи эллинизма развиваетс€ в основном в прикладном направлении: бурное строительство потребовало создани€ новых, более мощных строительных машин и более пристального внимани€ к оценке прочности архитектурных конструкций. –азвиваетс€ практическа€ гидравлика и пневматика, создаютс€ новые механические приспособлени€, новые военные машины. Ќаследники јлександра ћакедонского ведут междусобные войны. ¬ этой св€зи особое внимание обращаетс€ на строительство укреплений, обращаетс€ внимание на прочность стен. —амым крупным зданием в јфинах становитс€ јрсенал, в котором были собраны военные машины и корабельное вооружение.

    ¬озрастание роли механики заставило изменить отношение к этой профессии. ћеханикой Ђпо совместительствуї начинают заниматьс€ архитекторы и военные инженеры. ¬ысокого развити€ достигла военна€ техника в јлександрии, где ѕтолемеи, правившие ≈гиптом, тратили большие средства на сооружение боевых машин. ¬ середине ≤≤≤ в. до н.э. в јлександрии училс€ ‘илон ¬изантийский, который написал Ђ—вод механикиї Ц одно из первых сочинений по практической механике. —вод состо€л из дев€ти книг (до нас дошли лишь четверта€ и п€та€): 1) ќбщие принципы механики; 2) ”чение о рычагах; 3) ќ постройке гаваней; 4) ќ построении метательных машин; 5) ѕневматика; 6) ќ построении автоматов; 7) ¬оенное снар€жение; 8) ќ фортификации и осаде городов; 9) “актика. Ётот перечень свидетельствует о многообразии направлений в развитии механики, многообразии практических интересов.

    »з александрийских механиков наибольшую известность получили  тесибий и √ерон.  тесибий (≤≤-≤ вв. до н.э.) был по-видимому, самоучкой. ќсновные интересы его лежали в области гидравлики и пневматики; он изобрел поршневой насос, счетчик оборотов, занималс€ устройствами с применением сжатого воздуха. √ерон јлександрийский (около ≤ в. до н.э.) написал едва ли не больше всех античных ученых по вопросам механики. ≈го перу принадлежали Ђћеханикаї, Ђ нига о подъемных механизмахї, Ђѕневматикаї, Ђ нига о военных машинахї, Ђ“еатр автоматовї и р€д других. ƒо нас дошли лишь немногие из его сочинений.  стати, личность √ерона не вы€снена до насто€щего времени. —уществует мнение, что он был учеником  тесиби€, некоторые авторы думают, что √ерон жил не в ≤ в. до н.э., а на 100 лет позже Ц в первом столетии нашей эры.

    ¬ Ђмеханикеї √ерон изучает простые машины и их комбинации. ѕри этом он пользуетс€ пон€тием момента, но неизвестно, принадлежат ли ему открытие этого пон€ти€ или он заимствовал его у других ученых.  роме простых машин, он описывает также и некоторые механизмы: систему зубчатых колес, системы блоков, полиспасты. ≈му известно вли€ние силы трени€, и он рекомендует при работе со сложными механизмами несколько увеличивать прилагаемые к машинам силы по сравнению с расчетными. ќднако численно силу трени€ он не определ€ет.

      наиболее известным изобретени€м, описанным √ероном, относитс€ эолипил Ц прообраз паровой турбины, в котором впервые дл€ вращени€ используетс€ реактивное действие струи пара; Ђгеронов шарї - пневмогидравлический прибор, основанный на действии сжатого воздуха на поверхность воды; еще один пневмогидравлический прибор Ц Ђгеронов фонтанї. »з героновых Ђѕневматикиї и Ђ“еатра автоматовї видно, что гидравлика и пневматика в эпоху эллинизма достигли высокой степени развити€. ≈ще, как видим, в древности знали уже многое из механики: ведь дл€ сооружени€ даже самых элементарных автоматов надо хорошо знать статику простых машин, разбиратьс€ в механизмах и их част€х, уметь производить вычислени€, знать отношени€ и пропорции, т.е. примен€ть знани€ всех отделов механики. Ќужно было хорошо разбиратьс€ в гидравлике и пневматике, знать свойства сжатого воздуха и пара, а также уметь работать с упругими и гибкими телами, иметь большую инженерную выдумку и развитое пространственное воображение.

    “ворчество великих александрийских механиков было в основном направлено на постройку военных машин, водоподъемную технику, на сооружение малых автоматов, где они достигли большого совершенства. ќни примен€ли и знали механизмы, изобретенные и распространившиес€ значительно позже. ¬ частности, ‘илон примен€л в своих приборах так называемый Ђкарданов шарнирї. «анимались они также механикой - геометрией и другими отделами математики: дл€ них характерной была св€зь теории и практики.

    ѕоследним известным механиком александрийской школы был ѕапп јлександрийский (≤≤≤ в. н.э.). ¬ Ђћатематическом собранииї ѕаппа механике посв€щена восьма€ книга. ѕапп называет механику наукой о материи и о природе элементов мира и указывает, что она изучает положение и т€жесть тел, движение их в пространстве, причины естественных и насильственных движений. ќн различает теоретическую и практическую механику.   первой он относит результаты, св€занные с арифметикой, геометрией, физикой и астрономией; практическа€ же механика изучает обработку меди, железа, дерева, строительное дело, живопись и прочие ремесла. «атем он описывает различные механические искусства: военные машины, строительные машины, автоматы и иные механические приспособлени€.

    ”чение о центре т€жести ѕапп излагает по јрхимеду и √ерону, а также описывает собственные исследовани€. ќсобое внимание он удел€ет подъему тел по наклонной плоскости и передаче движени€ зубчатыми колесами. ¬ частности, доказывает, что скорости вращени€ двух колес, наход€щихс€ в зацеплении, обратно пропорциональны числам зубьев и что числа зубьев соотнос€тс€ как диаметры колес. ќн решает также задачу об определении диаметра колеса по числу его зубьев и по диаметру и числу зубьев другого колеса, наход€щегос€ в зацеплении с ним.

    ћожно сказать, что механика в ƒревней √реции достигла высокого уровн€ развити€. “ак, в частности, гидравлика развивалась так успешно, что уже в ’≤V в. до н.э. на территории √реции строились публичные бани с водопроводом, сложной системой канализации.   600 г. до н.э. относитс€ перва€ попытка прорыть канал на коринфском перешейке, в конце VI в. до н.э. был построен водопровод в јфинах, в V в. до н.э. был сооружен канал, соединивший Ќил с  расным морем, во ≤≤ в. до н.э. построен водопровод в јнтиохии, ѕергаме.

      механике эпохи эллинизма примыкает механика –има и  арфагена. ƒостаточно подробные сведени€ об уровне римской механики можно получить из сочинени€ Ђќб архитектуреї ћарка ¬итруви€, архитектора эпохи јвгуста (≤ в. до н.э.).

    “ак, книга ’ этого трактата посв€щена описанию машин и механических приспособлений и их действию. ѕочти половина ’ книги трактата (главы 10-16) посв€щены описанию военных машин и прочей военной техники.   этому времени военные машины достигли большого совершенства и разнообрази€.  ак правило, они работали за счет энергии, накапливаемой при закручивании упругого элемента, в качестве которого примен€лись сухожили€ животных или волос (большей частью женский).

    Ѕаллисты, катапульты, палинтоны примен€лись дл€ метани€ камней, бревен, стрел. —оздавались эти машины в большом количестве, и конструкции их были разработаны весьма тщательно. ¬ качестве основани€ дл€ расчета брались толщина пучка жил, называема€ модулем катапульты или вес снар€да. Ќапример, катапульта Ђв один талантї (талант Ц около 26 кг) метала снар€д весом 1 талант; длина его равн€лась 7,6 м., высота Ц около 7 м. ѕри обороне —иракуз јрхимед строил катапульты Ђв три талантаї, которые метали камни Ђна одну стадиюї Ц около 185 м.

    —троили и иной конструкции машины Ц онагры, скорпионы (метали стрелы). “ак, ƒионисий јлександрийский построил полибол, в котором к скорпиону было добавлено приспособление дл€ быстрой подачи стрел Ц античный пулемет.  тесибию принадлежало изобретение аэротона - военной машины, в которой роль упругого элемента играл сжатый воздух.

     оличество машин, которым располагали воинские части, иногда бывало весьма значительным. “ак, при вз€тии  арфагена в руки римл€н попало 476 т€желых орудий и 2500 скорпионов.

    «начительные познани€ в механике, а именно в практической, имели также античные архитекторы. Ќа основании длительного опыта, совершенствовавшегос€ на прот€жении многих поколений, они выработали р€д эмпирических правил, которыми и пользовались в своей практической де€тельности. »нтересно, что индусские храмы, египетские пирамиды, вавилонский —икуррат и греческие колонны всегда суживаютс€ кверху, как это положено дл€ сооружений, материал которых работает на сжатие.

    ћногие из сооружений того времени (особенно египетские обелиски) опрокинуты и разрушены человеческою злобою, но ни один не опрокинут бурею и до сих пор сто€т Ц так отмечают ученые. ѕримечательно, что египетские и греческие колонны строились высотой не более дев€ти диаметров. —овременные специалисты знают, что за этим пределом начинаетс€ опасность продольного изгиба. ƒревние архитекторы соблюдали эти услови€ (видимо, знали). ’орошо была освоена и механика постройки античных кораблей, которые иногда достигали солидных размеров (греческий корабль Ђјлександри€ї (264 г. до н.э.) длиной 125 м., приводилс€ в движение двум€ тыс€чами гребцов, скорость около 7,4 км/час), причем греческие и египетские корабли отличались по конструкции.

    ћногие сочинени€ по механике не дошли до нас. „асто встречаютс€ сочинени€, не имеющие имени автора. »ногда они переписывались без указани€ автора. ясно одно, что знани€ в области механики имеют древнее происхождение. –азвитие познаний в области механики обусловливалось необходимостью решать задачи строительства зданий, устройства военных машин, объ€сн€ть различные виды движений и многим другим.

    ¬ ≤V в. –имска€ импери€ разделилась на ¬осточную со столицей в ¬изантии и «ападную - со столицей в –име. ¬ 476 г. «ападна€ была уничтожена под ударами внешних и внутренних противоречий. ¬изанти€ же просуществовала долго. ”ровень познаний в области математики и механики в ¬изантии был относительно высоким: сохран€лось накопленное и достаточно комментировались сочинени€ эпохи эллинизма, а также был написан р€д интересных сочинений по фортификации и военной технике. ќдним из авторов таких работ был √ерон ћладший (VII в.). –аботал здесь выдающийс€ математик, оптик, механик »оанн ‘илопон (ок. 660 г.). »менно он выступил против мнени€ јристотел€, развитого его последовател€ми Ц парипатетиками, что воздух воспринимает импульс, сообщенный брошенному телу, и играет по отношению к нему роль двигател€. ‘илопон утверждал, что полет в безвоздушном пространстве осуществл€етс€ легче, чем в среде воздуха, и следовательно, импульс сообщаетс€ от двигател€ исключительно брошенному телу.

    ¬изанти€ богата интересными храмовыми и другими постройками. “ак, в 532-537 гг. два византийских архитектора и механика »сидор ћилетский и јнфимий “ралльский построили в  онстантинополе храм —в€той —офии с куполом, диаметр которого в основании имел 31,4 м. ѕри этом вес купола равномерно распредел€лс€ на поддерживающую его конструкцию.

     рупным ученым в области математики и механики был византийский ученый Ћев ћатематик (ок.815 Ц ок. 870), арм€нин по происхождению. ≈му принадлежат автоматическа€ система механизмов дл€ тронного зала византийского императора: около трона он поставил золотых львов и птиц, которые во врем€ торжественных аудиенций приводились в движение; птицы, кроме того, пели.  ак видим, ¬изанти€ сохранила искусство построени€ автоматов, развитое александрийскими механиками.

    Ѕыло бы ошибкой думать, что только непосредственно в ¬изантии развивалась механика. ¬ сфере вли€ни€ ¬изантийской империи находились јбхази€, √рузи€ и јрмени€, которым часто приходилось вести с ней борьбу, но вли€ние греческой культуры здесь было достаточно сильным. ¬месте с тем это вли€ние было и обратным. —реди де€телей науки и техники ¬изантии встречаютс€ арм€нские и грузинские имена.

    “ехника «акавказь€ эпохи ≤ тыс€челети€ была весьма высокой. «десь были развиты обработка металлов, керамическое и ткацкое производства, обработка кож. ѕо-видимому, первое железо было добыто в арм€нских горах, на горных речках «акавказь€ были построены вод€ные мельницы Ц первые машины в истории человечества. ¬ јрмении был разработан интересный вариант соединени€ купольных устоев со стенами, учитывавший сейсмические услови€ страны.

    ¬ √рузии особое развитие получило строительство крепостей и оборонных сооружений.  репости строили с учетом рельефа местности. —охранившийс€ от V-VI веков грузинские храмы и иные сооружени€ доказывают не только полную самосто€тельность строителей и присущее им чувство красоты, но и большие познани€ в механике. »ми были созданы интересные строительные конструкции, учитывающие распределение сил, р€д решений соединений купола с поддерживающими его стенами.

    ¬ начале VII века начались завоевательные войны арабов. ћенее чем за 100 лет, к концу 30-х годов VIII в. в состав јрабского халифата вошли огромные страны и территории, ранее принадлежавшие –имской империи и ѕерсидскому государству Ц образовалась колоссальна€ импери€, которую насел€ло множество племен и народов, св€зыванных общей религией и €зыками. »слам и арабский €зык стали религией и €зыком государства, науки и культуры. ¬ халифате по€вились огромные библиотеки в которых находилось до 150-200 тыс. томов, в том числе частные, а также и публичные: ученый и поэт »бд-’амдан учредил в ћосуле ƒом мудрости с библиотекой, которой мог пользоватьс€ вс€кий стремившийс€ к знани€м. ¬ 994 г. везир јрдашир ибн-—абур основал в Ѕагдаде ƒом мудрости с библиотекой в 10400 томов. ¬ ≈гипте в 983 г. при мечети јл-јзхар был основан университет, существующий и поныне. ¬ ’ в. в Ќишапуре было открыто медресе Ц училище нового типа.

    »сточниками развити€ культуры и науки народов стран ислама послужили как труды античных и византийских ученых, так и опыт, накопленный народами, входившими в халифат. ќбычно считаетс€, что первым этапом развити€ арабо-€зычной науки €вилась сери€ переводов научных сочинений с греческих оригиналов. ’от€ с этим согласитьс€ трудно. Ќе наличие переводов играло здесь роль, а потребности развивавшийс€ науки стимулировали по€вление переводов нужных сочинений. ¬ частности, потребности практической механики заставили обратитьс€ к сочинени€м древних: јристотел€, √ерона јлександрийского, ‘илона ¬изантийского. —ерьезное вли€ние на механиков оказали труды »оанна ‘илопона, его учение развил, в частности, знаменитый јвиценна-»бн-—ина (980-1037). »бн-—ина считал, что сила, приданна€ движущему телу, не уничтожаетс€ и что если не было помех движению, то оно продолжалось бы бесконечно долго. Ќеоднократно комментировались учеными стран ислама труды јристотел€. »звестны комментарии »бн-—ины и ћухаммеда аль-Ѕируни (973-1048), великого хорезмийского ученого-энциклопедиста. —ледует особо отметить вклад хорезмийцев в точное естествознание; даже слово Ђалгоритмї €вл€етс€ лишь латинизированным вариантом имени математика, труды которого лежат в основе арифметики и алгебры ћухаммеда-»бн-ћусы ал-’орезми (780-847).

    Ќесмотр€ на то, что практическа€ механика этого периода представлена главным образом переводами трудов √ерона, ‘илона и других эллинистических ученых и их комментированием, но комментарии зачастую выливались в самосто€тельные сочинени€. “ак, в Ђ ниге знанийї »бн-—ина рассматривает п€ть простых машин, их комбинации и применение дл€ подъема и передвижени€ грузов. јбу јбдаллах ал-’орезми (≤’ в.) во второй книге сочинений Ђ лючи наукї одну из глав посв€тил механике. –абота €вл€етс€ изложением Ђћеханикиї и Ђѕневматикиї √ерона.

    Ѕолее самосто€тельными трактатами €вл€ютс€ Ђ нига о познании практической механикиї »смаила ал-ƒжазари (’≤≤- ’≤≤≤ вв.) и Ђќ вод€ных колесах и подъеме воды и о служащих дл€ этого механических устройствахї ћухаммеда ал-’орасани.

    ѕереводились также и труды јрхимеда. »звестен перевод, выполненный —абитом »бн- оррой (836-901). ќн также написал Ђ нигу о корастунеї, в которой излагалась теори€ римских весов. Ѕольшинство стран, вход€щих в состав халифата, таких как ёжна€ јрави€, ≈гипет, ћесопотами€, ѕерси€, ћавераннахр, јфганистан, ’орезм Ц существовали в услови€х поливного земледели€. »рригаци€ была дл€ них важнейшим делом; поэтому ученые арабо€зычных стран про€вл€ли к ее проблемам большой интерес. ¬одопользование было делом государственной важности, и государство содержало многочисленных чиновников Ц инженеров, которые должны были наблюдать за водой и за исправностью плотин, дамб, шлюзов. Ѕыло придумано много машин дл€ ирригации: черпальные Ц зурнук и далий€, приводимое в движение водой черпальное колесо Ц наура, а также более сложные машины. Ќекоторые плотины достигали больших размеров. “ак, на реке  ур в ѕерсии в ’ веке была построена мощна€ плотина, основание которой залито свинцом. ѕо обеим берегам были установлены дес€ть вод€ных мельниц и дес€ть черпальных колес; при помощи трубопроводов эта установка давала воду дл€ орошени€ полей 300 деревень. ќсобое распространение получают в странах халифата вод€ные мельницы. Ќа многих реках строились плавучие мельницы, чтобы наиболее полно использовать энергию воды.

    ¬ VIII в. в ѕерсии и »раке по€вл€ютс€ ветр€ные мельницы различной конструкции. »меютс€ сведени€ о мельницах с ветр€ным колесом, лежавшим в горизонтальной плоскости; вертикальный вал вращал подвижной жернов.

    ¬ ≤’ ст. в —амарканде было изобретено производство бумаги из тр€пь€, и на длительное врем€ этот город стал центром бумажных фабрик.

    ѕрикладна€ механика в арабо€зычных странах пополнилась новыми знани€ми, так сказать, получила значительное приращение. ќсобенно увеличились познани€ в строительной механике и гидравлике; значительного развити€ достигла техника построени€ мельниц и военных машин.

    ћировое значение науки арабо€зычных стран состо€ло в том, что она сохранила и творчески развила науку, унаследованную от √реции и эллинистических стран, а также ввела в научный оборот результаты творчества индийских ученых. Ёто наследие в области математики и механики различными пут€ми было передано в «ападную ≈вропу. ќдним из первых познакомил «ападную ≈вропу с арабской математикой бенедиктинский монах √ерберт ќриллакский (ок. 938-1003), в последствии папа —ильвестр ≤≤.  стати, ему приписывают также изобретение механических часов. Ќо, возможно, это изобретение было сделано раньше, в халифате, поскольку арабо€зычные ученые серьезно занимались изучением эллинистических и византийских трудов по автоматам. ≈сть сведени€, что  арл ¬еликий (786-814) в свое врем€ получил часы в подарок от халифа √аруна ар-–ашида.

    –азвитие механики в «ападной ≈вропе в течение 1000 лет происходит двум€ различными пут€ми. «нани€ механически развивают практики, которым приходитс€ сооружать здани€ и мосты, создавать военные оруди€. “ак, развиваетс€ практическа€ механика, котора€ только в конце рассматриваемого периода получает литературное оформление. ћеханикой как наукой занимаютс€ ученые, которые преподают в школах: этот путь теоретической механики подобен тому, как в √реции между философами-теоретиками и механиками-практиками не существовало взаимного довери€, так и здесь между учеными-схоластами и практиками-инженерами и архитекторами не заметно согласи€.  аждый работает дл€ себ€ и редко одни считаютс€ с опытом или знани€ми других.

    —редневекова€ школа пришла на смену римской с кругом знаний, заимствованных от этой последней. ƒелаютс€ попытки как-то систематизировать их. ѕервой попыткой внести некоторый пор€док в круг знаний, св€занный с потребност€ми школы, была систематика позднеримского философа и математика јници€ —еверина Ѕоеци€ (ок. 470-525), который разделил науки на гуманитарные и математические, так называемые тривиум и квадривиум. ¬ тривиум входили грамматика, риторика и диалектика, в квадривиум Ц арифметика, музыка, геометри€ и астрономи€ (√рамматика Ц говорит, ƒиалектика Ц учит словом, –иторика Ц упрощает речь; ћузыка Ц поет, јрифметика Ц считает, √еометри€ Ц взвешивает и измер€ет, јстрономи€ Ц считает звезды). Ќесмотр€ на то, что механикой иногда занимались в школах, в список наук она не попала так как до ’VIII в. в системе школьных знаний механика относилась к математике.

    “аким образом, еще в эпоху в эллинизма ученые начинают заниматьс€ многими сторонами механики, в частности, статикой. ”ченые же раннего средневековь€ уже не удовлетвор€ютс€ изучением равновеси€ тел: их интересует также, а может быть, еще в большей степени - движение тел. ѕри этом они различают геометрию движени€, кинематику и движение под действием сил - динамику.



    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ¬ эпоху палеолита и неолита человек начинает приобретать определенные знани€ и умени€, св€занные с использованием рычага и клина, использованием технологий обработки камн€, его применени€ в качестве метательного оруди€, наблюдением за его полетом, что приводит к изобретению пращи, лука со стрелами.

    ѕозднее стремление осознать €влени€ природы приводит к мифотворчеству, зарождению знаний и становлению науки, начинаетс€ государственно-культовое строительство, которое говорит о том, что люди уже владеют зачатками механики.

    — по€влением письменности активизируетс€ процесс зарождени€ науки. Ёто освобождает человеческую пам€ть от т€желого груза знаний и положительно вли€ет на их дальнейшее развитие. ƒо начала VI в. до н.э. люди имеют познани€ в области строительной механики, гидравлики, статики, динамики и небесной механики. ¬се эти элементы практической механики послужили базой становлении механики как науки в дальнейшем.

    –аннее средневековье характеризуетс€ тем, что прикладна€ механика пополн€етс€ новыми знани€ми, в частности, в области строительной механики и гидравлики, особенно в арабо€зычных странах, где не только развиваетс€ наука, унаследованна€ от √реции, но и идет процесс ее приращени€, особенно в области теоретической механики в школах.

    “ема ≤≤≤. –ј«¬»“»≈ ћ≈’јЌ» »  ј  Ќј” » Ц ”—Ћќ¬»≈ ”—ѕ≈ЎЌќ… »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“»


    –азвитие производительных сил в эпоху средневековь€ и позднее проходило несколько этапов. ¬ раннем средневековье (V Ц середина ’≤ в.) Ц период становлени€ феодального стро€, некоторого развити€ науки, техники, а следовательно, и инженерной де€тельности Ц они находились на низком уровне; во врем€ классического средневековь€ (’≤Ц’V вв.) Ц период расцвета феодализма Ц производительные силы начинают всесторонне совершенствоватьс€, бурно идет накопление знаний в области механики как основы инженерной де€тельности. ќсобенно инженерна€ де€тельность активизируетс€ с ростом городов, по€влением ремесленных цеховых производств. ƒл€ позднего средневековь€ (XVI Ц перва€ половина XVII в.) характерны процессы разложени€ феодализма, зарождени€ мануфактурного производства и капиталистических отношений, становлени€ науки, в том числе и механики.

    –ассмотрение различных аспектов накоплени€ и расширени€ знаний в области механики как науки и использование их в практической де€тельности €вл€етс€ целью насто€щей лекции.

    1. –азвитие научных знаний и создание условий дл€ научной революции.

    2. –азвитие механики как науки.

    Ѕыстрое развитие феодальных отношений в эпоху средневековь€, особенно начина€ с ’≤≤Ц’≤≤≤ вв. и позднее вызвало интерес к науке, технике, особенно к военной. Ёто объ€сн€етс€ ростом городов, замков, требующих мощной защиты, создани€ метательных машин (бриколь Ц дл€ метани€ стрел; франдибола Ц дл€ метани€ камней), подвижных устройств (аркобаллисты, смонтированные на колесной раме). ѕодобные изобрени€ в определенной степени стали возможными благодар€ активизации инженерной де€тельности, увеличению количества людей, занимающихс€ этой де€тельностью.

    ќгромное значение в ’IV в. имело использование пороха в ≈вропе. — этого времени начинаетс€ эра огнестрельной артиллерии, развити€ металлургической промышленности и расширени€ знаний в области таких наук, как баллистика, динамика и др.

    ”же в ’III в. ученые начинают активно интересоватьс€ вопросами динамики. –азвиваетс€ иде€ »оанна ‘илопона о том, что сила, бросивша€ тело, передаетс€ этому телу. ”ченые-схоласты путем рассуждени€, а иногда и наблюдени€ приблизились к пониманию множества механических €влений. ”чение об импетусе предложил французский ученый ∆ан Ѕуридан, бывший одно врем€ ректором ѕарижского университета. ќно заключалось в следующем: движущее тело получает от движител€ импетус Ц определенную силу, котора€ может двигать его в том направлении, в каком его движет движитель. „ем большей будет скорость, с которой брошено тело, тем сильней будет приданный ему импетус. »менно импетус движет камень после того, как движение толчка прекратилось, но вследствие сопротивлени€ воздуха и из-за т€жести, котора€ побуждает камень двигатьс€ в сторону, противоположную импетусу, последний непрерывно ослабл€етс€, иначе движение не прекратилось бы никогда. ¬ конце концов импетус преодолеваетс€, и т€жесть, воздейству€ на камень, приводит его к Ђестественному местоположениюї. ѕо Ѕуридану, импетус пропорционален плотности и объему тела, к которому он приложен.

    ¬ажный след в истории механики оставили ученые јльберт —аксонский и Ќиколай ќрем середина ’IV в.. “ак, јльберт —аксонский много и умно рассуждает о центре т€жести, критикует в этом отношении јристотел€, доказывает, что каждое тело имеет точку, в которой как бы сосредоточен весь его вес, и одновременно отстаивает о том, что «емл€ находитс€ в центре ¬селенной. ќн также €вл€лс€ сторонником теории импетуса. —уществует точка зрени€, что в определенном плане взгл€ды јльберта —аксонского повли€ли на становлении теории √алиле€.

    ”ченик Ѕуридана Ќиколай ќрем (1323Ц1382), разрабатыва€ идею ортогональных координат, утверждал, что графически можно изображать любые измеримые количества. ¬ динамике он придерживалс€ теории импетуса, а в кинематике пользовалс€ графическим изображением. ќрем исследовал равномерное и неравномерное движение и был близок к правильной формулировке равномерно-ускоренного движени€. ¬ своем трактате о небе и мире он придерживалс€ мысли, что «емл€ движетс€ относительно неба, и таким образом предвосхитил идею Ќ.  оперника.

    »нтересны поиски философа ‘омы јквинского (1225Ц1274). явл€€сь идеологом католической церкви, јквинский основывал свое учение на творчестве јристотел€, но указывал при этом, что область веры не следует смешивать с областью знани€; ссылки на бога в вопросах физики считал невежеством. ќн делал различие между математическими и физическими телами: первые делимы бесконечно, тогда как вторые имеют предел делимости, перейд€ который перестают быть самим собою, разлага€сь на простейшие элементы. јквинский утверждал также, что врем€ непрерывно и св€зано с движением; рассуждал он и о бесконечности.

    –азвитие производительных сил, рост городов, укрепление церкви приводит к строительству храмов, монастырей, которые станов€тс€ сосредоточием не только веры, но и образовани€. ќни оснащаютс€ мощными оборонительными сооружени€ми. Ѕурно развиваетс€ цеховое производство. ¬ частности, строительные цехи (каменщиков, отделочников) растут количественно и качественно, в них накапливаютс€ практические познани€ из области строительной механики. Ќо многое делалось на ощупь и длительное врем€ было результатом коллективных усилий.

    —ледует заметить, что уже в период раннего средневековь€ началось становление, хот€ и в достаточно широком понимании и профессии инженера. —перва эта професси€ не была цеховой и означала лишь совокупность знаний, которые мог иметь зодчий, скульптор или художник, помимо своих основных профессиональных умений. —плошь и р€дом один и тот же человек создавал машины, сооружал укреплени€, строил водопроводы, ва€л, писал картины и исполн€л еще много мелких поручений феодального властител€ либо бюргерской знати.  аждый такой инженер или архитектор об€зательно должен был быть механиком, ибо без знани€ механики его машины могли отказать в действии, а выстроенные им крепости Ц не выдержать удара осадной мощи противника.

    —охранилс€ любопытный документ начала 1481 г., в котором тридцатилетний Ћеонардо да ¬инчи (1452Ц1519) предлагает свои услуги правителю ћилана Ћодовико —форцг и где он характеризует разнообразие знаний инженера. Ђѕоскольку, си€тельнейший господин, € видал и продумал опыт всех тех, кто выдает себ€ за знатоков искусства изобретени€ военных машин, и нашел, что их инструменты не отличаютс€ ни в чем существенном от тех, которые общеизвестны, € решаюсь Е сообщить ¬ашей светлости о некоторых секретах, которыми обладаю €, в следующем кратком перечислении:

    1. я владею способом постройки очень легких мостов, которые можно легко переносить и с помощью которых можно привести врага в бегство и преследовать его. «наю также и иные, более прочные, которые смогут противосто€ть огню и мечу и которые можно легко поднимать и опускать. я знаю также способы сжигать и разрушать вражеские мосты.

    2. ¬ случае осады € знаю, как осушать рвы, строить складные лестницы и иные подобные машины.

    3. ƒалее: в случае высокого местоположени€ или мощности враждебной позиции, когда невозможно ее обстрел€ть, € знаю способы уничтожить ее путем минировани€, если только фундамент крепости не скалистый.

    4. я умею также строить нет€желые пушки, легкие в перевозке, которые могут бросать горючие материалы, дым коих вызовет ужас, разрушени€ и растер€нность среди врага.

    5. ƒалее: при помощи узких и извилистых подземных ходов, сооружаемых без вс€кого шума, € могу создать проход в самые недоступные места, причем даже под реками.

    6. ƒалее: € умею строить безопасные крытые повозки дл€ подвоза пушек к расположению врага, сопротивл€тьс€ коим не смогут даже значительные силы и под защитой которых пехота сможет безопасно подойти к месту бо€.

    7. я могу строить оруди€, мортиры и огненные машины и иные, одновременно прекрасной и полезной формы, которые отличаютс€ от всех, примен€емых в насто€щее врем€.

    8. »ли же, если применение пушек окажетс€ невозможным, € смогу заменить их катапультами или иными прекрасными бросающими машинами, доселе неизвестными.  оротко говор€, € смогу создать бесконечное число орудий дл€ нападени€.

    9. ј если сражение должно разыгратьс€ на море, € знаю многие, чрезвычайно мощные машины как дл€ нападени€, так и дл€ защиты и такие корабли, которые будут безопасны как от пушечной стрельбы, так и от огн€. «наю € также порохи и воспламен€ющиес€ вещества.

    10. ѕолагаю, что в мирное врем€ € смогу соревноватьс€ с каждым по части архитектуры, а также по части сооружени€ общественных и частных монументов и в постройке каналов.

    я могу выполн€ть статуи из мрамора, бронзы и из глины; что касаетс€ живописи, то в ней € могу соперничать с любым. ¬ частности, € смогу изва€ть из бронзы конную статую вашего вечной пам€ти отцаЕ ≈сли из вышеупом€нутых вещей покажетс€ что-либо вам невыполнимым, то € готов выполнить сиеЕї[2].

    Ћеонардо не преувеличивал. ќн действительно и мог все, и занималс€ всем. ¬ этом была сильна€ сторона его гени€, но здесь же была и его слабость: он не мог сосредоточитьс€, многое начал, но немногое закончил. ѕосле него осталось множество записок, схем и рисунков, которые он предполагал слить в трактаты. Ётого он тоже не сделал. ћногие из них относ€тс€ и к механике. Ћеонардо Ц практик, и его теоретические рассуждени€ играют лишь подсобную роль. ¬ механике он занималс€ изучением движени€ тел по наклонной плоскости, законом рычага у€снил пон€тие момента, исследовал трение, падение т€желых тел, законы гидростатики. ¬ динамике он следовал учению Ѕуридана. ќн пробовал определить пон€тие силы, впрочем без особого успеха, он пыталс€ складывать и разлагать силы.

    Ћеонардо первым исследовал полет птиц и приблизилс€ к созданию летательного аппарата, т€желее воздуха. ќн создал много различных схем машин и предвосхитил идею о составе машины из механизмов (а не из Ђпростых машинї). ќн изучил трение и пон€л невозможность вечного двигател€ лет за 300 до того, как это было доказано.

    Ќачавшийс€ со второй половины ’V в. –енессанс €вилс€ величайшим переворотом в истории человечества, эпоха гигантов-ученых, величайших открытий, инженерных решений.

    ¬ годы де€тельности Ћеонардо пон€тие Ђинженерї уже бытовало в «ападной ≈вропе. ѕо€вилось оно около ’II в. и обозначало строител€ военных машин и фортификаций (т.е. специалиста, которого в эпоху эллинизма называли Ђмеханикомї), так как все технические средства по части ведени€ военных операций и обороны назывались Ђihgeniaї. — ’V в. в »талии инженерами называлт также строителей каналов, хот€ еще в –имское врем€ уже есть такое упоминание.

    Ћеонардо неоднократно указывал на значение математики дл€ инженерного дела. ¬ этом он следовал за знаменитым архитектором ‘илиппо Ѕрунеллески (1377Ц1446).

    ‘. Ѕрунеллески сознательно пользовалс€ расчетными методами и говорил о важности математики дл€ всех искусств. ћатематические познани€ и изучение римских построек дали ему возможность установить пропорции здани€, эстетические и одновременно оптимальные с точки зрени€ техники. “аким образом, в строительство ввод€тс€ методы расчета, что €вилось одним из первых шагов перехода строительной механики от практической науки к прикладной. Ўедевром ‘. Ѕрунеллески стал купол флорентийского собора —анта ћари€ дель ‘ьоре диаметром 42 м Ц на 10 м больше купола —офийского собора в  онстантинополе.  упол Ѕрунеллески не имел правильной сферической формы, его внутренн€€ поверхность была описана радиусом, равным трем четверт€м диаметра основани€.  репилс€ он восемью ребрами, воспринимавшими вес фонар€ и опиравшимис€ на углы барабана. Ѕрунеллески возводил купол с 1419 по 1434 г. ƒл€ выполнени€ строительных работ он сконструировал и построил несколько кранов и иных подъемных машин.

     рупнейший художник немецкого ¬озрождени€ јльбрехт ƒюрер (1471Ц1528) также широко пользовалс€ математикой как прикладной наукой. ¬ ЂЌаставлении к укреплению городовї (1525 г.) он разработал теорию фортификации. ƒюрер применил геометрические методы и к изображению человеческого тела. ¬ своих построени€х пользовалс€ циркулем, линейкой и опиралс€ на основы проекционного черчени€. ƒюрер разрабатывал теорию пропорций, учение о перспективе и проекци€х, которые использовал не только в живописи, но и в инженерных работах.

    “ем временем в ѕольше, в старинном поморском городе “орунь, сын краковского купца каноник Ќиколай  оперник (1473Ц1543), астроном и математик, работал над гелиоцентрической моделью мира. “руд  оперника Ђќб обращени€х небесных сферї вышел из печати в год его смерти. ¬вед€ в теорию строени€ мира принцип относительности движени€,  оперник не только значительно упростил очень сложную кинематику движени€ планет, разработанную в геоцентрической системе ѕтолеме€, но и доказал, что «емл€ €вл€етс€ одной из планет, вращающихс€ вокруг —олнца, и что, кроме того, она вращаетс€ и вокруг собственной оси. –еволюционное учение  оперника послужило основанием дл€ развити€ науки о ¬селенной. ¬первые была поставлена задача о движении небесных тел не кажущемс€, а естественном, чем подтверждена догадка древних астрономов и заложены основы новой науки Ц небесной механики.

    ¬ эпоху позднего –енессанса (’VI в.) все больше работ посв€щаетс€ проблемам прикладной механики. ¬ 1537 и 1546 гг. вышло в свет два труда Ќикколо “артальи (1499-1557), которыми были заложены основы теории полета снар€да, брошенного под углом к горизонту. “арталь€ пользовалс€ теорией импетуса, сопротивлени€ воздуха он не учитывал. ≈го ученик ƒжованни Ѕаттиста (1530-1590) развил учение о моменте силы относительно некоторой точки. ¬ 1586 г. он высказал мнение, что тело, вращающеес€ вокруг точки, в случае нарушени€ св€зи с этой точкой полетит по касательной к окружности, а не по радиусу, как думали до того времени. ≈ще один ученый Ѕенедетти был последователем  оперника и в своих сочинени€х приводил некоторые доказательства его гипотезы; он также развил теорию равновеси€ жидкости в сообщающихс€ сосудах.

    ¬ажных результатов в области прикладной механики удалось достичь выдающемус€ италь€нскому ученому-энциклопедисту ƒжироламо  ардано (1501-1576). ¬ особенности он прославилс€ как математик и медик, но с воодушевлением занималс€ и астрологией. ¬ области механики он изучал сопротивление среды движению тел. »звестно его доказательство невозможности вечного движени€: подобно Ћеонардо, ƒжироламо учитывал вредные сопротивлени€.  ардано довольно основательно разработал теорию передач, к числу его достижений в этой области слудет отнести идею определени€ передаточных отношений путем подсчета чисел зубьев зубчатых колес. ≈му также принадлежат некоторые изобретени€ в часовом искусстве и в практической гидравлике. «анималс€  ардано и мельничным делом: в частности, опубликовал одно из первых описаний ветр€ной мельницы.

     ак видим, в эпоху –енессанса основна€ Ђработаї по созданию науки о движении выпала на долю инженеров и практиков, и занимались они главным образом прикладными вопросами. Ёто было совершенно естественно. ќфициальна€ наука, которую преподавали в университетах и котора€ в существеннейшей части основалась на рассуждени€х, себ€ исчерпала и начала тормозить развитие прогресса. –азделение науки на схоластическую - науку рассуждени€ и практическую - науку наблюдени€ и опыта постепенно принимает организационные формы. ¬ первой половине ’V в. возникают кружки ученых (пользующиес€ иногда поддержкой кн€зей и иных вли€тельных лиц), которые получают название академий. “ак, в 1438 г.  озимо ћедичи основал во ‘лоренции ѕлатоновскую академию, в 1478 г. в –име возникает јкадеми€ св€того Ћуки, в 1542 г. Ц ¬итрувиевска€ академи€, затем јкадеми€ дей Ћинчей (1603 г.) и јкадеми€ дель „именто (1607 г.). Ќе все академии оказались жизнеспособными, но некоторые из них сумели сплотить посто€нные коллективы участников, получить финансовую поддержку от власть имущих и стать официальными научными учреждени€ми. Ќекоторые академии прин€ли на себ€ образовательные функции.   примеру, в ’VI в. ‘лорентийска€ академи€ искусств стала чем-то вроде политехнической школы: как и в университетах, здесь преподавалась математика, но уже не чиста€ (арифметика, алгебра, геометри€), а прикладна€, которую можно было примен€ть дл€ решени€ задач техники и искусства.

    —кладывались услови€ дл€ научной революции, формировани€ новой науки, основанной на эксперименте, опыте. ѕостепенно в недрах цехового производства развиваетс€ капиталистическа€ мануфактура, котора€ пока все еще основываетс€ на ручном труде: машины продолжают замен€ть лишь физическую силу человека. ћануфактуры не могли обойтись без достаточно усовершенствованной механической техники: подъемных приспособлений, печатных, маслобойных и монетных прессов, ткацких станков, бумажных и пороховых толчей, обычно с кулачковыми приводами, и т.п. ¬ качестве энергетической системы примен€лись вод€ные колеса-приводы с использованием силы людей и животных, ветр€ные мельницы (при помоле муки). “акой была техника развивающихс€ мануфактур.

    ¬ период ’VI-XVII вв. по€вл€етс€ целый р€д сочинений инженеров, в частности, јгостино –амелли (1530-1590), √енриха ÷ейзинга (ок. 1560-1613), —оломона де  о (1576-1630),  аспара Ўотта (1591-1670) и др. “еоретическое сочинение по механике Ђ“еори€ равновеси€ простых машинї написал около 1577 г. √видо ”бальдо дель ћонтес (1545-1667), тосканский военный инженер. „ерез 20 лет, в 1597 г., Ѕуонай ”то Ћорини, военный инженер, служивший у  озимо ћедичи, выпустил трактат Ђќб укреплени€хї, в котором свой практический опыт подтверждает теоретическими изыскани€ми. ќн обращает внимание, в частности, на тот факт, что при расчете равновеси€ рычага нельз€ исходить лишь из веса нагрузок и их рассто€ни€ от точки подвеса, но следует учитывать и собственный вес рычага.

    –асшир€ютс€ познани€ и в строительной механике. »таль€нский математик Ѕ.Ѕенедетти уже знает основы теории статических моментов; предполагает, что тела падают с одинаковой скоростью вне зависимости от их веса. √олландский инженер —имон —тевин (1568-1620) разработал теорию наклонной плоскости и установил, что если три силы наход€тс€ в равновесии, то их значени€ относ€тс€ как стороны треугольника, параллельные этим силам.

    ѕо€вл€етс€ много машин, оснащенных новыми механизмами. ј. –амелли в сочинении Ђ–азнообразные и искусные машиныї (1588 г.) привел изображени€ передаточных механизмов Ц зубчатых, винтовых, цепных - и дал описание различных, конструкций насосов. ѕрофессор математики ¬юрцбургского университета Ўотт описал сложные установки, например, систему механизмов пивоваренного завода.

    –азвитие инженерной де€тельности, вызванное с усложнением машин, заставило обратитьс€ к вопросам прав собственности по отношению к профессиональным секретам. ќтдельные патенты выдавались и в середине века.   концу ’V в. ¬енеци€ имела уже достаточно развитую патентную систему. ¬ ’V≤ в. патенты и привилегии широко выдаютс€ во ‘ранции, Ќидерландах, в империи √абсбургов.

    ¬ конце ’V≤ и на прот€жении ’VII в. в теоретическом естествознании, математике и механике происходит длинна€ цепь открытий и разработка теорий. –езультатом интенсивной де€тельности ученых оказалась нова€ система миропознани€. Ётот период вошел в историю под названием научна€ революци€: разрушались усто€вшиес€ представлени€ о мире, природе, материи и движении, происходила крута€ ломка уже сложившихс€ объ€снений €влений природы, их использовани€, формировалс€ новый метод мышлени€. –еволюци€ в науке началась с открытий Ќ.  оперника. «атем ».  еплер (1571-1630), Ђупор€дочилї —олнечную систему. ƒл€ механики наибольшее значение имели открытые ».  еплером три закона движени€ планет вокруг —олнца, которые гласили:

    I. ѕланеты движутс€ по эллипсам, в одном из фокусов которых находитс€ —олнце;

    II. ѕлощади, описываемые радиусом Ц вектором планеты, в равные времена, равны между собой;

    III.  вадраты времен обращени€ планет относ€тс€ как кубы их средних рассто€ний от —олнца.

    ѕервые два закона  еплер опубликовал в сочинении ЂЌова€ астрономи€ї в 1609 г., третий Ц в 1619 г. в трактате Ђ√армони€ мираї. ¬ динамике он высказал р€д мыслей об инерции и о прит€жении тел как о всеобщем законе.

    «ачинателем и теоретиком экспериментального метода в естественных науках считаетс€ английский философ и государственный де€тель ‘ренсис Ѕэкон (1561-1626). Ќельз€ сказать, что его личный вклад в естествознание был значительным. ¬месте с тем Ѕэкон обосновал экспериментальный метод исследовани€, объ€вил физику Ђматерью всех наукї и отделил науку от теологии. ƒл€ этого надо было иметь немалое мужество и смелость. Ќачина€ с ’VII в. экспериментальный метод становитс€ господствующим, а главные интересы ученых свод€тс€ к задачам механики. ƒаже революци€ в математике была обусловлена развитием науки о движении и о силах, его производ€щих.

    Ётот период характеризуетс€ широкой постановкой и решением задач механики. ”ченые систематизировали познани€ по статике, а полученные законы примен€ли дл€ решени€ проблем прочности материалов и гидравлики. Ќа основе динамических идей схоластов разрабатываетс€ динамика, котора€ сразу, же распростран€етс€ на баллистику, решаютс€ задачи геометрии движений, и, пожалуй, лишь учение о машинах остаетс€ на уровне чистого описани€, так как рабочие скорости были ничтожны и дл€ расчета действи€ машин достаточно было элементарных законов статики.

    ¬ 1586 г. в Ћейдене был опубликован на фламандском €зыке трактат о статике, который написал —имон —тевин. јвтор стремитс€ Ђочиститьї статику от несвойственных ей учений, поэтому Ђотбрасываетї движение машин, сопротивлени€ в машинах и те доказательства теорем статики, которые основаны на рассмотрении виртуальных скоростей. »нтересно предложенное ним решение задачи о равновесии тела на наклонной плоскости. ќн исходит из положени€ о невозможности вечного движени€ и в этом отношении €вл€етс€ приемником Ћеонардо да ¬инчи и  ардано.

    —имон —тевин внес также важный вклад в развитие гидростатики, предложив принцип отвердени€. ¬ соответствии с которым твердое тело плотности, равной плотности воды, будет находитьс€ в воде в состо€нии равновеси€.

    «начительна роль в становлении механики как науки выдающегос€ ученого √алилео √алиле€ (1564-1642). ќн изучал медицину, а затем математику, к которой тогда относилась механика, оптика, гидравлика, астрономи€ и часть технических знаний. ‘изикой же тогда назывались и элементы знаний из биологии, физиологии, геологии и т.п., т.е. то, что можно было бы назвать естественной историей. «анима€сь традиционной механикой схоластов, он все же приоритет отдавал практической механике. ¬ 1594 г. √алилей прочел в ѕадуанском университете курс лекций по механике, который был опубликован в ѕариже лишь в 1634 г. —одержание этих лекций относитс€, собственно, к статике машин. —леду€ учению јристотел€, √алилей оценивает действие машины с помощью Ђмоментаї - произведени€ величины груза на скорость. ќн указывает, что при рассмотрении машины нужно знать следующие составл€ющие: переносимый груз, перемещающую его силу, рассто€ние переноса и врем€, которое следует на это затратить. Ѕольшое внимание √алилей удел€ет изучению движени€ тел по наклонной плоскости и приходит к формулировке закона падени€ тел, который стал основополагающим положением новой динамики. ≈му принадлежат и другие важные положени€, в частности, закон независимого действи€ сил и закон инерции, который Ќьютон назвал Ђгалилеевым законом инерцииї. √алилей активно поддерживал учение  оперника, невзира€ на неприн€тие и осуждение последнего церковью. ¬ 1632 г. он опубликовал Ђƒиалог о двух главнейших системах мира Ц птолемеевой и коперниковойї. ЂƒиалогЕї был запрещен церковью, а сам автор привлечен к суду инквизиции и вынужден был отречьс€ от отстаиваемой им теории.

    ¬ 1638 г. была издана еще одна книга √алиле€ - Ђ–ассуждени€ и математические доказательства о двух Ќовых наукахї. — этой книги начинаетс€ истори€ механики материалов и строительной механики. «десь автор вы€сн€ет пон€ти€ раст€жени€ и сжати€ тел под действием нагрузки, исследует изгиб консольной балки и балки на двух опорах. ѕравда, не все его выводы оказались правильными. Ќапример, он предположил, что напр€жени€ распредел€ютс€ равномерно по сечению и в случае раст€жени€, и в случае изгиба. √алилей вы€снил также, что полые балки прочнее тех, которые имеют сплошные сечени€. »менно такие балки наход€т разнообразные применени€ в технике, а еще чаще в природе (кости птиц, тростники и др.).

    ѕродвижению механики вперед способствовали работы в области теории удара чешского ученого профессора  арлова университета в ѕраге »оганна ћаркуса ћарци (1595-1667). ќн рассматривает соударение сферических твердых тел, движущихс€ по пр€мой друг против друга, и формулирует четыре закона, очень важных дл€ дальнейшего развити€ механики.

    «начительную работу в области механики проделал ученик √алиле€ Ёванджелиста “орричелли (1608-1647). ѕродолжа€ исследовани€ своего учител€, он обобщил знани€ о брошенном теле, рассмотрев случай, когда тело брошено под углом к горизонту. ”спешно занималс€ он и механикой жидкости Ц изучал течени€ жидкостей через узкое отверстие, наход€щеес€ в нижней части сосуда.

    Ќеобходимо отметить, что при решении различных вопросов механики ученые свои рассуждени€ подкрепл€ли примерами из животного мира. Ёто относитс€ и к √алилею, и к Ћеонардо да ¬инчи и др. — другой стороны, успехи механики побудили ученых-медиков искать применение ее законов к решению задач физиологии. “ак, выдающийс€ физиолог и врач ”иль€м √арвей (1578-1657), открывший кровообращение в теле, в 1628 г. пробовал количественно оценить объем крови в нем. Ёто учение, объ€сн€ющее физиологические процессы с точки зрени€ механики, получило название €тромеханики. ¬иднейшим представителем его был соученик “орричелли, медик и математик ƒжованни јльфонсо Ѕорелли (1608-1679), профессор ћессинского университета, член јкадемии дель „именто. ѕоследователи €тромеханики, возникшей на стыке физиологии и механики и признающей возможность объ€снени€ физиологических €влений с помощью механических аналогий, в дальнейшем смогла разработать и реализовать рабочие механизмы, которые заменили в производстве функции руки человека, а также создать роботы и манипул€торы.

    ¬ ’VI-XVII вв., когда набирала силу научна€ революци€, в некоторых странах делались попытки объединить усили€ ученых, обмен€тьс€ определенной информацией. “ак, важнейшую роль в объединении ученых сыграл ћарен ћарсенн (1588Ц1648), школьный товарищ ƒекарта, крупный математик, естествоиспытатель и философ. ќн был знаком едва ли не со всеми выдающимис€ учеными того времени - ƒекартом,  авальери, ‘ерма, ѕаскалем, –обервалем, “орричелли. »менно благодар€ ћарсенн в 1634 г. на французском €зыке была издана Ђћеханикаї √алиле€. —ам ћарсенн много занималс€ этой наукой: исследовал колебани€, ставил опыты по гидравлике и гидродинамике, писал о судах, плавающих под водой и многое другое. ¬ладе€ ценнейшей информацией того времени, ћарсенн оказалс€ в центре обмена научными новост€ми и создал кружок ученых, который уже после его смерти получил правительственный статут (1666 г.) и был преобразован в ѕарижскую академию наук.

    ѕочти одновременно с ћароном ћарсенн в 1645 г. епископ „естерский ƒжон ”илкинс объединил вокруг себ€ группу ученых в Ћондоне. ¬ 1660 г. этот кружок получил наименование королевского общества и таким образом фактически стал высшим научным учреждением јнглии (ќксфорд), в ”ставе которого подчеркивалось, что зан€ти€ богословием, метафизикой, этикой, политикой, грамматикой, риторикой и логикой дл€ общества нежелательны. Ќасколько серьезны были задачи этого общества в области естественных наук, создани€ машин, развити€ мануфактур!

    Ёпоха научной революции богата на имена мыслителей, философов, ученых чей вклад в механику не только значителен, но и поучителен. ќдним из самых крупных в этой пле€де был –ене ƒекарт (1596-1650) Ц философ, физик, математик, физиолог, создатель учени€ Ђќ картезианствеї, которое в значительной степени определило дальнейшее развитие естественных наук. ƒекарт сделал вклад в рассмотрение пон€ти€ силы, дал оценку движени€, изучил качение ма€тника и теорию удара.

    Ќельз€ не назвать и великого ученого из √олландии ’ристи€на √юйгенса (1629-1695), прозванного Ђгениальным часовщиком всех временї. ќсобое значение дл€ развити€ механики имел его трактат Ђ олебани€ в часах, или √еометрическое доказательство движени€ ма€тников в их применении к часамї, опубликованный в ѕариже в 1673 г. “рактат имел п€ть частей. ¬ первой части приведено описание новой конструкции ма€тниковых часов, в которой центр т€жести ма€тника движетс€ по циклоиде. ¬тора€ посв€щена падению т€желых тел и их движению по циклоиде. ¬ третьей изложена математическа€ теори€ эволют и эвольвент, котора€, имела не только практическое значение дл€ часового дела, но и фундаментальное дл€ математики и механики: вместе с работами ћарсенна и ѕаскал€ по теории рулетты теори€ √юйгенса была положена в основу кинематической и дифференциальной геометрии. „етверта€ содержит учение о центре качани€. ѕ€та€ посв€щена теории центробежной силы. √юйгенсу принадлежат многие практические изобретени€ и глубокие теоретические исследовани€. ћного внимани€ он удел€л проблеме создани€ универсального двигател€. ¬месте с ƒени ѕапеном (1647-1712) работал над сооружением пневматических и гидравлических машин, устройством фонтанов, насосов и многого другого.

      кружку ћарсенна принадлежали два французских ученых, очень различных по характеру и складу ума, способствувавших развитию механики. Ёто были ѕаскаль и –оберваль. Ѕлез ѕаскаль (1623-1662) создал счетную машину. —читаетс€, что это была втора€ попытка в истории мировой науки. ѕроект первой счетной машины был разработан в 1624 г. профессором “юбингенского университета ¬ильгельмом Ўиккардом (1592-1635), но он не был реализован. ѕаскаль сконструировал и построил свыше 50 моделей, пока не добилс€ положительного результата. ћашина была суммирующей и состо€ла из системы зубчатых колес. —ущественным вкладом ѕаскал€ в развитие механики стали его работы в области гидростатики. ќн также проводил экспериментальные исследовани€ веса и давлени€ воздуха, разработал теорию кривых.

    »зучением кривых, в частности, циклоиды, занималс€ и профессор математики –оберваль (1602-1675). ќдновременно с “орричелли ему удалось сформулировать кинематический метод проведени€ касательной к кривой. — помощью этого метода он построил касательные к большому числу кривых. ќдновременно с италь€нским математиком Ѕонавентурой  авальери (1598-1647) –оберваль разработал так называемый метод неделимых, развитие которого привело к созданию анализа бесконечно малых. —ледует сказать, что именно ему принадлежит едва ли не первое в истории механики определение силы. ѕо его словам, сила Ђесть качество, посредством которого тело стремитс€ перемещатьс€ в другое место, будет ли это место внизу, сбоку или сверху и независимо от того, присуще ли это качество самому телу или сообщено ему извнеї.1 –оберваль изобрел несколько приборов, в частности, ареометр и Ђвесы –обервал€ї, проводил он и исследовани€ми ма€тниковых часов.

    ¬ кружке ћерсенна принимал участие физик Ёдм ћариотт (1620-1684), который стал затем одним из первых членов ѕарижской академии. Ёто был механик очень широкого диапазона: изучал механику твердого тела, механику жидкостей и газов, построил теорию удара, много экспериментировал. –езультатом его опытов с газом (воздухом) стал известный закон Ѕойл€ Ц ћариотта. »зобрел ћариотт и баллистический ма€тник. ¬ ходе проектировани€ водопровода дл€ дворца в ¬ерсале ћариотту пришлось зан€тьс€ теорией изгиба балок. ќн убедилс€ при этом, что теори€ √алиле€ неверна, посколькунапр€жени€ при изгибе распредел€ютс€ по сечению неравномерно: верхние волокна балок раст€гиваютс€, а нижние Ц сжимаютс€. ќн установил также, что балка с заделанными концами выдерживает вдвое большую нагрузку, чем свободно лежаща€ на опорах. »сследовал он и прочность труб на разрыв под действием внутреннего давлени€.

    «начительный вклад в становление механики как науки Ц основы инженерной де€тельности внес один из основателей  оролевского общества –оберт Ѕойль (1627-1691), который был физиком, механиком и химиком. Ќезависимо от ћариотта он открыл закон изменени€ объема газа в зависимости от изменени€ давлени€. ¬се €влени€, включа€ и химические, Ѕойль объ€сн€л с точки зрени€ механики.

    Ќельз€ не упом€нуть и о –оберте √уке (1635-1703) Ц крупнейшем английском ученом конца ’VII в. — ним тесно сотрудничал –. Ѕойль (усовершенствование воздушного насоса). √ук занималс€ физикой, механикой, биологией, геологией, физиологией, астрономией, был практикующим врачом и профессором геометрии. —реди его многочисленных изобретений немало относ€тс€ к механике: анкерный ход часов, пружина баланса, насосы, приборы дл€ испытани€ материалов, часовой привод телескопа, ЂЎарнир √укаї. ¬ажнейшим его теоретическим достижением считаетс€ разработка доктрины всемирного т€готени€. ¬первые он высказал соображени€ относительно гравитации в очень коротком сообщении, прочитанном в королевском обществе весной 1666 г. √ук объ€снил движение планет совместным действием гравитации и силы инерции, поставил проблему происхождени€ гравитации и предложил ее колебательный характер.   1670 г. √ук установил универсальный характер т€готени€. «а исключением, быть может, Ќьютона, он был единственным мыслителем, который €сно и отчетливо сформулировал эту доктрину. ќчевидно, между 1675 и 1679 г. √ук разрабатывал и ее математическую часть. ƒругим его открытием, также своевременно не оцененным, было объ€снение света как Ђвесьма коротких колебательных движений, совершающихс€ в поперечных направлени€х к линии распространени€ светаї. √ук установил и закон пропорциональности между значением сил и размером производимых ими деформаций, нос€щий его им€.

    Ѕессомненно велик и неизмерим вклад в развитие механики английского ученого »саака Ќьютона (1642-1727), члена  оролевского общества (с 1672 г.), долголетнего президента этого общества (с 1703 г.). ≈го труд Ђћатематические основани€ натуральной философииї (1687 г.) стал основой дл€ создани€ не только ньютоновской механики, но и нового миропонимани€. ≈го работа как бы завершила научную революцию. ¬плоть до разработки теории относительности ј.≈йнштейном ньютоновска€ механика была единственной теорией всех земных и небесных движений; ее значение дл€ техники остаетс€ непоколебимым. Ќьютон сформулировал закон всемирного т€готени€, по-видимому, независимо от √ука и в значительно более общей форме. »м были установлены три знаменитых Ђаксиомы, или закона движени€ї.

    «наменитый труд Ќьютона Ђћатематические основани€Еї состо€т из трех книг. ѕерва€ книга посв€щена теории всемирного т€готени€, втора€ Ц учению о сопротивлении среды, треть€ Ц небесной механике. –аботы Ќьютона касались многих вопросов физики и механики. ќн занималс€ теорией кривых, теорией перспективы. ≈му принадлежит заслуга в изложении принципов метода флюкций, а также теоремы этого метода. ѕравда, следует заметить, что метод флюкций Ц ньютоновский вариант анализа бесконечно-малых Ц стал объектом спора о приоритете, возникшего между Ќьютоном и Ћейбницем в 1699 г.

    √отфрид ¬ильгельм Ћейбниц (1646-1716) был ученым-универсалом - математик, механик, физик, философ, занималс€ логикой, юриспруденцией, историей и богословием, а также психологией, геологией и €зыкознанием. ќн изобрел счетную машину, причем такую, от которой ведут свой род прочие аналогичные изобретени€ ’VIII-XIX вв., Ћейбниц изучал химию, медицину и горное дело, был дипломатом и принимал активное участие в организации Ѕерлинской академии наук. ¬ 1700 г. академи€ была открыта и Ћейбниц стал ее первым президентом. ¬ 1673 г. он избран членом Ћондонского королевского общества, в 1700 г. - иностранным членом ѕарижской академии наук. ¬ 1711, 1712 и 1716 гг. Ћейбниц встречалс€ с российским царем ѕетром ≤ и давал ему советы относительно организации јкадемии наук в –оссии. Ўироко занималс€ методом дифференциального исчислени€, создал теорию цепной линии. –азработал основы символического исчислени€ по геомертрии, ему принадлежит первый опыт алгебраизации анализа.

    „еловек с таким кругозором, как Ћейбниц не мог не оставить глубокого следа в науке, в том числе и механике. ќн вводит в механику пон€тие живой силы, кинематической энергии как меры движени€, подходит к формулировке закона сохранени€ энергии при взаимодействии тел.  артезианцы1 же примен€ли в качестве движени€ произведение массы на скорость, т.е. количество движени€. ’от€ решени€ задач, выполн€емых тем и другим методом, были совершенно одинаковы.

    Ќесмотр€ на революционные преобразовани€ науки ’VII века, в технике не происходило коренных изменений, и она продолжает развиватьс€ очень медленно. ¬прочем каких-то радикальных изменений (особенно в области энергетики) и не требовалось, поскольку машины оставались такими же, как и в прошлом веке. ѕрактическа€ же механика не сто€ла на месте. Ѕольшие изменени€ наблюдались в строительстве, возник архитектурный стиль барокко, который получил широкое распространение в ≈вропе и который требовал новых инженерных решений, создани€ механики материалов. ѕрактика и ее запросы €вились, несомненно, одной из побудительных причин дл€ теоретических и экспериментальных выводов. ‘акты свидетельствуют, что в эпоху научной революции были заложены основы различных направлений прикладной механики, но уровн€ науки она достигала лишь более чем через столетие.

    ¬ажным в формировании механики как науки оказалс€ ’VIII век - век, когда происходили значительные перемены в производительных силах Ц техническа€ революци€, а вслед за ней и промышленный переворот. —ущностью этих революционных премен стало изобретение машин, позволивших заменить человека в пр€дении и ткачестве, по€вление силового универсального парового двигател€, создание суппорта токарного станка (т.е. машины, заменившей руку человека).

    “ехническа€ революци€ дала толчок развитию различных отраслей техники, а следовательно, и отраслей промышленности. ¬ св€зи с этим возникла потребность в инженерах, которых ранее готовили путем индивидуального ученичества. ѕоэтому в ’V≤≤≤ в. повсеместно организуютс€ технические школы. ќднако механиков и технологов на прот€жении всего ’VIII в. никто не готовил. ћельницы, машины и различные технологические установки строили механики-практики, професси€ которых зачастую была наследственной. “акой механик, отмечают историки техники, был иногда единственным представителем механических искусств и наивысшим авторитетом во всем, что касалось применени€ воды и ветра в качестве источников энергии дл€ мануфактур. ¬ своей округе он был механиком-универсалом и к тому же умел работать на токарном станке, знал слесарное, кузнечное и стол€рное дело. ќн ремонтировал и исправл€л установки, сооружал новые и запускал их, обслуживал все близлежащие населенные пункты и производственные предпри€ти€, ибо как же говорилось нередко был единственным механиком в округе.

    “аким образом, механик ’VIII в. был чем-то вроде брод€чего инженера и ремонтера в одном лице. ќн хорошо знал арифметику, кое-что из геометрии, иногда имел достаточно глубокие познани€ в практической математике, умел измер€ть, работал с уровнем, мог рассчитать скорость, определить мощность и нагрузку машины, составить чертеж, построить здание, колесо и плотину, соорудить мост. ¬се это умел делать английский Ђmillwriqktї и западноевропейский практик-механик; на –уси такой мастер на все руки называлс€ розмыслом.

    Ќебольшие познани€ в математике имели и архитектор-практик, и военный инженер, и горный мастер начала ’VIII в. — развитием производительных сил инженеров требовалось все больше, и в разных странах ≈вропы стали возникать технические школы. —перва военно-инженерные, артиллерийские, морские и горные, затем Ц путейские.  стати, –осси€ одной из первых пришла к необходимости создани€ технических школ Ц ѕетр I заставл€л изучать инженерное дело не только в Ќавигацкой и »нженерной школах и ћорской академии, но и в духовных училищах.

    —ледует заметить, что преподавание механики в университетах и в технических школах было принципиально различным. “ак, в университетах читалс€ курс Ђприкладнойї, или Ђсмешаннойї, математики, в программу которого, нар€ду с элементами статики, входили также некоторые сведени€ из оптики, гониометрии, космографии, фортификации, архитектуры, артиллерии и еще дес€тка наук. ƒл€ специальных школ это не годилось, поэтому начина€ с 60-х годов ’VIII в. стали по€вл€тьс€ учебники, в которых, помимо статики, в большем объеме излагались элементы динамики. “ак, в 1764 г. в ѕетербурге вышел из печати учебник механики Ћ. ѕ.  озельского. ѕодобные книги по€вл€лись и в других странах. ¬о ‘ранции учебник механики издал в 1764 г. известный астроном Ќ.Ћ.Ћакайль, а 1774 г. вышел Ђ“рактат по механикеї ∆.‘. ћари. Ёти ученики содержали сведени€ не только по статике, но и по динамике.

    –азвитие механики в ’VIII в. в значительной степени находилось под вли€нием школы Ѕернулли. Ѕрать€ Ѕернулли - якоб (1654-1705) и »оганн (1667Ц1748) стали родоначальниками целой династии математиков и механиков. ¬ области точного естествознани€ в ’VIII в. работали: плем€нник якоба и »оганн Ѕернулли Ц Ќиколай I (1687-1759), сыновь€ »оганна - Ќиколай II (1695-1726), ƒаниил (1700-1782) и »оганн II (1710-1790), сыновь€ »оганна II Ц »оганн III (1744-1807) и якоб II (1759-1799).   школе Ѕернулли принадлежали также ученики »оганна I Ц √. ‘. Ћопиталь (1661-1704) и Ћеонард Ёйлер (1707Ц1783), слушавший его лекции в Ѕазельском университете.

    ѕосле Ќьютона и Ћейбница брать€ Ѕернулли и Ћопиталь были первыми математиками, обладавшими техникой дифференциального и интегрального исчислени€, с их помощью которого они решили несколько важных задач механики (изохронной кривой и др.). »оганн Ѕернулли в 1696 г. трудилс€ над задачей о брахистроне Ц кривой, по которой т€желое тело покрывает рассто€ние между двум€ точками в кратчайшее врем€.

    ¬ 1688 г. математик ѕьер ¬ариньон (1654-1722) представил ѕарижской академии наук доклад о проекте новой механики.

    ѕервым трактатом, в котором была построена система механики, была Ђћеханика, или Ќаука о движенииї Ћеонарда Ёйлера, где материал был изложен аналитически (1736). ¬ своем трактате Ёлейлер развивает динамику как рациональную науку, в частности исследует динамику точки, вводит пон€тие мощности или силы.

    —ледующий шаг в этом направлении сделал ƒТјламбер. ≈го научный труд по динамике был опубликован в 1743 г. ∆ан Ћерон ƒТјламбер (1717-1783) - один из самых блест€щих ученых ’V≤≤≤ века. ќн утверждал, что механика строитс€ на основе трех принципов: инерции, сложного движени€ и равновеси€. —читал, что необходимо учитывать лишь две причины изменени€ состо€ни€ тела: удар и силу прит€жени€. ѕерва€ часть работы ƒТјламбера посв€щена статике, втора€ Ц динамике системы со св€з€ми. “рактат ƒТјламбера отличаетс€ весьма сложными рассуждени€ми и не менее сложной терминологией. ѕрактически он не повли€л на развитие методов механики. ¬ качестве активного автора энциклопедии (начала выходить в 1751 г., к 1780 г. все издание составило 35 томов) ƒ'јламбер написал статьи, касающиес€ математики, механики и других отделов точного естествознани€, а также введение, в котором изложил свой проект систематизации наук.

    Ќар€ду со становлением механики, как основы инженерной де€тельности, ’VIII в. характеризуетс€ интенсивной изобретательской де€тельностью, котора€ дала практической механике развитс€ в различных ее ответвлени€х. ѕо€вл€ютс€ новые станки и технологические машины в јнглии, ‘ранции и –оссии. ¬едетс€ активна€ работа по созданию универсального парового силового двигател€. ¬ 1712 г. атмосферную машину дл€ откачки воды из шахт сконструировал английский кузнец “омас Ќьюкомен (1663-1729), решив таким образом задачу преобразовани€ энергии пара в механическую. ¬ 1722 г. машины Ќьюкомена были установлены в  есселе, ¬ене и ’емнитце. ѕерва€ машина Ќьюкомена попала в –оссию в конце века. ≈е приобрели дл€  ронштадтского порта, хот€ в самой –оссии в то врем€ пошла на слом значительно лучша€ машина Ц машина ѕолзунова.

    ѕродолжаютс€ интенсивные поиски вечного двигател€. ѕо€вл€етс€ целый р€д за€вок, хот€ невозможность его построени€ доказал еще Ћеонардо да ¬инчи. Ёти поиски стимулировали изобретательскую работу над автоматами. —начала это были лишь механические игрушки, но идеи, заложенные в них, к концу ’VIII в. приводили к важным результатам. “ак, замечательный французский механик ∆. ¬окансон (1709Ц1782) изобрел несколько остроумных автоматов, имитировавших движени€ человека и животных. ќн же в 1745 г. создал механический ткацкий станок.

    — развитием торговли и расширением городов непрерывно возросла роль дорог и водных путей сообщени€. »х строительство ставило перед механикой много вопросов. ¬ частности, в середине ’VIII в. в »спании велись работы по сооружению  астильского канала. “огда же в јнглии был прорыт первый судоходный канал. ¬ –оссии строительство каналов было начато при ѕетре I. ƒл€ снабжени€ ѕетербурга были прорыты два канала: Ћадожский (длиной 104 версты), соедин€вший ¬олхов и Ќеву, и ¬ышневолонский, соедин€вший реки “верцу и ћсту. ¬последствии было создано две системы: “ихвинска€ (св€зала реки —амину и “ихвинку), и ћариинска€ (соединила  овжу и ¬ытегру). “ак по€вилась возможность попасть водным путем из  аспийского в Ѕалтийское море, а из столицы Ц непосредственно в центральные губернии –оссии. Ќаиболее важна€ часть всей системы каналов Ц ¬ышневолоцка€ Ц была существенно усовершенствована известным русским гидротехником ћ. ». —ердюковым (1677Ц1754). ќн в течение 1720Ц1740 гг. построил целый комплекс гидротехнических сооружений и обеспечил бесперебойное движение судов.

    »сследовани€ в механике в рассматриваемый период захватывали все новые и новые области. Ќапример, еще в 1662 г. ѕ. ‘ерма (1601Ц1665) применил к решению одной из задач оптики принцип кратчайшего времени. ¬ 1744 г. подобный принцип в механике был развит французским астрономом ѕ. ћопертюи (1698Ц1759). ¬ соответствии с этим принципом при вс€ком изменении в природе количество движени€, которое потребно дл€ такого изменени€, €вл€етс€ наименьшим возможным. ¬ этом же году Ёйлер нашел дл€ данного закона математическую формулировку, исследу€ форму кривых, которые принимает гибкий стержень при различных услови€х нагрузки. Ёту задачу он решил с помощью разработанного вариационного исчислени€. –ассматривал также задачи о поперечных колебани€х стержн€. ¬ 1757 г. Ёйлер опубликовал работу Ђќ силе колоннї, в которой изучил проблему продольного изгиба колонн и вывел формулу дл€ определени€ критической нагрузки. ¬ других работах он возвращаетс€ к пон€ти€м поко€ и движени€. —ледует заметить, что Ёйлер написал более 800 работ, многие из которых представл€ли научную ценность.

    «начительное место в ’VIII в. занимает изучение проблемы сопротивлени€ среды движению. ќдним из первых, кто обратил внимание на сопротивление воздуха, был “арталь€. Ётой проблемой занимались и другие ученые. “ак, √. јмонтон (1663Ц1705) пришел к заключению, что трение между твердыми телами зависит лишь от относительного давлени€. ¬ 1704 г. ѕаран (1966Ц1716) установил пон€тие угла трени€, который он назвал углом равновеси€, а тангенс этого угла Ц коэффициентом трени€. ћусхенбрук (1692Ц1761) заметил, что на значени€ трени€ вли€ет и поверхность соприкосновени€, а в 1722 г. ћ. амю нашел, что трение движени€ меньше, чем трение поко€. “рение изучали Ћейпольд, Ѕелидор, Ёйлер. Ќапример, Ёйлер установил, что коэффициент трени€ €вл€етс€ числом близким к 1/3. ѕоиски значени€ силы сопротивлени€ среды начались позже Ц с середины ’VIII в. ‘ранцузский ученый ∆. Ў. Ѕордс (1733Ц1799) в 1762 и 1765 гг. вывел, что сопротивление жидкости движущимус€ в ней тел пропорционального квадрату скорости.

    ¬ последней четверти ’VIII в. изучением трени€ зан€лс€ Ўарль  улон (1736Ц1806). ¬ 1781 г. он опубликовал Ђ“еорию простых машин с точки зрени€ их частейЕї, в которой развил теорию трени€ и вывел законы, которые стали носить его им€. ¬ это врем€ делаютс€ попытки создани€ теории машин.

    —оздание теории машин св€зано с именами ћонжа и его ученика  арно. √аспар ћонж (1746Ц1818) училс€ на кондукторском отделении ћезерской военно-инженерной школы, позже серьезно изучал начертательную геометрию и создал техническое черчение, €вилс€ инициатором преподавани€ курса Ђѕостроение машинї и приблизилс€ к формулировке основ классификации механизмов.

    Ѕольшой вклад в механику внес Ћазар  арно (1753-1823), который окончил ту же военно-инженерную школу, что и ћонж. ¬ 1783 г.  арно опубликовал Ђќпыт о машинах вообщеї, а в 1803 г. книга была переиздана под названием Ђќсновные принципы равновеси€ и движени€ї.  стати,  арно считал, что механика по своей сущности €вл€етс€ наукой экспериментальной и этим подтверждал ее право на самосто€тельное существование вне границ математики. —вою систему он строил на основании изучени€ движени€, отрица€ возможность построени€ ее из Ђметафизического и темного пон€ти€ силыї. ‘ундаментальным законом механики  арно считал закон количества движени€. ¬се законы и теоремы механики он рассматривал применительно к машинам.  нигу его уже можно отнести к прикладной механике.

    ‘ормирование механ≥ки и как науки в XVIII в. завершил Ћангранж. ≈го классическа€ работа Ђјналитическа€ механикаї вышла в ѕариже в 1788 году, в которой он считал, что в общем-то, он обобщил и окончил труды своих предшественников. ƒинамика Ћангранжа основана на законе, который носит название уравнени€ ƒТјламбера Ц Ћангранжа. »з этого уравнени€ он выводит три закона: движени€ центра т€жести системы, моментов количества движени€ и живой силы. Ћанггранж также формирует принцип наименьшего действи€ и показывает, как из последнего можно было бы получить исходное уравнение. ƒалее он выводит уравнени€, получившие название уравнений первого и второго рода. ќднако следует признать, что Ћангранж не завершил механику и не сделал ее полного свода. ≈ще при его жизни начали формироватьс€ новые направлени€: теори€ упругости, механика материалов, механика машин.

    Ѕольшой вклад в развитие механики сделал ѕ. —. Ћаплас (1749Ц1827). “ак 1799Ц1800 гг. он опубликовал два первых тома ЂЌебесной механикиї. », что самое существенное, в начале ’I’ в. начали весьма интенсивно развиватьс€ именно те направлени€ механики, которые основывались на экспериментальных законах и пользовались экспериментальными методами исследовани€.

    Ёксперимент еще в XVIII в. был характерен не только дл€ науки, но и дл€ техники, особенно дл€ техники промышленного переворота. ¬ принципе, все новые машины, заменившие руку человека, €вились результатом глубокого и длительного экспериментировани€. “ак было и с паровой машиной ƒжеймса ”јтта, который добилс€ успеха в результате большой серии экспериментов. —ледует сказать, что машина ”атта до конца ’VIII в., была государственным секретом јнглии, и вывоз таких машин из страны был запрещен.

    ѕаровые машины собственными усили€ми стали строить во ‘ранции, –оссии, √ермании, —Ўј и в других странах. “ак, в —Ўј ќливер »вэнс (1756Ц1819) сконструировал паровую машину высокого давлени€ (1ќј“), построил первый в —Ўј локомобиль и изобрел пр€мило (Ђпр€мило »вэнсаї). Ёто была перва€ попытка после ”атта найти механизм, преобразующий поступательное движение во вращательное. ћожно сказать, что к началу ’I’ в. врем€ практический механики проходит и наступает эра прикладной науки.  стати, в јнглии Ц стране самой передовой техники того времени Ц развитие механики отстает. Ќо промышленный переворот, подн€вший јнглию на более высокую ступень экономического развити€, не мог не повли€ть на английскую науку. Ѕыстро развивающа€с€ машинна€ промышленность (производство машин) требовала ответа на возникающие вопросы, и она не могла долго ждать. ѕоэтому с начала ’I’ в. наука в јнглии приобретает практический характер. «апросы промышленности стимулируют по€вление новых наук Ц Ђтехническихї, основанных на наблюдении и опыте и уже во вторую очередь пользующихс€ расчетно-математическими методами. „то касаетс€ Ђстарыхї наук, то здесь в основном развиваютс€ их прикладные направлени€. ќчевидно, именно в св€зи с этим в јнглии до середины ’≤’ в. не открываютс€ технические школы. јнгличане пользуютс€ старыми, традиционными методами ученичества, но знани€ в области механики продолжают накапливать и совершенствовать.

    —ущественный вклад в механику упругого тела сделал “омас ёнг (1775Ц1829). ќн в 1807 г. опубликовал в Ћондоне Ђ урс лекций по натурфилософии и по механическим искусствамї, в котором изложил сведени€ из самых различных областей знани€. ¬о втором томе этого энциклопедического курса содержитс€ определение модул€, позже названного модулем ёнга, который стал важнейшим пон€тием новой отрасли механики Ц теории упругости. ёнг показал также, что срез €вл€етс€ одной из упругих деформаций, сформулировал пон€тие нейтральной линии при изгибе. –азвитие теории упругости продолжили ученые, среди которых выдающуюс€ роль сыграли французы Ќавье,  оши и —ен ¬енан.

    «начительный вклад в развитие механики, особенно на рубеже ’VII≤ЦXIX вв., внесли ученые ѕарижской политехнической школы. “ак, один из ее организаторов ѕьер —имон Ћаплас создал небесную механику как новое направление науки. ќн завершил объ€снение движени€ тел —олнечной системы на основе закона всемирного т€готени€, в результате чего развил свою знаменитую космогоническую гипотезу. Ћаплас сформулировал задачу о трех телах, изучил движени€ небесных тел, в частности Ћуны, и разработал теорию приливов и отливов, котора€ стала существенным вкладом в гидродинамику. ¬ его ЂЌебесной механикеї, состо€щей из п€ти томов, механика рассматривалась как физическа€ наука. Ћаплас €вл€етс€ одним из основоположников молекул€рной механики Ц механики, основанной на молекул€рной теории строени€ вещества (в первой половине ’≤’ в. пон€тие молекулы и атома считались тождественными). ћолекул€рным прит€жением тогда объ€сн€ли химическое сродство, €вление упругости, капилл€рность и иные физические €влени€, не по€сн€емые теорией всемирного т€готени€.

    ‘изическую сущность механики подчеркивали и другие французские ученые Ц ѕуансо, ѕуассон, Ќавье. “ак, воспитанник ѕолитехнической школы Ћуи ѕуансо (1777Ц1859) ввел в механику пон€тие Ђпара силї Ц двух равных сил противоположного направлени€, приложенных к разным точкам плоскости. ќн показал, что значение пары сил равно произведению силы на кратчайшее рассто€ние между направлени€ми сил. ¬ообще, пон€тие Ђпары силї было важнейшим в статике ѕуансо, с его помощью он вывел теорему о том, что любое число сил, действующее на твердое тело, можно привести к силе и к паре сил. ѕуансо разработал теорию вращени€ тел, установил один из случаев вращени€ гироскопа, сформулировал пон€тие эллипсоида инерции. ћеханика ѕуансо была физической в еще большей степени, чем механика Ћапласа, и в значительной мере стала основой дл€ разработки прикладной механики.

    —ущественный вклад в развитие механики внес —имеон ƒени ѕуассон (1781-1840). Ѕудучи учеником Ћапласа, он €вл€лс€ одним из самых €рких теоретиков молекул€рной механики, занималс€ небесной механикой. ”спешно решал задачи полета снар€да и отдачи оруди€, издал Ђ”чебник механикиї (1811 г.), где изложил основы механики как физической науки и применил ее к различным задачам физики, астрономии и артиллерии.

    —реди выпускников ѕолитехнической школы выдел€етс€ также Ћуи ћари јнри Ќавье (1785Ц1836). –абота€ одно врем€ инженером, он исследовал р€д вопросов практической механики, активно участвовал в создании теории упругости и сопротивлени€ материалов. Ќавье развил теорию изгиба балки, предложил общий метод решени€ статически неопределимых задач, получил дифференциальные уравнени€ равновеси€ упругого изотропного тела. »спользу€ метод ƒ'јламбера он вывел общие уравнени€ движени€ упругого тела. ≈го работы л€гли в основу строительной механики.

    ѕо€вление локомотива, изобретение американским инженером –обертом ‘ультоном (1765Ц1815) парохода, способствовали развитию речного и морского механического транспорта, а это, в свою очередь, привлекло внимание ученых к вопросам динамики машин. јварии локомотивов и пароходных машин происходили по разным причинам: не были известны их динамика, поведение материалов, из которых они сооружались; недостаточно была разработана и техническа€ термодинамика. ѕоэтому железные дороги стали своего рода лабораторией, на базе которой создавались прикладные и технические науки, в том числе строительна€ механика, теори€ сооружений и в значительной степени динамика машин.

    ¬ последнем направлении успешно работали почти одновременно ∆ан ¬иктор ѕонселе (1788Ц1867) и √юстав √аспар  ариолис (1792Ц1843). “ак, в 1829 году  ариолис опубликовал работу Ђ¬ычисление действи€ машинї, в которой поставил вопросы динамики машин. ≈му принадлежит известна€ теорема о трех слагающих полного ускорени€: относительной, переносной и добавочной. ѕонселе создал стройную систему динамики машин, основанную на глубоком изучении паровой машины. ќдновременно с  ориолисом он работал над уточнением пон€ти€ механической работы, применил это пон€тие к вычислению действи€ машин.

    —ледует заметить, что английское машиностроение в первой половине ’I’ в. сто€ло значительно выше машиностроени€ стран континентальной ≈вропы.

    ¬ јнглии зарождаетс€ и техническа€ пресса. ¬ 1797 г. вышел первый номер Ђ∆урнала Ќикольсонаї, посв€щенного практическим вопросам технических знаний; в 1798 г. Ц Ђ‘илософский журналї, также посв€щенный техническим наукам. ¬ 1841 г. в јнглии были опубликованы две книги по вопросам прикладной механики: Ђћеханика инженерного делаї ”эвелла (1794Ц1866) и Ђѕринципы механизмовї –оберта ¬иллиса (1800Ц1875). ”эвелл систематизитровал практические задачи механики; ¬иллис занималс€ проблемами практической кинематики, в частности, ввел пон€тие механизма как элементарной составл€ющей машины. ќн внес также большой вклад в создание теории зубчатых зацеплений.

    ¬ те же годы профессор математики  ембриджского университета „. Ѕеббидж (1792Ц1871) трудилс€ над созданием вычислительной машины. ќднако задача, которую он поставил, не могла быть решена в то врем€. ≈ще не было создано соответствующих технических условий. ћашина Ѕеббиджа предполагала программное обеспечение.  стати, первым программистом стала женщина-математик, дочь Ѕайрона јда Ћовлейс (1815Ц1852).

    ¬ первой половине ’I’ в. работал замечательный английский механик ”иль€м √амильтон (1805Ц1865). ќн проводил исследовани€ в области оптической механики, в частности, создал оптику по образцу механики Ћагранжа, сформулировал закон наименьшего действи€. ƒальнейша€ разработка этого закона привела к созданию метода интегрировани€ задач динамики √амильтона Ц якоби Ц ќстроградского.

    ¬ 1851 г. в Ћондоне открылась перва€ ¬семирна€ выставка, на которой были показаны машины, построенные в различных странах мира. ¬ыставка продемонстрировала значительный прогресс в области мирового машиностроени€, который в том числе отражал и достижени€ теоретических наук, в частности механики. ѕоскольку теори€ не могла еще ответить на многие вопросы практики, вслед за прикладными возникают технические науки, основанием дл€ которых служат наблюдени€ и опыт. »х научна€ база была неглубока: из разных соображений, иногда несовместимых между собой, строились формулы со многими эмпирическими коэффициентами. —ледует заметить, что число этих наук непрерывно расло. ¬ частности, по€вление железных дорог дало толчок дл€ создани€ строительной механики и теории сооружений.

    ¬ строительной механике средины ’I’ в. возникает проблема расчета свода как упругого тела, котора€ вначале пыталс€ решить ученик  лапейрона Ц Ўарль Ѕресс (1822Ц1883). «атем его работу самосто€тельно повторил немецкий ученый ќтто ћор (1835Ц1918). ¬скоре по€вилась нова€ задача Ц теори€ ферм. Ѕыстрое развитие железных дорог выдвинуло на первый план необходимость расчета и строительства мостов. — середины ’I’ в. теори€ ферм становитс€ одной из важнейших задач теории сооружений. ¬ажные исследовани€ в этом направлении выполнил русский инженер ƒ. ». ∆уравский (1821Ц1891). ќн принимал участие в проектных и строительных работах при сооружении мостов ѕетербургско-ћосковской железной дороги, а затем руководил ƒепартаментом железных дорог. ѕри расчете многопролетной неразрезной фермы ∆уравский впервые применил метод деформаций. ƒальнейшие вычислени€ в области теории ферм проводили Ўведлер (1823Ц1879), Ћаме и ћаксвелл.

      середине ’I’ в. начались поиски графических методов решени€ задач механики. ¬екторное исчисление находилось в процессе становлени€, но уже давно умели воспроизводить параметры статики графическими методами. ¬ 1687 г. Ќьютон и ¬ариньон установили закон параллелограммы сил, ставший основанием дл€ создани€ графических методов. ѕозже ¬ариньон разработал метод веревочного многоугольника. –€д графических построений предложили  лапейрон и Ћаме. ƒельнейшее развитие графическа€ статика получила в трудах профессора –имского политехникума Ћуиджи  ремона (1830Ц1903). ћетод графического расчета ферм, созданный им на основе идей ћаксвелла, носит название диаграммы  ремона Ц ћаксвелла. “ак в механику проникли графические методы расчета. Ќачина€ с 70-х годов ’≤’ в. эти методы примен€ютс€ и в учении о машинах, где создаютс€ важные разделы графической динамики и графической кинематики. “акой обмен методами и иде€ми, несомненно, был прогрессивным и способствовал развитию и возникновению новых направлений науки.

      концу ’I’ в. развитие механической техники еще более ускорилось. Ѕыли созданы новые машины Ц гидравлические и паровые турбины, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорани€. — по€влением последних облегчилась работа над созданием самодвижущихс€ экипажей Ц автомобилей Ц и аппаратов т€желее воздуха дл€ воздушного пространства Ц самолетов. “аким образом, парк энергетических машин расширилс€, хот€ и в не такой степени, как парк машин технологических, который увеличивалс€ чрезвычайно быстро. —ам этот факт весьма интересен. —овершенствование старых и создание новых рабочих машин отвечало потребност€м капиталистического производства, поскольку машины дл€ осуществлени€ технологических процессов гарантировали увеличение прибылей. –азработке энергетических машин отводилась второстепенна€ роль, так как к паровым за 100 лет привыкли, а к новой энергетике относились без особого довери€. — этим обсто€тельством св€зан и другой факт из истории науки о машинах. ѕарова€ машина в начале ’I’ в. была достаточно хорошо изучена, и ее теори€ составила основное содержание важнейшей отрасли механики Ц динамики машин; теорию же Ђновыхї машин создать в ’I’ в. еще не удалось, да в этом и не было необходимости, поскольку разнообразные типы машин возникали как экспериментальные модели и их рабочие и технологические возможности оценивались практикой и временем.

    Ѕольшое значение дл€ изучени€ динамики кривошипно-ползунного механизма паровой машины имела монографи€ австрийского инженера »оганна –адингера (1842Ц1901) Ђќ паровых машинах с высокой скоростью поршн€ї, в которой был приведен графический расчет действи€ сил в этом механизме. »нтересны и работы Ёрнеста ќтто Ўлика (1840Ц1913) Ц немецкого корабельного инженера, опубликовавшего исследование об уравновешивании поступательно движущихс€ масс.

    60-е гг. ’I’ в. характеризуютс€ активизацией интереса к теоретической кинематике. —реди работ на эту тему необходимо отметить Ђ“рактат чистой кинематикиї (1862 г.) профессора ѕолитехнической школы јнри –езал€ (1828Ц1896). ¬ажнейший вклад в развитие данного направлени€ внесли русский ученый ѕ. Ћ. „ебышев, который ввел в теорию механизмов математические методы; англичанин ƒжеймс ƒжозеф —ильвестр и другие ученые, которые работали над воспроизведением математических зависимостей при помощи механических средств.

    «начительных результатов в области прикладной кинематике удалось достичь выдающемус€ немецкому машиностроителю ‘ранцу –ело (1829Ц1905). ќн сформулировал задачи кинематики и указал на важнейшую структурную особенность механизмов Ц существование кинематических пар, т.е. сочетаний звеньев и кинематических цепей, соединений звеньев с помощью кинематических пар.

    ѕ. Ћ. „ебышев Ђразрабатывалї аналитическое направление в решении задач теории механизмов, ‘ранц –ело рассмотрел эти задачи как машиновед, а затем геометры јмедье ћаннгейм (1831Ц1905), «игфрид јронгольд (1819Ц1884) и Ћюдвиг Ѕурместер (1840Ц1927) создали новое направление Ц кинематическую геометрию, на базе которой Ѕурместер сформулировал геометрический метод синтеза механизмов. ѕочти одновременно трем€ учеными: ќтто ћором в 1879Ц1887 гг., –обертом —митом в 1885 г. и Ѕурместером Ц был создан учебник кинематики, опубликованный в 1888 г. √лавным в этих работах было решение задач кинематики методом планов скоростей и ускорений.

    –азвитие машиностроени€, строительство зданий и путей сообщени€ способствовало в конце ’I’ в. по€влению интереса к задачам механики сложной среды: на основе применени€ математических методов были поставлены и решены новые задачи теории упругости, сопротивлени€ материалов, гидродинамики; начиналась интенсивна€ исследовательска€ работа в области теории колебаний, теории устойчивости, аэродинамики.

    —реди представителей научной мысли конца ’I’ в. следует назвать ученика —ен-¬енана Ц Ѕуссинеска, который изучал деформацию тел. ≈го работы охватывали большой диапазон проблем механики сплошной среды. ќн занималс€, в частности, теорией колебаний стержней, теорией удара, теорией пластинок. Ѕуссинеск €вл€етс€ одним из основоположников механики сыпучих тел. ≈му также удалось решить р€д задач по расчету подпорных стенок.

    «начителен вклад в механику ƒжона ”иль€ма —третта, лорда –эле€ (1842Ц1919), который еще в 1877 году опубликовал монографию в двух томах Ђ“еори€ звукаї. ѕервый том посв€щен колебани€м струн, стержней, мембран, пластинок и оболочек. –элей в своем исследовании пользовалс€ методом обобщенных сил и обобщенных координат, в частности, он показал, что экспериментальным путем можно получить решени€ дл€ статических и статически неопределенных систем. ћетод –эле€ заключалс€ в сведении задачи о колебании сложной системы к исследованию колебаний с одной степенью свободы. ≈стественно, что решение получилось приближенным. Ќемецкий физик ¬альтер –итц (1878Ц1909) усовершенствовал метод –эле€, предложив определ€ть частоты колебаний непосредственно из энергетического услови€, без решени€ дифференциальных уравнений. ћетод –эле€ Ц –итца широко примен€етс€ дл€ решени€ задач теории колебаний, теории упругости, теории сооружений и в других област€х механики.

    “руд –эле€ вместе с монографией “омсона и “ейта Ђ урс натуральной философииї (1867 г.) составили почти полную энциклопедию Ђприкладной механикиї ’I’ в.

    ƒальнейшее развитие железнодорожного строительства стало одним из важнейших факторов повышени€ спроса на сталь, стальные конструкции (мосты и др.).   числу сооружений, в которых использовались металлические конструкции, относитс€ башн€ в ѕариже (Ёйфелева башн€). ѕостроил ее инженер и механик јлександр √юстав Ёйфель (1832Ц1923). ¬ итоге высота башни вместе с флагштопом достигала 312,275 м. —троительство продолжалось с €нвар€ 1887 и до 30 марта 1889 г.

    ¬озведение подобных сооружений поставило перед механикой целый р€д новых вопросов, в частности, касающихс€ устойчивости. —ущественный вклад в решение проблем устойчивости сделал профессор ѕетербургского института путей сообщени€ ‘. —. ясинский (1856Ц1899) и профессор ѕолитехнического института в  арлсруэ ‘ридрих Ёнгессер (1848Ц1931). Ќа основе их работ, а также трудово других ученых по€вилась теори€ сооружений. ѕозже как самосто€тельна€ ветвь механики, выделилась аэродинамика, создание которой в значительной степени св€зано с именем Ќ. ≈. ∆уковского.

    ‘акты вполне достоверно свидетельствуют, что на прот€жении ’I’ в. как в теоретической, так и прикладной механике были достигнуты большие успехи. ћатематизаци€ механики, котора€ началась в XVIII в. и оказалась чрезвычайно плодотворной и дл€ развити€ самой математики, продолжаетс€ и в ’I’ в.  стати, математизируютс€ и многие направлени€ физики. ¬ течение ’≤’ в. были созданы или заново прочитаны такие главы физики, как оптика, учени€ о теплоте, электричестве и магнетизме. ѕодобно механике, физика содействует развитию новых математических теорий и разработке нового математического аппарата.

    ¬ конце ’I’ и начале ’’ вв. в физике, механике, математике стали обнаруживатьс€ факты, которые не укладывались в стройную систему классической науки. ¬ первую очередь, это неевклидова геометри€ Ќ. ». Ћобачевского, котора€ была изложена в его труде Ђќ началах геометрииї (1829 г.). ¬начале она не была пон€та даже некоторыми учеными, в том числе и ћ. ¬. ќстроградским. ќбщее признание геометри€ Ћобачевского получила лишь после его смерти, когда в 1868 г. италь€нский геометр Ёудженио Ѕельтрами (1835Ц1900) доказал ее непротиворечивость. Ќезависимо от Ћобачевского к его иде€м пришел также венгерский геометр янош Ѕо€ци (1802Ц1860). Ќа рубеже ’I’Ц’’ вв. по€вл€етс€ новый подход к решению задач механики Ц с использующий аппарата теории веро€тностей и математической статистики.

    Ёто все повлекло за собой и некоторые философские выводы: если законы Ќьютона допускают широкое толкование и к ним можно примен€ть коррективы, то не значит ли это, что описание €влени€ не отражает его действительной сущности, а есть лишь некоторой условностью, не имеющей отношени€ к реальности? ‘ормализаци€ вопроса об описании €влени€ приводила в конце концов к отрицанию объективной реальности вообще: к такому выводу пришел, в частности профессор ѕражского университета Ёрнст ћах (1838Ц1916) Ц физик-экспериментатор, философ-идеалист.

     ак ни парадоксально, к концу ’I’ в. интенсивна€ работа над решением вопросов теоретического естествознани€ привела к тому, что количество накопленных фактов увеличилось; они по€вл€лись и в физике, и в механике, и в математике.  роме того, оказалось, что аппарат, который математики предоставл€ли в распор€жение физиков и механиков, не всегда удовлетвор€л последних, и им приходилось разрабатывать свой собственный. “ак, во второй половине ’I’ в. совместными усили€ми физиков, механиков, математиков было создано векторное исчисление, а физиком и инженером ’евисайдом Ц операционное исчисление. Ќужно сказать, что операционное исчисление стало одним из первых направлений прикладной математики конца ’I’ в. ≈сли в XVIII в. под прикладной математикой понималась чуть ли не вс€ физика и механика с добавлением целого р€да технических направлений, а в ’I’ в. прикладной математикой обычно называли аналитическую механику, то в самом конце ’I’ в. так называют уже различные теории не всегда строго обоснованные, но всегда имевшие практическое применение и несколько позднее изменившие содержание прикладной математики.

    ¬се эти поиски и открыти€ предопределили начало революции в естествознании, котора€ произошла на рубеже ’I’Ц’’ вв. ¬ это врем€ были обнаружены €влени€, объ€снить которые тогдашн€€ наука не могла.

    Ќа 1895Ц1897 гг. пришлось крушение пон€ти€ об атоме как неизменной первичной и неделимой частице. –€д открытий показал, что атом имеет сложное строение, а его структурным элементом €вл€етс€ электрон, который был открыт в 1897 г. ¬ 1895 г. –ентген вы€вил особого рода излучени€, в 1896 г. Ѕеккерель обнаружил €вление радиоактивности урана. ѕопытки объ€снить эти факты с помощью старых физических теорий не увенчались успехом. ¬скоре ученые пришли к мысли: при объ€снении новых €влений отказатьс€ от общеприн€тых классических положений. ќткрытие ради€, сделаное ћ. —клодовской и ѕ.  юри в 1898 г., не только констатировало научный факт, но и содержало в себе и частично его объ€сн€ло. ¬ 1899 г. ѕ. Ќ. Ћебедев измерил давление света. ¬ 1900 г. ћ. ѕланк (1879Ц1955) предложил квантовую теорию излучени€. ¬ 1909 г. Ё.–езерфорд и ‘.—одди создали теорию радиоактивного распада Ц возникла нова€ иде€ о возможности превращени€ элементов. ¬ 1905 г. ј. Ёйнштейн (1858Ц1947) выступил со специальной теорией относительности, а затем установил соотношение между массой и энергией, что было невозможно в системе Ђстаройї классической механики Ќьютона.

    ¬ результате открытий периода Ђновейшей революцииї в физике про€вл€ютс€ определенные идеологические шатани€, которые привод€т к созданию новой картины мира в св€зи с по€влением теории относительности.

    ¬ажную роль в становлении теории относительности сыграли работы профессора Ћейденского университета √ендрика јнтона Ћоренца (1853Ц1928). »м было найдено преобразование (так называемое преобразование Ћоренца), в котором врем€ играет роль четвертой координаты. Ёто преобразование позволило объ€снить некоторые результаты, полученные при наблюдении оптических и электродинамических €влений. Ќар€ду с теоретическими исследовани€ми Ћоренца, дл€ развити€ новой физики немаловажное значение имели роль опыты јльберта ћайкельсона (1852Ц1931). ќни показали, что скорость света в вакууме €вл€етс€ универсальной посто€нной. ѕриблизительно к этому же времени (80-е гг. ’≤’ в.) относитс€ критика Ёрнестом ћахом Ќьютоновых пон€тий абсолютного пространства и абсолютного времени. ¬се это в совокупности, как и работы французского математика и механика јнри ѕуанкаре (1854Ц1912), объективно послужило основой дл€ создани€ новой области физики Ц теории относительности.

    ¬ 1905 г. јльберт Ёйнштейн публикует свой знаменитый труд Ђ  электродинамике движущихс€ телї. ќн порывает с ньютоновской концепцией абсолютного пространства и времени. ¬ его формулировке принципы относительности и посто€нства скорости света гласили:

    1. «аконы, по которым измен€ютс€ состо€ни€ физических систем, не завис€т от того, к которой из двух координатных систем, движущихс€ равномерно и пр€молинейно относительно друг друга, относ€тс€ эти изменени€ состо€ни€.

    2.  аждый луч света движетс€ в поко€щейс€ системе координат с определенной скоростью, независимо от того, испускаетс€ ли луч света поко€щимс€ или движущимс€ телом.

    ¬ 1906 г. ћакс ѕланк (1858Ц1947) применил принцип относительности к уравнени€м динамики. “огда же Ёйнштейн опубликовал статью Ђѕринцип сохранени€ движени€ центра т€жести и инерци€ энергииї, в которой описал мысленный эксперимент, устанавливающий св€зь между энергией светового импульса и силой света. ¬ 1908 г. √ерман ћинковский (1864Ц1909) предложил геометрическую инженерную теории относительности: мир есть многообразие всех мыслимых значений трех измерений пространства совместно с четвертым измерением Ц временем.

    —ледующим шагом в разработке теории относительности стала работа Ёйнштейна Ђќсновы общей теории относительностиї, в которой он сформулировал постулат относительности: законы физики должны быть составлены так, чтобы они были справедливы дл€ произвольно движущейс€ системы. ќбща€ теори€ относительности Ёйнштейна была опубликована в 1916 г. ≈е основные пон€ти€ были тесно св€заны с проблемой гравитации. ¬ сущности, Ёйнштейн пришел к своей общей теории от изучени€ гравитации. » вот здесь оказалось, что геометрией этой теории €вл€етс€ неевклидова геометри€, которую, как известно, первым начал разрабатывать Ќ. ». Ћобачевский. ¬ ее создании принимали участие не только Ћобачевский, Ѕой€и, Ѕельтрами, но и другие ученые, в том числе Ѕернгард –иман, ”иль€м  лиффорд.

    —ледует заметить, что теори€ относительности не сразу получила признание. ”ж слишком необычным было новое миропонимание: теори€ относительности заставила по-новому взгл€нуть на движение электронов, планет и галактик в космическом пространстве.

    Ќачало ’’ в. характеризуетс€ тем, что земна€ механика продолжает оставатьс€ в рамках, предписанных ей Ќьютоном. Ќа прот€жении всего 25-лети€ (1890Ц1915 гг.) в технике решаетс€ р€д очень сложных задач эпохального значени€. Ѕыл создан двигатель ƒизел€, разработана удобна€ в эксплуатации форма паровых турбин, сконструирован автомобиль и найден способ использовани€ электроэнергии дл€ нужд транспорта. Ѕыло изобретено радио, человек подн€лс€ в воздух на аппарате т€желее воздуха, и началось быстрое развитие авиации. ћашиностроение поставл€ло на рынок все новые и новые модели, усовершенствовались и изобретались новые машины дл€ обработки металлов. ¬се это определ€ло направлени€ исследований в прикладной математике и прикладной механике.

    »нтересны работы в области аэромеханики Ќ. ≈. ∆уковского, —. ј. „аплыгина, которые, в частности, развили теоретическую аэродинамику, в том числе теорию профил€ крыла самолета. Ёти ученые работали также в област€х гидродинамики и газовой динамики, в которых им удалось создать основополагающие труды. ¬ аэродинамике существенные результаты были получены ‘редериком Ћанчестером (1878Ц1946) и ¬ильгельмом  утта (1867Ц1944), а также Ћюдвигом ѕрандтлем (1875Ц1953). »менно последний развил учение о турбулентном течении и теорию пограничного сло€.

    ќдним из направлений научной де€тельности Ќ.≈.∆уковского была механика машин, где его теорема о жестком рычаге €вл€етс€ одним из самых элегантных методов кинетостатики. ”ченик ∆уковского Ц Ќ. ». ћерцалов (1866Ц1948) написал курс прикладной механики, в котором впервые с исчерпывающей полнотой были освещены вопросы динамики машин.  урс этот был издан в 1904 г. и переиздан 1914Ц1916 гг.

    ќсновы динамики тела переменной массы заложил чешский ученый √еорг фон Ѕюкуа еще в 1812Ц1814 гг. ќднако в то врем€ исследовани€ его не получили дальнейшего развити€. ѕозже некоторые задачи в этом направлении были решены английскими учеными  эйли, –аусом и др.

    —ущественный вклад в развитие теории механики тела с переменной массой сделали русские ученые  . Ё. ÷иолковский и ». ¬. ћещерский. ћещерским и коллективом преподавателей механики ѕетербургского политехнического института был написан Ђ«адачник по курсу теоретической механикиї, который был переведен на несколько €зыков и который использовалс€ вплоть до насто€щего времени. Ётот задачник считаетс€ лучшим пособием в мировой учебной литературе и механике.

    ѕериод, охватывающий начало ’’ в., оказалс€ чрезвычайно плодотворным в истории теоретической и прикладной механики. »менно в эти годы были высказаны многие идеи, развитые впоследствии в целые научные направлени€. Ќекоторые из этих идей и открытий не укладывались в рамки классической науки и стали теми Ђкатализаторамиї, с которых началась коренна€ перестройка в естествознании.

    ƒл€ механики первых двух дес€тилетий ’’ в. характерен повышенный интерес к сравнительно небольшому числу проблем: аэродинамике, гидродинамике, теории рабочих машин, неголономной механике. ќбъ€сн€етс€ это, особенно дл€ –оссии, тем, что было необходимо быстрое решение технических проблем, прикладна€ же наука требовала капиталовложений, которые были весьма ограничены, а вот теоретическа€ наука могла развиватьс€ и при минимальных затратах. ћежду тем большинство направлений механики в первой половине ’’ в. уже достигло в своем развитии такого состо€ни€, когда нужны были не только идеи, но и материальна€ база дл€ их претворени€. ¬ частности, так обсто€ло дело с авиацией, на которую не жалели средств, ибо польза от такого капиталовложени€ была очевидной.

    »сследовани€ми в области аэродинамики занимались многие ученые. ¬о ‘ранции был организован институт механики, директор которого јнри ¬илла, поставил и решил р€д задач современной аэродинамики. –аботы французских ученых в этом направлении были подготовлены трудами Ѕуссинеска, ѕуанкаре, јдамара. Ѕуссинеск изучал вопросы гидродинамики в самом широком диапазоне: течение жидкости в открытых и закрытых каналах, движение подземных вод, давление в жидкости и др. ∆ак јдамар (1865Ц1963) занималс€ проблемой распространени€ волн и развил ее математический аппарат Ц теорию уравнений в частных производных.

    ¬озрождение интереса к механике машин приблизительно в эти же годы происходит в √ермании. ѕосле выхода в свет монографии ¬иттенбауэра Ђ√рафическа€ динамикаї (1923 г.) основным исследовательским направлением становитс€ синтез механизмов по Ѕурместеру. Ќа основе работ Ѕурместера, √рюбрела и ћиллера профессор ƒрезденской высшей технической школы √. јльт развивает геометрический метод синтеза плоских механизмов. —интез механизмов Ц способы создани€ новых механизмов дл€ воспроизведени€ требуемых законов движени€ Ц становитс€ одной из важнейших задач механики машин. ƒелаетс€ попытка разработать такой метод синтеза, который можно было бы выполнить путем р€да проб (эмпирический метод –ау, развитый немецкими учеными). —очета€ методы јссура и Ѕурместера, в ———– машиноведы начинают вести поиски новых способов анализа и синтеза механизмов. ¬ середине 1930-х годов Ќ. Ќ. јртоболевский (1905Ц1977) создает научную школу в области теории механизмов и машин. ¬первые на рубеже механики и теоретических основ машиностроени€ возникло новое научное направление, использующее в равной степени теорию и эксперимент, а также классическое наследие Ёйлера,  арно, ƒТЋамбера и ћонжа.

    ¬ 1930-е гг. по важности технических применений одно из первых мест зан€лв механика сложной среды. ¬ области теории упругости Ќ. ». ћусхелишвили (1891Ц1976) и его ученики исследовали плоскую задачу при помощи методов теории функций комплексного переменного.

    ¬ это же врем€ возникают и комплексные проблемы, относ€щиес€ одновременно к строительной механике, теории упругости и теории устойчивости, например, проблема устойчивости упругих систем, теори€ стержневых систем. ј. Ќ. ƒиннин (1876Ц1950) внес существенный вклад в изучение устойчивости элементов сооружений, примененил методы теории упругости к решению задач горной механики, в частности к теории прочности шахтных каналов. ѕ. ‘. ѕапкович (1887Ц1946) решил р€д общих задач теории устойчивости и развил экспериментальные методы изучени€ прочности корабл€. ј. Ќ.  рылов занималс€ строительной механикой корабл€. ≈го работа Ђќ расчете балок, лежащих на упругом основанииї (1930 г.) стала важным вкладом в строительную механику. ¬о второй половине 1930-х годов ¬. ћ. ћайзель начал исследовани€ в области термоупругости, которые предложил ј. ƒ.  оваленко.

    –азвитие в ’’ в. строительства в частности, железнодорожного, дорожного, стимулировало проведение исследований в области механики сыпучей среды и механики грунтов. ѕоследн€€ возникла на базе теории упругости, теории сыпучих тел и гидромеханики, т.е. механика грунтов развивалась как наука на стыке р€да направлений механики и физических теорий. Ќесомненны научные заслуги в этой области Ќ. ћ. √ерсеванова, который вы€снил услови€ совместной работы деформируемых оснований и возводимых на них сооружений.

    ¬ 20Ц30-е гг. ’’ ст. по€вилась теори€ фильтрации как направление, св€зывающее идеи теории грунтов и гидродинамики. Ќепосредственной причиной создани€ теории фильтрации стали проблемы гидротехнического строительства, а также эксплуатации нефт€ных месторождений. ¬первые задачи фильтрации были сформулированы Ќ. ≈. ∆уковским и австрийским ученым ‘орхеймером, а также другими учеными из разных стран.

    ¬ 1930-е гг. началась разработка механики материалов и теории их прочности. »з-за больших объемов строительных работ, развитие новых отраслей машиностроени€ (авто- и авиастроение, транспортное и др.) существовала остра€ необходимость в металле все более высокого качества, кроме того, требовани€ предњ€вл€ем≥е к строительным и машиностроительным материалам определили поиски новых материалов с заранее заданными свойствами. ѕо€вл€ютс€ и новые методы обработки металлов, важнейшей из них стала электросварка. ќсновоположником сварки в ———– был выдающийс€ мостостроитель ≈. ќ. ѕатон (1870Ц1953). ћетод соединени€ элементов металлоконструкций с помощью сварки стал лишь одним из практических выводов прикладной механики.

    ¬о второй половине ’’ в. мен€ютс€ интересы исследователей, работавших в разных направлени€х механики. »нтересы эти в значительной степени оказываютс€ обусловленными практическими задачами, поэтому в аналитической механике ≥нтенсивно изучаютс€ динамика послепеременной массы, неголономна€ механика, теори€ гироскопов. —ущественное развитие получает нелинейна€ механика, зан€вша€ важное место в исследовани€х колебательных процессов; идеи теории колебаний пересеклись едва ли не со всеми направлени€ми прикладной механики. –азвиваютс€ динамика машин, теори€ машин автоматического действи€. Ќа стыке идей алгебры, биомеханики и теории регулировани€ возникает нова€ наука Ц кибернетика, основоположником которой стал Ќорберт ¬инер (1894Ц1964). ѕри создании кибернетики были использованы идеи многих ученых, в частности ј. Ќ.  олмогорова.

    — началом научно-технической революции (50-е гг. ’’ в.) резко мен€етс€ и тематика научных исследований и их темпы. ќдной из характерных особенностей Ќ“– €вл€етс€ то, что наука становитс€ непосредственно производительной силой: она вызывает к жизни технические решени€, определ€ет по€вление новых отраслей техники, новых видов производств.  ак подчеркивает ј. Ќ. Ѕоголюбов, автор книги Ђћеханика в истории человечестваї, в ее развитии теперь преобладает интегральный путь, когда новое направление возникает на стыке других, зачастую весьма разнородных.

    ƒревнейшим из учений механики, как известно, €вл€лось учение о покое Ц статика; учение о движении возникло значительно позже. «атем по€вилась теори€ колебаний, и уже в ’’ в. Ц теори€ устойчивости. — точки зрени€ объекта исследовани€ можно различать механику микромира, механику среды, механику твердого тела и системы тел, небесную механику. Ќекоторые разделы механики развились в самосто€тельные научные направлени€, в частности это механика тела переменной массы, неголономна€ механика, теори€ гироскопов.   механике сложной среды относ€тс€ такие научные дисциплины: сопротивление материалов, механика материалов, теори€ упругости, теори€ пластичности, гидравлика, гидродинамика, аэродинамика, механика. » практически все это Ц ’’ в. »менно в ’’ в. происходит окончательное становление науки механики. ”точн€€ объект исследовани€, развиваетс€ строительна€ механика, механика машин, механика корабл€, механика самолета, баллистика, механика ракетного движени€, механика живых организмов, биомеханика. ј. Ќ. Ѕогомолов большой знаток истории механики и автор многих работ в этой области, утверждает, что все эти науки посто€нно взаимодействуют, дроб€тс€ и порождают новые направлени€ Ц Ђстатистическа€ классификаци€ наук теперь просто невозможна, поскольку науки наход€тс€ в непрерывном развитииї. »сследовани€ последних лет в механике в целом и в отдельных ее отрасл€х провод€тс€ в наибольшем приближении к реальным услови€м, поэтому многие работы в области, скажем, теории упругости, пересекаютс€ с исследовани€ми по механике машин, гидродинамике, строительной механике, теории пластичности и даже геометрии (работы ј. ¬. ѕогорелова).

    —овременна€ Ќ“– вызвала к жизни и множество новых технических проблем. ѕути механики часто пересекаютс€ с искусством. ћного общих задач у механики с архитектурой и скульптурой. ∆ивопись внесла важный вклад в создание начертательной и проективной геометрии, что оказало вли€ние на развитие едва ли не всех отраслей механики. —егодн€ механика, как и другие науки, все в большей степени становитс€ делом не отдельных ученых, а целых научных коллективов, в отличие от ’VIIЦXVIII вв., когда достижени€ были индивидуальными, одиночными.   концу ’I’ в. по€вл€ютс€ научные коллективы, сперва небольшие; к середине ’’ в. число таких коллективов растет, а с ним растет и объем исследований. ¬се больше расшир€етс€ диапазон исследований механики, она Ђвклиниваетс€ї в биологию, геометрию, другие естественные науки, в искусство, позвол€ет успешно решать инженерные задачи, вооружает инженеров научной основой дл€ их плодотворной де€тельности.

    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    — развитием феодальных отношений ’IIIЦXIV вв., строительством городов, созданием защитных сооружений, по€влением орудий разрушени€ различных конструкций ученые начинают интересоватьс€ вопросами динамики (учение об импетусе), исследованием равномерного и неравномерного движени€, приближа€сь к пониманию механических €влений. ¬ это же врем€ возникает професси€ инженера, который был специалистом довольно Ђширокогої профил€: строит мельницы, вод€ные колеса, выступает архитектором, механиком и т.д. ќсновой подготовки таких специалистов было ученичество.

    Ёпоха –енессанса нуждалась в талантливых люд€х, многосторонних и образованных. ¬озрастает роль математики при расчетах зданий, что €вилось одним из первых шагов перехода строительной механики от теоретической науки к прикладной, которой посв€щаетс€ большое количество работ: создаетс€ наука о движении.

    — конца XVI и на прот€жении ’VII в. в теоретическом естествознании, математике и механике происходит длинна€ цепь открытий и разработка теорий. –езультатом этой большой и интенсивной де€тельности ученых оказалась нова€ система миропознани€, поэтому этот период прин€то называть научной революцией (открыти€  оперника,  еплера, “. Ѕрагге). ѕостановка и решение задач механики ведутс€ очень активно. Ѕурно развиваетс€ практическа€ механика. √лубокие познани€ архитекторов в механике дали возможность возводить шедевры архитектуры в стиле барокко, а это потребовало разработки новых инженерных решений и создани€ механики материалов.

    ѕромышленный переворот, начавшийс€ с ’VIII в., также дал толчок дл€ развити€ механики. ѕотребовалось значительное количество инженеров, поэтому стали открыватьс€ технические школы. ћеханика Ђпрониклаї в число университетских дисциплин.

    ¬ ’≤’ в. быстро развиваетс€ машинна€ промышленность, котора€ требует ответов на многие возникающие вопросы. ѕо€вл€ютс€ исследовани€ по теории упругости, теории сооружений, в значительной степени расшир€ютс€ знани€ в области динамики машин, разрабатываетс€ метод графического расчета ферм, в механику все больше и больше проникают графические методы расчета, начинаетс€ исследовательска€ работа в области теоретической математики, возникает интерес к задачам механики сплошной среды, сопротивлени€ материалов, гидродинамики, теории колебаний, теории устойчивости, аэродинамики.

    Ќачало ’’ в. и последующие дес€тилети€ оказались достаточно плодотворными дл€ становлени€ теоретической и прикладной механики, высказываютс€ многие идеи, развитые в научные направлени€. »дет интенсивна€ работа во многих направлени€х механики, вызванна€ бурным развитием техники; начинаютс€ разработки механики материалов и теории их прочности. »нтересы ученых в значительной части обусловлены практическими задачами, обусловленными Ќ“–, по€влением электроники, исследованием космоса и многими другими проблемами.

    “ема IV. –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“», ѕ–ќ‘≈——»» »Ќ∆≈Ќ≈–ј » —ѕ≈÷»јЋ№Ќќ√ќ ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я


    ѕрофесси€ инженера прошла долгий путь становлени€ и развити€, имеет свои особенности на том или ином этапе истории. ƒлительное врем€ на эту де€тельность смотрели как на неблагородное дело, удел простолюдина, професси€ не была попул€рной. Ёто особенно характерно дл€ рабовладельческого общества. ’от€ и здесь этой де€тельностью занимались некоторые выходцы из высшего общества, но, пожалуй, это было исключением. — переходом к феодализму возрастает количественно и качественно категори€ людей, занимающихс€ инженерной де€тельностью. — развитием машинной индустрии она начинает быстро развиватьс€, по€вл€етс€ инженер-промышленник, который становитс€ основной фигурой технического прогресса. Ѕурное развитие машинного производства вызвало к жизни необходимость подготовки кадров, способных решать инженерные проблемы. ¬ лекции рассматриваютс€ различные аспекты становлени€ и развити€ профессии инженера и специальных школ, готов€щих инженерные кадры.


    1. —тановление инженерной де€тельности, особенности этого процесса и профессии инженера.

    2. –азвитие инженерной де€тельности и специального образовани€.


    ≈ще в античном обществе инженерное дело впервые приобрело признаки профессии: регул€рное воспроизводство, доход от зан€ти€, определенную систему получени€ знаний. ѕо€вл€етс€ некотора€ специальна€ литература и учебные пособи€. ¬ дошедшем до нас трактате ћарка ¬итруви€ ѕоллиона Уƒес€ть книг об архитектуреФ уже имеютс€ ссылки на более ранние работы классического периода (например, ƒилона Уќ пропорци€х св€щенных построекФ и —илена Уќ пропорци€х коринфских построекФ), в которых описывались правила пропорций, производились расчеты и чертежи. ѕричем, под УархитектуройФ понималась вс€ совокупность технических наук того времени: строительство, создание машин, конструирование часов, постройка кораблей. „резвычайно важное значение придавалось мастерству архитектора, которым в –име называли руководителей строительства. —читалось, что дл€ получени€ этой профессии необходимы три вещи: врожденные способности, знани€ и опыт. ѕричем, кроме знаний прикладных, практических, архитектор должен был обладать философским складом ума, быть философски образованным человеком.

    ќднако несмотр€ на все эти услови€, античные теоретики, Угуманитарна€Ф интеллигенци€ не причисл€ли архитекторов к ученым мужам; они (так же как и инженеры других специальностей) относились к Узаур€дным работ€гамФ (÷ицерон), к люд€м второго сорта, наход€щимс€ ближе к ремесленникам, ordo plebeius, чем к ученым. ƒаже јрхимед, считавшийс€ одним из крупнейших инженеров античности, весьма скептически относилс€ к этой профессии. “ак, ѕлутарх писал о нем: Уќн смотрит на работу инженера и на все, что служит удовлетворению потребности жизни, как на неблагородное делоФ. Ёто не случайно. “акие взгл€ды на роль инженера, его место в обществе хорошо отражали господствующую мораль рабовладельческого общества, которое любой физический труд (да и вообще труд, нос€щий чисто утилитарный характер) признавала делом черни, плебса.

    ≈стественно, что инженеры в таком обществе не могли быть попул€рными, их престиж (если вообще правомерно говорить о престиже профессии, процесс складывани€ которой не завершилс€) не был высоким.

    ѕраинженеры не составл€ли гомогенной 1 в социальном отношении массы. “ак, часть из них Ц наиболее высокопоставленные инженеры и знаменитые архитекторы Ц были близки к высшим сло€м общества и по размеру доходов, и по кругу общени€. Ќо больша€ часть античных инженеров относилась к среднему классу и занимала промежуточное положение.

    Ѕыли и такие инженеры, чье имущественное положение, социальные св€зи и образ жизни сближали их с ремесленниками, по сути дела, это были высококвалифицированные мастера. ¬ период расцвета –имской империи инженеры станов€тс€ относительно многочисленной группой. ¬нутри профессии происходит разделение труда: нар€ду с военными, по€вл€ютс€ гражданские инженеры, специализирующиес€ в строительстве, коммунальном хоз€йстве, мелиорации и ирригации.

    √ражданское инженерное дело носило отчетливые черты свободной профессии: профессионалы продавали свои услуги либо свои творени€ не поденно, а на конкретный период, вплоть до завершени€ намеченного проекта.

    »мелось значительное социальное расслоение внутри этой технической интеллигенции (хот€ такого термина и не существовало). —ледует заметить, что в услови€х дезынтегрированности инженерных функций профессиональна€ группа не представл€ла собой целостной общности, объединенной сходным социальным происхождением, культурным уровнем, идеологией. ѕрактически отсутствует профессиональна€ символика, сообщества, защищающие интересы группы, не сформировалось еще профессиональное самосознание.

    Ќе институционализированными остаютс€ такие стороны де€тельности, как каналы рекрутации, формализаци€ образовани€. ‘ормальных институтов инженерного образовани€ не было. ќбучение проходило на практике, что во многом напоминало цеховую систему подготовки Ц Уученик Ц подмастерье Ц мастерФ. Ќе сформировались еще общественные формы контрол€ уровн€ квалификации. ¬месте с тем инженеры удовлетвор€ли общественную потребность в создании и эксплуатации техники, строительстве различных сооружений.

    ‘еодальное общество по сравнению с античностью характеризуетс€ более развитыми производительными силами. Ќаблюдаетс€ и прогресс в становлении инженерной профессии, продолжаетс€ внутри профессиональное разделение функций. ¬ феодальную эпоху вполне оформилось разделение инженеров на гражданских и военных (хот€ термин Угражданский инженерФ стал широко употребл€тьс€ несколько позже). Ѕолее того, эти две инженерные специальности расщепились и особенно это заметно на примере военных инженеров, где артиллеристы и фортификаторы, посто€нно сопернича€ друг с другом, поочередно одержива€ верх, стимулировали таким образом дальнейшее развитие техники.

    ќсновной специальностью гражданских инженеров средневековь€ оставалось строительное дело. ќднако в св€зи с развитием металлургии, текстильной промышленности, кораблестроени€ и т.п. нарождаетс€ новый тип инженера-промышленника, который пока практически неотделим от высококвалифицированного мастера. “олько с развитием машинной индустрии этот тип инженера вполне оформитс€ и станет основной фигурой технического прогресса.

    ќсновными техническими достижени€ми феодальной эпохи были: в строительном деле Ц нахождение новых конструктивных принципов готического стил€ построек, усовершенствование техники строительства замков и крепостей; в металлургии Ц открытие переделочного способа получени€ железа, начало чугунолитейного дела; в морском транспорте Ц изобретение компаса, усовершенствование кораблестроени€; в военном деле Ц распространение огнестрельного оружи€, а также изобретение книгопечатани€.

    ќсновным фактором, вызвавшим к жизни позже технические успехи, было разложение рабовладельческого стро€, столь долгое врем€ служившего тормозом внедрени€ новшеств в производственный процесс. ’роническа€ нехватка рабочей силы в средние века была основным стимулом технического прогресса. Ётот дефицит рабочей силы был вызван отчасти отсутствием бесплатной и регул€рно пополн€емой армией рабов, а отчасти возросшей потребностью в расширении обработки земли, проистекавшей из самой природы феодальной системы. –азвиваетс€ механизаци€ во многих отрасл€х промышленности, особенно в текстильной, металлургической и металлообрабатывающей.

    ƒругим фактором, сыгравшим важную роль в ускорении технического прогресса, стало развитие торговли, служившей каналом распространени€ инноваций.

    ”глубл€ющее разделение труда, обособление торговли от производства и Уобразование особого класса купцовФ привели к оживлению отношений между городами, к более быстрому, чем прежде, распространению технических новинок, орудий труда и изделий, что также способствовало развитию производительных сил.

    ƒл€ развити€ инженерного дела того периода трудно переоценить значение распространени€ огнестрельного оружи€. ќно вызвало серию изобретений и усовершенствований техники металлообработки, устройства самого оружи€, дало новое направление развитию фортификационного искусства, что повлекло за собой организационное выделение инженерных бригад и войск. ќгнестрельное оружие пробивало каменные стены, и это стимулировало инженерную мысль по поиску новых решений. —воеобразное сост€зание в эффективности между артиллерией и фортификацией ускор€ло дальнейшее развитие военной техники, котора€ шла впереди и вела за собой другие отрасли.

    –аспространение огнестрельного оружи€ в европейских арми€х имело последстви€, сыгравшие в свою очередь роль катализатора в процессе становлени€ инженерной профессии, а именно:

    Ј увеличилась добыча металла;

    Ј улучшилась его обработка;

    Ј изобретение нарезного оружи€ и калибров привело к унификации производства, что означало отход от принципов промышленности ремесленного типа.

    ¬озникают первые оружейные заводы.

    Ј внутри артиллерии по€вл€етс€ техническа€ и строева€ часть, т.е. происходит дальнейшее разделение труда в одной сфере де€тельности;

    Ј по€вление огнестрельного оружи€ вызвало всплеск новых фортификационных идей;

    Ј их осуществление требует технических усовершенствований в строительном деле, а также ускор€ет прогресс транспортных средств.

    — распространением огнестрельного оружи€ в европейских арми€х по€вл€ютс€ специальные школы и военные училища. ’от€ в основном образование инженеров по-прежнему остаетс€ за рамками институциональных форм. ќсновным принципом обучени€ длительное врем€ остаетс€ практика под руководством опытного мастера. ¬месте с тем в ’VЦXVI вв. по€вл€ютс€ первые пособи€ по инженерному делу, большинство которых св€зано с военным искусством. ¬ частности, в ’VI в. по€вл€ютс€ книги по фортификации: √.јльгизи Уќ фортификацииФ (1570); ƒж.ћаджи и ƒж. астриото Уќ фортификации городовФ (1664). ѕо€вл€етс€ цела€ пле€да прекрасных инженеров, успешно решающих сложные инженерные проблемы. ¬ частности, большой вклад в военное инженерное дело внесли ƒюрер, ‘ранц, —пекль,  ормонтень,  ухорн и другие. Ёти выдающиес€ военные инженеры относились к военной аристократии и высшим сло€м общества. —.¬обан получает звание маршала, ј.ƒюрер Ц знаменитый художник,  ухорн Ц голландский барон,  ормонтень Ц генерал-майор и заведующий крепост€ми Ћотарингии. —реди этой когорты —ебасть€н ¬обан считаетс€ одним из наиболее выдающихс€ инженеров ’V≤≤ в. ќн руководил перестройкой 300 старых крепостей и строительством 33 новых, им было проведено 53 осады. ќн разработал план и частично осуществил постройку великолепного акведука в ћонтепоне, перебросившего воды реки Ёвр в ¬ерсаль. ’от€ ¬обан более известен как инженер-строитель, ему принадлежат два великих изобретени€ в области атаки крепости: рикошетный огонь и параллели. “акой творческий диапазон инженера свидетельствует о тесной св€зи существовавшей между искусством фортификации и артиллерии.

    ’VII в. €вл€етс€ переломным в профессии инженера. Ќаблюдаетс€ посто€нный рост общественной потребности в инженерах. ѕерестает удовлетвор€ть качество их подготовки, не базирующеес€ на специфическом фундаментальном образовании. ¬ массовом сознании вполне формируетс€ пон€тие Уинженерное делоФ, представл€ющее собой совокупность знаний и умений в самых разных област€х техники: в военном деле, прежде всего в артиллерии, фортификации, а также саперных работах; в гражданских област€х Ц в строительстве (причем теперь гражданское и инженерное дело все чаще отдел€ют от архитектуры, которую св€зывают со строительством исключительно жилых и административных зданий), ремеслах, требующих большой выучки и высокой квалификации, кораблестроении и других.

    ¬идимо, следует считать, что первым актом институционализации профессии €вл€етс€ выделение в фортификации и армии особых родов войск: во ‘ранции: первой Ц в 1667 г., а во второй Ц в 1671 г. Ўирокий размах крепостного строительства стимулировал образование особого корпуса военных инженеров, которые до того времени отчасти выполн€лись специалистами Ц невоенными, отчасти строевыми пехотными офицерами, которые руководствовались собственной опытностью либо примерами, а именно: опытом знаменитых осад. ќни не составл€ли особого корпуса и, когда проходила надобность в подобного рода работах, возвращались в то подразделение армии, в котором ранее числились. »меютс€ сведени€, что в 1602 г. знаменитый инженер √енриха ≤V —юлли, собрав несколько таких офицеров, стал расшир€ть круг их де€тельности. «а инженерами были закреплены функции заложени€ новых и укреплени€ старых фортификационных сооружений, ведени€ осадных работ и т.п.

    »нженеры ’VII в. стали не только многочисленной, но и престижной группой военных специалистов. »м было присуще чувство своей избранности, которое основывалось на знании технических тайн и тонкостей, недоступных дл€ понимани€ другими офицерами. Ётот взгл€д на инженеров как на избранных, людей, обладающих особым талантом и знани€ми, подкрепл€лс€ и господствующий стратегической парадигмой того времени, заключающейс€ в познании основной цели военного похода Ц вз€тии какой-либо крепости или непреступной позиции.

    «начительное вли€ние на рост авторитета инженеров оказывало то обсто€тельство, что весьма часто изобретени€ исходили от великих умов своего времени. ”зкие специалисты были исключением, как правило, архитектор был одновременно и инженером, а иногда и художником, математик Ц врачом и астрономом .

    ѕридворные ученые, кроме основных своих зан€тий составл€ли гороскопы и искали способы превращени€ металлов в золото. »звестно, что Ћеонардо да ¬инчи (1451Ц1519) был не только художником и скульптором, но и практическим механиком, изобретателем, инженером. ƒжироломо  ардано (1501Ц1576) Ц философом, медиком, механиком, астрологом. √еорг јгрикола (1494Ц1555) Ц врач, минеролог, металлург, инженер. «амечательные инженерные идеи высказывали √. √алилей, –. ƒекарт, Ѕ. ѕаскаль, √. ¬. Ћейбниц, ». Ќьютон.

    —ледует заметить, что за исключением военного дела и алхимии, где новые идеи поощр€лись и достаточно быстро воплощались в жизнь, в целом в промышленности царил дух невостребованности или по-другому, УмизанеизмаФ.

    ¬ гражданских традиционных сферах производства шла посто€нна€ борьба между изобретател€ми и цеховиками. ÷еховые привилегии особенно сильно стесн€ли вс€кое улучшение промышленной техники, по€вление новых изделий и способов. ¬о вс€ком новшестве усматривалось нарушение привилегий. √осударство занимало индеферентную позицию: изобретени€ не запрещались, но никакой помощи по их внедрению изобретател€м не оказывалось. »звестна, например, ожесточенна€ борьба, которую вели цехи в јнглии, ‘ранции, Ќидерландах с по€вившимс€ в XVI в. ленточным станком и с изобретенной в ’VII в. чулочно-в€зальной машиной. Ѕорьба эта выражалась в запрещении пользовани€ этими изобретени€ми и уничтожением инструментов, что сильно задержало их распространение. —ам изобретатель ленточного станка был брошен в 1586 г. в ¬ислу, где погиб; изобретатель чулочно-в€зальной машины был вынужден бежать из јнглии. Ѕыл объ€влен бойкот всем тем ремесленникам, которые согласились работать на этих станках. Ќемецкие цехи требовали общегосударственных запрещений пользовани€ новыми изобретени€ми и не раз достигали успеха.

    Ќо несмотр€ на все преп€тстви€, инженерное дело продолжало развиватьс€, но вместе с тем усиливаетс€ и социально-классова€ неоднородность инженерной интеллигенции. Ќебольша€ ее часть относитс€ к высшим кругам общества, чаще всего к военной аристократии, часть примыкает к ученым. ќсновна€ же масса по своему социальному положению стоит ближе всего к ремесленникам. “акое промежуточное социально-классовое положение обуславливает и тот факт, что инженеры еще не осознают себ€ единой профессиональной группой с особой этикой труда, что подтверждаетс€ отсутствием у них сколь-нибудь оформленной корпорации.

    ‘еодальные инженеры были включены в цеховую систему, служившую основной формой организации промышленности ремесленного типа, либо находились на положении лишь свободных профессий (в основном это архитектура). ƒаже в армии, где инженерное дело было развито значительно лучше, чем в гражданских отрасл€х, особый корпус военных инженеров был образован лишь в 1677 г. ¬ армии вполне определились каналы рекрутации инженеров частично из пехоты, частично из военных ремесленников; по€вились новые школы, дающие профессиональное военно-техническое образование, специальные книги, в которых аккумулировались накопленные знани€.

    “аким образом, факты свидетельствуют о наличии профессии УинженерФ в докапиталистических обществах, так как зан€ти€, основанные на применении технических знаний, давали регул€рный доход и были дл€ значительного круга лиц основным способом добывани€ средств существовани€. Ќо несмотр€ на это, вплоть до XVII столети€ мы не находим у инженеров еще многих признаков полного профессионализма: отсутствует развита€ система специального технического образовани€. Ќе конституцированной остаетс€ форма контрол€ профессиональной компетенции, а также отсутствует практическа€ специальна€ символика группы, инженеры не представл€ют сплоченной и социально однородной группы, не выработаны нормы поведени€, нет идеологии техницизма.

    Ќесформализованными остаютс€ способы определени€ профессиональных заслуг, не выработались достаточно стандартные типы карьеры.

    “аким образом, докапиталистические общества дают нам пример профессии, наход€щейс€ на неинституциональной стадии.

    ѕо€вление машинной индустрии совершает поистине революционный переворот в инженерном деле, что позвол€ет за€вить о вступлении профессии в институциональную стадию с распространением капиталистического способа производства. »менно эпоха машинной индустрии порождает инженера в современном смысле слова.

    ћашинное производство вело к подрыву ремесленного принципа соединени€ работника со средствами труда. –учной труд до крайности дробитс€, становитс€ однообразным и упрощенным. ≈диничный работник феодальной мастерской смен€етс€ частичным работником капиталистической фабрики. Ќа смену субъективной технике приходит техника, разлагающа€ весь процесс производства на отдельные операции. Ќо по мере развити€ машинной техники все больше дифференцируетс€ и совокупный работник, и, подобно тому как усложнение техники и углубление разделени€ труда в армии привели к выделению инженеров в отдельный род войск, так же и в раннее капиталистической промышленности наблюдаетс€ процесс образовани€ особого, самосто€тельного звена в структуре производственного механизма Ц инженерно-технических работников, удельный вес и значение которых увеличиваетс€ по мере возрастани€ роли науки в производстве и усложнени€ техники.

    –аннекапиталистическа€ фабрика была как бы лабораторией, где велс€ поиск оптимальных форм структуры производительной рабочей силы. »нженер уже с первых шагов фабричной промышленности вошел в качестве необходимого элемента совокупного работника, представл€€ собой одну из разновидностей специализированного на интеллектуальных функци€х частичного рабочего. Ќовый этап развити€ профессии сопровождаетс€ возникновением не только отраслевого, но и первого функционального разделени€ труда. ¬ силу организационно и технологически закрепленной расчлененности трудовых операций фабрика уже не может обходитьс€ без персонала, главным назначением которого €вл€етс€ контроль и надзор.

     .ћаркс по этому поводу писал: У ак арми€ нуждаетс€ в своих офицерах и унтер-офицерах, точно также дл€ массы рабочих, объединенной совместным трудом под командой одного и того же капитала, нужны промышленные офицеры (управл€ющиеЕ) и унтер-офицеры (надсмотрщикиЕ), распор€жающие во врем€ процесса труда от имени капитала. –абота надзора закрепл€етс€ как их исключительна€ акци€Ф1.

    —ледует заметить, что при капитализме управление носит двойственный характер (будучи, с одной стороны, средством кооперировани€ труда, а с другой Ц средством производства капитализма), постольку инженер капиталистической фабрики Ц фигура противоречива€. ќн одновременно €вл€етс€ и наемным работником (в этом смысле близок к рабочему классу) и проводником интересов капитала (что обуславливает некоторое враждебное, настороженное отношение к нему рабочих).

    «акрепление функции простого и технологического контрол€ за инженерами и ее обособление в относительно самосто€тельную положили начала расслоению, дифференциации группы, св€занной с зарождением внутреннего противоречи€ инженерного труда, заключающегос€ в антитрадиционализме одной части (изобретателей) и традиционализме другой (эксплуатационников). Ёто противоречие в последствии было закреплено институциально в виде различных форм обучени€ тех и других инженеров, их рекрутации, формировани€ доходов, наличи€ двух типов профессиональных сообществ. Ёто также привело к выделению в середине ’≤’ в. в наиболее промышленно развитых капиталистических странах менеджеров в особую профессиональную группу.

    —ледовательно, переход от мануфактуры к фабрике знаменует не только полный технических переворот, но и идет сама€ крута€ ломка общественных отношений, раскол между различными группами, участвующими в производстве. ќпределенным тормозом дальнейшего развити€ инженерного дела в новых услови€х €вл€лись пережитки цехового стро€, вс€чески ограничивающие свободу труда и предпринимательской де€тельности. ѕоэтому уже в ’VII в. делаютс€ первые шаги сбросить оковы старого промышленного законодательства. ¬ јнглии в 1623 г. парламент вотировал «акон о недействительности всех хартий и патентов, выданных корол€ми на предмет монопольного изготовлени€ и продажи различных продуктов. ¬о ‘ранции “юрго Ц министр финансов Ц проводит последовательную политику законодательного осв€щени€ принципа свободы промыслов. ќтменив в 1775 г. различные стеснени€ в промышленности, “юрго издает в 1776 г. эдикт, согласно которому вс€кое лицо, не исключа€ и иностранца, имеет право свободно заниматьс€ вс€ким промыслом.  орпоративна€ ремесленна€ организаци€ (цехи), таким образом была упразднена.

    ¬вод€тс€ патенты на изобретени€, то есть юридически закрепл€ютс€ права пользовани€ новыми разработками в сфере промышленности. «аконы о патентах по€вл€ютс€ сначала в јнглии (1623 г.), а затем во ‘ранции (1791 г.). —ледует заметить, что если в услови€х цеховой системы организации промышленности основной формой охраны авторского права изобретател€ был законодательно не подкрепленный секрет, производственна€ тайна, закрывавша€ почти все технические инновации, то теперь выдача патента узаконила изобретение как форму собственности. Ќовые технические идеи станов€тс€ товаром и принос€т немалый доход. ‘ормируетс€ новый взгл€д на авторские права изобретател€. “рудно переоценить введение законов о патентах на изобретени€, вли€ние его на дальнейшее развитие инженерной профессии.

    ≈сли раньше, вплоть до ’VIII в., получение доходов от изобретени€ было редкостью, то теперь инженеры были заинтересованы в активной инновационной де€тельности. «акон предоставл€л изобретателю право пользовани€ временной привилегией на п€ть, дес€ть или п€тнадцать лет; основывать собственные заведени€; преследовать лиц, занимающихс€ подделкой. ѕо истечении срока патента способы производства опубликовывались и изобретение переходило в общее владение. ѕоэтому закон требовал полного и верного описани€ изобретени€ под угрозой лишени€ прав и привилегий. Ќедобросовестность влекла за собой недействительность патента. Ёта мера принадлежит к р€ду революционных актов, так как способствовала активизации инновационной де€тельности. — этого периода развитие патентной защиты идет рука об руку с ростом промышленности, а количество изобретений свидетельствует об интенсивности технического прогресса.

    »зобретение становитс€ как бы особой профессией, а внедрение науки в непосредственное производство само становитс€ дл€ нее одним из определ€ющих и побуждающих моментов.

    —о второй половины ’VII в. людей как будто охватывает страсть к изобретени€м, гор€чка новых промышленных открытий. ќдин из современников (Ћампрехт) отмечает: У»скали perpetum mobile, старались создавать вс€кого рода замысловатые приспособлени€, поразительную смесь в виде фонтанов в садах или часов с музыкой и по€влением фигур в определенное врем€; игра€ и перелива€сь через край, фантастически развивались новые стремлени€ механики в области изобретенийФ.

    ≈сли раньше господствовало представление, что изобретать может вс€кий, невзира€ на профессию, то теперь все больше начинает ценитьс€ специально обученные работники. ¬ стремлении создавать у себ€ новые отрасли производства одни правительства занимаютс€ посто€нным сманиванием зарубежных мастеров, другие же запрещали эмиграцию таких рабочих. “акие запрещени€ эмиграции встречаютс€ в јнглии 1719 и 1750 гг., они касаютс€ всех квалифицированных рабочих, зан€тых в наиболее технически развитых отрасл€х промышленности. ќдновременно запрещаетс€ вывоз инструментов и станков.

    Ќе менее ожесточенную борьбу с миграцией специалистов и мастеров вела ‘ранци€: в 1669 г. выезд за пределы страны грозил ссылкой на галеры и конфискацией имущества, а в 1682 г. Ц даже смертной казнью.

    ¬ XVIII в. по€вл€етс€ своеобразный тип людей, изобретающих что угодно. “ак, например, –.–еомюр изобрел термометр, особую выделку железа, фарфора, красок, способ производства зеркал, консервирование €иц и т.д. ƒ.ѕален изобрел насос, печь, вентил€тор, паровую машину, пароход, способ искусственного ускорени€ роста цветов и др. ».Ѕехер сконструировал аппараты дл€ ткачества, в€зани€ чулок, наматывани€ шелка, способ постройки мельниц, выделки смолы из каменного угл€, изобрел термоскоп, печь, сберегающую дрова, мировой €зык и т.д.

    —тихийный, ничем не управл€емый ранее процесс поступлени€ новаторских идей в промышленность, теперь перестает удовлетвор€ть потребности развивающегос€ хоз€йства. ≈ще значительна€ часть изобретений совершалась непрофессионалами Ц гениальными самоучками и практиками. ќднако по€вилась и все увеличивалась группа специально подготовленных конструкторов.

    ≈сли до ’VII в. инженерное дело было главным образом сферой де€тельности гениальных ученых либо ремесленников Ц самоучек, то теперь запас научных инженерных знаний и фактов становитс€ на столько велик, что дл€ его освоени€ требуетс€ специальное техническое образование. — конца ’VII в. во все ускор€ющимс€ темпе развиваетс€ прикладна€ наука, котора€ УснисходитФ к потребност€м промышленности. ѕо€вл€етс€ обширна€ техническа€ литература. —оздаютс€ новые институты Ц школы прикладных наук, которые выпускают новый тип инженера Ц профессионала, обогащенного не только разнообразными знани€ми, но и сознанием своей полезности.

    Ѕольшое значение дл€ инженерного дела имело учреждение в 1660 в Ћондоне  оролевского научного общества, а в 1666 г. ‘ранцузской академии наук. — этого времени инженерное дело как професси€ становитс€ зависимым от формальных исследований и целенаправленного обучени€. Ўколы прикладных наук, получавшее все большее распространение во ‘ранции, также способствовали переходу профессии на инстуциально оформленную стадию. “еперь по€вились инженеры-профессионалы, имеющие формальные удостоверени€ своей компетентности и стрем€щиес€ защищать свои профессиональные права и привилегии.

    ѕрофессиональна€ инженерна€ ассоциаци€ возникла в јнглии в 1771 г. и получила название Уќбщество гражданских инженеровФ. ќсновной целью этой организации был провозглашен обмен мнени€ми в области инженерного дела. ќднако это общество не удовлетвор€ло профессиональных потребностей молодых инженеров, которые в 1818 г. образовали свой институт гражданских инженеров, основной целью которого была помощь в приобретении профессиональных инженерных знаний. Ќо развитие и использование техники в то врем€ шли настолько быстрыми темпами, что институт не успевал осуществл€ть вз€тую на себ€ задачу. ƒж. —тефенсон Ц известнейший в јнглии изобретатель паровоза Ц основал в 1847 г. новый институт инженеров-механиков. ¬последствии возник еще р€д институтов: в 1860 г. Ц институт морских архитекторов, в 1871 г. Ц институт инженеров-электриков и т.п.

    ¬о ‘ранции нет упоминаний о каких-либо формальных инженерных организаци€х вплоть до 1716 г., когда под руководством инженера ∆ана –удольфа ѕерронэ был образован  орпус мостов и шоссе. Ётот корпус осуществл€л координацию всех строительных работ по сооружению мостов и дорог. ј в 1747 г. была создана специальна€ школа дл€ работников этого корпуса. ¬ XVIII в. во ‘ранции образовались еще несколько подобных учебных заведений: в 1778 г. Ц ¬ысша€ национальна€ школа минеров, в 1749 г. Ц публична€ трудова€ школа минеров, в 1794 г. Ц ѕублична€ трудова€ школа, котора€ впоследствии стала называтьс€ политехнической.

    ¬ √ермании еще в XVIII в. впервые возникла система среднего специального технического образовани€. ≈е по€вление было св€зано с острой потребностью развивающейс€ промышленности в квалифицированных инженерах, с одной стороны, и неспособностью традиционной академической системы образовани€ удовлетворить эту потребность Ц с другой. ѕо€вилась нова€ форма учебного заведени€ Ц техникум, создающа€ сокращенный путь приобретени€ технических познаний. —начала техникумы €вл€лись плодом частной инициативы, а впоследствии также и правительство зан€лось организацией целой сети школ, готов€щих техников. Ёти школы требовали от поступающих более скромной подготовки, чем высшие политехнические институты, но в отличие от них учащиес€ техникумов должны были перед поступлением не менее года практиковатьс€ на каком-нибудь заводе.  урс обучени€ в техникумах продолжалс€ от двух с половиной до четырех лет. ¬ыпускникам присваивалось звание инженера в отличие от выпускников высшей политехнической школы, имеющей титул Уakademisch gebildeter ingenierФ. ѕервоначально техникумы готовили лишь техников-механиков и строителей. Ќо рост электротехнической промышленности вызвал необходимость подготовки специалистов электриков, что повлекло за собой открытие почти во всех техникумах специальных электротехнических отделений. ¬ ’≤’ в. в јнглии и јмерике инженерами называют техников высшего разр€да, а научно-образованные техники именуютс€ Уcivil EngineerФ.1 ќднако это звание часто не св€зано с получением высшего образовани€, которое вплоть до ’’ столети€ не давало никаких привилегий при устройстве на работу. ћногие из гражданских инженеров имели чисто практическое образование.

    ¬о ‘ранции инженеры имеют три степени достоинства: ординарный инженер, старший инженер и генеральный инспектор. »нженерное образование в јнглии отличаетс€ р€дом специфических черт. «десь инженеры формируютс€ двум€ основными пут€ми.

    ѕервый путь достаточно традиционен и сводитс€ к прохождению курса в одном из высших технических учебных заведений. ƒл€ получени€ звани€ инженера необходимо, помимо прохождени€ общего двухгодичного курса, годовой практики и получени€ звани€ бакалавра, прослушать еще три курса. “олько после этого инженер получает звание бакалавра инженерных наук.

    ƒругой путь получени€ инженерного образовани€ в јнглии сводитс€ к следующему: рабочий получает некоторую теоретическую подготовку в вечерней или воскресной школе и практический опыт работы на заводе. ѕосле этого он может поступить в одно из технических обществ: институт инженеров-механиков, институт гражданских инженеров, институт морских архитекторов и т.д., которые выдают диплом на звание инженера.

    ѕодобные ассоциации имеют иерархическую структуру членства:

    ? студенты Ц те, кто намеревалс€ добитьс€ звани€ и полного членства в обществе;

    ? выпускники Ц те, кто сдал экзамен данного института, но не имеют еще достаточного практического опыта. Ёто звание приравниваетс€ к университетскому званию бакалавра;

    ? первое звание с полным голосом Ц член ассоциации. ƒл€ получени€ этого звани€ необходимо проработать по выбранной инженерной специальности положенное число лет;

    ? высша€ степень Ц полноправный член. Ёто звание присуждаетс€ только старшим членам ассоциации, обладающим авторитетом и установившейс€ репутацией. ≈сли такое общество добиваетс€  оролевской ’артии, то все его члены начинают именоватьс€ королевскими инженерами.

    ѕрофессиональные сообщества инженеров выполн€ют следующие основные функции:

    ? исследовательскую Ц поощр€ют научно-технические исследовани€ и инженерные разработки;

    ? образовательную Ц стимулируют исследовани€ в интересующей их проблематики в школах и вузах, составл€ют программы курсов, имеют представительства в руководстве университетов или институтов и т.п.;

    ? квалификационную Ц присваивают звание инженера практикам, выдают Уквалификационные листыФ прошедшим курс обучени€ и сдавшим экзамены в данной ассоциации.

     роме институтов гражданских инженеров, продолжало развиватьс€ и военно-инженерное образование: в 1653 г. в ѕруссии была учреждена перва€ кадетска€ школа. ¬ 1620 г. во ‘ранции основана артиллерийска€ школа, котора€ была единственной в мире в течение 50 лет. ¬ ’VII в. в ƒании по€вилось первое особое училище дл€ образовани€ военных инженеров, а в начале ’V≤≤≤ в. такие училища были открыты в јнглии, —аксонии, јвстрии, ‘ранции и ѕруссии; 1742 г. Ц ƒрезденское инженерное училище; 1747 г. Ц јвстрийска€ инженерна€ академи€; 1750 г. Ц јппликационна€ школа во ћензьере; 1788 г. Ц »нженерна€ школа в ѕотсдаме.

    “ехнический прогресс, развитие специального инженерного образовани€ способствовали дальнейшему углублению внутри профессионального разделени€ труда. ќсмысление технической задачи, определением способов ее решени€ стали заниматьс€ инженеры Ц исследователи, проектировщики, технологи, труд которых стал почти неотличим от труда ученого-прикладника.  онструирование выделилось как исключительна€ функци€ инженеров-конструкторов.

    ¬ конце ’≤’ в. получила методическую завершенность наука о сопротивлении материалов, и расчет на прочность стал функцией подгруппы инженеров-расчетчиков.

    –азвитие технических наук привело не только к глубокой дифференциации инженеров Ц разработчиков новой техники, но и способствовало большему сближению с учеными. ѕроизводство технических средств с каждым годом становилось все более и более св€занным с научной де€тельностью, а развитие техники Ц результатом укрепл€ющего взаимодействи€ науки и производства, продуктом совокупного труда, компонентами которого €вл€етс€ научна€ и практическа€ де€тельность. Ётот процесс сближени€ породил группу специалистов, которую сегодн€ называют научно-технической интеллигенцией.1

    “аким образом, инженеры превращаютс€ во вполне сформировавшуюс€ социально-профессио≠нальную группу. Ќесмотр€ на то, что нижние эшелоны профессионалов непосредственно примыкают к рабочему классу и мы видим здесь некоторую кастовость, социальную замкнутость инженерного корпуса, инженерна€ элита, воспроизводивша€с€ из средних, а чаще всего из высших классов общества, вела усердную работу по формированию концепции собственной исключительности, а инженерное дело рассматривалось как элитарное зан€тие. ќсобенно высока€ самооценка была присуща военным инженерам. ¬ то же врем€ в ходу была и легенда о том, что бедный, но старательный инженер может подн€тьс€ до профессиональных высот и даже стать богатым человеком.

    —ледует также признать, что инженеры обладали, в целом, высоким общественным статусом. ѕривлекательным выгл€дели и характер труда, и высокий заработок, их роль в создании и распространении культурных ценностей. Ќаиболее мощный всплеск престижа инженерного труда приходитс€ на вторую половину ’≤’ в.   этому времени сложилась специфическа€ социально-профес≠сиональна€ группа инженеров с разветвленной сетью собственных институтов регламентирующих как ее воспроизводство, так и отправление основных функций. —ложилась определенна€ культура профессии, €дро которой составл€л техницизм2, базирующийс€ на положени€х механистиской философии (философии техники).

    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ¬ античном мире професси€ инженера, инженерна€ де€тельность приобретает некоторые признаки профессии, по€вл€етс€ определенна€ литература, посв€щенна€ этой проблеме. ѕрофесси€ эта €вл€лась не престижной и рассматривалась как удел простолюдинов. »нженеры занимали промежуточное положение между учеными и ремесленниками, но были ближе к ремесленникам.

    ¬ феодальном обществе, где производительные силы более развиты, чем в рабовладельческом, наблюдаетс€ дальнейшее становление профессии инженера, происходит разделение инженеров на гражданских и военных. — развитием металлургии, текстильной промышленности, кораблестроени€ порождаетс€ новый тип инженера Ц промышленникаЕ

    —тановление и развитие фабричного производства знаменовало начало новой эры дл€ инженерной профессии. ќтмена цехового стро€ и переход к свободному предпринимательству стимулировали резкое повышение инновационной активности Ц одно за другим были сделаны изобретени€, изменившие традиционные технологии в самых различных отрасл€х промышленности.

    — развитием промышленного производства и дальнейшим углублением разделени€ труда происходит не только отраслева€ дифференциаци€ инженеров, но и по€вление функциональных подгрупп: управл€ющих и технических специалистов, которые все больше различаютс€ по социальному происхождению, образованию, уровню и характеру доходов, престижу.

    ѕостепенно растет престиж инженерного труда, по€вл€етс€ сеть учебных заведений, готов€щих военных и гражданских инженеров, особенно всплеск значимости профессии инженера приходитс€ на вторую половину ’≤’ в., когда складываетс€ специфическа€ социально-профессиональна€ группа инженеров, дифференцированна€ по специальност€м, с особой формой мировоззрени€, про€вл€ющегос€ в виде техницизма.

    “ема V. ќ—ќЅ≈ЌЌќ—“» —“јЌќ¬Ћ≈Ќ»я » –ј«¬»“»я »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ… ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“» » ѕ–ќ‘≈——»» »Ќ∆≈Ќ≈–ј ¬ –ќ——»»


    — древних времен люди нуждались в строительстве мостов, каналов, гаваней, дорог и т.д. Ћюдей занимающихс€ решением этих проблем называли инженерами. ќни конструировали большие дренажные системы, фортификационные сооружени€, проектировали, руководили созданием и эксплуатацией военных машин. ¬месте с тем их труд в то врем€ был весьма далек от труда ученого, мудреца. »х труд основывалс€ не на теоретических знани€х, а был продуктом интуиции и опыта. »нженерное дело занимало промежуточное положение между трудом ремесленника и ученых.  ак же зарождалось инженерное дело, как шел процесс становлени€ профессии инженера на –уси?

    ÷елью лекции €вл€етс€ показ этого процесса в услови€х раннего периода –усского государства и его становлени€ к ’V≤≤≤ веку.


    1. —тановление инженерной де€тельности на –уси.

    2. «арождение и развитие профессии инженера в –оссии.


    —лово Ђинженерї в русских источниках впервые встречаетс€ в середине ’V≤≤ в. в Ујктах московского государстваФ. ≈сть сведени€, что попало оно в –усское государство из немецкого и французского УingenierФ.

    ћассова€ инженерна€ де€тельность на –уси возникает и конституируетс€ лишь тогда, когда в ремесленном производстве намечаетс€ отделение умственного труда от физического.  ак и везде в целом, исключительной функцией инженера в ƒревней –уси следует считать интеллектуальное обеспечение процесса создани€ техники и различных сооружений.

    ¬месте с тем истоки инженерного искусства на –уси уход€т в глубь веков. »стори€ слав€нских народов свидетельствует, что еще в VI в. слав€нское войско в войне с ¬изантией использовало сложные осадные машины (железные тараны, катапульты дл€ метани€ камней, Ђчерепахиї). “ак, при обороне ƒоростола в 971 г. ими успешно использовались укреплени€, возведенные в короткие сроки. ≈ще до прихода на –усь первых инженеров-строителей имелись хорошо укрепленные города: „ернигов,  иев, Ќовгород и другие. —амобытно русское лицо запечатлено в мировых творени€х ѕскова, –остова, —уздал€, ¬ладимира и иных городов, которых с древнейших времен у нас было столь много, что и норманы, и арабы еще на заре нашей истории называли –усь √ардарикой Ц Ђстраной городовї.

    ¬ истории –уси есть немало имен русских мастеров, владевших собственными приемами в области строительной механики. »менно об этом говор€т сооружени€, возводившиес€ такими зодчими, как новгородец јрефа и киевл€нин ѕетр ћилонег в ’≤≤ в., каменных дел мастер јвдей Ц в ’≤≤≤ в.,  ирилл и ¬асилий ≈рмолин, »ван  ривцов, ѕрохор и Ѕорис “реть€к и другие. “ак, ѕетр ћилонег построил на берегу ƒнепра такую замечательную стену, что современники о ней говорили как о великом чуде.

    »стории неизвестно, были ли до времени кн€жени€ ярослава ћудрого строители особой группой, которое получали плату за свою работу, или инженерные сооружени€ производились местными жител€ми. Ќо уже в ’≤ в. зан€тие строительством получает статус профессии. —троителей оборонительных сооружений именуют Ђгородникиї, Ђмостникиї, Ђмастера порочныеї.

    ќб€занность первых заключалась в строении городских стен, Ђмостникиї выполн€ли работу, состо€вшую в устроении различного рода переправ. Ђ ѕорочными мастерами ї назывались специалисты по постройке и эксплуатации осадных машин. ќни всегда находились при войске, чинили старые и делали новые военные машины.

    ”поминаютс€ в летопис€х ’≤≤ в. имена многих мастеров, литейщиков. “ак, встречаетс€ им€ воеводы Ѕориса ∆идиславовича Ц который участвовал во многих осадах, управл€€ стенобитными оруди€ми. »звестны имена посадника ѕавла и розмысла јлександра, построивших много укрепленных городов. “ермин Ђрозмыслї по€вл€етс€ в летопис€х времен царствовани€ »вана IV как прозвани€ иноземца, принимавшего участие в осадных и подземных работах при осаде  азани в 1552 г. Ќо вместе с тем, следует сказать, что оно встречаетс€ и раньше и, по всей видимости, означает специалиста по военно-инженерному делу (крепостному, осадному и др.).

    Ќеобходимо отметить, что вли€ние иностранных специалистов, в том числе на военно-инженерное дело, было крайне ничтожным. Ќо со второй половины XV в. »ван ≤≤≤ начал выписывать из-за границы искусных строителей. “ак, в 1473 г. был послан в »талию —емен “олбузин дл€ приискани€ там знающего зодчего. ќн привез с собой знаменитого архитектора јристотел€ ‘иораванти, который возвел несколько храмов, каменных палат, башен, а также участвовал в р€де военных действий русской армии. ¬ 1482 г. в ¬енгрию был послан дь€к ‘едор  урицын с целью доставки в –оссию художников, умеющих лить пушки и стрел€ть из них, и розмыслов, или инженеров. ¬ 1490 г. из »талии приехали в ћоскву архитектор ѕетр јнтоний с учеником, пушечный мастер яков, в 1494 г. Ц знаменитый стенной мастер јлевиз и ѕетр-пушечник. ¬ 1504Ц1505 гг. прибыло еще много италь€нских зодчих и пушечных мастеров.  аждый из них об€зывалс€ отслужить определенный срок за известную плату.

    ѕриглашение из-за границы мастеров имело большое значение, но решающим факторам не €вл€лось. »мпорт мастеров во многом способствовал прогрессу в инженерном деле, так как »тали€ славилась военной архитектурой. ≈стественно, что приглашенные инженеры и архитекторы сыграли заметную роль в истории русского инженерного дела, способствовали становлению на –уси инженерной профессии. Ќо свои, отечественные умельцы могли и делали свое дело мастерски с инженерным размахом. —троители многочисленных русских крепостных стен умели так подбирать соотношение высоты и толщины стен, что они отлично и чрезвычайно долго держались без применени€ каких-либо боковых подпорных сооружений-контрфорсов. Ћучшие мастера-строители умели избегать лишних запасов прочности.

    —овременные инженеры, архитекторы приход€т в изумление от точности практического расчета древних строителей церкви ¬ознесени€ в селе  оломенском под ћосквой, достигающей в высоту 58 метров.

     ак выдающийс€ пам€тник инженерной мысли у стен  ремл€ в ћоскве стоит храм ¬асили€ Ѕлаженного, сооруженный великим псковским зодчим Ѕармой вместе с русским мастером ».ѕостником. Ёто поистине произведение искусства, архитектуры и инженерной мысли. ќбъединив в едином храме дев€ть отдельных церквей, они создали изумительную архитектурную гармонию, воедино сочетали конструктивные и художественные формы, удивительно правильно подобрали отдельные элементы, допуска€ только необходимую толщину стен и перекрытий, ввод€ возможно меньшее количество материалов и вместе с тем обеспечив должную монументальность своему творению.

    ƒокументы сохранили имена многих крупных организаторов уникальных строительных работ, которым придавали исключительное внимание выдающиес€ государственные де€тели древней –уси и более позднего времени Ц кн€гини ќльги, ¬ладимира —в€тославовича, ярослава ћудрого. «олотые ворота в  иеве, окруженные валами в 14 метров, заложенные ярославом, —офийский собор в  иеве, построенный в 1037Ц1054 гг. греческими и русскими мастерами, —офи€ Ќовгородска€, построенна€ сыном ярослава ћудрого, собор —паса в „ернигове, строительства второй половины ’≤≤≤ века в Ћуцке, ’отине,  ременце и других городах √алицко-¬олынской земли, где активно шло сооружение каменных замков, праздничных храмов Ц церкви ”спени€ и »вана ѕредтечи в ’олме, Ќикола€ Ц во Ћьвове, храма »оана Ѕогослова в Ћуцке и др. Ц далеко не полный перечень строений, требующих не только опыта, но и глубоких знаний, таланта зодчего и математика.

    Ќе вызывает никаких сомнений, что у таких строителей был не только опыт, но и глубокий и трезвый расчет и какое-то своеобразное, основательное знание основных принципов механики, позволившее им отлично разрешить задачи строительной механики, решение которых сделало бы честь и современному инженеру-строителю, вооруженному, в отличие от древних строителей, обширным справочным, печатным арсеналом, различными Ё¬ћ и другой техникой.

    —воеобразные знани€ относ€щиес€ к области механики, возможно никогда и не писанные и вр€д ли имеющие по форме что-либо общее с нашими привычными расчетами и дифференциальными уравнени€ми и их интегрированием, про€вились и во многих других творческих делах древней –уси.

    Ѕолее трехсот лет тому назад русские пищальные художники, или Ђхитрецы очистного бо€ї, Ц оружейники решали сложнейшие задачи в области практической механики.  стати, эти задачи порой оказывались посильными дл€ «ападной ≈вропы только в XVIII Ц ’≤’ столети€х.

    —таринные записи говор€т, что пушки и порох на –уси были известны многие сотни лет назад. “ак, »патьевска€ летопись, относ€ща€с€ к 1261Ц1291 годам, свидетельствует, что на –уси уже тогда были огнестрельные оруди€: Ђсамострелыї, Ђтюф€киї, Ђпускачиї, и Ђпушкиї. ќ том, что в последние годы кн€жени€ ƒимитри€ ƒонского войска были вооружены пушками, повествует также √олицынска€ летопись.

    —выше ста лет назад на ƒону было найдено старинное орудие. ”ченые относ€т его к XIVЦXV вв. —твол пушки Ц кованный, скрепленный дл€ прочности железными кольцами. Ћафетом служила массивна€ дубова€ колода. Ќо что самое интересное Ц зар€жалась эта пушка не с дула, а, подобно современным оруди€м, с казенной части. «десь было расположено специальное оригинальное устройство, запиравшее канал ствола во врем€ выстрела. Ќыне эта русска€ пушка, одна из немногих, сохранившихс€ от тех далеких времен, находитс€ в артиллерийском музее.

    ¬ XV в. на территории российского государства производилась и отливка орудий. Ёто производство наладили русские колокольные мастера Ц первоклассные литейщики, прекрасно освоившие технологию производства.

    «наменитый ѕушечный двор в ћоскве, созданный в 1478 году, где сосредотачивалось производство пушек, был одним из крупнейших арсеналов. Ћитейщики ѕушечного двора не только создавали первоклассные по тем временам оруди€, но и славились как замечательные художники лить€. ƒошедшие до наших дней оруди€ и их выделки украшены прекрасными барельефами, изображающими различные фигуры и целые сцены.

    Ёти литые пушки, подобно нынешним корабл€м, имели кажда€ свое название. ѕушки Ђ¬олкї, Ђ√амаюнї, Ђ≈динорогї, ЂЋевї были названы в честь изображений, отлитых на их телах. ЂЅогданї и Ђ“имофейї несли на себе имена создателей Ц мастеров-оружейников. ќдними из первых литейщиков пушек, имена которых дошли до нас, запечатленные на бронзе орудий, были два якова. «а ними в истории нашей артиллерии оставили след Ђяковлевы ученики ¬ан€ и ¬асюкї, а затем два знаменитых пушечных мастера Ц —емен ƒубинин и јндрей „охов. ј.„оховым в 1585 году была отлита известна€ ÷арь-пушка, наход€ща€с€ ныне в  ремле. ѕоразительные ее размеры: диаметр канала ствола 89 сантиметров, длина ствола свыше 5 метров. ѕредназначалась эта пушка дл€ стрельбы Ђдробомї Ц мелкими камн€ми. Ќа стволе гигантской пушки отлита надпись: Ђƒелал пушку литец ќндрий „охов. ¬есу в ней 2400 пудовї. Ђ÷арь-пушкаї Ц пам€тник высокой конструкторской и технологической культуры старинных русских техников.

    ќб умении рассчитывать, соблюда€ основные требовани€ механики, свидетельствуют скорострельные пушки, называемые Ђорганными оруди€миї, создаваемые русскими умельцами, в том числе стоствольное орудие, которое делал јндрей „охов. Ђќрганї изготовленный механиком ј.Ќартовым, состо€л из 44 бронзовых мортирок , укрепленных на вращающемс€ барабане лафета. Ёти и другие примеры свидетельствуют, что на –уси инженерна€ мысль имеет глубокие корни и €вл€лась достаточно развитой.

    —видетельством этого €вл€етс€ и умение подбирать компоненты и лить отменные колокола, в том числе гигантские, строить многочисленные уникальные мельницы. ѕоследних было много на –уси. —троительство мельниц было столь обычным €влением, что описанием их устройств занимались мало. »х строили и строили множество. ”поминание о вод€ных мельницах можно встретить в документах еще ’≤≤≤ века. ”мение строить мельницы было перенесено русскими поселенцами за ”рал и на ¬осток, в —ибирь.

    –усска€ инженерна€ мысль разорвала узкий круг применени€ вод€ного двигател€, ограниченного переработкой сельскохоз€йственных продуктов: мукомольные мельницы, крупорушки, сукновальни. ƒокументы показывают, что в XVI веке, в районе ¬ычегды на речке Ћахоме действовала железоплавильн€ с плотиной и вод€ным колесом, приводившим в движение молот дл€ ковки железа Ц Ђсамоковї, в 60-тых годах XVI в. под ћосквой вод€ное колесо начало приводить в действие установку дл€ производства бумаги Ц бумажную мельницу. ”слови€ дл€ строительства плотин, мельниц были такими не одинаковыми, что переносить откуда-либо технику плотиностроени€ в своеобразные физико-географические услови€ –усского государства было нецелесообразно. —троител€м первых вододействующих промышленных предпри€тий пришлось опиратьс€ на опыт русских Ђвод€ныхї людей (так назывались строители вод€ных мельниц, плотин), выработавших свою своеобразную технику и технологию сооружени€ уникальных земл€ных плотин.

    ќсобенно интенсивно идет этот процесс в ѕетровские времена. —отни русских, в том числе, горнозаводских водных колес и плотин сто€ли столети€ и действовали еще в первой половине ’’ в. в ≈катеринбурге, Ќижнем “агиле, ѕервоуральське, –евде, √орной  олывани, «меиногорске, “уле, —естрорецке и в иных местах.

    ѕро€вили недюжинные инженерные таланты такие строители как ћихаил »ванович —ердюков, который сделал то, что оказалось не по плечу амстердамским инженерам, создавших ¬ышневолоцкую систему шлюзов дл€ соединени€ ¬олги с бассейном Ѕалтики (1722 г.), ћихаил ћихайлович —амарин показал себ€ гениальным инженером-строителем при сооружении кронштадских доков и каналов, √ригорий —корн€ков Ц ѕисарев при работах на Ћадожском канале.

    –усский народ вынес на своих плечах огромный труд, сооружа€ плотины, которые требовали строгих инженерных расчетов, постройки дл€ многочисленных предпри€тий, по€вл€ющихс€ в результате усилий ѕетра ≤ по преображению –оссии. ќсновным заводским двигателем было вод€ное колесо, дл€ действи€ которого необходимо было сооружать заводскую плотину, требовавшую огромных затрат труда, уникальных расчетов, чем все собственно заводские сооружени€.

    ƒокументы также повествуют о том, что на –уси издревле умели создавать Ђколокола дивны слышаниемї. „тобы создавать колокола, необходимо обладать знани€ми и навыками, соблюдать пропорции в сплавах, знать температурные режимы, технологию изготовлени€ колоколов с определенными заданными свойствами.  роме отливки колокола, решались сложнейшие механические задачи: подн€ти€ на большую высоту отливки из цветного металла, крепление и т.д.

    ≈ще при Ѕорисе √одунове русские мастера отлили в ћоскве колокол, диаметр нижней части которого составл€л около п€ти с половиной метров при общем весе свыше 35 тонн. Ѕолее двадцати человек требовалось дл€ обслуживани€ его во врем€ торжественного благовеста. ¬о врем€ одного из пожаров он упал и разбилс€. ¬ 1654 году его успешно перелили, создав восьмитыс€чепудовый царь-колокол. ѕосле долгого хранени€ на земле (дев€ть мес€цев) его подн€ли и с 1668 по 1701 г. по ћоскве раздавалс€ его благовестный звон. ƒл€ приведени€ в движение €зыка колокола требовалось, по свидетельству иностранцев, сто человек. ѕосле пожара в  ремле (19 июн€ 1701 г.), когда сгорели св€зи на которых держалс€ колокол, он оп€ть падает и разбиваетс€. ¬ 1731 г. было решение воссоздать царь-колокол весом дев€ть тыс€ч пудов. ѕригласили мастеров из-за границы, в частности известного парижского мастера ∆ермена, но он прин€л за шутку предложение изготовить такой гигант.

    “о, что казалось невозможным зарубежным техникам, выполнили русские мастера Ц отец и сын »ван ‘едорович и ћихаил »ванович ћоторины, которые, после нескольких неудач, 23 но€бр€ 1735 г. отливают колокол весом 12327 пудов 19 фунтов, то есть 200 тонн Ц самый большой в мире колокол. ƒл€ сравнении Ц за рубежом колокола весили: в Ѕейпине Ц 55 т, €понский в  иото Ц 63 т.

    ѕри кремлевском пожаре 1737 года когда колокол еще находилс€ в €ме, загорелось прикрывавшее его дерев€нное строение. ѕылающие бревна падали в €му. —бежавшийс€ народ, опаса€сь, что колокол расплавитс€, начали заливать его водой. ¬идимо из-за неравномерного охлаждени€ откололс€ кусок в его нижней части. —толетие колокол пролежал в земле, а в 1836 г. его установили на место, где он теперь и стоит в  ремле (в качестве пам€тника выдающемус€ мастеру и его мастерству).

    –усские мастера не только отливали т€желейшие колокола, но и успешно решали задачи их подъема и установки на место. “ак, древние двухтыс€чепудовые колокола Ђ—ысойї, Ђѕолиелейныйї, подн€тые на колокольню ростовского собора, издавна известны своими голосами, четырехтыс€чепудовый колокол ”спенского собора в ћосковском  ремле называют большим и он славитс€ своим звоном.

    ”мело сочета€ отечественный и зарубежный опыт, русские техники еще в древние времена €рко показали мастерство в подъеме огромных т€жестей, в сооружении различных механических установок, мельниц, а также в строительстве и артиллерийской механике. ќпыт, навыки, знани€, запечатленные в этих делах, столь своеобразны по своему существу и столь примечательны, что они дают право сказать: русска€ инженерна€ мысль была способна решить сложнейшие проблемы механики.

    ¬ XVI в. русское военно-инженерное искусство в некоторых направлени€х обогнало западноевропейское. “ак, в 1552 г. при третьем походе на  азань русские воины показали высокое мастерство инженерной атаки: Ђ«десь зарождалс€ метод параллели, т.е. сближение средств осады с объектами атаки путем проведени€ траншейных работ и последовательного переноса огневых позиций артиллерии. Ётот метод теоретически был обоснован —.¬обаном во второй половине XVII вЕї[3]. –уководил осадой  азани талантливый русский розмысл дь€к ¬ыродков.

    —ледует заметить, что в то врем€ уже в √ермании военные архитекторы начали называтьс€ инженерами, и этот термин дл€ обозначени€ военной специальности был завезен, по-видиму, из √ермании мастерами, у которых были дипломы инженеров. Ќо это слово утвердилось в русском €зыке не сразу. ≈ще долгое врем€ их обозначали русскими названи€ми, €вл€ющимис€ переводами с иностранного Ђingenierї. ¬ официальных документах той поры чаще встречаютс€ названи€ Ђгорододельцыї, Ђгородовые смышленникиї, Ђмуролиї. “олько очень немногие иностранные специалисты сохранили в –оссии звани€ Ђинженерї, и именно они положили начало его распространению на –уси, в ћосковском государстве.

    ќфициально так стали называтьс€ специалисты по военному строительству при царе јлексее ћихайловиче. ѕричем это звание давалось только иностранцам. ‘актически русских инженеров в истинном смысле этого слова не существовало вплоть до XVIII ст.

    ¬ период царствовани€ »вана √розного военные строители начинают раздел€тьс€ на разр€ды: 1) к высшему разр€ду принадлежали военные архитекторы Ц систематики, занимающиес€ преимущественно усовершенствованием оборонительной части; 2) ко второму Ц собственно строители, руководившие сооружением укреплений; 3) к низшему разр€ду Ц все остальные строители: каменных, стенных, палатных дел мастера и муроли.

     оренные преобразовани€ в инженерном деле произошли в св€зи нарастанием тенденций централизации и созданием единого –усского государства. — того времени все военное строительство и изготовление военной техники поступили в ведение ѕушкарского приказа, основаного в царствование »вана IV.  руг действи€ приказа по инженерной части состо€л в объединении указов о постройке новых и исправлении старых оборонительных сооружений; составление инструкций воеводам, руководившим военным строительством; составлении инструкций воеводам, руководившим осадой или обороной крепостей; определении смет дл€ сооружени€ укреплений; в проверке отчетов.

    —ледствием создани€ ѕушкарского приказа постройка оборонительных сооружений сделалась менее произвольной, по€вились установленные стандарты: инструкции и чертежи, составленные в приказе. Ќачали распростран€тьс€ и, так называемые, городские Ђстроельныеї книги, заключавшие в себе подробное описание оборонительных оград. ѕри ѕушкарском приказе числились: а) инженеры, или иноземные строители, которые выступали чаще всего экспертами или консультантами: они рассматривали проекты, присылавшиес€ с места сооружени€ или сами их составл€ли.  роме того, они выезжали на строительство с инспекционной комиссией; б) городовые мастера Ц большей частью русские строители, наход€щиес€ посто€нно в крупных городах. ќни рассматривали сметы, которые присылались строител€ми в ѕушкарский приказ, а также непосредственно руководили строительными работами; в) мастера и подмастерь€ были низшими разр€дами строителей, помощниками городовых мастеров и осуществл€ли непосредственный надзор за производством работ; г) дл€ осуществлени€ чертежных работ была создана особа€ категори€ Ђчертежниковї.

    Ќесмотр€ на значение, которое придавалось инженерному делу, ѕушкарский приказ был единственной организацией, регулировавшей отправление инженерных функций. »де€ специального образовани€ дл€ отечественных инженеров еще не €вл€лась в ту пору распространенной и не рассматривалась всерьез. ’от€ »ван √розный сделал определенный шаг вперед в развитии инженерного дела, все же он, как и его предшественники, основным способом удовлетворени€ потребности в специалистах избрал их вывоз (приглашение) из европейских стран, главным образом из √ермании, √олландии и јнглии.

    ѕри ¬асилии Ўуйском (1552Ц1612) было положено начало некоторому теоретическому образованию русских инженеров: в 1607 г. был переведен на русский €зык Ђ”став дел ратныхї, в котором, кроме правил образовани€ и разделени€ войска, действий пехоты, рассматривались и правила сооружени€ крепостей, их осады и обороны. —воеобразную роль учителей инженерного дела в русской армии вз€ли на себ€ шведские офицеры. »нженерные работы производились, как правило, наемными людьми, набираемыми из двор€н, бо€рских детей и дь€ков. ¬се они получали денежное и натуральное жалование.

    ѕо социальному происхождению первые русские инженеры принадлежали чаще всего к служилому сословию. ¬ысший инженерный состав Ц воеводы, полковники, головы и другие офицеры были выходцами из московских или городовых чинов Ђслужилых по отечествуї.

    »ностранные инженеры, наход€щиес€ на русской службе, как правило, имели чин полковника. Ќизшие разр€ды русских инженеров принадлежали к служилому сословию, к городским чинам, несущих Ђосадную службуї в провинци€х.  роме того, имелись ремесленники, знавшие инженерное дело, они относились к разр€ду служилых людей Ђпо приборуї, в котором выдел€лись разр€ды пушкарей и затинщиков (т.е. работников, обслуживающих осадные оруди€ Ц Ђзатинные пишалиї), а также друга€ артиллерийска€ прислуга.

    Ёпоха коренных преобразований в инженерном деле св€зана с именем ѕетра ≤. ѕочти непрерывные войны, сопровождавшие его царствование, сделали необходимым развитие как военного искусства вообще, так и инженерного, в частности. Ќедостаток просвещени€ теперь стал главным преп€тствием к успешной подготовке русских инженеров. ќсновной же целью преобразовательной де€тельности ѕетра ≤ было дать возможность –оссии стать самосто€тельной развитой державой и обходитьс€ по возможности без иностранцев. »менно это и послужило причиной основани€ корпуса собственных, русских инженеров.

    ћногочисленные войны, проводимые ѕетром ≤, со всей отчетливостью показали все недочеты и прорехи в инженерном деле того времени. Ѕоева€ тактика осадной войны сводилась в основном к блокаде, при которой инженерные работы либо отсутствовали, либо велись в весьма ограниченных размерах.

    —ложна€ осадна€ техника в XVII в. практически не использовалась. ќсновным инструментом завершающего приступа была лестница. ”дача при осаде основывалась главным образом на мужестве и храбрости войска, а не на искусстве инженеров.

     омандование шло на большие людские потери при штурме, так как не было ни хороших руководителей осад, ни эффективной осадной артиллерии. —казывалс€ и недостаток теоретических познаний по инженерной части. Ќесмотр€ на то, что к началу XVIII в. при русской армии служило множество иностранных инженеров, потребность в знающих специалистах не была удовлетворена. »ностранцы чаще всего использовались как инженеры-строители и администраторы, но ни один из них не приобрел известность как военный инженер. Ќередко инженерные об€занности при осадах исполн€ли артиллерийские обер- или унтер-офицеры, а при армии Ц кто-либо из офицеров штаба, имевших познани€ в инженерном искусстве.

    ѕервым шагом в распространении инженерных знаний среди русских было направление молодых двор€н за границу с целью изучени€ там архитектуры, корабельного искусства и инженерного дела.

    ѕетр ≤ сразу по возвращении из своего первого путешестви€ по ≈вропе приступил к учреждению учебного заведени€, получившего название Ўколы математических и навигационных наук (1708 г.). ¬ числе предметов, преподававшихс€ в школе, входили арифметика, геометри€, тригонометри€, а также их практическое применение в артиллерии, фортификации, геодезии, мореплавании.

    ¬ 1712 г. открываетс€ перва€, а в 1719 г. Ц втора€ инженерные школы, куда начали поступать дети из знатных русских фамилий. ¬ числе первых слушателей были кн€зь ћещерский, граф √ендриков, кн€зь ¬€земский и другие. ћосковска€ и ѕетербургска€ школы находились в ведении немецких инженеров, преподавание велось, как правило, на немецком €зыке. ¬ыпускникам школ присуждалось звание кондуктора, а в дальнейшем инженера-прапорщика.

    ¬ инженерных школах петровского времени курсы преподавани€ не утверждались сверху. ћногое зависело от заведовавшего школой офицера. ≈сли один из них по собственному усмотрению вводил в курс новый предмет, то другой, приходивший на смену, мог исключить его.   числу таких необ€зательных дисциплин относились архитектура, геодези€ и другие предметы, необходимые дл€ несени€ службы офицера инженерных войск.

     ачество образовани€ в этих первых инженерных школах не удовлетвор€ло даже тем скромным требовани€м, которые предъ€вл€л XVIII в.

    ёноши, посв€тившие себ€ военно-инженерному делу, получали в основном теоретическую, математическую подготовку, дальнейшее же образование по инженерной части им приходилось получать практическим путем, в ходе службы в звании кондукторов. » все же эти первые шаги инженерного образовани€ дали свои плоды: во-первых, повышалс€ образовательный уровень людей военного звани€, а во-вторых, постепенно складывалс€ круг образованных инженеров русского происхождени€.

     роме специализированной подготовки военных инженеров, ѕетр ≤ в 1713 г. издал ”каз о том, что все офицеры в свободное врем€ должны обучатьс€ инженерству. “аким образом число русских технических специальностей мало-помалу росло, что привело впоследствии к образованию инженерного корпуса. ƒатировать его возникновение довольно трудно. Ќо мы будем считать первым официальным доказательством существовани€ инженерных чинов штатное положение о полевой артиллерии от 1712 г., согласно которому она имела структуру: 1) генеральный штаб, к нему принадлежали лица главного управлени€ артиллерии и фортификационной части; 2) полк в составе двух команд инженеров и понтонеров.

    —остав инженерной команды был следующим: два капитана, два капитан-поручика, два поручика, два подпоручика, 24 кондуктора, п€ть батарейных мастеров. ћалочисленность инженерной команды и дефицит высших чинов, которым можно было бы вверить управление инженерной частью, были причинами первоначального присоединени€ инженеров к армии.  роме того, некотора€ часть инженеров состо€ла на службе при военной канцел€рии. ¬ 1722 г. вышло определение военной коллегии, в котором говорилось, что в каждом полку должны быть свои инженеры: один обер-офицер и два кондуктора. »нженерам выплачивалось жалование в размере 300 руб. в год, что равн€лось жалованию обер-комиссара, но в два раза меньше жаловани€ майора.

    ¬ 1723 г. инженерна€ и минерна€ роты были слиты, а в 1724 г. ѕетр ≤ приступил к формированию инженерного полка, в котором инженеры были разделены на два разр€да: полевых и гарнизонных. Ёти факты свидетельствуют о том, что численность инженеров в то врем€ была уже довольно значительной, а круг действий вполне определен. »менно с того времени можно считать, что военно-инженерна€ професси€ перешла на свою институциональную стадию, опередив гражданскую специальность где-то на 100 лет. —ледует заметить, что развитие профессии инженера в военной сфере –оссии отставало примерно на 60 лет от европейских темпов. ј как же обсто€ло дело с применением инженерного труда в гражданских област€х?

    ¬плоть до петровского времени –усь была страной кустарной промышленности. —уществовавшие заводы были чаще всего небольшими домашними заведени€ми. Ќайболее крупными в то врем€ €вл€лись оружейные, литейные и суконные предпри€ти€ (т.е. отрасли, которые обслуживали армию). Ќо в целом, если не считать единичных попыток иностранцев основать на –уси фабрики и заводы в XVIЦXVII вв., до ѕетра ≤ фабричной промышленности не было.

    »нженерные функции на заводах и фабриках петровского времени вмен€лись в об€занности определенной категории работников. √ражданских инженеров в современном смысле слова не было. ќсновной рабочей массой были поссесионные кресть€не, приписываемые к фабрике, кроме того, на заводах работали под караулом преступники, солдаты, военнопленные. “акой контингент рабочей силы характеризовалс€ низкой производительностью труда, отсутствием навыков дл€ тщательной и тонкой работы, незаинтересованностью в результатах своего труда. Ќо кроме этой, часто недисциплинированной и неквалификацированной массы, на фабриках имелись мастера, знавшие технологию производства и, по существу дела, объедин€вшие в своем лице и инженера, и квалифицированного рабочего, и ремесленника.

      примеру, на Ћипецком металлургическом заводе, основанном в 1712 г., были такие мастера Ц руководители: плотинного и мехового дела; доменного, пушечного и сверл€ного дела; Ђложногої дела мастера; Ђружейные заварщикиї, руководившие выработкой стволов, Ђружейные мастераї, Ђружейного дела замочные отделщикиї и т.п.

    ≈сли судить о структуре фабричных работников по табеле Ђ√енинаї1, составленном в 1723 г., то можно сделать вывод, что на металлургическом заводе XVIII в. на одного обученного мастера приходилось 25Ц35 неквалифицированных или полуквалифицированных работников.

    ѕростой надзор осуществл€ли Ђсторожаї, а мастера контролировали технологию производства.  роме того, при заводе имелось управление и канцел€ри€, причем численность конторских служащих состовл€ла везде примерно 10 % к общей численности промышленно-производственного персонала2. —амым крупным предпри€тием первой четверти XVIII в. был —естрорецкий оружейный завод, на котором работало более 600 чел. (крупным в то врем€ считалось предпри€тие со 100 работающими).

    ¬ XVIII в. состо€лось окончательное прикрепление мастеровых к фабрикам, что тормозило рост производительности труда и улучшение качества товаров. ќтсутствие необходимой дл€ развити€ капитализма свободы предпринимательской де€тельности сказывалось и на иновационной активности.

    »зобретени€ делались по-преимуществу следующими группами лиц: самими фабрикантами, стимулируемые к усовершенствовани€м погоней за прибылью, а также изобретател€ми-самородками, которые в силу своего природного даровани€ кустарным образом изготовл€ли Ђдиковинкиї, различные автоматы и механические безделушки дл€ придворных развлечений.

    ѕервое врем€ после смерти ѕетра внутренн€€ политика шла по той же колее: поощр€лось устройство новых фабрик предоставлением фабрикантам привилегий, денежных ссуд, припиской к фабрикам кресть€н и мастеровых. ѕри ≈катерине ≤≤ промышленна€ политика постепенно проникаетс€ духом предпринимательской свободы и поощрени€ частной инициативы. ћногие привилегии уничтожаютс€, даетс€ право открывать фабрики кресть€нам (1762 г.), отмен€етс€ требование получени€ разрешени€ на их открыти€ (1775 г.), ликвидируетс€ главный орган промышленной регламентации Ц ћануфактур-коллеги€ (1785 г.). ≈сли в первой половине XVIII ст. крупное производство развивалось весьма медленными темпами, то начина€ с 60-х годов это развитие происходило с нарастающим ускорением. «а годы царствовани€ ≈катерины ≤≤ число фабрик и заводов увеличилось более чем вдвое. ¬се это обусловливало необходимость наличи€ людей, способных решать возникающие технические проблемы, знающих технологии, умеющих заниматьс€ разработкой техники и создавать ее.

    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    — глубокой древности на –уси решались оригинальные технические проблемы, св€занные со строительством, развитием металлургических процессов (изготовление металлов, литье колоколов, пушек и т.д.), другими сложными технологи€ми.

    Ќа первом этапе Ц до конца XVIII века инженерное дело развиваетс€ в соответствии с потребност€ми становлени€ хоз€йственной де€тельности. ѕервые шаги отечественного инженерного дела были весьма робкими по сравнению с «ападной ≈вропой.

    »нженерное искусство получает мощный импульс вследствие реформировани€ российского государства ѕетром ≤. ќднако этот процесс идет с помощью иностранных специалистов, западных идей, новшеств и некоторого развити€ собственных возможностей.

    Ќа этапе становлени€ инженерной профессии в –оссии возникает специальное высшее образование, по€вл€етс€ промышленное законодательство и его институты в виде мануфактур, коллегий и других учреждений, проводивших техническую политику и отчасти регулировавших де€тельность инженеров; происходит выделение инженеров в особый род войск; по€вление гражданской инженерной специальности, св€занной с развитием промышленного производства.

    ѕроисходит определенный перелом в развитии инженерного дела, возникает инженерна€ професси€ и первые профессиональные учебные заведени€, что ускор€ет становление профессии инженера в –оссии.

    “ема VI. ¬ Ћјƒ ќ“≈„≈—“¬≈ЌЌџ’ ”„≈Ќџ’ ¬ —“јЌќ¬Ћ≈Ќ»≈ » –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќџ’ Ќј” 


    »нженерные науки вооружают инженеров, техников знанием и умением решать сложные задачи создани€ станков разного плана и назначени€, возведени€ различных сооружений, позвол€ют рассчитывать силы вод€ных и газовых потоков, движущих турбин или обтекающих корабли и самолеты, летательные космические аппараты. Ќеcомненно, основой инженерных наук €вл€етс€ механика. «нание механики как основы инженерных наук крайне необходимо строител€м и зодчим. ќни возвод€т наши жилища, корпуса заводов и фабрик, здани€ школ и больниц, театров и музеев, воздвигают башни и арки, стро€т мосты, метрополитены и многое другое.

    ¬ насто€щей лекции идет речь о вкладе отечественных ученых, строителей, конструкторов в становление и развитие инженерных наук.


    1. Cтановление отечественных инженерных наук.

    2. ¬клад отечественных ученых в инженерные науки.


    ≈ще в глубокой древности –усь славилась своими умельцами Ц литейщиками, оружейниками, ювелирами, строител€ми ветр€ных и вод€ных мельниц. ћатериалы археологических раскопок показывают, что уже в V≤≤≤ веке наши предки примен€ли токарную обработку. ¬ период  иевской –уси еще совершеннее становитс€ техника ремесел. —лавилась, в частности, своей добротностью проволока, изготовленна€ мастерами искусно владевшими техникой волочени€.

    —редневековые русские мастера умели делать сложные механические устройства Ц часы, хитроумные замки, сверлильные и токарные станки, станки дл€ чеканки монет, ткацкие станки, самопр€лки, копры дл€ забивани€ свай, подъемные сооружени€, лесопильни. –усские мастера искусно поднимали на высокие башни огромные колокола.

    ќпыт, накопленный русскими ремесленниками, создал благодатную почву дл€ развити€ теории, накоплени€ практических знаний.

    ќтечественные ученые внесли много ценного в разработку теории машин, механизмов, строительных конструкций. ¬ отечественных древних книгах на эту тему излагались знани€, накопленные русскими и иностранными мастерами в практической де€тельности. ћожно упом€нуть, например, вышедшее на рубеже XVIЦXVII веков руководство по бурильной технике Ђ–оспись, как зачат делат нова€ труба на новом местеї (1620 г.) ћного ученых сведений по технике содержал знаменитый Ђ”став ратных, пушечных и других дел, касающихс€ воинской наукиї. јвтором этой книги был выдающийс€ де€тель русской техники XVII века ќнисим ћихайлов (предшественницей Ђ”ставаї была Ђ¬оинска€ книгаї, напечатанна€ ћихаилом ёрьевым и »ваном ‘оминым). Ѕольша€ часть книги посв€щена артиллерии и фортификации. ќднако в Ђ”ставеї разбираетс€ и много общетехнических вопросов. «амечательно, что в книге изложение технических вопросов основано на данных математики. ћного сочинений, посв€щенных технике, по€вилось во второй половине XVII века.

    ¬ начале XVIII века в –оссии стали по€вл€тьс€ сочинени€, написанные уже специалистами-учеными. ќдним из таких ученых был √.√.—корн€ков-ѕисарев, выпустивший в 1722 г. книгу ЂЌаука статическа€, или механикаї Ц первый русский труд, посв€щенный специально механике. ¬ 1738 г. вышла в свет книга Ђ раткое руководство к подписанию простых и сложных машин, сочинение дл€ употреблени€ российского юношестваї. “о был перевод с латинского €зыка (на котором в те времена писались научные труды) сочинени€ петербургского академика  рафта. ѕеревод был сделан адъюнктом јкадемии наук ¬.≈. јдодуровым.  нига эта послужила источником знаний дл€ нескольких поколений русских механиков. ѕримечательна эта книга еще тем, что в ней впервые шла речь о машиноведении как об отдельной науке, а не только как о разделе физики.

    ¬о второй половине XVIII в. по€вл€етс€ новый оригинальный учебник механики, написанный русским автором. Ёта книга, изданна€ в 1764 г. яковом  озельским, называлась Ђћеханические предложени€ дл€ употреблени€ обучающегос€ при јртиллерийском и »нженерном шл€хетном кадетском корпусе благородного юношестваї. ÷енные учебники по механике и сопрадельным научным дисциплинам написали ƒ. —. јничков, Ќ. √. урганов, ≈. ƒ. ¬ойт€ховский.

    –усскими учеными и исследовател€ми были решены важные вопросы машиностроени€. “ак, Ћеонард Ёйлер выводит знаменитую формулу (1765 г.), котора€ дает возможность по коэффициенту трени€ определить основные конструктивные элементы механизма с гибкими звень€ми. Ёта формула €вл€етс€ только составным звеном общей теории трени€. Ёйлер занималс€ изучением трени€ в течение многих лет, продолжа€ исследовани€ трени€ в машинах и механизмах. ѕервый труд, посв€щенный трению в машинах и механизмах был издан в ѕетербурге в 1727 году. Ћ.Ёйлер необычайно углубил теорию трени€ и придал ей математически совершенный вид. ¬ своем классическом сочинении Ђћеханикаї он успешно решил вопросы механики методом математического анализа. ќт этой книги идут, как признают ученые, пути дальнейших поисков в области аналитической механики.

    ¬ 1760 году Ёйлер выпустил в свет труд Ђќ движении твердого телаї. ¬ этом сочинении, как писал академик ј.Ќ. рылов, Ђвопрос о составлении дифференциональных уравнений получил полное и окончательное решение, которым пользуютс€ и до сих порї.

    —ледует еще раз сказать, что в богатом наследии Ёйлера Ц им оставлено 865 трудов Ц многое посв€щено механике. Ёйлер был не только ученым-теоретиком, но занималс€ и чисто инженерными делами, проверкой качеств насосов и чувствительности весов дл€ взвешивани€ монет, принимал участие в экзаменах Ђмашинных дел подмастеровї.

    √овор€ о вкладе отечественных ученых в развитие и становление механики, инженерного дела нельз€ не остановитьс€ на вкладе ћ.¬.Ћомоносова в решение названных выше проблем. »сходим мы здесь не из традиционного подхода оценки Ћомоносова как величайшего русского ученого, а из его конкретного вклада в механику, в инженерное дело.

    ѕонима€ огромную важность Ђприборного искусстваї дл€ создани€ машин и механизмов, Ћомоносов изобрел р€д специальных устройств и приборов: машины дл€ испытани€ материалов на твердость, инструмент Ђдл€ раздавливани€ и сжимани€ телї, с помощью которых он исследовал прочность различных материалов. ¬ лаборатории Ћомоносова родилс€ первый вискозиметр Ц прибор дл€ определени€ в€зкости жидкостей. “акими приборами пользуютс€ машиностроители дл€ правильного подбора смазочных материалов.

    Ћомоносов оставил р€д интереснейших исследований часовых механизмов, высказал мысль об использовании в часах хрустал€ и стекла дл€ уменьшени€ трени€. ”ченый выступал не только как теоретик, но и как конструктор. »м были построены токарный и лобовые станки, созданы проекты коленчатых валов, вод€ных помп, лесопильных мельниц.

    «аслуга ћ.¬.Ћомоносова перед механикой состоит и в том, что под его руководством работали мастерские јкадемии наук, ставшие одним из центров русской технической мысли. ѕосле смерти ћ.¬.Ћомоносова они пришли в упадок и только после того как в 1769 г. во главе мастерских становитс€ »ван ѕетрович  улибин, они занимают то место, которое занимали при Ћомоносове.

    ћногочисленные изобретени€  улибина свидетельствуют, что он был инженером в современном смысле слова. ќб этом говор€т факты. ќн строил свои творческие замыслы на прочной основе строгих расчетов и тщательных исследований. ¬ частности, задумав мост через Ќеву,  улибин воплотил его в точные и подробные чертежи.   1776 г. изобретатель закончил проект, доныне удивл€ющий нас замечательной глубиной инженерного решени€, красотой и из€ществом конструкций. »нтересен метод, при помощи которого  улибин провел предварительную проверку возможностей сооружени€. Ќат€нув веревку и подвешива€ к ней в определенных местах грузики, изобретатель воспроизвел как бы подобие своего моста и сил, действующих на мост. ѕостроил  улибин и специальную испытательную машину, с помощью которой он провер€л свои расчеты.

    —оздав подобие моста и определив нагрузки, которые способна выдержать модель,  улибин мог совершенно точно установить и наибольшую нагрузку, которую сможет вынести его мост-гигант. “аким образом, знаменитый российский механик внес важное решение: как в модели воспроизвести точное механическое, а не только геометрическое, внешнее подобие крупного сооружени€.

    —ледует заметить, что Ёйлер тщательно проверил расчеты  улибина и, убедившись в их абсолютной правильности, дал о них восторженный отзыв. Ёйлер облек теоретическое открытие  улибина в математическую форму. ћетод подоби€ вошел в технику как одно из мощнейших ее средств. ¬ практике ни одно ответственное сооружение не строитс€, прежде чем его маленькое подобие Ц модель Ц не пройдет всесторонних испытаний.

    Ќеустанно работала отечественна€ мысль над развитием теории механики. “ак, продолжа€ дело Ћомоносова и Ёйлера, академик —.  отельников в 1774 г. выпустил книгу, содержащую учение о равновесии и движении тел. ќсобенно активизировались поиски решени€ технических проблем после открыти€ в 1755 г. ћосковского университета. ¬ начале ’≤’ века академик —. ≈. √урьев опубликовал несколько работ по теории машин и механизмов, в том числе Ђќсновы механикиї и Ђ√лавные основани€ динамикиї. — особенно пристальным вниманием ученый разбирал Ђобщее правило равновеси€ с приложением оного к Ђмахинамї.

    ¬опросы механики занимают большое место в ЂЌачальных основани€х общей физикиї, выпущенных в 1801 г. профессором ћосковского университета ѕ. ». —траховым.

    “рудно перечислить все имена выдающихс€ де€телей российской науки и техники. »мена многих из них стали гордостью всего передового человечества. ќдним из таких людей был гениальный математик и механик ћихаил ¬асильевич ќстроградский (1801Ц1862), который был учеником известного математика ќгюстена  оши (преподавал в ѕолитехнической школе и —орбонне). ѕринцип ќстроградскогоЦ√амильтона Ц жемчужина теоретической механики. ¬се механические системы подчин€ютс€ этому принципу. –уководству€сь им, можно в математических уравнени€х отобразить механические процессы. ”равнени€, основанные на принципе ќстроградского-√амильтона подсказывают инженерам пути наилучшего разрешени€ сто€щих перед ними задач.

    ќстроградский занималс€ теорией волн, теорией теплоты, изучал упругие колебани€ тел, вопросы равновеси€ и движени€ твердых тел, вековые неравенства в движении планет. Ѕольшое внимание он удел€л педагогической работе.  стати, прикладна€ механика была высоко поставлена в петербургских высших школах. ¬ определенной мере это было заслугой ј.Ѕетанкура (1758Ц1824), который приехал в –оссию в 1808 г. ќн принимал участие в организации службы путей сообщени€, построил р€д заводов и зданий (в частности, по его проектам был построен ћанеж в ћоскве и заложен фундамент »сакиевского собора), руководил застройкой ѕетербурга, в Ќижнем Ќовгороде построил ансамбль €рмарочных зданий, с 1818 г. был генеральным директором путей сообщени€. ј.Ѕетанкур €вл€лс€ одним из учредителей и руководителей первого в –оссии высшего учебного заведени€ нового типа Ц ѕетербургского института путей сообщени€, открытого в 1809 г. »менно он привлек к преподаванию несколько выдающихс€ механиков, выпускников ѕолитехнической школы, воспитал в »нституте путей сообщени€ русских ученых Ц прикладников. »з профессоров этого института важный вклад в механику внесли √абриэль Ћаме (1795Ц1870) и Ѕенуа ѕоль Ёмиль  лапейрон (1799Ц1864).

    ¬ св€зи с задачами строительства железных дорог в 30-х годах ’≤’ в. активизируетс€ работа над созданием строительной механики и теории сооружений. ¬ажную работу в этом направлении выполнили воспитанники института путей сообщени€. —танислав  ербедз (1810Ц1893), профессор прикладной механики, который спроектировал и построил первый в –оссии металлический мост через Ќеву. ћост имел семь прочных чугунных пролетов по 32Ц48 м. длиной каждый, восьмой пролет был разводным. ≈го строительство было окончено в 1850 г. ѕри расчете моста впервые был применен кинематический метод. √ерман ≈горович ѕаукер (1822Ц1889) исследовал устойчивость сводов и пришел к соответствующим теоретическим выводам. ѕри этом пользовалс€ статистическими и кинематическими методами и получил идентичные результаты.

    ћногим обогатил механику замечательный мостостроитель ƒмитрий »ванович ∆уравский (1821Ц1891). ƒостаточно сказать, что именно он спроектировал и построил большинство мостов железной дороги между ѕетербургом и ћосквой, прокладка которой началась в 1843 г. —ледует заметить, что опыт предшественников Ц создателей мостов обычного назначени€ Ц мало годилс€ дл€ проектировани€ железнодорожных мостов, которые должны были выносить значительно большие динамические нагрузки. »звестные в ту пору мосты, составленные из форм системы инженера ‘. ’. √ау, не обладали надежной прочностью. ‘. ’. √ау строил мостовые фермы, элементы которых были совершенно одинаковы по всей длине, как близ Ђопор, так и в средней части. ∆уравский подверг тщательному исследованию ферму ‘. ’. √ау. ѕостроив модель ее, русский инженер заменил в ней болтовые соединени€ проволоками. Ќагрузив модель и заставл€л скрепл€ющие ферму проволоки колебатьс€, как струны, он обнаружил, что они в разных част€х фермы издают звуки разных типов. ѕредвидени€ ∆уравского оправдались: нагрузка в разных част€х фермы оказалась неодинаковой. “ак из€щным опытом ∆уравский установил серьезный недостаток мостов конструкции инженера ‘. ’. √ау. »сследование его ошибки послужило ∆уравскому отправной точкой дл€ создани€ научно обоснованых методов мостостроени€. ѕрименив свой метод раскосных ферм, ∆уравский в 1855 г. построил ¬еребьинский мост длиной более чем в полкилометра. »м€ русского инженера получило известность во всем мире. Ќи одной катастрофы не случилось с мостами, построенными ∆уравским, хот€ часть их приходилось строить из дерева. —пособности ∆уравского к научному осмысливанию задач строительной практики €рко про€вилось и тогда, когда ему пришлось зан€тьс€ проектированием и постройкой металлического штил€ дл€ собора ѕетропавловской крепости. ќпыты над модел€ми и методические расчеты, которые ∆уравский производил во врем€ конструировани€ шпил€, позволили открыть очень важные дл€ техники методы расчета двутавровых балок.

    “акие балки Ц необходимый элемент мостов, перекрытий зданий, железных каркасов заводских цехов Ц словом, вс€кого крупного сооружени€. “огда же ∆уравским была разработана и обща€ теори€ проектировани€ сквозных пирамидальных сооружений, заложены основы теории сопротивлени€ материалов и конструкций.

    ѕоследователь ∆уравского Ќиколай јполлонович Ѕелелюбский (1845Ц1922) вошел в историю техники как создатель большого числа замечательных мостов, пришедших на смену дерев€нным. Ѕолее п€тидес€ти сооружений спроектировал Ѕелелюбский. “ак, —ызранский мост через ¬олгу, построенный им в 1875Ц1881 гг, долгое врем€ не имел равных в ≈вропе по величине и оригинальности конструкций (13 пролетов по 111 метров каждый). ќгромен и мост через ƒнепр из 15 пролетов по 71,3 метра, созданный им в 1881 году. Ѕелелюбский был инициатором широкого применени€ в железнодорожном строительстве научных методов испытани€ материалов, дл€ чего он создал специальную лабораторию, равной которой не было за границей.

    Ѕогатейшее наследство оставил в механике ѕафнутий Ћьвович „ебышев. ¬еликий теоретик, прославивший себ€ блест€щими открыти€ми в математике, с увлечением решал насущные задачи промышленной практики, как математик нередко предлагал оригинальные решени€ инженерных задач. »нтересен факт решени€ им проблемы выпр€мл€ющего механизма (или параллелограмма ”атта). ¬ыпрамл€ющий механизм ”атта, названный по имени изобретател€, был предназначен дл€ превращени€ кругового движени€ в пр€молинейное, выполн€л свою задачу не совсем удовлетворительно. ƒвижение только в грубом приближении можно было считать пр€молинейным. ј из-за такого несовершенства параллелограмма ”атта в машинах возникали вредные сопротивлени€. „ебышев разрабатывает метод теоретического расчета выпр€мл€ющих механизмов, то есть механизмов, способных Ђвыпр€мл€тьї вращательное движение, превращать его в пр€молинейное. ѕодобные механизмы стали основой многих совершенных конструкций. —ледует заметить, что работа над выпр€мл€ющим механизмом была дл€ „ебышева отправной точкой в его де€тельности по созданию теории механизмов и машин. ѕро€вл€€ незаур€дные инженерные способности, „ебышев создает и разнообразнейшие механизмы, способные точно воспроизводить движени€, работать с остановками, превращать непрерывное движение в движение прерывное. ќн строит свою знаменитую переступающую машину, точно воспроизвод€щую движение идущего животного, создает гребной механизм, повтор€ющий движение весел, самокатное кресло, модель новой сортировальной машины.

    „ебышев изобрел и автомат дл€ вычислений. —озданный в 1881 году, он €вилс€ как бы продолжением его работы над совершенствованием оригинальной суммирующей машины, которую „ебышев изобрел трем€ годами раньше. «десь уместно указать, что арифмометр построен в 1874 г. петербургским изобретателем ¬.“.ќднером. Ёто прототип арифмометров, которыми пользовались длительное врем€ в ’’ веке и кое-где пользовались донедавно. ¬ отличие от других счетна€ машина „ебышева могла работать в быстром темпе, превышающем 500 вычислений в час. ѕоэтому принцип, положенный „ебышевым в конструкцию счетного автомата, привлекал и привлекает к себе внимание многих инженеров.   сожалению, данна€ модель распространени€ в –оссии не получила и очутилась в ѕариже, в музее искусств и ремесел.

    »нженеры и ученые черпают в трудах „ебышева методы, формулы, идеи.  огда нужно узнать, при каких услови€х проектируема€ система рычагов, шарниров, колес может стать цельным механизмом, обращаютс€ к знаменитой структурной формуле „ебышева. Ёто одна из необходимейших формул дл€ инженеров. ¬ажным достижением русского ученого было и доказательство знаменитой теоремы трехшарнирных четырехзвенников, расписывающих одну и туже шарнирную крутую. явл€€сь основателем и руководителем петербургской математической школы, он впервые вводит в теорию механизмов (т.е. в прикладную кинематику) математические методы (работа Ђ“еори€ механизмовї, известных под названием параллелограммов).

    ѕо совету „ебышева кинематикой механизмов занимались ƒжеймс ƒжозеф —ильвестр и р€д английских ученых, которые работали над вопросом о воспроизведении математических зависимостей при помощи механических средств.

    »деи „ебышева получили развитие в работах его учеников. ѕеру ученика „ебышева Ц јлександра ћихайловича Ћ€пунова, гениального математика и механика, принадлежит изложение теории устойчивости движени€. ¬с€ка€ система, механическа€ или электрическа€, во врем€ работы испытывает р€д внешних и внутренних воздействий. «ачастую эти воздействи€ нарушают согласованность работы отдельных частей системы. ќна при этом тер€ет устойчивость движени€, Ђразлаживаетс€ї. ¬озникают вредные вибрации, толчки, усили€.

    “еори€ Ћ€пунова, рассматривающа€ услови€ устойчивости движени€, стала основой научного проектировани€ самых разнообразных машин и устройств. ¬с€ ценность этой теории вы€вилась лишь позже, в дни техники больших скоростей, реактивной авиации, автоматики, телемеханики, радиотехники.  онструкторы сложнейших механических и электрических устройств провер€ют методом, созданным Ћ€пуновым, будет ли устойчива, надежна в работе созданна€ ими система.

    Ќовую теорию пространственных зубчатых механизмов создал другой ученик „ебышева Ц ’. ». √охман. Ќад теорией структуры плоских и пространственных механизмов успешно работал ѕ. ». —омов.

    ¬о второй половине ’≤’ в., когда в промышленности все шире и шире стали распростран€тьс€ первые двигатели. ѕеред инженерами встал вопрос о создании надежно работающих регул€торов, способных точно и безотказно реагировать на малейшие изменени€ нагрузки на паровую машину.   пле€де выдающихс€ ученых-механиков принадлежит »ван јлексеевич ¬ышнеградский (1831Ц1895). »менно он положил начало теории автоматического регулировани€. Ётот труд €вилс€ ответом русского ученого на насто€тельные требовани€ инженерной практики. ƒело в том, что от качества точности изготовлени€ регул€тора, его расчета и исполнени€ зависела работа машины. Ќеоднократные попытки создать методы предварительного расчета регул€тора не давали результатов. ». ј. ¬ышнеградскому удалось решить эту важнейшую научную и техническую задачу. ¬ышнеградский, в отличие от своих многочисленных предшественников рассматривал движение регул€тора не изолированно, а во взаимодействии с движением самой машины. ќн вывел р€д математических уравнений и блест€ще их проанализировав, создал знаменитые Ђнеравенства ¬ышнеградскогої.

    ¬ыводы русского ученого имели первостепенное значение дл€ практики. ЂЌеравенстваї и Ђдиаграммы ¬ышнеградскогої стали основой расчета чувствительных, безотказно работавших в свое врем€ регул€торов. –абота ». ј. ¬ышнеградского Ђќ регул€торах пр€мого действи€ї была сразу же переведена на несколько иностранных €зыков. — развитием техники значение ее раскрывалось все шире и шире. ¬се позднейшие изыскани€ в области автоматического регулировани€ опирались на эту работу. » сегодн€ теори€ созданна€ ¬ышнеградским, помогает инженерам создавать различные автоматические устройства.

     рупные успехи были достигнуты российскими исследовател€ми и в изучении трени€ в машинах. Ѕорьба с трением, правильно разработанный режим смазки имеют огромное значение в технике.

    ¬ конце ’≤’ в., когда промышленность развивалась особенно бурно, от правильного решени€ этих проблем зависел дальнейший прогресс техники, успех борьбы за высокие скорости и большие мощности. –усский ученый Ќиколай ѕавлович ѕетров (1836Ц1920), впоследствии почетный академик, опубликовал в 1883 г. в Ђ»нженерном журналеї работу о трении в машинах. ќн осветил одно из самых Ђтемныхї мест механики. Ѕольшое внимание ученый уделил проблеме смазывани€ трущихс€ поверхностей.

    Ќ. ѕ. ѕетров доказал, что правильно смазанные твердые поверхности не приход€т в соприкосновение: их раздел€ет жидка€ пленка. Ђ≈сли же, Ц писал он Ц жидкий слой, смазывающих два твердых тела Ц вполне отдел€ет их одно от другого, то непосредственного трени€ твердых тел уже, очевидно, не может быть. “аким образом, трение в смазанном подшипнике имеет иную природу, нежели трение Ђсухоеї; оно складываетс€ из трени€ между твердым телом и жидкостью и трением, возникающим при вращении в сло€х самой жидкостиї.

    “руд ѕетрова Ђ“рение в машинахї положил начало классической гидродинамической теории трени€. –азвитию и углублению этой теории ученый посв€тил множество работ, вошедших в золотой фонд современной механики. ‘ормула ѕетрова, позвол€юща€ определить силу трени€ в зависимости от качеств смазочной жидкости, скорость движени€ и давлени€ на единицу трущейс€ поверхности, Ц одна из важнейших инженерных формул, которой пользуютс€ механики.

    —оздание аэродинамики в значительной степени св€зано с именем Ќикола€ ≈горовича ∆уковского (1847Ц1921). ≈го де€тельность не исчерпываетс€ кругом определенных вопросов механики. »ме€ огромные заслуги в создании авиационной науки он вел исследовани€ турбин, ткацких машин, велосипедных колес, речных судов, мукомолен и т.д. ќн составил уравнени€ динамики дл€ центра т€жести птицы и определил ее траекторию при различных услови€х движени€ воздуха. ќсобенно плодотворны дл€ ∆уковского были 1894Ц1898 гг., когда он интенсивно работал над изучением полета тел т€желее воздуха.  рупной научной работой ∆уковского €вл€етс€ доказательство теоремы о так называемом жестком рычаге. «начение этого труда неизмеримо велико. ѕочти в каждом механическом устройстве мы найдем либо рычаги, либо их разновидности: ворот, шкивы, шестерни. Ётот метод только часть, только звено этой стройной теории механики, в которой ∆уковский слил воедино кинематику, кинемостатику и динамику механизмов.

    —ущественный вклад в науку в ’≤’ в. внесла перва€ русска€ женщина-математик —офь€ ¬асильевна  овалевска€ (1850Ц1891). —тав профессором —токгольмского университета (1884 г.), она блест€ще прочла 12 различных курсов, в том числе курс механики. ¬ области механики особенно велик ее вклад в теорию гироскопов: в 1888 г. она опубликовала Ђ«адачу о вращении твердого тела вокруг неподвижной точкиї, в которой указала на новый случай гироскопа. ¬первые после Ёйлера и Ћегранжа было сказано новое слово в теории волны. —воим вкладом в эту область механики —. ¬.  овалевска€ продвинула теорию далеко вперед, оставив блест€щие исследовани€ вращени€ твердого тела вокруг неподвижной точки.

    √овор€ о развитии инженерных наук, нельз€ не сказать о заслугах отечественных ученых в создании теоретических основ одного из важнейших производственных процессов Ц процесса резани€. –езание Ц это точение на токарных станках, это фрезерование, сверление, строжка, прот€гивание, шлифовка Ц все то, что прин€то называть Ђхолодной обработкой металловї. —ледует сказать, что резание Ц один из старейших способов придать изделию нужную форму. ћногими тыс€челети€ми отделен от нас тот момент, когда впервые острие инструмента, зажатого в руке человека, сн€ло стружку с дерева или кости. Ќо до середины ’≤’ в., когда на заводах всего мира работали уже дес€тки тыс€ч металлорежущих станков, сущность процесса резани€ оставалась неизвестной.

    ѕроизводственники не имели правильного представлени€ о том, что происходит с металлом в момент, когда лезвие резца вживаетс€ в него и отдел€ет от него слой стружки. “окари подбирали режимы резани€, углы заточки инструмента, основыва€сь только на опыте.

    ѕо-научному подошел к проблеме резани€ ученый »ван “име, опубликовавший в 1870 году труд Ђ—опротивление металлов и дерева резаниюї Ц плод многолетних исследований. ».“име установил новые законы резани€. ѕроделав огромное количество опытов, он показал, что в момент сн€ти€ стружки под действием резца в металле происходит постепенное непрерывное разрушение частиц, а стружка отдел€етс€ в результате скалывани€ частиц. –усский ученый дал научно обоснованные таблицы резани€ и формулы, которые перешли затем во все руководства по металлообработке.

    ¬ 1893 г. с теорией резани€ выступил профессор  . ј. «ворыкин. »сход€ из исследований, в которых примен€етс€ изобретенный им прибор дл€ измерени€ сил резани€, «ворыкин предложил формулу, позвол€ющую установить зависимость толщины снимаемой стружки от силы, действующей на инструмент.

    “ри года спуст€, в 1896 г., другой российский ученый, ј. ј. Ѕрикс выпустил книгу Ђ–езание металловї, где дал научную разработку режимов резани€, показал какие углы резани€, какие режимы следует примен€ть при обработке металла той или иной твердости.

    Ѕольшое значение дл€ продвиждени€ вперед науки о резании металлов имели работы я. √. ”сачева, талантливого техника мастерских ѕетербургского политехнического института. ”сачев провел большие исследовани€ микроструктуры металлической стружки: стал фотографировать микрошлифы, полученные из металла стружек. Ёто позволило ему в подробност€х изучить процессы, происход€щие в стружке в момент отделени€ ее от обрабатываемого издели€. ”сачев положил начало исследованию одного из важнейших €влений сопровождающих резание, Ц выделение тепла. ¬клад ученых практиков в создание режущего инструмента в металлообработке весьма значителен. “ак, изобретатель ј. ћ. »гнатьев создал самозатачивающие инструменты. –езцы, ножи, пилы, зубь€ ковшей экскаваторов, сделанные по методу »гнатьева, не только не туп€тс€ во врем€ работы, но даже станов€тс€ острее.   изобретению этих замечательных инструментов, ј. ћ. »гнатьев биолог по образованию, пришел оригинальным путем. ќн начал с разгадки удивительного факта: почему зубы грызунов и когти хищников всегда остры, никогда не туп€тс€. ќн разгадал, что сама€ тверда€ часть когт€ или зуба Ц его сердцевина. ѕоэтому чем дальше слой находитс€ от сердцевины, тем он быстрее стираетс€ во врем€ работы. —ердцевина вследствие этого возвышаетс€ над окружающими сло€ми, поэтому зуб или коготь всегда имеют заостренную форму. ”гол резани€ такого природного инструмента неизменен. –азгадав секрет неизменной остроты зубов и когтей, »гнатьев положил этот принцип в основу своих самозатачивающихс€ инструментов. ќн собрал их из отдельных листков стали, изобрет€ дл€ этого и особый способ сварки по всей поверхности предмета. Ћистки были изготовлены из сталей самых разных твердостей: начина€ от самых м€гких, конча€ самыми твердыми, из которых делались сердцевинные слои.

    Ѕольшую работу провел ј. ћ. »гнатьев по внедрению трубчатого вращающегос€ резца. ѕри неподвижном резце половина, а порой и больше всей энергии, потребл€емой дл€ резани€ металла, непроизводительно тратитс€ на преодоление трени€ между стружкой и резцом. ќстроумным путем он сумел избежать этих потерь. –езец »гнатьева, похожий на чашку с заточенной кромкой, укрепл€етс€ в подшипнике. —тружка металла, ползуща€ с издели€, приводит резец во вращение. –езцы над которыми работал »гнатьев позвол€ют добиватьс€ огромных скоростей резани€, достижимых только с резцами из специальных твердых сплавов. ¬ообще следует сказать, что своими методами скоростного резани€ прославились многие ученые и новаторы производства. –€дом с именем известного физика ¬. ƒ.  узнецова и его учеников, разработавших теорию скоростного резани€, сто€т имена мастеров усовершенствованной обработки металлов: √. Ѕорткевича, ѕ. Ѕыкова, ё. ƒикова, ј. „икарева, ¬.  олесова и других. “окарь ѕ. –ыжков сделал замечательный вклад в технику Ц он сконструировал устройство гас€щие вибрации.

    ќгромное значение как дл€ теории механики, так и дл€ практики инженерного дела имели работы по научной классификации механизмов. Ќужда в такой классификации машин относитс€ к ’VIII веку: французский ученый ћонж еще тогда попробовал навести пор€док в мире механизмов. ќднако классификаци€ ћонжа получилась столь громоздкой, что ученый, довед€ составление ее до 21 класса, прекратил свою работу. ѕозднее за разработку классификации механизмов брались многие ученые Ц √ашет, Ѕетанкур, ¬иллис. Ќо эти системы оказались недостаточно жизненными. «адача создани€ действительно научной системы механизмов долгое врем€ оставалась нерешенной. ѕервым, кто зан€лс€ последовательным построением классификации механизмов, был ученик ∆уковского Ц русский ученый-механик Ћеонид ¬ладимирович јссур (1878Ц1920). ќн пришел к выводу, что любой, даже самый сложный механизм можно рассматривать как сочетание нескольких более простых элементов. ќбразование механизмов по јссуру можно представить как своеобразное наслоение таких элементов. јнализ этих-то составных частей механизма и положил ученый в основу своей классификации.

    –азработка структурной теории јссура была продолжена советским ученым »ваном »вановичем јртоболевским (1905Ц1977). –абота€ на прот€жении р€да лет над развитием идей своего предшественника и исследу€ важный вопрос о возможности их применени€, он построил стройную структурную и классификационную систему механизмов.

    “ончайший вопрос теоретической механики нашел свое разрешение в трудах русского ученого »вана ¬севолодовича ћещерского (1859Ц1935) Ц автора классического учебника и задачника по теоретической механике, которые не утратили практическое значение и сегодн€. ¬ыдающийс€ теоретик ћещерский основал новый раздел науки Ц механику тела с переменной массой. Ёто, как казалось когда-то, далекое от практики исследование с развитием техники, особенно в наши дни, приобрело исключительное значение.   телам с переменной, главные законы движени€ которых установил ћещерский, принадлежит и ракета: во врем€ полета масса ее по мере сгорани€ топлива резко мен€етс€. » сейчас, когда в авиации созданы аппараты с реактивными двигател€ми, труды русского исследовател€ привлекают пристальное внимание инженеров и ученых, используютс€ при расчете космических аппаратов.

    ћногим обогатил механику и Ђсоздатель кораблестроительной наукиї јлексей Ќиколаевич  рылов (1863Ц1945). –азрабатыва€ метод подоби€, основы которого заложил еще  улибин, он дал теорию моделировани€ кораблей.  рылов оставил глубокие исследовани€ в труднейшей отрасли механики, изучающей жироскопы. ≈го труды по теории жироскопа, стали настольными книгами конструкторов навигационных приборов. “еори€  рылова помогает строить морские и авиационные жирокомпасы и автопилоты.

    Ќовое слово в машиностроении сказал академик ¬асилий ѕрохорович √ор€чкин (1868Ц1935). — его именем св€зано рождение новой науки Ц науки о сельскохоз€йственных машинах. ¬озраст плуга исчисл€етс€ многими тыс€чами лет, но и в конце ’I’ в. это важнейшее сельскохоз€йственное орудие конструировали, основыва€сь только на одном опыте, не ввод€ теоретических расчетов. “ак же обсто€ло дело и с машинами, по€вившимис€ позднее, Ц жатками, се€лками, молотилками. Ќауки о сельскохоз€йственных машинах не существовало. “ем более не делалось попыток установить зависимость конструкции земледельческих машин от свойств зерна, почвы и особенностей растений.

    Ќе отбрасыва€ пока старого, чисто описательного курса машиностроени€, √ор€чкин с 1896 г. читает курс сельскохоз€йственных машин в ѕетровской сельскохоз€йственной академии (ныне им. “имир€зева) и активно работает над теоретическими основами и конструированием сельскохоз€йственных машин. √ор€чкин создает теорию дл€ сельскохоз€йственного машиностроени€ Ц теорию построени€ плуга. ¬ 1900 г. он печатает научные работы ЂЅороныї, Ђ¬е€лкиї, Ђ—ортировкиї, Ђ∆атвенные машиныї. –аскрыва€ законы механики, на которых основано действие машин, он впервые пытаетс€ теоретически решить, каким требовани€м должно отвечать устройство земледельческой машины. Ётими трудами и ознаменовалось рождение новой науки Ц науки о сельскохоз€йственных машинах, названной √ор€чкиным Ђ«емледельческа€ машинаї; он и заложил также основы общей теории рабочих машин.

    ѕервые годы ’’ в. характеризовались повышенной активностью машиностроителей. ѕо€влением новых типов машин, в особенности транспортных, заставило обратить серьезное внимание на материалы, примен€емые в машиностроении, и на совершенствование расчетных методов теории упругости. —тепан ѕрокофьевич “имошенко (1878Ц1971), бывший первые годы ’’ в. профессором ѕетербургского института инженеров путей сообщени€, решил р€д задач изгиба и кручени€ призматичных стержней. ¬ажное значение в теории упругости получили в это врем€ двухмерна€ и трехмерна€ задачи. ƒл€ решени€ двухмерной задачи √. ¬ . олосов (1877Ц1936) воспользовалс€ аппаратом теории функций комплексного переменного. Ёти идеи были развиты его учеником Ќ. ». ћусхелишвили (1891Ц1976), который изучил концентрацию напр€жений и впервые учел св€зь термических и силовых напр€жений. –ешение трехмерной Ц пространственной задачи было дано —. ѕ. “имошенко, ј. ‘епплем,  . –унге. Ќесколько позже, в конце 20-х годов, ћусхелишвили предложил и в этом случае использовать методы теории функций комплексного переменного.  ак уже отмечалось, к началу ’’ в. относитс€ становление неголономной механики.  ак известно, этим термином √ерц предложил называть системы, движени€ которых подчинено неинтегрированным кинетическим св€з€м, и впервые использовал его в своих Ђќсновани€х механикиї (1894). ¬ 1895 г. —. ј. „аплыгин составил дифференциальные уравнени€ движени€ системы в обобщенных голономных координатах при наличии линейных неголономных св€зей и равного числа циклических координат. ¬ажный вклад в теорию внес профессор  иевского университета ѕетр ¬асильевич ¬оронец (1871Ц1923). ¬первые он зан€лс€ неголономной механикой в 1901 г. ѕозже вывел общие уравнени€ движени€ неголономных систем. ¬ 1909 г. в работе Ђ«адача о движении твердого телаї и в последующих работах ввел условие зависимости силы лишь от положени€ точки от поверхности.

    ¬ тесной св€зи с неголономной механикой находитс€ динамика живых организмов, основополагающие работы которой опубликовал в первом дес€тилетии ’’ в. профессор ≈катеринославского (ƒнепропетровского) горного института ярослав »ванович √рдина (1871Ц1931).

    Ќа стыке многих направлений Ц механики, математики, различных отраслей техники Ц возникла в конце ’≤’ в. теори€ устойчивости. «десь, нар€ду с јнри ѕуанкаре, громадна€ заслуга принадлежит јлександру ћихайловичу Ћ€пунову. ≈го основополагающие научные поиски, и особенно докторска€ диссертаци€ Ђќбща€ задача об устойчивости движени€ї (1892) послужили основой теории.

    ѕериод, охватывающий конец ’≤’ и первые дес€тилети€ ’’ в., оказалс€ чрезвычайно плодотворными в истории развити€ теоретической и прикладной механики. ¬ эти годы были высказаны многие идеи, развитые впоследствии в целые научные направлени€.

    ’арактерным €вл€етс€ повышенный интерес к сравнительно небольшому числу проблем (в 20-е гг. ’’ ст.): аэродинамика, гидродинамика, теории рабочих машин, неголономна€ механика. ќдновременно весьма активно велись чисто математические исследовани€, возникали новые направлени€.

    ќчень важную роль в развитии отечественного математического естествознани€ сыграла московска€ математическа€ школа, основанна€ ј. ƒ. ≈горовым и его учеником Ќ.Ќ.Ћузиным.   этой школе принадлежат такие крупные ученые, как ѕ.—.јлександров, ћ. ј. Ћаврентьев, ј. Ќ.  олмогоров, ». ». ѕривалов, ƒ. ≈. ћень-шов, Ќ.  . Ѕари, ћ. ¬.  елдыш, ¬. ¬. √олубев и др. Ќ. Ќ. Ћузин и его ученики развили р€д важнейших направлений математики и создали математический аппарат дл€ решени€ многих задач теоретической и прикладной механики.

    Ѕольшое внимание обращаетс€ на практические направлени€ науки. ¬ это врем€ наука начала приобретать новые организационные формы: и в системе јкадемии наук, и вне ее организуютс€ научно-исследовательские институты. ¬ 1919 г. на ”краине была создана јкадеми€ наук, втора€ в бывшем ———–, в составе которой был открыт »нститут технической механики.

    ¬ первой половине 20-х годов научно-исследовательские институты математики и механики были открыты в составе Ћенинградского, ћосковского и  азанского университетов. —оздание сети научно-исследовательских учреждений благопри€тно повли€ло на развитие исследований в области механики. ”же в 20-х годах, кроме традиционных школ в Ћенинграде и ћоскве, возникают исследовательские коллективы в  иеве, ’арькове, ƒнепропетровске, “билиси.

    —ледует указать, что в это врем€ развивалась кинематика механизмов в направлении решени€ задач теории пространственных механизмов, значение которых возросло в св€зи со становлением авиационного и сельскохоз€йственного машиностроени€. Ѕурное развитие машиностроени€ в довоенные п€тилетки заставило обратить внимание на создание его теоретических основ. —ложность задач кинематики пространственных механизмов вызвало поиски общей методики решени€. ѕервыми обратились к изучению пространственных механизмов Ќ. ». ћерцалов, ». ». јртоболевский, Ќ. √. Ѕруевич и ¬. ¬. ƒобровольский. ¬ начале 30-х годов начали развивать идеи Ћ. ¬. јссура.

    — по€влением и развитием автомобильного, а затем авиационного транспорта повысилс€ интерес к нефти и ее транспортировке. ¬озникла практическа€ задача движени€ в€зкой жидкости. ¬ бывшем ———– над ее решением работал один из учеников ∆уковского Ц Ћ. —. Ћейбензон, принимавший участие в организации Ѕакинского университета.

    ¬ 20-30-е годы самыми важными задачами в области аэрогидродинамики продолжали оставатьс€ те, что были св€заны с теорией самолета. ¬ эти годы Ќ. ≈.  очин решал задачу об установившемс€ движении круглого в плане крыла в идеальной несжимаемой жидкости, ¬. ¬. √олубев развил теорию машущего крыла, ј. Ќ. ƒорос-ницын решил задачу полета дл€ случа€ стреловидного крыла и крыла, лет€щего со скольжением. »деи Ќ. ¬. ∆уковского и получили дальнейшее развитие в работах ј.».Ќекрасова, ћ. ј. Ћаврентьева, ћ. ¬.  елдыша, Ћ. ». —изова.

    ќгромные преобразовани€, происшедшие в народном хоз€йстве ———– в 30-х годах, не могли не отразитьс€ и на развитии не только механики, но и других инженерных наук. ѕроблемы, которые имели ранее только теоретическое значение, получили важное практическое применение.   ним относилась, в частности, проблема устойчивости. ќна имеет важное значение дл€ самых различных областей науки и техники, имевших дело с системами, состо€ни€ми и процессами. ј.Ќ.Ћ€пунов в монографии Ђќбща€ задача об устойчивости движени€ї (1892) решил эту проблему дл€ систем с конечным числом степеней свободы. Ќ.√.„етаев (1902Ц1959) примен€л теорию Ћ€пунова к проблеме неустойчивости движени€ и решил р€д технических задач, которые относились к устойчивости полета снар€да и устойчивости самолета. ¬ 1936 г. он предложил постулат устойчивости, содержащий требование малых отклонений между теорией и экспериментом. ћетоды Ћ€пунова нашли применение также в учении о колебани€х. ѕовышение рабочих скоростей заставило обратитьс€ к нелинейной теории колебаний.   началу 30-х годов в ———– ею занимались две школы: Ћ. ». ћандельштама, Ќ. ƒ. ѕапалекси и ј. ј. јндропова, которые исходили из нелинейной теории разноколебаний, примен€€ при этом методы Ћ€пунова, и киевские школы ». ћ.  рылова и Ќ. Ќ. Ѕоголюбова, которые развивала асимптотические методы. »сследовани€  рылова и Ѕоголюбова привели к созданию нового научного направлени€, получившего название нелинейной механики. ћетоды нелинейной механики тогда же были применены к решению важнейших задач строительной механики, авиастроени€, машиностроени€, электротехники и радиотехники.

    ¬ это же врем€ одно из первых мест по важности технических решений зан€ли вопросы механики сплошной среды.

    ¬ области теории упругости Ќ.».ћусхелишвили и его ученики исследовали плоскую задачу при помощи методов теории функций комплексного переменного. ¬ середине 30-х годов ’’ в. Ѕ. √. √алеркин (1871Ц1945) построил теорию изгиба пластинок и начал исследовани€ по теории оболочек, которые привели к значительным результатам: он обеспечил большую точность расчетов и распространил теорию на оболочки средней толщины. ѕредложенное им приближонное решение дл€ цилиндрической оболочки дало возможность рассчитывать трубопроводы под произвольной нагрузкой.

    ѕодобные задачи были необходимы дл€ строительной техники. ¬ это же врем€ возникают и комплексные проблемы, относ€щиес€ одновременно к строительной механике, теории упругости и теории устойчивости, например, проблема устойчивости упругих систем, теори€ стержневых систем. ј. Ќ. ƒиннин (1876Ц1950) развил теорию устойчивости элементов сооружений и применил методы теории упругости к решению задач горной механики, в частности, к теории прочности шахтных каналов. ѕ. ‘. ѕаппович (1887Ц1946) решил р€д общих задач теории устойчивости и развил экспериментальные методы изучени€ прочности корабл€. ј. Ќ.  рылов активно занималс€ строительной механикой корабл€. ≈го работа Ђќ расчете балок, лежащих на упругом основанииї (1930) €вилась важным вкладом в строительную механику. ¬ это же врем€ ¬. ћ. ћайзель начал исследовани€ в области термоупругости, которые продолжил ј. ƒ.  оваленко.

    ¬ажным методом исследовани€ напр€жений в машинных детал€х стал оптический метод, который разрабатывали как советские, так и зарубежные (английские, американские) ученые. ≈ще в ’I’ в. начинает оформл€тьс€ новое направление механики Ц теори€ пластичности. ћатематическа€ теори€ пластичности была построена в 1870Ц1871 гг. —ен Ц ¬енаном и ћорисом Ћеви. — середины 30-х годов ’’ в. инициатива в дальнейшем решении ее задач переходит к советским ученым. –€д задач решил —. ј. ’ристиано≠вич. «атем —. Ћ. —оболев, который рассмотрев, в частности, состо€ние переходное от упругого к пластичному. ћатематической теорией пластичности занималс€ и Ћ. —.Ћенбензон.

    ¬о второй половине 30-х годов развиваитс€ исследовани€ по созданию машин автоматического действи€. ¬ —Ўј, √ермании, —оветском —оюзе начинаетс€ интенсивна€ работа над теорией автоматов. ¬ажную роль в этом отношении сыграли труды ».». и —. ». јртоболевских. ¬ Ћенинградском политехническом институте —. ¬. ¬ехирев и Ќ. ».  олчин организовали первую в —оветском —оюзе кафедру теории машин автоматического действи€. ќдним из первых советских ученых, которые работали в этом направлении, был ј. ѕ. ѕавлов. ¬ 1937 г. он опубликовал работу Ђћетодика построени€ механизмов-автоматовї и в дальнейшем неоднократно обращалс€ к этой теме.

    —ледует заметить, что в эти годы началась разработка механики материалов и теории их прочности. Ѕольшие объемы строительных работ, новые отрасли машиностроени€ (авто- и авиастроение и др.) требовали металла более высокого качества.  роме того, новые требовани€ на строительные и машиностроительные материалы определили поиски новых материалов с заданными свойствами.

    ¬озникают и новые методы обработки металлов. ¬ажнейшим из них стала электросварка. ќсновоположником сварки в —оветском —оюзе был выдающийс€ машиностроитель ≈. ј. ѕатон (1870Ц1953). »нтересно, что происхождение сварки св€зано с одной из важнейших отраслей технологии строительных работ Ц скреплением элементов металлических конструкций. ¬ 1929 г. ѕатон организовал при кафедре инженерных сооружений ¬сеукраинской академии наук электросварочную лабораторию со штатом шесть человек. ќдной из первых задач, поставленных и решенных лабораторией было определение надежности и прочности сварных соединений железных конструкций.

    ¬ 1934 г. на базе лаборатории был открыт институт электросварки јЌ ”——–. Ќа прот€жении 30-х годов разработана технологи€ электросварки и решены многие задачи прочности сварных соединений. ¬ 1939Ц1940 гг. ѕатон завершил создание нового метода скоростной автоматической сварки под флюсом, который получил широкое распространение в годы ¬еликой ќтечественной войны.

    ћетод соединени€ элементов металлоконструкций при помощи сварки был лишь одним из практических выходов прикладной механики. 20 Ц 30-е годы принесли много проблем, св€занных с созданием новых конструкций. ¬ строительную практику начал внедр€тьс€ железобетон, по€вились рамные конструкции, элементы которых работают в основном на изгиб. ƒл€ расчета таких конструкций были созданы новые методы, основанные на учении деформации. ≈сли дл€ ’≤’ в. характерной конструкцией мостов были фермы, то в 30-х годах ’’ ст. вновь по€вились арки, а это поставило перед строительной механикой новые задачи.

    ¬ середине 50-х гг. ’’ в. начинаетс€ период современной научно-технической революции. »змен€ютс€ интересы исследователей, работающих в разных направлени€х механики. »нтересы эти в значительной мере обусловленны практическими задачами, поэтому в аналитической механике большой интерес стали про€вл€ть к динамике переменной массы, неголономной механике, теории гироскопов. Ѕольшое распространение получает нелинейна€ механика, зан€вша€ важное место в исследовани€х колебательных процессов; идеи теории колебани€ пересеклись едва ли не во всех направлени€х прикладной механики. ¬се большее значение получают исследовани€ наход€щиес€ на стыке различных направлений механики, а также на стыке механики и математики, геологии, метеорологии, биологии.

    ќдной из характерных особенностей научно-технической революции €вл€етс€ то, что наука становитс€ непосредственной производительной силой: она вызывает к жизни технические решени€, определ€ет по€вление новых отраслей техники, новых видов производства. ¬ ее развитии теперь преобладает интегральный путь, когда новое направление возникает на стыке других, зачастую разнородных.

    Ќапример, в механике применение метода графостатики к решению задач динамики механизмов определило становление кинетостатики и, наоборот, кинематические графоаналитические методы нашли применение в строительной механике. ѕрименение методов гидродинамики к решению задач теории трени€ вызвало к жизни гидродинамическую теорию смазки, по€вились новые направлени€ на стыке теории колебаний со строительной механикой, механикой машин, механикой материалов и т.д. ¬ результате современна€ механика разделилась на много направлений, которые сливаютс€, с одной стороны, с математикой, с другой Ц с различными направлени€ми техники. ≈сть общее между различными направлени€ми механики, свойственное периоду научно-технической революции. Ёто учет реальных условий работы изучаемых объектов, обусловленный ростом рабочих скоростей и параметров. Ќовые отрасли производства, возникающие в св€зи с развитием атомной энергетики, освоением космоса, настройкой машин большей мощности, должны иметь высокую степень надежности, подтвержденную точностью расчетов. —оздание электронных вычислительных машин, позволивших механизировать вычислительные работы, также €вл€етс€ одним из аспектов современной научно-технической революции.

    — середины 50-х годов в механике машин начинаетс€ быстрое развитие экспериментальных и математических методов исследовани€ и как следствие Ц переход к изучению машин в реальных услови€х их работы. ѕо инициативе ». ». јртоболевского в практическом машиностроении с успехом стали примен€ть метод динамики тел переменной массы.

    ћатематические, строительные, горные, полиграфические, текстильные, сельскохоз€йственные и другие машины имеют в своем составе механизмы с переменной массой, частична€ потер€ массы вли€ет на динамику всей системы в целом. ¬се большее значение приобретает синтез механизмов, а задачи синтеза механизмов вплотную св€заны с проблемами теории машин автоматического действи€ и с проблемой создани€ роботов и манипул€торов. “ехнические устройства, предназначенные дл€ воспроизведени€ функций человеческой руки, широко примен€ютс€ в современных производствах: в атомной энергетике, при космических исследовани€х, при исследовании морских глубин, дл€ работы при высоких температурах, в химической промышленности и т.п.

    ¬ 60 Ц 70-х гг. по€вилось много работ в области механики, обусловленные, в первую очередь, потребност€ми техники. Ќо многие исследовани€ определ€лись также и чисто теоретическими интересами, и пересечение их с техническими проблемами €вилось уже вторичным, т.е. наука готовила почву дл€ дальнейшего развити€ техники. Ќапример, современные самолеты Ц результат приложени€ сил едва ли не всех отраслей и направлений механики: строительной, теории упругости и теории прочности, которые должны обеспечить прочность конструкций, нелинейной механики, учитывающей колебательные процессы, теории устойчивости, теории механизмов и многих других, в особенности аэродинамики. ¬ св€зи с повышением скоростей полета и по€влени€ сверхзвуковых самолетов в 60-е гг. были проведены глубокие теоретические и экспериментальные исследовани€ в области сверхзвуковых течений газа. Ѕыли разработаны расчетные методы дл€ гиперзвуковых скоростей, создана теори€ сильного взрыва в поко€щемс€ газе и т.д. ¬ результате возникла теоретическа€ база, облегчивша€ создание новых высокоскоростных самолетов. ¬ 1955 г. советска€ авиационна€ промышленность начала выпускать новые самолеты типа “”Ц104 с двигател€ми турбореактивного типа. ¬ 1957 г. на пассажирской линии был выпущен самолет “”-114, а в 1968 г. Ц “”-154 с трем€ реактивными двигател€ми, рассчитанными на перевозку 164 человек со скоростью до 1000 км/час на рассто€ние до 6000 км. ќдновременно советска€ промышленность начала выпускать и турбовинтовые самолеты. ¬ 1965 г. в ———– был построен самый большой в мире транспортный самолет Ђјнтейї с четырьм€ турбовинтовыми двигател€ми по 15 тыс. л.с. каждый, в 1968 г. Ц первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет “”-144.

    Ќесколько позже подобные самолеты были построены в —Ўј (ЂЅоинг Ц 2707ї); английска€ и французска€ авиапромышленность выпустила совместно самолет Ђ онкордї. Ёти самолеты имеют крейсерскую скорость 2500 Ц 3000 км/час.

    —овременна€ Ќ“– вызвала к жизни много новых технических проблем. »нтересно, что сейчас под обобщающим названием Ђстроительна€ механикаї понимают уже целый р€д самосто€тельных наук и научных направлений. »з строительной механики выделились в отдельные направлени€ строительна€ механика стержневых систем, вис€чих систем, пластин и оболочек. ѕри этом помимо от статических методов расчета строительных конструкций во многих случа€х используютс€ кинематические и динамические методы. «начительное развитие получили исследовани€ в области теории устойчивости конструкций.

    Ќа стыке наук посто€нно по€вл€ютс€ новые направлени€: теори€ атомов, молекул€рна€ теори€, теори€ спектров излучени€, аэродинамика газовых потоков, некоторые направлени€ авиационной техники, электродинамика и другие науки небесных туманностей, небесных тел, космических структур; зарождаетс€ новое научное направление Ц космическа€ аэродинамика. ’’ век расширил диапазон исследований. Ќо как показывает практика, опыт Ц не предел, ибо развитие человеческого знани€ идет по спирали, котора€ уходит в бесконечность. Ќа этом пути вклад отечественных ученых безмерен, многогранен и актуален.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ≈ще в далекой древности на –уси умели делать разнообразные вещи Ц механические устройства, отличающиес€ сложностью, оригинальным решением, что создавало благодатную почву дл€ теоретического обосновани€ и зарождени€ теории машин, механизмов, строительных конструкций.

    ¬ ’VIIЦXVIII вв. по€вл€ютс€ сочинени€ по механике, написанные учеными, разнообразные переводы с латинского, служившие источником знаний дл€ многих поколений механиков. ѕо€вл€ютс€ работы по проблемам трени€, различным проблемам инженерного дела и другие.

    »мена выдающихс€ творцов российской науки и техники стали гордостью всего человечества. ќтечественна€ наука развивалась в общем направлении, дополн€€, а порой и опережа€ мировую науку. — развитием железнодорожного строительства развиваетс€ отечественное мостостроение (ƒ. ∆уравский, Ќ. Ѕелелюб-ский и др.), прочно входит в практику метод подоби€ и многое другое.

    ¬ ’≤’ в. по€вл€ютс€ интересные теории, в том числе теори€ пространственных зубчатых механизмов, теори€ структуры плоских и пространственных механизмов, теори€ автоматического регулировани€, гидродинамическа€ теори€ трени€ и многие другие.

    «начительным вкладом в развитие отечественной инженерной науки €вл€етс€ разработка теоретических основ одного из важнейших производственных процессов Ц процесса резани€, а также практической разработки режимов резани€, создани€ режущего инструмента, в том числе трубчатого вращающегос€ резца.

    ќтечественные ученые проделали большую работу по классификации механизмов и создали действительно научную систематизацию механизмов (Ћ. јссур, ». јртоболевский).

    ¬ отечественном машиностроении велико значение работ ¬. ѕ. √ор€чкина. — его по€влением св€зано рождение новой науки Ц наука о сельскохоз€йственных машинах, которые строились долгое врем€ на одном опыте .

    Ќачало ’’ в. характеризуетс€ по€влением нового типа машин (авто- и авиастроение), что обратило внимание отечественных ученых на материалы, совершенствование расчетных методов теории упругости, использование методов теории функций комплексного переменного, происходит активное становление неголономной механики на стыке многих направлений Ц механики, математики, различных отраслей техники, возникает (конец ’≤’ в.) теори€ устойчивости.

    — началом Ќ“– (50-е годы ’’ ст.) практические задачи поставили на повестку дн€ такие научные направлении, как динамика тела переменной массы, неголономна€ механика, теори€ гороскопов и др. –аспространение получает нелинейна€ механика, в прикладной механике теори€ колебаний занимает передовое место во всех направлени€х. —овременна€ механика раздел€етс€ на множество направлений.

    “ема VII. –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ√ќ ƒ≈Ћј » ѕ–ќ‘≈——»» »Ќ∆≈Ќ≈–ј ¬ –ќ——»» ¬ ’≤’ ¬≈ ≈


    ¬ петровское и послепетровское врем€ инженерна€ професси€ вступает в новую стадию своего развити€ со все возрастающим ускорением. ќднако дл€ огромной –оссии этого было недостаточно.   тому же развитие промышленности отличалось большей неравномерностью. “екстильна€ промышленность развивалась довольно быстро, в отрасл€х т€желой промышленности технический прогресс шел черепашьими шагами.

    ¬ ’≤’ век –оссийска€ импери€ вступила со сложным багажом. —тарые производственные отношени€ пришли в €вное несоответствие с развитием экономики. ѕоражение в крымской войне показало отсталость страны, неумение царизма распор€дитьс€ и мобилизовать экономику на ведение войны, обеспечение армии. ¬се это остро поставило на повестку дн€ необходимость коренных изменений во всех сферах жизни: в экономике, образовании, военном деле, финансах, судовой и городовой системе и др.

    –ассмотрение особенностей развити€ инженерного дела, профессии инженера как одной из основных сторон развити€ промышленного производства составл€ет цель насто€щей лекции.


    1. ¬озрастание потребностей в расширении инженерной де€тельности в –оссии.

    2. ќсобенности формировани€ российского инженерного корпуса.


    ѕерва€ половина ’≤’ века характеризуетс€ тем, что многие отрасли промышленности –оссийской империи находились как бы еще в зачаточном точнее, Ђэмбриональномї, состо€нии или же совсем не прогрессировали, остава€сь на низком технологическом уровне, несмотр€ на то, что в ≈вропе шла техническа€ революци€, были созданы предпосылки дл€ промышленного переворота, продвигались его начальные этапы.

    ”меньшалась дол€ –оссии в мировом производстве чугуна, стали и др. ≈сли в 30-е годы –осси€ выплавл€ла 12 % общей мировой добычи чугуна, то в 1859 г. на ее долю приходилось лишь 4 %. ¬ывоз чугуна за границу также значительно упал Ц с 1795 по 1860 г. он уменьшилс€ в 4,5 раза. Ёто было вызвано Ђизбыткомї правительственной опеки и крепостного труда. ћашины и оруди€ этих производств были такие, как были в обиходе чуть ли не в начале ’VIII столети€.

    –абочие были закреплены за фабрикой, подобно крепостным кресть€нам. Ќикакие льготы не могли заменить основного услови€ промышленного прогресса Ц свободы труда. ¬ таких услови€х потребность в инженерах почти отсутствовала. ќсновным инновационным стимулом в гражданском секторе экономики было так хорошо знакомое нам до недавнего времени директивное давление, рекомендовавшее поощр€ть изобретательство и предпринимательскую активность.

    — целью оживлени€ процесса развити€ промышленности 17 июл€ 1812 г. правительство издало ћанифест о привилеги€х на разные изобретени€ и открыти€ в художествах, в котором вводилс€ новый смысл пон€ти€ Ђпривилеги€ї. ≈сли раньше привилеги€ выдавалась за устройство нового завода или фабрики, то теперь Ц за новое открытие или изобретение. “аким образом, начал функционировать первый стимул творческой инженерной мысли, котора€ теперь могла быть оплачена.

    –еально получить привилегии на изобретение было достаточно сложно. ѕроцесс этот был сопр€жен с преодолением бюрократических преград, а также с недостаточно четкими формулировками документов, в частности, статей ћанифеста. “ак, не было сделано различи€ между открытием, изобретением и усовершенствованием; не определена ответственность за неполное описание изобретени€; выдача привилегий сопр€жена со сложной бумажной процедурой, так что получение ее раст€гивалось не менее чем на полгода.

    Ќа фабриках машинный труд не был господствующей формой труда. ќтстала€ технологи€ и использование подневольного труда посессионных и вотчинных мастеровых сводили функцию технологического контрол€ к минимуму. Ќа многих фабриках инженеров не было вплоть до 1917 года.

    «ато функци€ простого надзора была чрезвычайно развита повсюду, где примен€лось внеэкономическое принуждение. ¬ 1807 г. было прин€то Ђѕоложениеї, которое устанавливало в числе прочих следующие категории мастеровых при заводах: дес€тники (с функци€ми теперешних бригадиров), сотники (Ђблизнецыї наших мастеров) и старшины (что-то вроде начальника цеха).

    Ќабирались эти, говор€ словами ћаркса, Ђунтер-офицеры промышленностиї из самих же Ђнепременных работниковї, т.е. из рабочих. ќсобые квалификационные требовани€ к ним не предъ€вл€лись, кроме, по всей видимости, значительного опыта работы.

    ѕоскольку мы св€зываем по€вление институционализированной профессии с развитием капиталистических форм хоз€йствовани€ и зарождением классов предпринимателей и наемных работников, то дл€ того чтобы хронологически определить момент, с которого начинаетс€ современный инженер, необходимо ответить на вопрос, когда в –оссии завершилс€ переход от ручного труда к машинному, от мануфактуры к фабрике.

    »звестный советский историк академик Ќ. ћ. ƒружинин писал: Ђћашины по€вились на отдельных предпри€ти€х на рубеже XVIII-XIX вв., но в течение первого тридцатилети€ ’≤’ в. распространение машинного оборудовани€ носило спорадический, неустойчивый характер и не могло поколебать господство мелкого производства и крупной мануфактуры. “олько с середины 30-х годов стало наблюдатьс€ одновременное и непрерывное внедрение машин в различные отрасли промышленности, в одних более быстро, в других Ц замедленное и менее эффективноеї1. “акой спорадический характер применени€ машин вплоть до второй половины ’≤’ в. (а в некоторых отрасл€х и позже) определил роль инженеров в системе общественного разделени€ труда, их место в организации производства.  райн€€ неравномерность технического прогресса, быстрыми скачками передвигающегос€ в одних отрасл€х и медленно ползущего в других, создала ситуацию, когда на наиболее современных предпри€ти€х инженерные кадры были многочисленны и неоднородны по своей специализации, в то врем€ как в отсталых отрасл€х экономики Ђоб инженерстве никто толком не зналї.

    ¬ большинстве отраслей крупной промышленности к 80-м гг. был завершен промышленный переворот, переход к фабрике, начавшийс€ еще в 30-40-х гг. Ёто дало значительный толчок промышленному развитию страны. Ѕыстрое развитие получила выплавка чугуна, который называли Ђхлебом промышленностиї. ¬ 1867 г. ”рал дал 11 млн. пудов чугуна, или 65 % его выплавки в стране, а ёг только начинал его выплавку (56 тыс. пудов, или 0,3 %). ”рал сохран€л первенство до 1887 г., когда он выплавл€л 23,8 млн. пудов, или 63,5 %. Ќо ёг развивалс€ быстрее Ц он к этому сроку стал давать чугуна в 74 раза больше (4,2 млн. пудов). ¬ 90-е годы ёг вышел на первое место. ¬ 1887 г. заводы ёга выплавили 46,4 млн. пудов, или в 828 раз больше уровн€ 1867 г. Ёто составило 40,4 % всего чугуна в стране. ”рал в 1897 г. дал 41,2 млн. пудов, или 35,8 %.

    ¬ 1870 г. –осси€ выплавл€ла 2,9 % мирового производства чугуна, а в 1894 г. Ц 5,1 %. «а 10 лет (1886-1896) выплавка чугуна ускорилась (—Ўј сделали подобный шаг за 23 года, јнгли€ Ц за 22, ‘ранци€ Ц за 28 и √ермани€ Ц за 12 лет). —амыми быстрыми темпами в мире развивалась добыча угл€ и нефти. «а 30 лет (1867-1897) добыча угл€ увеличилась в 25 раз (с 28 до 684 млн пудов). ƒобыча нефти в середине 60-х гг. еще почти не была развита (557 тыс. пудов), в 1870 г. она составила 1,7 млн пудов (рост в 3 раза), а в 1895 г. было добыто 384 млн. пудов (рост за 25 лет в 226 раз).

    ѕо темпам развити€ т€желой промышленности –осси€ зан€ла первое место в мире. ¬ысокие темпы объ€сн€лись тем, что развитие капитализма в молодых странах ускор€лось технической помощью и примером старых стран, возможностью использовать иностранные капиталы, технику, технический персонал. Ќо отставание –оссии к 1861 г. было так велико, что догнать к середине 90-х гг. передовые страны она не смогла, несмотр€ на гигантские масштабы.

    «авершение промышленного переворота создало реальные услови€ дл€ индустриализации страны. –осси€ переходила к ней позже других передовых стран. ”же завершилась индустриализаци€ в јнглии, близки были к этому в конце ’≤’ в. √ермани€ и —Ўј.  ак и в других странах, индустриализаци€ началась с легкой промышленности еще в середине ’≤’ в. »з нее средства переливались в т€желые отрасли.

    –ост машиностроени€, усиленный ввоз машин, техническое перевооружение заводов Ц все это потребовало подготовленных кадров. — 1860 по 1896 г. число машиностроительных заводов возросло с 99 до 544 (в 5,5 раза), а число рабочих на них с 11600 до 85445, т.е. в 7,4 раза, что свидетельствует о преобладании крупных заводов в числе вновь возникших. Ѕыли построены такие крупные машиностроительные предпри€ти€, как ќбуховский сталелитейный и пушечный, механический завод Ќобел€ Ц в ѕетрограде, паровозостроительный Ц в  оломне, а через два года - ’арьковский и Ћуганский, пушечный и механический в ѕерми, машиностроительный Ц в ќдессе и др. — 1875 г. по 1892 г. количество паровых двигателей увеличилось в стране вдвое, а их мощность - в 3 раза. ”величилс€ не только ввоз машин, но и инженеров, высококвалифицированных рабочих и даже целых заводов (например, в —Ўј был заказан и перевезен новый трубопрокатный завод).

    ¬ажным показателем развити€ индустриализации (капиталистических отношений) в –оссии €вл€етс€ дол€ свободного труда в структуре рабочей силы промышленности. ѕо данным переписи 1897 г. рабочие промышленности составл€ли 52 % к числу всех зан€тых в этой отрасли экономики, на транспорте и в торговле Ц лишь 29 %, а в сельском хоз€йстве Ц всего 15 %. ќстальные зан€тые Ц это ремесленники, кустари, поденщики. “аким образом, даже в конце ’≤’ в. вольнонаемна€ рабоча€ сила не превышала трети всех зан€тых.  роме того, следует учесть, что статистика того времени, как отмечал академик —. √. —трумилин, Уотносила к числу УфабрикФ и чрезвычайно мелкие на наш современный масштаб, заведени€ вроде кожевенных заводов, которые в 1804 г. составл€ли свыше трети всех учтенных УфабрикФ при среднем числе рабочих на каждом не свыше семиФ1.

    “ак же, как и в других странах ≈вропы, русска€ интеллигенци€ вообще и инженерна€ в частности не прдставл€ла собой самосто€тельного экономического класса, а находилась на службе у господствующего, т.е. буржуазии. ќбщественно-политические взгл€ды инженеров мимикрировали под вли€нием ее непосредственных интересов. «начительное воздействие на характер такой позиции оказывало и социальное происхождение, отличающеес€ некоторыми особыми чертами по сравнению с западноевропейским стандартом, где интеллигенци€ представл€ла собой более зрелую социально-профессиональную группу со значительно большим удельным весом процесса самовоспроизводства. ¬ –оссии же каналы рекрутации были многочисленными, а процент самовоспроизводства не таким значительным, в св€зи с тем, что острый дефицит кадров высококвалифицированных технических специалистов не мог покрыватьс€ не только за счет самовоспроизводства, но также и вследствие сословных ограничений. ќднако процесс демократизации социальной селекции инженеров наталкивалс€ на множество барьеров: существующие традиции воспроизводства социальной структуры, порицавшие переход от одной группы в другую; имущественный ценз в виде платы за обучение в вузах; юридические преимущества при поступлении в вузы лиц двор€нского происхождени€ и пр.

    ќстра€ нехватка инженеров, мешающа€ развитию производительных сил страны, тормоз€ща€ процесс концентрации труда, восполн€лась несколькими способами:

    1) импортом иностранных специалистов, продолжающимс€ вплоть до середины ’≤’ в.;

    2) вынужденным вз€тием фабрикантом на себ€ функций инженера;

    3) слабым контролем за наличием формальных удостоверений квалификации специалиста, что позвол€ло использовать в качестве инженеров и техников лиц, не имеющих специального образовани€. ѕроцент практиков на промышленных предпри€ти€х составл€л в 1885 г. Ц 93, в 1889 Ц 96,8.

    ¬ообще говор€, дол€ практиков (т.е. лиц, не получивших специального образовани€, необходимого дл€ замещени€ данной должности) €вл€етс€ важной характеристикой состо€ни€ профессии, показывающей не только степень закрытости или открытости группы, жесткость регулирующего ее воспроизводство механизма, но и степень институционализации, а также соответстви€ действующей системы образовани€ общественной потребности. ≈сть примеры профессиональных групп, которые традиционно не имеют в своем составе практиков, - это врачи, фармацевты, военные специалисты и др. —трогий контроль за компетенцией своих членов у этих профессий был введен еще в XVII в. “ак, несмотр€ на свободу промыслов и зан€тий, в европейских странах дл€ содержани€ аптеки требовалось особое разрешение властей, которое давалось лишь лицам, прошедшим испытание в фармакологических обществах.

    ѕодобные ограничени€ права заниматьс€ определенным видом труда были установлены в интересах личной и общественной безопасности и утвердились лишь в тех промыслах, где некомпетентность была чревата гибелью человека или государства.

    ѕраво на инженерный труд не подвергалось таким ограничением очень долго Ц вплоть до ’≤’ столети€. Ёто обусловливалось, во-первых, положением инженеров в армии, которое носило не вполне определенный и даже не вполне об€зательный характер. ¬о-вторых, профессиональные институты, регулирующие воспроизводство группы, по€вились не сразу, лишь в ’VIII в., когда инженерные войска получили сколь-нибудь правильную организацию с четко определенным типом карьеры военного инженера.

    ѕоскольку професси€ военного инженера имеет более давнюю историю, чем аналогична€ гражданска€ специальность, то и контроль компетенции в армии соответственно возник раньше. —ледует еще сказать, что кроме того, степень риска в случае исполнительности специалиста во врем€ войны всегда выше, чем в гражданских отрасл€х экономики. ƒобавим, что армии вообще больше присущий дух регламентации и жесткость всей организационной структуры, что даже создавало непреодолимые преп€тстви€ дл€ проникновени€ в группу практиков не имеющих официальных свидетельств об окончании учебных заведений нужного профил€.

    ћассовость группы гражданских инженеров, значительный удельный вес функций простого надсмотра и управлени€, не требующих особой подготовки, быстрые темпы численного роста Ц все это создало предпосылки дл€ открытости профессии, сн€ти€ заслонов на пути дилетантов или опытных практиков.

    ¬ истории развити€ российской промышленности ’≤’ века есть немало примеров плодотворной де€тельности опытных практиков-самоучек и инженеров.   их числу относитс€ де€тельность ѕетра јкиндиновича “итова, ставшего крупным строителем кораблей, управл€ющим и главным инженером верфи, строившим такие известные корабли как корвет Ђ¬ит€зьї и броненосец ЂЌаваринї. —реди них можно назвать и волжского механика ¬. ».  алашникова. ќкончив всего лишь три класса ”гличского уездного училища он сформировалс€ как большой знаток механического дела непосредственно на производстве, достиг выдающихс€ успехов в деле усовершенствовани€ паровых двигателей на волжских пароходах. ¬. ».  алашникову принадлежит около 80 печатных работ, в которых он выступал как выдающийс€ инженер, новатор судостроени€.

    —оциальный состав русских инженеров ’≤’ в. оставалс€ весьма пестрым. ¬ армии значительную часть инженерного корпуса составл€ли дети потомственных двор€н. ¬оенна€ служба и в пореформенные годы по традиции продолжала считатьс€ престижным зан€тием. ќднако система подготовки военных специалистов не обеспечивала достаточного притока лиц двор€нского происхождени€. ѕравительство вынуждено было использовать в качестве посто€нно действующего канала рекрутации образованных унтер-офицеров, влива€ тем самым в р€ды привилегированного, корпоративно замкнутого инженерства свежие струи демократических сословий. ƒальнейша€ демократизаци€ состава инженерного корпуса была св€зана с введением всеобщей воинской повинности в 1874 г., котора€ повлекла за собой изменени€ правил приема в военные училища, куда теперь зачисл€лись лица всех сословий. ”дельный вес двор€н в военно-учебных заведени€х все отчетливее про€вл€л тенденцию к снижению.

    –азвитие капитализма в –оссии, рост промышленности и концентрации труда делали необходимыми значительные увеличени€ численности инженеров и техников, зан€тых в гражданских отрасл€х. ќднако в первой половине ’≤’ в. этот род де€тельности не пользовалс€ особым уважением в высших сослови€х. Ќесмотр€ на все старани€ правительства расширить сеть высших технических учебных заведений, в стране ощущалс€ острый дефицит высококвалифицированных кадров. Ёто вынуждало снижать требовани€ к сословной и национальной принадлежности соискателей на звание инженера. “ак же как и в армии, командный состав промышленности претерпевал демократические изменени€: многие втузы и политехникумы, прежде привилегированные, были объ€влены формально не сословными. Ёто была одна из мер расширени€ количества инженеров в соответствии с растущими потребност€ми развивающейс€ промышленности.

    ƒругой мерой, направленной на удовлетворение все растущей потребности в инженерах, по-прежнему оставалс€ ввоз иностранных специалистов в –оссию. »ностранный капитал оказывал немалое вли€ние на развитие русской промышленности благодар€ политике протекционизма. ¬ 1850 г. в страну было ввезено иностранных машин на 2,3 млн рублей, в 1859 г. он составил уже 11 млн рублей, в 1870 г. - 37,5 млн рублей, в 1880 Ц 67, 3 млн.

    ¬ 1875 г. станочный парк –оссии на 90 % был иностранного происхождени€. “акое положение практически сохранилось вплоть до начала первой мировой войны. ѕричины недостаточного развити€ станкостроени€ в стране крылись в слабой металлургической базе –оссии, отсутствии поощрительных мер развити€ станкостроени€, беспошлинном ввозе станков из-за границы, а также в дефиците инженеров и опытных рабочих-станкостроителей.

    Ёто не значит, что станки в –оссии вовсе не производились. “акие крупные заводы, как  иевский, ћотовилихинский (ѕермь), Ќобел€, братьев Ѕромлей и др., производили станки собственной конструкции: токарные, сверлильные, расточные и строгальные. ¬ конце ’≤’ Ц начала ’’ в. на ’арьковском паровозостроительном заводе были созданы универсальные радиально-сверлильный и долбежно-сверлильно-фрезерный станки оригинальной конструкции.

    ќтсутствие достаточного числа инженерных кадров тормозило развитие станкостроени€. ¬ этом плане интересны следующие данные. ¬ европейской части –оссии в 1885 г. из 20322 заведующих крупными и средними предпри€ти€ми специальное техническое образование имели лишь 3,5 %, в 1890 г. Ц 7 %, в 1895 Ц 8%. ¬ 1890 г. директорами фабрик работали 1724 иностранца, из них 1119 не имели технического образовани€. »звестный экономист ’≤’ века профессор ѕ.  . ’уд€ков в одной из работ приводит такие данные: Ђѕо отношению к машиностроению в 1892 г. распределение заведующих механическими заводами с оборотами более 1000 руб. выражалось следующим числом процентовЕ русских Ц техников 35,1 %, нетехников 43,6 %, иностранцев - техников 12,9 %, нетехников 8,4 %ї. ƒалее делает вывод: Ђƒо тех пор пока промышленность будет в руках нетехников и в особенности иностранцев, самосто€тельного, правильного и прочного развити€ у нее не может бытьї.1

    ќ той же особенности русской промышленности пишет ћ. √орький в очерке о ¬сероссийской выставке 1896 г.: Ђѕрежде всего машинный отдел поражает отсутствием в нем русских фамилий, факт уже не однажды отмеченный печатью. ѕроизводители русских машин и работодатели на поприще этой отрасли русского труда €вл€ютс€ французы, англичане, немцы и затем пол€ки. –усские же фамилии совершенно незаметны в массе таких, как Ћильпоп, Ѕромлен, ѕоле, ќрицнер, √ампер, Ћист, Ѕорман и Ўведе, ѕфор, –еппган и так далееї.2

    “алантливый русский инженер ј. ». ƒельвиг вспоминал: Ђћне приходило в голову, что почти везде начальствующие лица из немцев, а когда изберут русского, то в помощники ему придадут все-таки немцаї.

    ѕромышленность –оссии делилась на два сектора: отечественный и концессионный. ѕредприниматели-иностранцы не брали на свои заводы русских специалистов, не довер€€ их квалификации и стрем€сь сохранить секреты технологии. »нженеры на такие предпри€ти€ выписывались, как правило, из-за границы.

    ƒаже в таком, казалось бы официальном документе, который называлс€ Ђѕроект общего нормального плана промышленного образовани€ в –оссииї, отражена ситуаци€, св€занна€ с засильем иностранных специалистов: ЂЌельз€ не прин€ть в соображение, что у нас и поныне технические специалисты в больших промышленных заведени€х и мастера, заведующие отдельными част€ми производства, большею частью суть иностранцы, которые лишь в самых редких, исключительных ситуаци€х благосклонно относ€тс€ к коренным русским, желающим приобрести в мастерской практические познани€, могущие сделать их способными заменить иностранцевї.1

    Ќаконец, во второй половине ’≤’ в. стремление преодолеть сильную зависимость русской промышленности от иностранных специалистов побудило правительство обратить внимание на развитие в стране системи высшего технического образовани€.

    ќдним из старейших технических учебных заведений –оссии был √орный институт, основанный еще в 1773 г. ≈катериной ≤≤. ¬ 1804 г. он был преобразованный в √орный кадетский корпус. —юда принимались дети горных офицеров и чиновников, знавшие арифметику, чтение, письмо по русскому, немецкому и французскому €зыкам.  роме того, на собственный счет принимались дети двор€н и фабрикантов. ѕомимо общеобразовательных и технических, специальных знаний, корпус давал хорошую светскую подготовку. ¬оспитанники обучались музыке, танцам, фехтованию. ќбучение было военизированным, дисциплина Ц строжайшей.

    √орный кадетский корпус считалс€ одним из наиболее престижных учебных заведений, и, как отмечает ј. Ћоранский, автор исторического очерка √орного института, Ђнаибольша€ часть воспитанников поступала в корпус не с той целью, чтобы окончить полный курс и выйти офицерами по горной части, а главным образом дл€ того, чтобы получить хорошее общее гимназическое образованиеЕ —ловом сказать, √орный корпус оказалс€ наилучшим из петербургских Ђблагородных пансионовї, но как специальное высшее учебное заведение по горной части он мало выдавалс€ї2.

    √орные инженеры были особо привилегированной группой в ’≤’ в. „иновники корпуса горных инженеров представл€ли особую касту и занимали только руковод€щие посты в отрасли. ¬от факт, говор€щий об особом положении горных инженеров: в табеле о рангах Ђгражданские чины вообще уступают место военнымї, которые Ђпо праву чинов военных, имеет старшинство над чиновниками гражданскими или классными одинакового с ними чинаЕ √орные чиновникиЕ уравниваютс€ с чинами военными и пользуютс€ всеми их преимуществамиї. ¬ 1891 г. в –оссии было всего 603 дипломированных горных инженера.

    √орные инженеры в отличие от прочих гражданских чинов носили форму военного покро€. ќни имели особую титалатуру: высший горный чин Ц обер-бергауптман Ц соответствовал 5-му классу (статский советник); берггауптман Ц коллежскому советнику или полковнику; обер-бергмейстер Ц надворному советнику; бергмейстер Ц коллежскому асессору; маркшейдер - титул€рному советнику; шихтмейстер Ц низшим, 13-му или 14-му классу.

    ƒефицит инженерных кадров приводил к жесткой регламентации их распределени€ и использовани€ по окончании высшего учебного заведени€. “ак, если выпускники университетов принимались на гражданскую службу свободно, то выпускники горного института об€зывались отработать по специальности 10 лет, было запрещено перемещать таких специалистов в другое ведомство. «аконом 1833 г. регламентировалась и служебна€ карьера: предписывалось при освобождении вакансий замещать их служащими этого же предпри€ти€, что преп€тствовало текучести кадров и стимулировало хорошую работу инженеров.  роме диплома вуза, подтверждающего профессиональную компетентность, инженеры получали патенты на гражданский чин, если они служили, или ученые степени (кандидат, магистр, доктор).

    «аконом 1857 г. закрепление выпускников втузов за полученной специальностью распростран€лось, кроме института корпуса горных инженеров, еще на р€д учебных заведений: ћосковское дворцовое архитектурное училище, »нститут корпуса путей сообщени€, —троительное училище √лавного управлени€ путей сообщени€ и публичных зданий.

    Ђ¬оспитанники этих заведений получают при выпуске классные чины с об€занностью посв€тить себ€ определенному роду службы совершенно или только на определенное число летї,1 которое дл€ горных инженеров должно быть не менее 10, а дл€ архитекторских помощников (т.е. выпускников архитектурных училищ) Ц не менее четырех.2 “олько по прошествии указанного числа лет инженеры получали аттестат. Ћица, не имеющие аттестатов, допускались к замещению низших должностей по горному делу (т.е. кондукторов, чертежников и пр.) только в том случае, если они выдержат специальный экзамен при »нституте  орпуса горных инженеров.

    ¬ 1857 г. в –оссии действовало шесть втузов: Ќиколаевское главное инженерное училище, ћихайловское артиллеристское училище, ћорской  адетский корпус, »нститут корпуса инженеров путей сообщени€, »нститут корпуса горных инженеров, —троительное училище √лавного управлени€ путей сообщени€ и публичных зданий.

     роме √орного института, привилегированное положение имел также »нститут инженеров путей сообщени€, открытый в —анкт-ѕетербурге в 1810 г. ¬ 1823 г. институт преобразован в военизированное закрытое учебное заведение, а в 1849 г. Ц в  адетский корпус, куда доступ имеют лишь дети потомственных двор€н.

    ¬о второй половине ’≤’ века открываетс€ целый р€д технических вузов в ответ на потребности развивающейс€ промышленности. “ак, открываетс€ ћосковское высшее техническое училище (1868), ѕетербургский технологический институт (1828), “омский университет (1888), “ехнологический институт в ’арькове (1885 г.) и другие. Ёти учебные заведени€ были более демократичными по своему положению и составу.

    ѕетербургский технологический институт в этом списке был показательным. ќн имел два отделени€: механическое и химическое. ќкончившие полный курс с удовлетворительными оценками выпускники получили знание технолога 2-го разр€да и выходили из податного состо€ни€; окончившие Ђ с успехомї Ц технолога 1-го разр€да и звание почетного личного гражданина.   концу ’≤’ в. выпускники технологического института добились права поступать на гражданскую службу, т.е. получать чины не более 10-го класса в зависимости от успеваемости.

    Ќесколько позднее, т.е. в 1906 году, в ѕетербурге открываютс€ женские политехнические курсы. »х открытие €вилось важным событием дл€ развити€ инженерной профессии в –оссии. Ёто было реакцией на растущую нехватку специалистов, с одной стороны, и на всплеск движени€ за эмансипацию женщин Ц с другой. ѕод натиском женского движени€ открывались возможности дл€ участи€ женщин во все новых сферах де€тельности. “ехника, инженерна€ де€тельность были одними из последних бастионов, куда путь женщине оставалс€ закрытым.

    —ледует заметить, что несмотр€ на открытие новых технических вузов, конкурс в них был довольно высоким и колебалс€ от 4,2 человека на место в ѕетербургском политехническом институте до 6,6 человека - в »нституте корпуса инженеров путей сообщени€ и до 5,9 человека - в »нституте корпуса горных инженеров (данные 1894 г.).

    ¬ многомиллионной массе безграмотного населени€ инженеры €вл€ли собой группу, по своему общему культурному уровню намного превосход€щую тех, с кем ей приходилось интенсивно общатьс€, т.е. круг своего ближайшего общени€. ƒипломированные инженеры относились к интеллектуальной элите общества. Ёто были Ђсливкиї интеллигенции. “акому положению способствовал характер технического образовани€ тех лет, которое отличалось универсализмом и отличной общеобразовательной подготовкой.

    ƒоходы инженеров, ставившие их подчас на один уровень с власть имущими, также привлекали к ним взоры простых людей, рабочих, повыша€ престиж профессии в массовом сознании. ‘акты свидетельствуют, что стремление стать инженером (об этом говор€т результаты конкурсов), диктовалось не в последнюю очередь достаточно высоким материальным положением выпускника. Ќапример, управл€ющий рудником или заводом получа€ жалование до 20 тыс. рублей в год и, кроме того, имел казенную квартиру. «арплата инженера такого ранга превышала зарплату рабочего где-то в 100 раз. ќднако управл€ющие составл€ли высший эшелон инженерного корпуса, основна€ масса специалистов имела доходы более скромные. ¬ столицах технический специалист зарабатывал от 175 до 350 рублей в мес€ц (от 2,1 тыс. до 4,2 тыс. рублей в год.)1.

    ¬ романе Ќ. √. √арина-ћихайловского Ђ»нженерыї рассказываетс€ об одном из молодых инженеров, выпускнике вуза. ¬ первый год работы после окончани€ института он зарабатывает 200-300 рублей в мес€ц, т.е. примерно в 10 раз больше рабочего. Ќизшие инженерные должности (например, мастер) оплачивались в 2-2,5 раза больше рабочего.

    ћатериальное положение российских инженеров в конце ’≤’ века было таково, что приближало их по уровню доходов к наиболее обеспеченным сло€м общества, по-видимому, их доходы были самыми большими по сравнению с доходами всех других наемных работников.

    јвторы работ по проблемам истории инженерной де€тельности, становлени€ профессии инженера в –оссии отмечают и многочисленные факты наличи€ дополнительных доходов от профессии, в том числе св€занные с вз€точничеством и воровством казенного имущества. “акие незаконные, но весьма распространенные побочные доходы делали инженерные должности достаточно Ђтеплым местечкомї.

    „тобы подчеркнуть свою исключительность и принадлежность к престижной профессии российские инженеры носили униформу, котора€ отчетливо указывала на военное происхождение профессии. ќбщие черты одежды инженеров - фуражка и мундир. Ќошению униформы в самодержавной –оссии ’≤’ придавалось очень большое значение. ќб этом авторы пишут: ЂЌасаждавшийс€ сверху консерватизм порождал недоверие по всему растущему и новому Ц следовательно, к индивидуальному и своеобычному, Ц создава€ эстетику всеобщего единообрази€, про€вл€ющуюс€ повсеместно и повседневно. ѕервым свидетельством гражданской полноценности каждого был мундир, который полагалось носить всем Ц военным и чиновникам, студентам-землемерам, судь€м и школьникам. Ћишенный мундира, человек переставал быть частью государственной структуры, становилс€ частицей массы, заполнившей ее поры, вызывал по официальной мере недоверие, смешанное с настороженной враждебностьюї.1 ѕомимо униформы, институционализируютс€ даже, служебные награды. “ак, в ”ставе о гражданской службе 1857 г. указывалось: ЂЌаградами считаютс€: 1.„ины; 2. ќрдена; 3.¬ысочайшее благоволение; 4. «вание камергеров и камер-юнкеров ƒвора ≈го »мператорского ¬еличества; 5. јрендные деньги; 6. ѕожалование земель; 7. ѕрибавочное жалование; 8. ѕодарки от имени ≈.».¬.; 9. ≈диновременные денежные выдачи; 10. ѕризнательность начальства, объ€вл€ема€ с ¬ысочайшего соизволени€. Ётот перечень и многое другое говорит о престижности профессии инженеров в обществе. ќна была в ’≤’ веке относительно новой и достаточно редкой (по некоторым данным около 12 тыс. дипломированных заводских инженеров). —ледует сказать, что капиталистическое развитие экономики требовало посто€нного притока технических специалистов, создани€ действенной системы их подготовки. ¬ то же врем€ система технического образовани€ ’≤’ в. отличалась определенной консервативностью и не обеспечивала нужного стране количества инженеров, т.е. професси€ Ђинженерї была не только уникальной, но и дефицитной, несмотр€ на развитие системы образовани€, профессиональных сообществ, клубов, атрибутики и символики.

    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ’≤’ век, особенно его втора€ половина, характеризуетс€ бурным развитием промышленности и ростом темпов железнодорожного строительства, а что дало толчок развитию инженерной профессии, формированию достаточно многочисленной группы заводских инженеров.

    Ќеравномерность технического прогресса в –оссии, когда быстрыми темпами развиваетс€ отдельные отрасли, где концентрировались инженерные кадры, существовали отрасли, развивающиес€ медленно, неравномерно, где €вно недоставало инженеров. »х недостаток восполн€лс€ за счет практиков, процент которых был достаточно высоким. Ёто мешало развитию производств, отраслей и в целом производительных сил.

    ќставл€€ главной рекрутационной массой двор€нство, правительство принимает меры по расширению подготовки инженеров за счет других сословий. ћногие учебные заведени€ станов€тс€ всесословными, претерпевают демократические изменени€, что дает возможность в какой-то мере удовлетвор€ть потребности развивающейс€ промышленности в инженерах.

    ќдной из особенностей решени€ проблемы роста количества инженеров дл€ нужд развивающейс€ промышленности –оссии €вл€етс€ значительный ввоз иностранных специалистов. «асилие этих кадров, особенно в машиностроительной промышленности, потребовало прин€ти€ мер по развитию отечественной системы технического образовани€, закреплению выпускников втузов за полученной специальностью, позднее развитие женского образовани€

      концу ’≤’ века повышаетс€ престиж российских инженеров, по уровню доходов они относ€тс€ к наиболее обеспеченным сло€м общества, складываетс€ система льгот, наград и поощрений, что делает профессию инженера более привлекательной.

    “ема VIII. –ј«¬»“»≈ ’»ћ»„≈— »’ «ЌјЌ»… » “≈’ЌќЋќ√»…, –≈ћ≈—Ћ≈ЌЌќ… » “≈’Ќ»„≈— ќ… ’»ћ»» Ќј –”—» (’ Ц XVII вв.)


    ѕосле крещени€ –уси (988 г.) в  иеве и других центрах нар€ду с греческим духовенством и купцами, по€вилось немало греческих специалистов-ремесленников, в том числе и химиков. ƒревн€€ –усь получила в области химико-практических и части теоретических знаний значительное наследие из ¬изантии. Ќа –усь из ¬изантии пришли и первые рецептурные химические сборники, вли€ние которых хорошо прослеживалось в позднейших русских химико-технических сборниках.  роме того, на –уси с древнейших времен получили довольно широкое распространение сочинени€ на болгарском, сербском и других слав€нских €зыках. —ледует также заметить, что химические знани€ развивались и в самой –уси. “ак, в древнерусских летопис€х, юридических и бытовых литературных пам€тниках встречаютс€ названи€ разнообразных химикатов и имеютс€ указани€ на их применение и способы обработки, встречаютс€ сведени€, дающие некоторое представление об уровне химико-технических знаний у древнерусских химиков-ремеслен≠ников.

    ƒалее рассмотрим проблемы становлени€ химических знаний на –уси, развити€ некоторых технологий, ремесленной и технической химии.


    1. —тановление и развитие химических знаний и ремесел на –уси (’ Ц ’III вв.).

    2. –азвитие технологий, ремесленной и технической химии в –оссии (’VI Ц XVII вв.).


    ћногочисленные факты (летописи, раскопки и др.) свидетельствуют о том, что на –уси существовали разнообразные химические ремесла еще в древности. ¬ частности, среди распространенных на –уси в ’Ц’III вв. химических ремесел упоминаютс€: изготовление земельных и растительных красок, примен€вшихс€ в масл€ной живописи и дл€ окраски тканей, изготовление цветных эмалей, кожевенное производство, изготовление лекарственных и гигиенических препаратов и веществ (мыловарение и др.), обработка поверхностей металлов (особенно воронение стальных изделий) и некоторые другие. —ложились усто€вшиес€, хорошо освоенные технологические процессы получени€ полезных, нужных вещей в хоз€йстве.

    ќсобого упоминани€ заслуживают данные о развитии металлургии в ту эпоху. »з металлов в древней –уси были хорошо известны и широко распространены золото, серебро, железо, медь, олово, свинец, ртуть, сурьма, мышь€к (в виде окислов и сульфидов) и некоторые другие (в виде соединений). »нтересно проследить происхождение древнейших названий металлов на русском и других слав€нских €зыках.

     ак и другие народы древности, слав€не называли металлы по трем главным признакам: некоторые названи€ св€зывались с космическими €влени€ми, другие давались по функциональному признаку, т.е. по признаку применени€ металлов дл€ тех или иных целей, и наконец, отдельные названи€ св€заны с местом добычи металлических руд.

    —лав€но-русские названи€ Ђзолотої и Ђсереброї св€заны с космическими €влени€ми. —лово золото (злато) происходит от слова Ђсолнцеї (sol), серебро (сребро) Ц от названи€ Ђлунного серпаї ѕоследнее название созвучно с ассирийским Ђсарпуї Ц серп, это же слово употребл€лось и дл€ обозначени€ луны. Ќапомним, что в древнем ≈гипте, особенно в эпоху солнца, эти пон€ти€ обозначались так: золото Ц кружок с точкой посередине или кружок с символом луча, а серебро Ц знак луны (лунный серп) и т.д.

    »меютс€ вполне достоверные сведени€ о развитии в древней –уси кустарной металлургии железа, добывавшегос€ почти на всей территории средней –оссии из болотной или озерной руды кричным методом с помощью небольших горнов с дутьем, как и у всех древних народов. ѕолученное таким путем железо перерабатывалось в разнообразные издели€ Ц предметы военного снар€жени€, оружие, сельскохоз€йственные оруди€ и т.д. ƒревнерусским мастерам были известны и способы антикоррозийной обработки поверхности металла Ц воронение (так называвшиес€ харалужные копь€, сулицы и другое оружие, от слов Ђкараї Ц черный и Ђлудаї Ц одежда).

    ќчень мало данных сохранилось о наличии в древней –уси добычи меди, олова, свинца и других металлов. ќднако котельное дело, а также литье и другие способы обработки этих металлов были широко распространены. —винец, в частности, примен€лс€ в виде листового металлов дл€ покрыти€ крыш храмов.  иноварь (серниста€ ртуть) Ц как краска дл€ иконо- и книгописани€.

    ѕомимо металлов, изделий из них и некоторых металлических солей, в древнерусских литературных пам€тниках упоминаетс€ довольно много веществ, в том числе сера (Ђжупелї, Ђсера горюча€ї), известь (от греч.), уксус (иногда Ђоцетї от асе-tum), соль, кислота (кисль), щелок (раствор щелочи, обычно поташа), квасцы и многие другие. Ќачина€ с XVI в., число упоминаемых в литературе веществ все более и более возрастает.

    —реди красок, которые в древности назывались Ђвапыї или Ђшарыї, и примен€лись, в частности, в иконо- и книгописании, а также дл€ крашени€ тканей, на первом месте следует поставить Ђчернилої, т.е. черную краску. ”потребл€лось два рода чернил Ц Ђкопченое чернилої, которое изготовл€ли из копоти, и Ђжелезное чернилої, получавшеес€ из настоев коры различных деревьев (ольхи, дуба и др.) и из чернильных (дубовых) орешков. ¬ настой дл€ получени€ чернила клали куски ржавого железа, позднее Ц железный купорос. Ўироко использовались также и земл€ные краски местного происхождени€ и привозные Ц охра, бакан, синило, белило и другие.

    ќсобого упоминани€ заслуживает ремесленное мастерство украшени€ металлических предметов эмал€ми (финифть), изготовл€вшихс€ на основе окислов олова и свинца. —охранились некоторые образцы украшенных эмал€ми предметов (например, оклад ћстиславова евангели€ ’II в.). ѕроизводилось также стекло, главным образом дл€ украшений. ¬ 1239 г., как отмечают летописные источники, была застеклена церковь св. »оанна в ’олме. ƒревнерусские ремесленники умели варить мыло и изготовл€ли всевозможные косметические средства.

    »з лечебных средств в древней –уси примен€лись в основном лекарственные травы и их настои Ц Ђзель€ї (от древнеслав€нского Ђселої Ц поле). ¬ Ђѕечерском патерикеї рассказываетс€ о де€тельности древнерусских врачей (XIЦXII вв.), среди которых упоминаетс€ приезжий арм€нин.

    Ќесомненно, что на –уси существовали и были широко распространены рецептурные химические сборники византийского и южнослав€нского происхождени€, св€занные, в частности, с иконописанием. ѕравда, до сих пор не удалось обнаружить ни одного такого сборника. ¬еро€тно, это следствие трагических событий, пережитых –усью в ’IIIЦXV вв. Ќо в более поздних сборниках такого типа (XVЦXVI вв.) можно отчетливо проследить византийские вли€ни€ как в названи€х веществ и материалов, так и в указани€х на источники получени€ некоторых веществ, совершенно не характерных дл€ русской флоры и фауны.

    ƒошедшие до нас пам€тники материальной культуры, например, такие, как роспись киевского —офийского собора, образцы красок которые найдены недалеко от ћихайловского монастыр€ в  иеве, относ€щиес€ к XIII столетию, а также многочисленные археологические находки, издели€ из металлов, монеты, иконы, рукописные книги, позвол€ют прийти к определенным выводам о состо€нии практической химии в  иевской –уси до XIII столети€. ¬ этот период –усь по уровню практической химии и развитию химических ремесел мало чем отличалась от «ападной ≈вропы.

    ¬месте с тем значительное количество древнерусских рукописных произведений, химического содержани€ относ€тс€, главным образом, к XVI Ц началу XVIII вв. Ёто прежде всего так называемые Ђиконописные подлинникиї, т.е. руководства дл€ иконописцев, содержащие изображени€ (Ђподлинникиї) св€тых и наставлени€ как их следует писать. ћногие из таких подлинников содержат более или менее обширные приложени€, посв€щенные рецептурам изготовлени€ и применени€ разнообразных красок и вспомогательных материалов (клеев, лаков, олиф, средств обработки поверхности). ¬прочем рецептурные сборники такого рода часто представл€ют собой самосто€тельные произведени€, не св€занные с иконописными подлинниками в точном понимании этого названи€. ¬ них, помимо рецептов, относ€щихс€ к живописи, фигурируют и другие химико-технические рецепты, в частности, рецепты изготовлени€ и применени€ различных химикатов. »звестны и рецептурные сборники чисто химико-технического содержани€, не имеющие отношени€ к иконописанию.

    »меетс€ больша€ группа рукописных материалов по вопросам практической химии, которые представл€ют собой фармацевтические сборники и лечебники, описывающие изготовление и применение всевозможных лекарственных составов, в том числе и €трохимических средств. ѕравда, значительное число таких сборников описывает исключительно растительные лекарственные средства. Ёто так называемые травники или зелейники, прохладные вертограды (Hortus amoenus) и лечебники. Ќо, помимо ботанического описани€ растений, в них много говоритс€ о фармакологии и изготовлении различных выт€жек, настоев, Ђводокї и одновременно описываютс€ иногда интересные приемы химической обработки (мацераци€, дистилл€ци€) растительных материалов. Ќекоторые из сборников представл€ют собой извлечени€ из западноевропейских фармакопей XIVЦXVII вв., перечисленных, например, в известном словаре Ќ. Ћемери.   такого же рода литературе относ€тс€ наставлени€ военно-ветеринарного содержани€.

    »звестно также несколько древнерусских рецептурных сборников Ђполезных хоз€йственных советовї. ¬ них даютс€ наставлени€ по садоводству, скотоводству, изготовлению и консервированию пищевых продуктов, напитков и, вместе с тем, советы по домашнему лечению болезней, применению тех или иных материалов и химикатов дл€ хоз€йственных целей и в домашнем обиходе. “ипичным сборником такого рода может служить приложение к Ђƒомостроюї (XVI в.), особенно главы 65 и 66.

    ќсобую группу сборников составл€ют собрани€ рецептов пиротехнических составов дл€ военных целей, описани€ обработки сырой селитры, изготовлени€ порохов и различных материалов военного значени€. Ќаконец, сохранилось довольно большое количество документов и материалов, например, јптекарского приказа, ќружейной палаты; переписка, касающа€с€ производства поташа, селитры и других материалов, о росписи храмов, литью колоколов и пушек и т.д.

    —тарейшим из сохранившихс€ химических рецептурных сборников (иконописный подлинник) €вл€етс€ сборник Ђ“роице-—ергиевской лаврыї, который датируетс€ серединой XV в. Ётот небольшой по объему сборник содержит несколько рецептов изготовлени€ так называемого, потал€ (под этим названием здесь фигурируют искусственные золотоподобные краски) и способов писани€ золотом и серебром. ¬ сборнике упоминаютс€ металлы Ц золото, серебро медь, железо, ртуть, а также другие разнообразные вещества Ц квасцы, сера горюча€, жженое мыло (щелочь), кисль (кислота, неизвестно кака€), оцет (уксус), киноварь, гематит, медвежь€ желчь, камедь и другие. ќписываютс€ способы золочени€ железа и диспергировани€ металлов (золота, серебра, меди) дл€ получени€ порошков, способы изготовлени€ киновари и писчих чернил из чернильных орешков с добавками различных веществ и т.д.

      XVIЦXVII вв. относитс€ уже несколько дес€тков таких рецептурных сборников Ц приложений к иконописным подлинникам, Ц значительно более пространно излагающих сведени€ о минеральных и растительных красках, способах их приготовлени€ и смешени€, а также о многочисленных вспомогательных дл€ живописи материалах.

    ќписываемые в них краски и другие химикаты дл€ живописи, так же, как и способы их подготовки и применени€, представл€ют интерес как с точки зрени€ технологии, так и истории живописи в древней –уси. ќтметим, что древнерусские живописцы пользовались довольно широким ассортиментом красок. —реди них киноварь, добываемую ремесленниками искусственно из серы и ртути с последующей возгонкой; свинцовый и железный сурик; черлень Ц красную краску, изготовл€вшуюс€ из червеца (Cocuus Ionicus); €рь мед€нку Ц уксуснокислую, а иногда молочнокислую медь (лучшие сорта этой краски были импортными, например, €рь веницейска€). «атем идет празелень, составна€ краска из синих, голубых, зеленых и желтых красок; зелень Ц обычно малахит; лазорь, изготовл€вша€с€ из минералов лазурита; лавра Ц син€€ составна€ краска (позднее Ц берлинска€ лазурь); синь, или синило, Ц растительного происхождени€; голубець Ц составна€ краска из €ри и белил; крутик (вайда) и даже индиг (индиго). ћы не называем здесь обычно земл€ных красок (охры, багреца и др.), примен€вшихс€ с глубокой древности.

    ¬спомогательные материалы дл€ живописи также довольно многочисленны: олифа, скипидар, канифоль, €нтарь, различные древесные смолы, нефть, растительные (камеди) и животные (рыбий клей Ц Ђкарлукї и мездричный) клеи, клейстеры, поверхностноактивные вещества (желчи, €ичный белок), порошки дл€ шлифовки и полировани€ поверхностей и многие другие.

    —реди сборников химико-технических рецептов упом€нем здесь Ђ—казание о вс€ких промыслах и указы об иконном мастерстве и о серебреном рукоделии и иных вещах, смотри сам своими глазами и вразумишь сам себ€ї. –укопись относитс€ к началу XVIII в. ќднако, суд€ по отдельным рецептам, встречающимс€ в более ранних сборниках, а также по многочисленным ошибкам в специальных терминах, этот сборник неоднократно переписывалс€ с более старой оригинальной рукописи или был составлен из р€да рукописей какими-то любител€ми. «десь мы находим много различных рецептов, относ€щихс€ к золотописанию, писанию по железу (травлению), пайке различных металлов, обработке золота и других металлов, плавке стекла, пиротехническим составам и т.д.

    Ѕолее обширен по объему и содержанию рукописный сборник конца XVII в. под заглавием Ђ”казы о разных стать€х, составы в красках, в золоте и в чернилах, и как их составл€ть, и писать по железу, по меди и по бумаге и по стеклу и о других разнообразных вещах, которые можно узнать из этой книгиї. ¬ нем, помимо обычных рецептов изготовлени€ красок дл€ живописи, приемов золотописани€, пайки металлов и т.д., привод€тс€ рецепты крашени€ тканей, получени€ азотной кислоты, варки мыла и его заменителей (Ђварахаї) и множество других. ¬сего в рукописи 258 рецептов. ћатериал сборника дает достаточно €сное представление о приеме ремесленного химического мастерства и об ассортименте имевшихс€ в обиходе ремесленников XVII в. веществ и материалов.

    ќбсто€тельные сведени€ о производстве селитры, пороха и разнообразных пиротехнических составов приведены в Ђ”ставе ратных пушкарских и других делї, написанном, по-видимому, частично на основании иностранных источников ќнисимом ћихайловым по указани€м царей ¬асили€ Ўуйского и ћихаила –оманова в 1607 и 1621 гг. «десь приведены описани€ получени€ селитры из органических отбросов путем их перегнаивани€ в особых €мах; вот почему селитра в древности называлась Ђ€мчугойї. ƒана рецептура разнообразных порохов дл€ пушек, Ђпищалейї (мушкетов), а также взрывчатых и зажигательных составов. ¬ качестве компонентов всех этих составов фигурирует много химикатов, особенно металлических солей и органических соединений.

    ћного разнообразных веществ перечислено также в Ђ“орговой книгеї дл€ русских купцов, выезжавших с товарами за границу.  нига составлена в 1575 г., а пополнена в 1610 г. ¬ списках товаров и цен на них приведены, в частности, квасцы белые; серые (нечистые) купоросы: белый (цинковый), зеленый (железный), синий (медный); нашатырь, мышь€к белый, мышь€к желтый (аурипигмент), сулема (двухлориста€ ртуть), бура, киноварь, ртуть, металлы и другие химикаты.

    ƒревнерусские сочинени€ медицинского характера описывают способы изготовлени€ множества лечебных препаратов: Ђводокї, Ђнастоевї, Ђспусковї (сплавов легкоплавких веществ), Ђмазейї и других лекарственных средств. ƒл€ изготовлени€ лекарств использовались растени€ преимущественно русской флоры. ќписываютс€ лекарственные вещества и натрохимического характера. ¬есьма интересно описание химических операций изготовлени€ лекарств, особенно операций Ђперепускани€ї (дистилл€ции, фильтровани€, сублимации), а также аппаратуры и различных приспособлений, химико-аналитических приемов исследовани€ веществ.

    Ѕольшинство медицинских сочинений известно из списков XVI и XVII вв., но некоторые из них, несомненно, скопированы с более ранних оригиналов (об этом свидетельствуют, в частности, ошибки переписчиков, неспециалистов в области медицины). ѕочти все названи€ лекарственных веществ и растений довольно легко расшифровываютс€.

    ƒополнительным материалом к обширной древнерусской медицинской литературе, характеризующей состо€ние химических знаний, могут служить документы јптекарского приказа и юридические документы ’VII столети€.   их числу относ€тс€, например, архивные документы (остатки, уцелевшие от московских пожаров, особенно пожара 1812 г.) јптекарского приказа.

    Ќа основании беглого обзора некоторых важнейших литературных материалов, несущих сведени€ химического характера XV Ц XVII вв., можно утверждать, что в части практической химии –осси€ в этот период сравнительно мало отставала от «ападной ≈вропы. ќднако тогда она еще не имела своих оригинальных ученых-химиков, не было в ней университетов и специальных химических учебных заведений (за исключением јптекарского приказа, где подготавливались лекари, аптекари и Ђалхимистыї). ¬ этом отношении –осси€ была отсталой страной. ¬есьма немногие русские люди могли получить образование за границей, так как московское правительство и высшее духовенство противодействовали этому; положение изменилось только к концу XVII в. — другой стороны, западные соседи –оссии, опаса€сь ее усилени€, чинили преп€тстви€ поездкам в ћоскву специалистов и ученых, а в эпоху »оанна √розного Ц даже проезду через свои земли специалистов из »талии, √ермании и ‘ранции, направл€вшихс€ в –оссию. Ћишь после начала англо-русской и русско-голландской торговли через јрхангельск и ћурманск (втора€ половина XVI в.) в ћоскве по€вл€ютс€ специалисты из «ападной ≈вропы, работавшие в различных област€х науки и техники, в частности химики. ¬ следующем, XVII веке, число таких специалистов настолько возросло, что в ћоскве уже существовала Ќемецка€ слобода Ц целый район, заселенный иностранцами.

    —ледует заметить, что в отличие от ≈вропы, в –оссии не существовало ни алхимиков, ни алхимических лабораторий. ѕричинами этого €вл€ютс€ не только преследование алхимиков как колдунов и обладателей €довитых веществ и, следовательно, возможных Ђотравителейї царей и бо€р, но прежде всего отсутствие условий дл€ зан€тий алхимией. ƒуховенство и правительственные чиновники зорко следили за тем, чтобы с «апада в ћосковию не проникли какие-либо чуждые православию идеи, или Ђересиї и даже католицизм и его догматика.  роме того, обща€ экономическа€ отсталость и отсутствие интереса и стимулов к решению химико-технических задач исключали по€вление в ћоскве алхимиков из среды русских людей.

    –усские люди восприн€ли от «ападной ≈вропы в первую очередь то, что им казалось наиболее ценным и важным в практическом отношении, то, что было лишено какой бы то ни было фантастической окраски. ¬ этом отношении €трохимические средства лечени€ казались им куда более рациональными, чем тайные средства (arcana), панацеи, учение ¬ан-√ельмонта об јрхее и т.д. ѕоэтому-то в древнерусских лечебниках, нар€ду с Ђгаленикойї фигурируют многочисленные химические лечебные средства Ц препараты ртути, мышь€ка, сурьмы, железа и даже золота. ƒальнейшие успехи химии в –оссии XVIII и особенно XIX столети€ нагл€дно демонстрируют тот факт, что отсутствие у русских химиков глубоко укоренившихс€ на «ападе алхимических традиций благотворно сказалось на их де€тельности, котора€ характерна тесной св€зью с практикой и многими новаторскими иде€ми.

    »звестно, что в истории развити€ химии XVI и XVII вв. называют иногда периодом возникновени€ технической химии. ¬ это врем€ получила значительное развитие металлурги€ (что нашло отражение в трудах ¬. Ѕирунгуччо и јгриколы), ». √лаубер впервые разработал технологию получени€ чистых кислот и некоторых солей, значительно усовершенствованы производства порохов, красителей, керамики, технологи€ крашени€, разработан широкий ассортимент красок и т.д. ќдновременно хими€ прочно срослась с медициной и фармацией. ¬ «ападной ≈вропе возникновение разнообразных химических производств и внедрение химии в различные отрасли промышленности совпали с зарождением капиталистических отношений, с подготовкой буржуазных революций и промышленного переворота XVIII в. ¬озникновение мануфактурной промышленности, в частности, химических производств, наблюдаетс€ и в –оссии, но здесь, в отличие от «ападной ≈вропы, они развиваютс€ в услови€х феодально-крепостнического стро€, в виде Ђкрепостных мануфактурї. — другой стороны, развитие мануфактур задерживалось огромными пространствами –оссии, отсутствием хороших путей сообщени€ (кроме рек) и недостатком квалифицированных специалистов. ¬се это придавало организации русских производств своеобразные черты.

    ¬ эту эпоху особо широкое развитие в –оссии получили ремесленные производства, в том числе и химические. ѕотребление большинства химических материалов было незначительным и вполне покрывалось поставками ремесленников; к тому же некоторые товары Ц металлы, краски и др. Ц импортировались из других стран. “аким образом, дл€ возникновени€ крупных химических производств не существовало условий и стимулов. ќднако процесс быстрого экономического развити€ в XVII в. не мог не отразитьс€ на расширении химической и особенно металлургической промышленности. Ќа –уси издавна в довольно широком масштабе существовали кустарна€ выплавка железа и железообрабатывающа€ промышленность. Ѕольша€ часть железа выплавл€лась в небольших сыродутных горнах с дутьем по кричному способу1. ¬ XVI в. кустарное производство железа расширилось: дл€ его получени€, помимо болотных руд, стали использовать бурые железн€ки и сидериты.  рупные месторождени€ таких руд были найдены в р€де районов страны Ц под ћосквой, вблизи  аширы и “улы, в ѕоволжье, в  арелии, на севере, близ ”стюга, на ”краине. Ќар€ду с сыродутными горнами, стали примен€ть более совершенные Ђдомницыї Ц прообраз современных доменных печей. ”же к концу XVI в. несколько дес€тков таких домниц работало в районах Ќовгорода, ”стюга; в районе ћосквы тульские железоделательные кустарные производства имелись еще в XV в.

    Ѕыстрый рост производства железа был вызван с расширением потребности в железных издели€х, в первую очередь дл€ военных целей. ¬ 1554 г. в ћоскве, например, была отлита чугунна€ пушка весом 1200 пудов (около 20 тонн), в следующем году Ц еще одна, несколько меньша€.

    Ќачало развити€ крупной железорудной промышленности в –оссии относитс€ к XVII в. ¬ 1630 г. иностранцем ј. ¬иниусом был построен большой Ђвододействующийї завод вблизи “улы (√ородищенский завод), имевший 4 доменные печи. ¬ это же врем€ возникли и другие железоделательные заводы вблизи ћосквы. Ќекоторые из них принадлежали Ђближнему бо€ринуї Ѕорису ћорозову Ц родственнику цар€. ћного небольших заводов было построено в северных районах страны по берегам северных притоков ¬олги и в других районах. ≈ще в 1623 г. были обнаружены богатейшие запасы руды на р. Ќице на ”рале. Ќа базе этого рудника построен первый на ”рале Ќицинский завод. ∆елезорудна€ и железообрабатывающа€ промышленность неуклонно развивалась в течение всего XVII, а затем и XVIII столетий, особенно на северо-востоке –оссии и в —ибири а также на ”краине.

    ƒобыча и переработка медных и серебр€ных руд велась на –уси в небольших масштабах издавна; производство медных изделий, котельное и литейное ремесла существовали с древнейших времен. ”же в XIVЦXV вв. русские мастера умели отливать колокола достаточно больших размеров. ¬ ћоскве и в других городах работало множество ремесленников Ц Ђсеребрениковї и Ђмедниковї. ¬ Ќовгороде во второй половине ’VI в. работало 5500 серебреников, медников, секирников, котельщиков. ¬ 1586 г. известный русский мастер јндрей „охов отлил Ђцарь-пушкуї весом 40 тонн, сохранившуюс€ до наших дней.

    ќрганизованные поиски рудных запасов меди и серебра начались в ћосковии еще в XV в. Ўирокий размах они получили в следующем столетии (Ђрудомани€ї), когда началась полукустарна€ разработка отдельных рудников. ¬ XVII в. меднорудна€ промышленность встала на ноги. Ѕыли открыты богатые месторождени€ меди и серебра на ”рале, в ѕриуралье, ќлонецком крае, —ибири. ¬ 1633 г. начал работать ѕыскорский медеплавильный завод, заброшенный через несколько дес€тков лет и вновь открытый в качестве Ђказенногої (государственного) в 1724 г.

    ќднако в XVI и первой половине XVII в. медь в значительных количествах еще ввозилась в –оссию. ≈е расход посто€нно возрастал. ќсобенно много меди шло на литье колоколов и пушек. ¬ 1654 г. в ћоскве, например, был отлит колокол весом 8 тыс. пудов (около 500 тонн).  олокола меньших размеров отливались дес€тками в разных городах еще в XV и XVI столети€х.

    ѕосле окончани€ Ђсмутыї в начале XVII столети€ в ћоскве была реорганизована система Ђприказовї, своего рода Ђминистерствї, ведавших различными област€ми политической и хоз€йственной жизни. ј 1613 г. были учреждены приказы, в частности, по горнозаводским промыслам и переработке металлов. ќтливкой пушек и €дер ведал ќружейный, а в дальнейшем ѕушечный приказ, в ведении которого находились ќружейна€ палата и ѕушечный двор (на берегу реки Ќеглинной, недалеко от центра ћосквы). ¬ 1668 г. был учрежден √ранатный приказ с большим штатом специалистов Ц металлургов и мастеров по обработке металлов. ¬ числе специалистов имелс€ и химик (Ђалхимистї). ѕроизводством золотых и серебр€ных предметов с 1613 г. ведал —еребр€ный приказ, под управлением которого находились —еребр€на€, «олота€ и –удознатна€ палаты, последн€€ представл€ла собой первую государственную пробирную лабораторию.

    »з собственно химических производств, возникших в этот период, следует упом€нуть селитроварение. —елитра добывалась в XV и XVI вв. кустарным способом. ¬ начале лета соскребывалс€ налет соли, образующийс€ на сырых стенах каменных зданий. Ђ—ольї, содержаща€ селитру (аммиачную), подвергалась Ђваркеї, т.е. растворению в воде, выпариванию и кристаллизации. ƒл€ получени€ чистой селитры (Ђлитрованнойї) кристаллизацию производили несколько раз, добавл€€ поташ или золу. — XV в. дл€ добычи селитры начали устраивать особые Ђселитр€ницыї Ц €мы или канавы, заполн€вшиес€ органическими отбросами. √ниение отбросов при определенном режиме приводило к образованию аммиачной селитры, котора€ затем выщелачивалась водой и подвергалась варке. ѕолученна€ таким путем сыра€ селитра называлась Ђ€мчугойї, т.е. продуктом, полученным из €м. ќдно врем€ ћосковское правительство ввело в некоторых волост€х страны натуральный налог на €мчугу.

    ƒо XVI в. вс€ сера дл€ изготовлени€ пороха ввозилась из «ападной ≈вропы через Ќовгород. Ќо русские мастера умели добывать ее путем обжига колчедана в кучах.  олчедан собирали по берегам рек, особенно левых притоков ¬олги, в виде больших кусков в наносных породах. ѕри обжиге колчедана часть серы возгон€лась и улавливалась в камерах, заполненных хворостом.

    ѕорох и различные пиротехнические составы производились в описываемый период в больших количествах. ѕушкарский приказ имел в своем распор€жении пороховые или Ђзелейныеї мельницы и склады селитры, серы, готового пороха. ¬ XVII в. ћосковское правительство не ограничивалось производством селитры и пороха на казенных заводах и Ђмельницахї, а имело и частные подр€ды на их поставку. “ак в 1651 г. группе иностранных специалистов (пороховых мастеров) был сдан подр€д на поставку в течение п€ти лет 10 тыс. пудов пороха. —елитра дл€ изготовлени€ пороха выдавалась мастерам из казенных складов. ƒл€ изготовлени€ пиротехнических составов (Ђстрелї), кроме основных компонентов пороха, употребл€лись самые различные продукты Ц растительные масла, древесна€ смола, терпентин, канифоль, квасцы, ртуть, мышь€к и другие.

    »з других химических производств широкое развитие получили поташное и Ђвайдашноеї производства. —ырьем дл€ изготовлени€ этих продуктов служила древесна€ зола, дл€ получени€ которой сжигались леса. ѕроизводство поташа было сезонным и велось на так называемых Ђмайданахї Ц временных заводах, устраиваемых в лесах. ¬ XVII в. поташ особенно высокой чистоты изготовл€лс€ на майданах в вотчинах Ѕ. ». ћорозова Ц ближнего бо€рина и сво€ка цар€ јлексе€ ћихайловича, Ц расположенных на территории современной Ќижне-Ќовгородской области. ѕроизводство велось в широком масштабе (крепостна€ мануфактура), получаемый продукт вывозили за границу через јрхангельский порт. √лавным потребителем русского поташа была јнгли€. ¬ 1667 г. одни только —ергачевские майданы дали дл€ вывоза 23389 пудов поташа.

    ¬нутри страны поташ использовали дл€ получени€ мыла, производство которого процветало в р€де районов. ќсобенно славилось  остромское мыло. »нтересно отметить, что уже тогда, несмотр€ на обилие жира и широкое развитие мыловарени€, примен€ли заменители мыла (Ђварахаї), изготовл€вшиес€ из соли, золы и других материалов.

     устарное стекольное производство существовало на –уси, по-видимому, с глубокой древности.  устарным путем делали лишь украшени€ (бусы). ќконное стекло и стекл€нна€ посуда ввозилась до XVI в. ¬ ћоскве (XVI в.) только немногие здани€ были остеклены; большей частью вместо стекла примен€лась слюда. ¬ 1635 г. ј.  ойет создал первый стекольный завод в ƒмитровском уезде, а во второй половине XVII в. близ ћосквы существовало уже несколько стекольных заводов. Ќаследники ј.  ойета поставл€ли со своего завода јптекарскому приказу значительное количество разнообразной стекл€нной посуды Ц Ђскл€ницї, Ђсулейї, Ђстопї, Ђреципиентовї, Ђретортї, Ђколбї, Ђалембиковї и т.д.

    ЂЅумажные мельницыї были заведены в –оссии еще в ’VI в. ѕерва€ из них возникла около 1564 г. ¬ XVII в. вблизи ћосквы уже работало несколько бумажных мельниц. ¬прочем значительное количество высокосортной бумаги ввозилось в –оссию из других стран.

    ¬ русских ремесленных производствах с древнейших времен примен€лись различные минеральные и органические вещества, которые добывались на месте или вырабатывались ремесленниками дл€ собственных нужд.   их числу относ€тс€: квасцы (белые и серые), купоросы (белый, зеленый, синий), нашатырь, мышь€к (белый и желтый), сулема, бура, сурьма, ртуть, киноварь, сурик (свинцовый и железный), охра и многие другие. »з органических веществ примен€лись уксус, водка, двойна€ водка, скипидар, терпентин, черна€ нефть, разнообразные клеи, олифы и другие вещества животного и растительного происхождени€.  ак видно из Ђ“орговой книгиї, некоторые из перечисленных продуктов покупались за границей.

    „то касаетс€ красителей, то многие из них также изготовливались самими ремесленниками-живописцами.  ак уже указывалось, иконописные подлинники и рецептурные сборники содержат множество рецептов изготовлени€ красок из окрашенных глин, соков растений и минеральных веществ. Ўирокой гаммы цветов добивались смешением небольшого числа основных красок. Ќекоторые краски высшего качества ввозились из-за рубежа, как показывают их названи€, например Ђ€рь веницейска€ї. ¬прочем, в Ђ“орговой книгеї о красках как особых товарах, в сущности, не упоминаетс€; возможно, что названи€ красок с прибавлением Ђвеницейскийї, Ђцареградскийї, Ђтурскийї, Ђнемецкийї и т.д. просто означает сорт красок или способы их изготовлени€.

    ¬ некоторых случа€х русские ремесленники-живописцы про€вл€ли большую изобретательность в замене дефицитных красок продуктами собственного изготовлени€. Ќапример, в ћосковии в XVЦXVI вв. было иногда трудно достать винный уксус дл€ изготовлени€ €ри-мед€нки (уксуснокислой меди, или €ри веницейской). –усские матера часто замен€ли ее молочнокислой медью, которую получали выдержива€ листовую красную медь в кислом молоке или в продуктах молочнокислого брожени€. —охранилось много рецептов изготовлени€ этой зеленой краски.

    Ѕольшой практический интерес представл€ет изучение старинных вспомогательных веществ: поверхностноактивных (желчь щучь€, бычь€ и др.), кле€щих (рыбий клей, растительные клеи, €ичный белок) и др. ћного внимани€ удел€лось древнерусскими живописцами-ремесленниками изготовлению олифы; в рецептурных сборниках привод€тс€ дес€тки рецептов варки олиф с добавлением смол, скипидара и €нтар€.

    ѕромышленного изготовлени€ красок, даже самых ходовых, в –оссии, по-видимому, не существовало вплоть до второй половины XVII в. Ќо кустарные производства и изготовление их самими живописцами широко практиковалось. ¬ конце XVII в. возникли мелкие заводы, например, в ярославле и  ашире, где изготавливались свинцовые белила.

    ѕотребности растущей мануфактурной промышленности, в частности, металлургических производств, а также поиски полезных ископаемых, предпринимавшиес€ ћосковским правительством с конца XVI в., естественно, вызвали необходимость в организации пробирного дела и химико-аналитических исследований вообще. “акого рода исследовани€ на первых порах производились самими рудоискател€ми и металлургами. ќднако уже в XVI и XVII вв. образцы руд, в котор≥х предполагалось содержание серебра, золота или других металлов, стали отправл€ть в ћосковские приказы, где работали соответствующие специалисты.

    »звестно, что больша€ часть специалистов-химиков была сосредоточена в јптекарском приказе и его учреждени€х. ќтдельные документы, уцелевшие от московских пожаров, дают достаточно отчетливое представление о де€тельности служащих јптекарского приказа Ц аптекарей, алхимистов и дистилл€торов (водочников). »нтересно, что должности алхимистов и их помощников Ц дистилл€торов и учеников алхимистского дела Ц никогда не оставались свободными в течение большей части XVII в. ¬ об€занности служащих јптекарского приказа входило изготовление дл€ царской аптеки и воинских частей всевозможных лекарственных средств Ц сахаров, сиропов, эликсиров, композитов, водок, спиртов, масел, пилюль, экстрактов, пластырей, мазей, спусков, малханов и т.д. Ќередко аптекари и алхимисты привлекались к химико-аналитическим определени€м, особенно при судебно-медицинских экспертизах. ќсобенно много получали водок Ц спиртовых и водных растительных экстратов, продуктов дистилл€ции спирто-водных растворов с корень€ми, настоев. —охранилось множество рецептов и даже сборников рецептов изготовлени€ разнообразных водок. ќ масштабах их производства можно судить по расходу вина, т.е. спирто-водного раствора 40Ц50∞ крепости; в XVII в. јптекарский приказ ежегодно расходовал свыше 5 тыс. ведер вина (около 60 тыс. литров) только на дистилл€цию водок.

    ¬ рецептурных сборниках и других документах часто упоминаетс€ химическа€ операци€ Ђперепускани€ї (буквально Ц перемещение вещества из одного сосуда в другой), под которой подразумевались различные способы обработки веществ: дистилл€ци€, сублимаци€, кристаллизаци€, фильтрование и другие. ќсобенно широко примен€лась дистилл€ци€ как в больших кубках, так и в лабораторных алембиках.

    ятрохимическое направление медицины в –оссии XVII в. требовало от аптекарей и алхимистов јптекарского приказа знаний в области химии и токсикологии сильнодействующих химических средств, примен€вшихс€, в частности, дл€ лечени€ сифилиса и других т€желых заболеваний. ¬ лечебниках и рецептурных сборниках среди таких средств часто упоминаютс€ ртуть, €рь-мед€нка, сулема, медный и железный купоросы, квасцы, сурьма. Ўирокого знани€ Ђхимического искусстваї требовало и приготовление разнообразных форм Ђгаленовыхї препаратов. ƒл€ изготовлени€ всех этих лекарственных смесей примен€лось не менее 2 тыс. растений русской, западноевропейской и тропической флоры. ѕоэтому многие рецепты представл€ют большой интерес с историко-химической точки зрени€.

    ƒл€ характеристики приемов химико-аналитической оценки некоторых лекарственных средств приведем описание способа испытани€ редкого и высокоценного лекарства Ц Ђрогов инрогаї, пользовавшегос€ в качестве универсального средства громкой славой во всей ≈вропе. ѕод инрогом (единорогом) подразумевалось какое-то южное животное Ц веро€тно, горный козел.  упцы, привозившие в ћоскву такие рога, требовали за них огромную цену Ц до 5 тыс. рублей за один рог (около 25 тыс. рублей в современной валюте). ≈стественно, что только царь мог позволить себе приобрести такой рог. ѕри покупке рога специалисты јптекарского приказа должны были испытать его Ђдейственностьї. —пособ испытани€ не лишен остроуми€. ¬ широкий таз наливали воду и на ее поверхность помещали маленькую металлическую лодочку. «атем в воду погружали рог толстым концом вниз. ≈сли при этом лодочка тотчас же отплывала от места погружени€ рога, он считалс€ качественным, если же оставалась неподвижной Ц рог браковалс€. —овременному химику €сно, что подобное испытание основано на €влении быстрого образовани€ на поверхности воды тонкого сло€ поверхностноактивного вещества, содержащегос€ в роге, и распространени€ этого сло€ по всей поверхности воды.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ћногочисленные документы свидетельствуют, что в ƒревней –уси (XЦXIII вв.) имелось химическое ремесло Ц привод€тс€ названи€ разнообразных химикатов, что позвол€ет за€вить о том, что по уровню практической химии и развитию химических ремесел –усь мало чем отличалась от «ападной ≈вропы.

    “атаро-монгольское нашествие (XIIIЦXV вв.) т€желым бременем легло на плечи народа и в значительной степени заморозило экономическое развитие русских земель, но не остановило движение вперед, не ликвидировало ремесла, в том числе и химические, а напротив, использовало их в своих интересах.

    ¬ XVI и особенно в XVII ст. –осси€ довольно быстро становилась на путь экономического прогресса, отразившегос€ и на развитии химических ремесел и химических производств. ќтдельные русские самоучки-самородки, преодолева€ огромные трудности, овладевали техникой химических производств и ремесел и умели обрабатывать разнообразные вещества на уровне достижений науки того времени. –осси€ оказалась в состо€нии создать исключительно благопри€тные услови€ дл€ де€тельности ученых ƒ. Ѕернулли, ј. Ёйлера, ћ. Ћомоносова, √. –ихмана и многих других. Ѕлагодар€ их работам ѕетербургска€ јкадеми€ наук с первых лет своего существовани€ (1725) приобрела громкую и почетную известность во всем ученом мире. ¬ сороковых годах XVIII в. ћ. ¬. Ћомоносов положил начало славному пути развити€ химических наук.

    “ема IX: ‘ќ–ћ»–ќ¬јЌ»≈ Ќј”„Ќќ-“≈’Ќ»„≈— ќ… »Ќ“≈ЋЋ»√≈Ќ÷»» ¬ Ѕџ¬Ў≈ћ ———–, ќ—ќЅ≈Ќќ—“» Ё“ќ√ќ ѕ–ќ÷≈——ј


    ќтечественна€ инженерна€ интеллигенци€ в ’’ в. прошла сложный путь становлени€ и развити€. Ѕуржуазные Ђспецыї после ќкт€бр€ и в 1920-е гг, Ђтехнариї 1980-х годов и многое другое было на этом пути, были взлеты и падени€. »нженеры пользовались большим спросом и их професси€ считалась престижной в годы индустриализации и ¬еликой ќтечественной войны. ќни тер€ли свой авторитет и вли€ние в обществе в первые послереволюционные годы и в эпоху засто€, что обуславливало падение престижа их профессии, а это в свою очередь вызывало снижение темпов научно-технического прогресса, уровн€ отечественных конструкторских и технологических разработок, надежности техники, что в конечном счете приводило к отставанию ———– в наукоемких отрасл€х экономики и других област€х инженерной де€тельности.

    ¬ лекции поставлена задача проанализировать положение, которое занимали инженеры в советском обществе в разные периоды его истории, а также вы€вить причины, приводившие к снижению престижа профессии на довольно длительное врем€.


    1. »зменение положени€ инженерно-технической интеллигенции после ќкт€брьской революции.

    2. ‘ормирование нового инженерного корпуса и его особенности.


    ќкт€брьска€ революци€ 1917 года привела к кардинальным изменени€м в обществе, смене приоритетов многих направлений жизни и де€тельности людей, изменению их места и роли в государственной системе.

    ¬ результате революции был сломан хоз€йственный уклад старой –оссии. Ётот процесс был предопределен империалистической и гражданской войнами, которые довели экономику страны до глубокой разрухи. –езкий упадок производства наблюдалс€ во многих отрасл€х: в сельском хоз€йстве и промышленности, на транспорте и др. ¬следствие этого прогрессировали безработица, обнищание масс. — прекращением работы многих заводов и фабрик значительна€ часть инженеров оказалась не у дел. Ќаиболее обеспеченные специалисты покинули страну; некоторые примкнули к р€дам контрреволюционероы и борцов против —оветской власти.

    ¬ тот день 7 но€бр€ 1917 года инженеры были низвергнуты: из уважаемой, авторитетной группы профессионалов они превратились в буржуазных специалистов (бурспецов) Ц Ђчуждых делу революции личностей, вредителей, враговї. «десь сказалось и давнее их отчуждение от рабочего класса, даже враждебность, котора€ кстати была обоюднаой. “ака€ взаимна€ враждебность, рабочего к инженеру €рко про€вилась сразу же после революции: рабочие вынос€т вотум недовери€ старым специалистам, подвергают их политическому остракизму, нередки физические расправы с теми, кто был близок к владельцам предпри€тий, рь€но защищали их интересы.

    «амена политики Ђвоенного коммунизмаї новой экономической политикой, основы которой были разработаны ¬. ». Ћениным еще в 1918 г., (т.е. к нормальной хоз€йственной политике в переходную эпоху от капитализма к социализму, где без специалистов невозможно обойтись) поставила на повестку дн€ вопрос привлечени€ на свою сторону старых специалистов и преодолении к ним недовери€ народных масс. ѕервые жесткие директивные меры трудовой мобилизации вызвали у бурспецов реакцию протеста, саботаж решений руководства страны и проводимой ими политики. ¬ частности, в штыки был восприн€т декрет о рабочем контроле, лишающий полноты власти не только фабрикантов и заводчиков, но и управл€ющих, инженеров.

    ¬ 1918 г. были национализированы крупнейшие промышленные предпри€ти€, а весь технический и административный аппарат объ€влен на службе у молодой республики.   саботажникам примен€лись суровые меры принуждени€. ¬ то же врем€ велась значительна€ разъ€снительна€ работа среди технической интеллигенции, что дало возможность привлечь часть образованных людей на сторону труд€щихс€. ”же в 1919 г. был сделан вывод, что период резкой борьбы со старыми специалистами, вызванной их саботажем, закончилс€.

    ƒл€ привлечени€ старых специалистов, примен€лись не только силовые приемы но и повышалась материальна€ заинтересованность инженеров в активном труде на благо нового общества.

    √осударственна€ политика относительно использовани€ бурспецов таким образом, сводилась к следующим основным направлени€м:

    1) беспощадное подавление контрреволюционных поползновений;

    2) бережное отношение к тем, кто работает добросовестно;

    3) воспитание у рабочих терпимого отношени€ к специалистам и преодоление Ђневежественного самомнени€ї, что построить социализм можно, не учась у них.

    —тало также €сно, что только внеэкономическим принуждением необходимых результатов не добитьс€. Ќесмотр€ на разруху, голод специалисты перевод€тс€ на особое положение, ввод€тс€ пайки Ц Ђпростойї, Ђусиленныйї, Ђакадемическийї.  рупные ученые и инженеры освобождаютс€ от вс€кого рода общественных повинностей. ”лучшаютс€ их жизненные услови€.  онечно, не следует забывать об ограниченных возможност€х государства в решении проблемы жиль€ и повышени€ заработной платы.

    “ак, в работе Ќ. √умилевского ЂЅюджет служащих в 1922-1926 гг.ї, изданной в 1928 г. в ћоскве, сообщалось, что бюджет совработников был прив€зан к тому минимуму, за пределами которого начинаетс€ голод. »сточники тех же лет отмечали, что среднедушевой доход в семье служащего к началу 1923 г. составл€л 10,4 руб., кроме того, он получал натурой продуктов на 3 руб. ¬ ћоскве 90 % служащих (в том числе инженеров) жили в коммунальных квартирах, а 2 % из них имели лишь угол, т.е. часть комнаты. — развитием ЌЁѕа материальное положение инженеров стало постепенно улучшатьс€. —ократилась безработица. “олько в течение 1923 г. зарплата специалистов возросла на 52 % (хот€ рост цен на продукты питани€ Ђсъелї значительную часть этой прибавки). Ќо и этих денег едва хватало на удовлетворение даже самых элементарных потребностей.

    ≈ще об одной детали облика инженера тех лет следует сказать особо. »змен€етс€ внешний вид инженеров. –аньше блест€ща€ форма выдел€ла специалистов из рабочей массы, подчеркивала его профессиональную принадлежность, теперь инженеры стрем€тсь не выдел€тьс€ из массы труд€щихс€, мимикрировать под рабочего. ¬оенизированный мундир смен€етс€ косовороткой с легкими брюками, фуражка с гербом Ц кепкой. » только в предвоенные годы с возрастанием престижа профессии делаетс€ попытка возрождени€ униформы в некоторых отрасл€х хоз€йства (горное дело, св€зь, транспорт и т.д.).

    Ќа снижение престижа инженера в те годы существенной вли€ли в литераторы, создава€ отрицательные образы разжига€ непри€знь к специалистам. ѕосле 1924 г. эта непри€знь была возведена в ранг государственной. ¬ публицистике по€вилс€ даже такой термин, как Ђспецеедствої Ц отношение к специалистам-инженерам. Ђ»нженерї и Ђвредительї стали почти синонимами. ќ престиже профессии в таких услови€х говорить весьма трудно.

    Ѕолее того в то врем€ издавались журналы Ђ»нженерный работникї, Ђ»нженерный трудї1, практически в каждом номере которых были такие заметки: под следствием наход€тс€ столько-то инженерно-технических работников, нарушающих правила техники безопасности, халатно исполн€ющих свои об€занности, а также помещалась подробна€ информаци€ о ЂЎахтинском делеї, Ђпроцессе ѕромпартииї и др.

    ѕодобное отношение к инженеру-специалисту привело к тому, что от всеми уважаемого инженера конца ’≤’ Ц начала ’’ вв. через 10-15 лет не осталось и следа. Ќа смену пришел новый исторический тип Ц Ђослабленный страхом инженерї.

    —ледует заметить, что гонени€ на специалистов были следствием общей политики, проводимой ». —талиным, котора€ основывалась на тезисе обострени€ классовой борьбы при социализме. ѕоиск врагов по своему размаху приобретает зловещий характер. —пецеедство лишь формально квалифицируемое как негативное €вление, на деле же обвинение во вредительстве, как демоклов меч, висело над каждым инженером. »мелась также обща€ партийна€ установка (1928 г.) оказать Ђдолжный отпорї саботажным элементам из буржуазных специалистов, усилить контроль за их де€тельностью. –езко критикуютс€ хоз€йственники-коммунисты, Ђслепо довер€ющиеї бурспецам.  оллективы предпри€тий призываютс€ к бдительности, к необходимости Ђбеспощадно каратьї1.

    ¬ 1931 г. ». —талин формирует свое Ђвидениеї политической позиции бурспецов: Ђќдни вредили, другие покрывали вредителей, третьи умывали руки и соблюдали нейтралитет, четвертые колебались между —оветской властью и вредител€миї. » далее: Ђ¬редители у нас есть и будут, пока есть у нас классы, пока имеетс€ капиталистическое окружениеї2. Ётот тезис привел к тому, что на инженеров старой школы была возложена ответственность за все экономические, хоз€йственные неудачи. ¬ технической неполадке видили политическую неблагонадежность, в аварии Ц измену делу социализма.

    ѕолитика спецеедства нашла поддержку не только у отсталой и наимение образованной части рабочего класса, но и в кругах руководителей-выдвиженцев, состо€вших на 2/3 из рабочих и на 1/3 из кресть€н.  онфликт между специалистами и руководител€ми новой формации был заложен в саму структуру управлени€ промышленностью. Ќа ≤’ съезде – ѕ(б) была предложена дуалистическа€3 форма управлени€ заводами и фабриками: директору-администратору из рабочих в помощь придавалс€ Ђинженер-специалист в качестве фактического руководител€ предпри€ти€ї. ћыслилось, что разделение власти в промышленности на техническую и политическую в то врем€ было мерой необходимой. ќт того, как будет развиватьс€ экономика молодого государства, зависело его будущее, следовательно, у рул€ должны были сто€ть преданные делу революции люди. ј среди инженеров их было мало. Ќо руководство промышленностью не могло быть эффективным без знани€ производства. –абочие-выдвиженцы не обладали такими знани€ми.

    “аким образом, аль€нс комиссаров со специалистами был неизбежен, но он нес в себе не только технологический, но и социальный конфликт. Ђ расный директорї должен был управл€ть, но не знал Ц чем и не знал Ц как. —пец все это знал, но не допускалс€ к прин€тию решений, так как посто€нно находилс€ под подозрением.

     аждый управленческий выбор €вл€лс€ результатом балансировани€ между компетентностью и революционным энтузиазмом. «ачастую, как это не парадоксально, предпочтение отдавалось второму. ѕризывы к бдительности, невежество, страх перед инженерным заговором давили на управленцев-выдвиженцев. Ђ расный директорї в беседе с Ђтехническимї ощущал себ€ человеком, попавшим в чужую страну и не знакомый с ее €зыком. «а всем не€сным виделась угроза, ведь люди не люб€т того, чего не знают, да и тех, кто знает больше их самих. »ногда подозрительность к де€тельности спецов доходила до абсурда, Ђпородивї презрение к очкам, галстуку, шл€пе. ќбнаружение эрудиции Ц по этой логике Ц расценивалось как умничанье, а атрибуты профессионализма были превращены в символы контрреволюции и саботажа. ƒвойственна€ мисси€ технической интеллигенции, котора€ в одно и тоже врем€ должна была руководить гегемоном, с одной стороны, а с другой Ц подвергатьс€ его воспитательному воздействию, чрезвычайно осложн€ла ассимил€цию старых специалистов в новую структуру общества.

    ѕостепенно иде€ управлени€ промышленностью дуалистическим способом сменилась на лозунг единоначали€. “ак, в постановлении ÷  ¬ ѕ(б) от 10 апрел€ 1930 г. даетс€ установка: Ђƒиректора предпри€тий в насто€щих услови€х реконструкции промышленности должны быть не только общими руководител€ми, но и об€заны руководить техникой производстваї. ”стран€лась одна из причин конфликта между руководител€ми и специалистами и в то же врем€ официально одобр€лось вмешательство непрофессионалов в технические вопросы. ¬ этом постановлении также содержитс€ призыв к руководител€м предпри€тий энергичнее вз€тьс€ за удаление из р€дов »“– вредительских элементов, т.е. обстановка недовери€ к инженерным кадрам сохран€лась.

    ¬ услови€х кампании спецеедства сформировалась и определенна€ реакци€ инженеров.  ак и люба€ группа, оказывающа€с€ в услови€х притеснений и давлени€, они постепенно сплатились. –ост профессиональной корпоративности про€вл€лс€ в создании различных сообществ: ¬сероссийского союза инженеров, общества Ђ“ехника Ц массамї, многочисленных региональных обществ технологов, архитекторов, чертежников, горных инженеров. ¬сероссийский союз инженеров, возникший еще летом 1917 г., в 1918 г. был преобразован во ¬сероссийскую ассоциацию инженеров (¬ј»). ќднако правительство, стремившеес€ к стандартизации форм общественного быти€ всех классов и групп в цел€х облегчени€ контрол€ за их де€тельностью, признало нецелесообразным существование автономной ассоциации инженеров. ¬ј» была признана рассадником вредительства и антисоветизма и потому распущена. ¬замен были организованы научно-технические общества и Ќ“—, приписанные к ¬÷—ѕ—.

    —тране, котора€ вступала в период индустриализации, нужны были кадры, корн€ми св€занные с народом, вышедшие из народа, служащие этому народу, т.е. была народна€ интеллигенци€. –ешением этой проблемы могли быть выдвижение лучших из лучших на руковод€щие должности, предоставление им возможности получени€ образовани€. ѕо разверстке в вузы направл€лись рабочие, кресть€не, партийные активисты. «а период 1918Ц1921 гг. только на производстве (не счита€ государственного аппарата), было выдвинуто на командные и технические должности свыше 3500 рабочих и более 2000 кресть€н. ¬ 1929 г. принимаетс€ решение вдвое увеличить удельный вес инженерно-технического состава в крупной промышленности, довести процент рабочих среди студентов до 70 %. ≈жегодно во втузы направл€етс€ Ђпартийна€ тыс€чаї Ц так назывались лучшие партийцы, которым представл€лось право на учебу. ¬ цел€х быстрейшего удовлетворени€ потребностей экономики в кадрах срок обучени€ во втузах нового типа был сокращен до 3Ц4 лет.

    Ёти и другие меры быстро начали давать свои плоды: заметно возросла численность выпуска технических специалистов.  оренным образом изменилс€ социально-классовый состав студенчества. ¬месте с тем следует отметить, что резко упал профессиональный уровень инженеров. —пециалисты, подготовленные в высших технических школах (а также и в средних), особой ценности не представл€ли и нуждались дополнительном обучении, в том числе практическом в услови€х конкретного предпри€ти€.

    ќбщее снижение квалификационного уровн€ профессиональной группы инженеров происходило также и вследствие привлечени€ на инженерную работу практиков, число которых росло опережающими темпами по сравнению с числом дипломированных специалистов. ¬ 1928 г. таких Ђпрактиковї на технических должност€х было 39 %, а через два года уже 48,4 %. ¬ этих услови€х перед высшей школой была поставлена задача готовить специалистов непосредственно дл€ производственных нужд, поэтому инженер универсального типа с хорошей общеобразовательной подготовкой уступает место инженеру-эксплуатационнику, подготовленному специально дл€ какой-то отрасли. Ќадо было Ђвыпускатьї специалистов быстро, причем далеко не всегда из людей, подготовленных к обучению в высшей школе.

    —ледует сказать и то, что не всегда и преподаватели втузов отвечали требовани€м, предъ€вленным к высшей школе. —остав преподавателей был разношерстным, порой просто ограниченным. –егул€рные чистки, репрессии привели к снижению уровн€ подготовленности, профессионализма преподавательского состава втузов.

     ак следствие названных процессов, новые инженеры, подготовленные в конце 1920Ц30-х гг, отличались от старых не только тем, что не владели двум€-трем€ иностранными €зыками и не были обучены бальным танцам. –ождалась совершенно нова€ профессиональна€ группа с новыми чертами социального облика. ¬ услови€х диктатуры и набиравшего силу культа личности изменились стимулы творческой де€тельности. ќсуществление инженерами их основной миссии Ц разработка новых технических решений Ц все чаще встречало на своем пути непреодолимые преграды.  онкуренци€, предприимчивость, стремление к удешевлению товаров Ц эти катализаторы мысли изобретател€ были вытеснены командой, приказом, тотальным контролем. »нженер в подобных услови€х превратилс€ в исполнител€ распор€жений, посылаемых сверху. », видимо, формулу-девиз Ђинициатива наказуемаї, мы получили в наследие именно от тех времен. “ака€ формула гасила пытливость ума, желание заниматьс€ поиском, гробила инициативу и инициативность.

    ¬ антиинтеллектуальном и пылеобразном обществе нарастали тенденции депрофессионализма. Ћюба€ корпоративность осуждалась и подлежала изгнанию, уничтожению. ¬ какой-то мере сама мисси€ инженера измен€лась. “еперь она состо€ла отнюдь, не только и не столько в добросовестном, инициативном исполнении своих пр€мых об€занностей. Ётого было мало. »нженер, образно говор€, призывалс€ под знамена общественной де€тельности. ќн должен был перевоспитывать рабочих (а они Ц его), участвовать в самых разнообразных митингах, собрани€х, кружках, читать лекции и т.п. » это при том, что реальна€ продолжительность рабочего дн€ »“– в годы первых п€тилеток равн€лась 12Ц14 часам. ќднако, несмотр€ на перегруженность технических специалистов, в прессе 1920Ц30-х гг. им часто инкриминировалась общественно-политическа€ пассивность.  роме того бюрократизаци€ в обществе вела к усложнению выполнени€ об€занностей техническими специалистами. »нженеры, попада€ в атмосферу предпри€ти€, где каждый отвечает за все, где штурмовщина непреход€ща, где технологическа€ дисциплина нарушаетс€ в угоду плану, никак не могли стать хранител€ми традиций профессиональной этики старых кадров. ”ходит в прошлое культ компетентности, его смен€ет культ политической благонадежности.

    —ледует вместе с тем отметить, что невзира€ на такие услови€ престиж нового инженера растет. „ем это было обусловлено? ¬о-первых, острой нехваткой, высококвалифицированных кадров в годы первых п€тилеток, во-вторых, изменением социального облика интеллигенции, превращением ее в народную, корнем выход€щую из рабочего класса и колхозного кресть€нства, что принципиально мен€ло положение этой группы в обществе. Ќемаловажную роль играла также доступность высшего образовани€ дл€ рабочих промышленных предпри€тий, которые все чаще видели в инженерной де€тельности продолжение своей карьеры.

    ћеропри€ти€ советского государства по созданию собственной интеллигенции приводили к положительным результатам, формированию терпимого отношени€ к ней. ѕостепенно со специалистов снимаетс€ €рлык врагов и саботажников, проводитс€ политика дифференцированного отношени€ к ним в зависимости, главным образом, от социального происхождени€.

    »ндустриализаци€ экономики, расширение перечн€ инженерных специальностей и увеличение числа технических специалистов способствовали подъему престижа инженера, определенной романтизации его в глазах масс. –езкое повышение престижа инженерных профессий приходитс€ на военное врем€. ¬ суровые годы ¬еликой ќтечественной войны (1941Ц1945 гг.) стране нужны были способные инженеры, обеспечивающие по€вление новой техники, новых материалов, способов доступной эксплуатации тех или иных образцов вооружени€. —трана должна была противосто€ть гитлеровской военной машине, котора€ была вооружена многочисленными образцами техники не только √ермании, но и практически всей ≈вропы.

    ¬ предвоенные годы и непосредственно в войну инженерный труд поощр€л высокими денежными вознаграждени€ми, почетными звани€ми, орденами. Ќаиболее известные представители инженерной профессии Ц ј. Ќ. “уполев, ј. ». ћико€н, ј. —. яковлев, —. ј. Ћавочкин, ћ. “.  алашников, ». ‘. ћакаров буквально станов€тс€ народными геро€ми. » до недавнего времени именно эти люди, как показал опрос, проведенный институтом социологии јЌ ———– в 1987Ц1988 гг., были наиболее известные представител€ми инженерной профессии.

    ѕовышение престижа инженера продолжалась и в первые послевоенные годы. ¬осстановление экономики, разрушений, причененных в годы ¬еликой ќтечественной войны, расширение системы высшего и среднего специального образовани€ создавало объективные предпосылки дл€ устойчиво высокого престижа профессии инженера. ¬ 1950Ц60-е гг. инженерное дело стало одним из наиболее привлекательных зан€тий. “ехнические науки считались в обществе более достойными дл€ насто€щего мужчины, нежели гуманитарные, т.е. интерес к математике, физике, технике правратилс€ в реальную и устойчивую тенденцию.

    ‘актором повышени€ престижа технических специальностей в 1950Ц60-е гг. стала бурно разворачивающа€с€ научно-техническа€ революци€, успехи ———– в восстановлении разрушенного войной промышленного потенциала. ¬ ———– были построены перва€ атомна€ электростанци€, самый мощный пассажирский реактивный самолет, межконтинентальна€ баллистическа€ ракета, покорен космос, во льдах плавал первый атомный ледокол. Ћазеры сулили чудеса новых технологий. ћного говорилось о том, что комплексна€ механизаци€ и автоматизаци€ уже в 1960Ц70-е гг. полностью вытесн€т т€желый, монотонный ручной труд. Ёти и другие задачи сто€ли перед инженерами, и дл€ их решени€ требовалось увеличение выпуска дипломированных специалистов. ≈сли в 1940 г. выпуск инженеров дл€ промышленности и строительства составл€л 24,2 тыс. человек (или примерно 20 % к общей численности выпускников), то к 1960 г. он возрос до 95,2 тыс. человек (т.е. уже 28 %).

    ¬ 1950Ц60-е гг. в действие были запущены механизмы формировани€ и воспроизводства инженерной интеллигенции. ¬ход€т в практику принципы определени€ потребности народного хоз€йства в специалистах путем приема за€вок предпри€тий и учреждений на инженеров и техников, закладываютс€ пропорции выпуска инженеров дл€ разных отраслей народного хоз€йства. ¬оспроизводство управленческих кадров за счет инженеров оформл€етс€ в отлаженный и бесперебойно действующий канал социально-профессиональной мобильности. Ѕыстро увеличиваетс€ численность инженерных кадров. “ак, если 1940 г. условно представить в виде единицы, то в 1960 г. численность специалистов с высшим образованием, зан€тых в народном хоз€йстве составл€ла 3,9, в 1970 Ц 7,5; 1980 Ц 13,3; 1987 Ц 17,1, в том числе инженеров в 1960 Ц 3,9; в 1970 Ц 8,4; 1980 Ц 16,7; а в 1987 Ц 22,0. ≈сли в 1928 г. инженеров в ———– было 48 тыс. чел., то к 1940 г. их численность возросла на 250 тыс., в конце 1950-х перевалила за миллионную отметку, а к началу 1990-х гг. достигла 6 млн. человек.

    —ледует заметить, что увеличение количества выпускаемых специалистов автоматически не привело к качественному скачку. »х подготовка не всегда отвечала требовани€м научно-технического прогресса, а кроме этого и эффективность их использовани€ снижалась пр€мо пропорционально эффективности самого народного хоз€йства.

    » все же из замкнутой высокопрестижной группы, какой были инженеры в дореволюционной –оссии, они превратились в массовую профессию, социальной базой которой служили практически все классы и слои советского общества.

    Ѕыстрыми темпами развивалась высша€ техническа€ школа. ¬ 1940 г. студенты втузов составл€ли 25,2 % всего студенчества, в 1958 г. Ц 39,4 %. ¬ 1987 году дол€ будущих инженеров достигла 38 %, и до конца 1990-х гг. оставались в основном на таком же уровне. ѕолитика, направленна€ на создание народной интеллигенции, чрезвычайно расширила социальную базу воспроизводства инженерных кадров. ƒискриминации бурспецов была противопоставлена политика всемерного поощрени€ к получению высшего образовани€ выходцев из рабоче-кресть€нской среды. Ќо к 1960-м гг. дол€ выходцев из семей специалистов достигает примерно 40 %, т.е. возрастает и остаетс€ на таком уровне. ƒава€ общую характеристику процесса воспроизводства инженерно-технической интеллигенции, можно выделить два периода:

    1) 1917 Ц конец 1950-х гг. ѕериод активной дискриминационной политики по отношению к выходцам из семей интеллигенции, направленной на резкое ограничение самовоспроизводственного процесса;

    2) конец 1950-х Ц начало 1990-х гг. Ц политика примерного паритета всех групп и слоев советского общества при рекрутации инженерно-технической интеллигенции и обозначение тенденции к нарастанию самовоспроизводства.

    — распадом ———– и по€влением независимых государств, в том числе и ”краины, эта проблема перестает быть актуально-заостренной, особенно с введением контрактной (платной) системы обучени€.

    ѕолитика проводима€ государством в отношении формировани€ одного из самых крупных отр€дов специалистов имела р€д важных последствий. Ѕыла создана профессиональна€ группа, принципиально отлична€ от инженерного корпуса дореволюционной –оссии как по своим классовым истокам, так и по социокультурным характеристикам. Ќова€ инженери€ состо€ла из рабочих-интеллигентов, кресть€н-интеллигентов и была, по сути дела полуинтеллигенцией. —ледует признать, что перемешивание социального состава, посто€нные и весьма существенные рабоче-кресть€нские инъекции прекратили действие профессиональных традиций, разрушили специфическую этику труда. ќб этом свидетельствуют многочисленные факты.

    »нженеры первых советских выпусков отличались значительно более низким уровнем знаний по сравнению с бурспецами. ѕоследующее повышение культурного и образовательного уровн€ технических специалистов €вл€ло собой лишь стремление достичь дореволюционных кондиций профессионалов. — расширением международных св€зей высшей школы, особенно в современных услови€х, акцентируетс€ внимание на изучении богатого опыта зарубежной высшей технической школы, подготовке специалистов мирового уровн€.

    Ќесмотр€ на огромное число инженерных кадров их эффективность возросла в целом очень низкими темпами, хот€ потребность общества в инженерном труде посто€нно повышалась, увеличивалось количество заводов, шахт, фабрик.

    ¬ чем же дело? ¬о-первых, имело место использование инженерных кадров не по назначению.  ак показывают исследовани€ недавних лет, более половины молодых специалистов преимущественно выполн€ли относительно простые работы, не требующие применени€ полученных в вузе знаний (наполовину замен€ли собой конторских служащих). ”странение безхоз€йственности в кадровой политике могло стать значительным и в то же врем€ сравнительно легко доступным резервом интенсификации инженерного труда.

    ¬тора€ существенна€ причина Ц низкий уровень организации большинства видов инженерного труда, отсутствие строго определенных функциональных об€занностей. –ешить эту проблему можно заменой полустихийного разделени€ труда инженерных и технических работников научно обоснованными, рациональными подходами, приведением в соответствие количества инженеров и техников, что должно составл€ть как минимум 1:4; созданием модели профессиональной карьеры техника, делающей возможным дл€ него Ђдвижение по горизонталиї, т.е. повышение заработной платы, квалификации, социального статуса без изменени€ должностного уровн€ и др.

    “реть€ причина заключаетс€ в недостаточной оснащенности рабочих мест, плохом обеспечении оргтехникой. ѕодсчитано, что только за счет удобной конторской мебели и правильной организации рабочего места специалиста эффективность его труда можно подн€ть на 10Ц20 %. ≈ще больший взлет производительности инженерного и управленческого труда дает обеспечение копировально-множительной техникой, персональными компьютерами и прочими достижени€ми информатики. Ѕроса€ ретроспективный взгл€д на развитие инженерии в ’’ в., мы видим, что долгое врем€ инженер выступал в роли Ђсапожника без сапогї, т.е. проектиру€ сложнейшие технические объекты, разрабатыва€ невиданные ранее технологии, он должен был пользоватьс€ рутинными техническими средствами, перешедшими по наследству от инженеров прошлого столети€. ≈сть по этому поводу интересные данные. ≈сли вз€ть количественную оценку роста производительности труда в технически развитых странах, то с 1900 по 1960 г. производительность труда в производстве выросла в среднем на 1000 %, а в конструировании Ц лишь на 20 %. » только в 1960-е гг. в св€зи с успехом кибернетики и вычислительной техники положение начинает мен€тьс€. ѕо€вл€ютс€ средства графоаналитического взаимодействи€ человека с Ё¬ћ и обеспечивающие взаимодействие компьютерные программы. Ќыне развитие автоматики и компьютерной техники отражаетс€ на предмете и характере инженерной де€тельности больше, чем, пожалуй, любое другое направление Ќ“–. » вместе с тем отсутствие необходимого количества систем автоматизированного проектировани€ тормозит повышение производительности конструкторского труда, по-прежнему предоставл€€ высококвалифицированному специалисту большую часть времени заниматьс€ чертежной работой.

    ѕосто€нное количественный рост выпуска инженеров обернулось еще одной бедой Ц отставанием в качестве их подготовки. ¬ марте 1987 г. в газете Ђѕравдаї по€вилась стать€ ј.—оловьева, в которой он писал, что Ђза 1960Ц1970 годы численность дипломированных специалистов во всей сфере материального производства увеличилась в 2,3 раза, а произведенный здесь национальный доход всего в 1,9 раза. «а последующие почти п€тнадцать лет эти показатели составл€ют 2,2 и 1,8 раза. “о есть рост численности инженеров и техников значительно опережал Ђприбавкуї от результатов их де€тельностиї. —нижение уровн€ инженерной квалификации €вилось закономерным итогом относительного уменьшени€ доли национального бюджета, расходуемой на образование, слабой материально-технической базы вузов, отставани€ обучени€ от передовой науки. Ћучшие из выпускников сразу попадали в аспирантуру, а из нее Ц за преподавательскую кафедру, что еще больше увеличивало дистанцию между вузовской подготовкой и потребност€ми производства. —ыграла свою отрицательную роль и лини€ на сокращение отсева студентов, приведша€ к низкой требовательности, либерализму в оценке знаний. Ќеуспевающие студенты любыми правдами и неправдами перетаскивались с курса на курс и в конце концов становились дипломированными горе-специалистами.

    ѕоказателем негативной тенденции в эти годы €вл€етс€ изменение удельного уровн€ разработок, выполненных Ќ»», конструкторскими, проектно-конструкторскими и технологическими организаци€ми промышленных министерств в период с 1980 по 1986 г., которые составл€ли:

    - выше уровн€ лучших отечественных и зарубежных разработок в 1980 г. Ц 9,1 %; в 1985 г. Ц 7,4 %; в 1986 г. Ц 5,9 %;

    - соответствуют уровню лучших отечественных и зарубежных разработок в 1980 г. Ц 33,9 %; в 1985 г. Ц 37,2 %; в 1986 г. Ц 35,4 %.

    Ќазрела необходимость коренной перестройки системы высшего и среднего специального образовани€ вместе с другими институтами образовани€, создани€ всеохватывающей системы непрерывного образовани€. ѕрименительно к проблеме подготовки инженерных кадров задача заключалась в переходе к стратегии и нормам интенсивной подготовки специалистов. »нтенсификаци€ системы высшего технического образовани€ требует по-новому, с позиций завтрашнего дн€ ответить на многие вопросы подготовки будущего инженера.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ѕоложение инженеров в обществе, как свидетельствует практика, Ц своеобразный барометр его социального здоровь€. ¬едь мисси€ инженера Ц обновл€ть производство, создавать новые образцы техники и технологии, быть проводником научно-технического прогресса. Ќедаром в периоды застоев роль этой профессиональной группы в обществе заметно снижаетс€.

    —оветска€ техническа€ интеллигенци€ прошла сложный путь развити€ Ц от периода первоначального гонени€ на бурспецов до подъема престижа профессии инженера в годы индустриализации и ¬еликой ќтечественной войны и последующего этапа снижени€ престижа в эпоху засто€, что про€вилось в уменьшении реального вклада технических специалистов науки и техники, что выражалось в неуклонном снижении темпов научно-технического прогресса, уровн€ отечественных конструкторских и технологических разработок, надежности техники, отставании от развитых капиталистических держав в наукоемких отрасл€х экономики.

    ¬ услови€х ограничений первых лет советской власти была замечена тенденци€ инженерного корпуса к росту сплочени€, профессиональной корпоративности, что про€вилось в создании сообществ, научно-технических обществ и »“—.

    ѕотребности народного хоз€йства, индустриализаци€ страны заставили мен€ть отношение к бурспецам с одновленменной активизацией работы по созданию новой советской интеллигенции: растет число ¬“”«ов, готов€щих инженерные кадры, идут поиски путей подготовки достаточного числа технических специалистов из среды рабочих и кресть€н, что измен€ет социальный облик общества и этой профессиональной группы.

    –езкое повышение престижа инженерных профессий приходитс€ на военное врем€, а также в 1960-е гг., годы развертывани€ Ќ“–. »нженерное дело в эти периоды становитс€ одним из наиболее привлекательных зан€тий, именно в то врем€ начали работать многие механизмы формировани€ и воспроизводства инженерной интеллигенции.

    “орможение научно-технического прогресса в 1970-е гг. вли€ло на положение инженеров в обществе, обуславливало снижение их престижа. — началом перестройки намечаютс€ положительные измеени€ в положении инженеров, происходит некоторое улучшение материального стимулировани€ инженерного труда, по€вл€ютс€ зримые материальные стимулы инновационной де€тельности. ќднако это происходит довольно робко, хоз€йственный механизм продолжает действовать с присущим ему приоритетом административных методов управлени€.

    “ема ’. —”ўЌќ—“№ » —ќƒ≈–∆јЌ»≈ —ќ¬–≈ћ≈ЌЌќ… Ќј”„Ќќ-“≈’Ќ»„≈— ќ… –≈¬ќЋё÷»» » ≈≈ ¬Ћ»яЌ»≈ Ќј –ј«¬»“»≈ »Ќ∆≈Ќ≈–Ќќ√ќ ƒ≈Ћј


    јктуальной проблемой общественного развити€ €вл€етс€ научно-техническа€ революци€. ≈е значимость определ€етс€ не только ускорением исторического прогресса, но и ее вли€нием на непосредственные и отдаленные социальные последстви€.

    —оциальна€ и научно-техническа€ революции Ц необходимость исторического развити€, перехода человеческой цивилизации к высшим ступен€м своей зрелости. ѕоэтому проблемы научно-технической революции €вились предметом пристального внимани€ и активного обсуждени€ учеными, политиками, экономистами на всеукраинских и на международных форумах.

    ћногообразие про€влений научно-технической революции (Ќ“–) делает ее объектом изучени€ многих наук. ¬ философском плане важной задачей €вл€етс€ рассмотрение методологических основ Ќ“–, опира€сь на которые можно было бы прогнозировать ее развитие и ее последстви€. ƒл€ этого важно не забывать основной исторической св€зи и видеть все изменени€ в развитии того или иного €влени€.

    »сторическое развитие науки и техники неотделимо от истории человеческого общества, и двига€сь поступательно, включает в себ€ два вида изменений: эволюционные Ц постепенные количественные изменени€ Ц и резкие коренные качественные скачки Ц революционные1. —овокупность и последовательность этих процессов составл€ет содержание научно-технического прогресса (Ќ“ѕ), который охватывает все общество, носит посто€нно ускор€ющийс€ характер. ќсновой общественного прогресса €вл€етс€ прогресс в развитии орудий, которыми человек воздействовал на окружающую природу и с помощью которых, овладева€ природой, удовлетвор€л свои потребности.

    –ассмотрение различных аспектов возникновени€ и начала научно-технической революции, ее вли€ние на развитие инженерной де€тельности, всего инженерного дела €вл€етс€ целью насто€щей лекции.


    1. —ущность и особенности современной научно-технической революции.

    2. ¬ли€ние Ќ“– на развитие инженерной де€тельности.


    ѕон€тие Ђсовременна€ научно-техническа€ революци€ї объемно и многогранно. ≈го сущность активно обсуждалась многими учеными, в широких дискусси€х высказывались различные точки зрени€. ќдни свод€т сущность Ќ“– к автоматизации, кибернетизации, другие сущностью Ќ“– считают становление науки как непосредственной производительной силы, третьи в Ќ“– усматривают космизацию науки и техники, четвертые Ц переворот в технологии производства. Ќекоторые авторы сущность Ќ“– рассматривают как соединение, сли€ние технической и технологической революции. »ногда, указыва€ на сложность этого €влени€, сущность Ќ“– раздел€ют на несколько моментов, аспектов, то есть в одном €влении выдел€ют несколько сущностей.

    Ќет необходимости подробно останавливатьс€ на анализе всех точек зрени€ сущности Ќ“–. ¬ научной литературе дан их критический анализ, показана несосто€тельность отождествлени€ сущности Ќ“– с одним из ее достижений: автоматизацией, кибернетизацией, космизацией и т.д.

    —ведение сущности Ќ“– к одному ее достижению недостаточно и нелогично. “акой подход не позвол€ет учесть всю систему ее достижений и пон€ть глубинные процессы, ведущие к конкретным комплексным преобразовани€м в современной общественной жизни. Ѕезусловно, Ќ“– есть особый исторический этап, качественный скачок в развитии Ќ“ѕ, в современных услови€х про€витс€ его специфическа€ форма

    ¬ чем же состоит сущность Ќ“–, ее значение, когда и как она возникла?

    Ќ“– имела свои предпосылки. ќни были заложены в ходе развити€ науки и техники еще в конце ’≤’ и первой половине ’’ в. —реди них можно выделить:научные, материально-технические и социальные.

    Ќаучной предпосылкой Ќ“– послужила революци€ в естествознании на рубеже ’≤’Ц’’ вв., котора€ резко расширила пределы познани€ природы. ќткрыти€ электрона, ради€, превращени€ химических элементов, создание теории относительности и квантовой теории ознаменовали собой прорыв науки в область микромира и больших скоростей, что выдвинуло вопрос о практическом использовании новых открытий.

    ћатериально-технической предпосылкой €вилось дальнейшее развитие техники, создание мощной индустриальной базы в виде гигантских предпри€тий с широкой механизацией и конвейеризацией труда, переход промышленности к массовому производству важнейших видов продукции. Ѕез таких условий ни один научный проект не мог быть реализован, воплощен в жизнь

    » наконец в социальной области возникновение Ќ“– обусловлено внедрением научных открытий, привод€щих относительно быстро к повышению производительности труда, а следовательно, к увеличению прибавочной стоимости, возможности удовлетворени€ потребностей человека, поиску новых, более изощренных форм и методов вли€ни€ на труд€щихс€, подчинени€ их воли технологической логике.

    ¬ социальной области возникновение Ќ“– вызвано не только логикой развити€ самой науки и техники, но и более широкой потребностью перехода общества на следующую, более высокую, ступень развити€. —оединение передовой социальной силы с передовым достижением в области науки и техники, выступает как историческа€ необходимость, как господствующа€ тенденци€ современного развити€.

    Ќачало Ќ“– относитс€ к концу 40-х Ц первой половине 50-х годов ’’ столети€. »менно к этому времени про€сн€етс€ смысл важнейших итогов и достижений прошлого века как в уровне развити€ науки, так и производственных процессх, свидетельствующих об ускорении общественного прогресса. ѕрогресс человечества непосредственно св€зан с научно-технической революцией. ¬ызревала она исподволь, постепенно, чтобы затем, в последней четверти века, дать начало гигантскому приращению материальных и духовных возможностей человека.

    ¬ ———– эти возможности превращались в действительность благодар€ успехам автоматизации и €дерной энергетики, созданию в 1945Ц1946 гг. первых электронно-вычислительных машин.  рупным достижением науки и техники было создание в ћоскве 1949Ц1950 годах первого в мире завода-автомата по производству поршней дл€ автомобильных двигателей. ’арактерно, что данна€ автоматическа€ система машин без участи€ человека в непосредственном технологическом процессе полностью выполн€ла весь комплекс обработки издели€ Ц от отливки до упаковки готовых поршней в €щики. «а человеком сохранились лишь контроль за производством и управление заводом. ¬ 1954 году в ———– вступила в строй перва€ в мире атомна€ электростанци€, затем атомный ледокол, получили дальнейшее развитие ракетна€ техника и освоение космоса, телевидение и т.д. ƒл€ этого периода характерен процесс усилени€ непосредственных св€зей между научными и техническими разработками, происходит ускорение использовани€ научных достижений в производстве. —оздаютс€ и получают широкое применение в научных исследовани€х, производстве, а затем и в управлении электронно-вычислительные машины (Ё¬ћ), ставшие символом Ќ“–. »х по€вление знаменует начало постепенной передачи машине выполнение элементарных логических функций человека, а в перспективе Ц переход к комплексной автоматизации производства и управлени€. Ё¬ћ Ц принципиально новый вид техники, измен€ющий положение и роль человека в процессе производства.

    Ќеобходимо заметить, что в ходе развити€ Ќ“– в определенное врем€ на передний план выдвигаетс€ та или друга€ сторона этого динамического процесса, порой она и принимаетс€ за наиболее важную сторону, может быть даже за сущность Ќ“–. Ќо сущность Ќ“– глубже. ¬едь действительно, если усиление господства человека над природой позвол€ет использовать знание законов ее в своих интересах, то возникает вопрос, как этот процесс оказывает вли€ние на развитие самого субъекта истории?  ак осуществл€етс€ его переход на новую ступень, его превращение в иную, более богатую и сложную личность?

    —ледовательно, уже недостаточно видеть в Ќ“– только увеличение числа машин, предметов потреблени€, книг, кинофильмов, бит информации и т.д. Ц все это важна€, но только количественна€ сторона научно-технического прогресса. —овременную Ќ“– требуетс€ осмыслить как такое качественное преобразование всей системы общественного труда, которое €вл€етс€, предпосылкой возникновени€ нового типа человеческой личности, вследствие развити€ человека, сформировавшегос€ внутри машинного производства, а с другой стороны,. «авершаетс€ целый большой этап. ћен€етс€ не только уровень развити€ производительных сил, но и характер св€зи между людьми, содержание человеческого труда и сам индивид.

     ак же происход€т эти изменени€, что конкретно мен€етс€? ≈сли попытатьс€ с вышеизложенных позиций разложить, в наиболее общем плане, содержание современного процесса Ќ“– на его составл€ющие компоненты, то получим следующее.

    ¬о-первых, происход€т принципиальные качественные изменени€ в оруди€х труда, и в первую очередь в рабочей машине. »з трехзвенной системы, включающей в себ€ двигатель, передающее устройство и рабочий орган, она превращаетс€ в четырехзвенную систему, где четвертым звеном €вл€етс€ автоматическое устройство, осуществл€ющее в полном объеме управление работой машин при помощи Ё¬ћ.

    ¬о-вторых, осуществл€етс€ качественный скачок в производстве предметов труда, что выражаетс€ в создании искусственных видов сырь€, новых материалов с иными, чем у естественных, физическими и техническими качествами, с заранее заданными свойствами (пластмассы, искусственные алмазы, синтетические волокна, смолы и т.д.).

    ¬-третьих, существенно измен€етс€ Ђсосудиста€ система производстваї, что св€зано как с освоением новых видов и источников энергии (в первую очередь атомной), так и с необходимостью создани€ энергосберегающей технологии. Ёто про€вл€етс€ в качественных изменени€х производственной инфраструктуры, в первую очередь систем электро-, нефте- и газоснабжени€, информационного обеспечени€ народного хоз€йства, в средствах св€зи и транспорта.

    ¬-четвертых, совершаетс€ качественный скачок в развитии человеческого фактора как субъективного элемента производительных сил. Ќар€ду с дальнейшим развитием системы повышени€ квалификации работающих, производственные интересы требуют повышени€ престижности инженерного труда. —егодн€ возрастают запросы производства, науки и культуры, потребности всего народного хоз€йства в специалистах, сочетающих высокую профессиональную подготовку, гуманизм, политическую зрелость, навыки организаторской и управленческой де€тельности. ѕо сути на повестку дн€ встала задача создани€ единой системы непрерывного образовани€.

    ¬-п€тых, происходит качественное изменение самого содержани€ труда производителей. јвтоматизаци€ ведет к замене не только физических, но и р€да интеллектуальных функций человека, что подтверждает известное положение  .ћаркса о научно-техническом прогрессе, который состоит в замене ручного труда машинным, в передаче машинам технологических функций, выполн€вшихс€ ранее человеком. ≈сли до средины XX века Ќ“ѕ про€вл€лс€ в механизации, то, начина€ с 50-х годов, Ц в автоматизации труда, в переходе от частичной механизации к комплексной автоматизации.1 Ќамечаетс€ резкое уменьшение доли ручного труда, поднимаетс€ престиж высококачественного труда и профессионального мастерства (этого требуют и рыночные отношени€).

    ѕеречисленные изменени€ возникают в результате по€влени€ нового соотношени€ между наукой и техникой. ¬ прошлом уже вполне определившиес€ потребности техники влекли за собой выдвижение теоретических задач, решение которых было св€зано с открытием новых законов природы, созданием новых естественнонаучных теорий. «авершение предшествующего этапа промышленной революции, конец XIX и начало XX века, были насыщены пр€мо-таки манией борьбы за научные и технические рекорды: дальше, выше, быстрее, прочнее и т.д. ќднако происход€щие в первой половине ’’ столети€ кризисы (промышленный, продовольственный, энергетический, экологический и др.), а также сложности борьбы с ними в услови€х традиционных подходов к производству свидетельствовали о наступлении технологического кризиса в развитии Ќ“–. ѕоследнее, требу€ своего разрешени€, €вл€етс€ предпосылкой нового этапа Ќ“– Ц научно-технологического.

    ƒл€ него характерны не просто задачи создани€ новой или тиражировани€ старой техники, не вопросы "что и сколько", а вопросы  ј , «ј„≈ћ, —  ј »ћ материальным и социальным риском осуществл€ть производство.


    ¬ этой св€зи мен€етс€ и сам облик науки. Ёто изменение сопровождаетс€ переворотом в средствах научного труда, в технике и организации исследований, в системе информации. Ќаука становитс€ все более необходимой частью процесса производства, выступа€ в качестве его непосредственной производительной силы, а сам процесс превращаетс€, из простого процесса труда в научный процесс и представл€ет собой "экспериментальную науку, материально-творческую и предметно воплощающуюс€ науку".

    ¬ключение науки в процесс производства открывает новые перспективы дл€ практики. Ќыне необходимость ускорени€ социально-экономического развити€ ставит перед наукой задачи перспективного, стратегического характера. ¬ решени€х ѕрезидента, ¬ерховной –ады ”краины указываетс€ на необходимость придани€ приоритетного значени€ развитию фундаментальной науки, предопредел€ющей выход производства на качественно более высокий уровень. Ёто означает создание теоретических предпосылок дл€ принципиально новых видов техники и технологии, что приведет к интенсификации инженерного труда.

      сожалению, оценива€ значение фундаментальных исследований дл€ Ќ“–, интенсификации хоз€йства, мы иногда тер€ем €сность понимани€ их сути. ¬едь предметом этих исследований служат свойства и закономерности материи как природных ее форм, так и высших Ц социальных. ќсуществление фундаментальных исследований обычно не обещает немедленных практических результатов, более того они иногда кажутс€ проблематичными или даже невозможными. ¬ этой св€зи возникла известна€ фраза о таких исследовани€х, будто они Ђпредставл€ют чисто академический интересї. Ќо истори€ науки свидетельствует о том, что в конце концов результаты фундаментальных исследований не просто наход€т практическое применение, а оказывают кардинальное воздействие на технический прогресс, революционизируют технологию, производство в целом и стимулируют инженерное творчество.

    ƒостаточно вспомнить, как происходило становление атомной физики. Ќа первых порах даже в јкадемии наук ———– раздавались скептические голоса и предложени€ прекратить изучение атомного €дра как Ђнеактуальноеї направление. ѕрактический выход многих фундаментальных открытий, суд€ по опыту истории естествознани€, как правило, непредсказуем. яркий тому пример Ц широчайшее использование лазеров во многих област€х науки, техники, технологии, медицины и даже в военном деле. Ќе предвидение огромных практических возможностей лазеров стимулировало исследование открытого эффекта, положенного в основу лазеров, а интересы исключительно Ђчистогої познани€ глубинных свойств материи. » лишь впоследствии оказалось, что новое физическое €вление позвол€ет мен€ть коренным образом технику и технологию в р€де важных областей практики. ¬от почему в насто€щее врем€ сама практика требует, чтобы наука, особенно фундаментальна€, опережала технику и производство. ¬месте с тем финансирование науки в нашей стране посто€нно уменьшаетс€. “ак, в 1996 г. оно составл€ло 468,1; 1997 Ц 341,7; 1998 Ц 315,1; 1999 Ц 287,9 млн грн., что замедл€ет развитие фундаментальных исследований.

    ¬ последние 2Ц3 года положение мен€етс€ в лучшую сторону, но уровень остаетс€ прежним. —амым тревожным в этом плане €вл€етс€ то, что еще в застойные годы в ———– произошло отставание науки по р€ду ведущих направлений, преобладающим стало ее Ђдогон€ющееї развитие. Ќа долю академического сектора науки, выполн€ющего основной объем фундаментальных исследований, приходитс€ сама€ небольша€ часть всех средств, выдел€емых дл€ научных исследований. ¬ насто€щее врем€ ее финансирование его в ”краине продолжает оставатьс€ на архинизком уровне.

    “аким образом, фундаментальные исследовани€ у нас в стране в течение уже длительного времени не пользуютс€ привилеги€ми, существовавшими дл€ многих прикладных. ј ведь только они, создава€ интеллектуальный задел дл€ будущих внедрений, практических приложений, есть ни что иное как создание средств производства в их самой высшей современной форме. “олько в этом случае наука может выполнить свою общественную функцию Ц служить практике, промышленности в качестве особого рода теоретического оруди€.

    —ледует заметить, что опережающее развитие науки по отношению к промысленности Ц не случайный, преход€щий эпизод, а специфическа€ особенность Ќ“–. ¬ свою очередь, техника воздействует на науку, обеспечива€ ей возможность выполн€ть опережающую функцию: выдвигает новые задачи, св€занные с практическими потребност€ми производства, поставл€ет науке современный мощный инструментарий, необходимый дл€ проведени€ экспериментальных исследований и дл€ обработки их результатов. Ѕез новейших ускорителей элементарных частиц невозможно было бы дальнейшее проникновение физики вглубь атома. Ѕез электронно-вычислительных и электронно-расчетных устройств не могла бы возникнуть кибернетика, а без их дальнейшего совершенствовани€ она не могла бы двигатьс€ вперед. Ѕез создани€ и совершенствовани€ ракетной техники человек не достиг бы таких успехов в освоении космоса и т.д. ¬месте с тем успехи науки и техники взаимодейству€, оказывают вли€ние на структуру и динамику производительных сил, на характер и содержание общественного труда в целом, на услови€ жизни людей, на развитие самого человека. ¬се это и есть результат целенаправленной инженерной де€тельности, ее определенного развити€.

    Ќова€ техника предполагает иное место людей в производстве, чем раньше, и соответственно требует изменений, касающихс€ организации производства, квалификации рабочей силы, условий труда, уровн€ инженерного дела и т.д. Ќапример, если техника морально устаревает через каждые 5Ц10 лет, то объем знаний за это же врем€ увеличиваетс€ в два раза. Ёто ведет к исчезновению целого р€да профессий и специальностей и к по€влению множества новых (в народном хоз€йстве ежегодно возникает 600 новых профессий и отмирает 500 старых).1 ѕоследнее приводит к необходимости непрерывного расширени€ и обновлени€ знаний, опережающей профессиональной и общекультурной подготовки как рабочих, так и инженерно-технических (руковод€щих) кадров.

    Ќар€ду с этим одним из основных результатов переворота, совершаемого Ќ“– в производительных силах, €вл€етс€ существенное изменение места и роли человека в производстве, что создает новую ситуацию в системе Ђчеловек-техникаї. ≈сли в период начала машинного производства человек-производитель превратилс€ в Ђживой придатокї машины, то в новых услови€х комплексной автоматизации труд выступает уже не столько как включенный в процесс производства, сколько как такой труд, при котором человек, наоборот, относитс€ к самому процессу производства как его контролер и регулировщик.

    ƒанное положение подтверждаетс€ современными тенденци€ми революционного изменени€ содержани€ труда человека, перемещению его (человека) из производственного цикла в сферу разнообразных и сложных функций производственного приложени€ науки. ≈сли в прошлом применение рабочих машин освобождало руки рабочего, то теперь использование управл€ющих машин (контроль за ними) приводит к освобождению головы человека (его мозга) от выполнени€ некоторых функций.

    “аким образом, Ќ“– Ц коренное качественное преобразование производительных сил на основе превращени€ науки в ведущий фактор развити€ общественного производства,1 Ц вызывает качественные изменени€ в других сферах общественной жизни. —овершенствуютс€ общественные отношени€, измен€ютс€ место и роль человека в производстве, да и мен€етс€ он сам как совокупность этих отношений, возникают предпосылки по€влени€ нового типа личности.

    —одержание Ќ“– вносит качественные преобразовани€ в основные структурные элементы производства: оруди€ труда, предмет труда, источники энергии, технологию и др. ≈е достижени€ наход€т широкое применение в управлении, на производстве, в конструкторской де€тельности. ќтсюда и вытекают основные направлени€ развити€ Ќ“–, где требуютс€ и инженерные усили€, решение сложных инженерных задач.

    —овременна€ научно-техническа€ революци€ про€вл€етс€ главным образом и прежде всего в автоматизации производства. ¬ такой технологии человек выводитс€ за пределы производственного процесса и все операции, выполн€вшиес€ им, переданы автоматическим техническим средствам. Ђ¬ результате автоматизации, Ц отмечал  .ћаркс, Ц вместо того, чтобы быть главным агентом процесса производства, рабочий становитс€ р€дом с нимї2 .

    ƒе€тельность человека в услови€х автоматизации наполн€етс€ интеллектуальным содержанием Ц разработка новых технических идей, воплощение их в машинах, технологии производства, предметах и результатах труда, монтаже новой техники, ее наладка, приведение в рабочее состо€ние и запуск, устранение неисправностей в ее работе, управлении, контроль технологического процесса и т.д. “аким образом, все другие направлени€ Ќ“– (энергетика, космизаци€, кибернетика и т.д.) выступают в подчиненной роли, так как все они "работают" на автоматизацию. јвтоматизаци€ Ц многогранное €вление, включающее самые различные самодействующие механизмы.   ним относ€тс€, например, искусственные спутники «емли, космические автоматические станции, многочисленные аппараты, приборы, устройства и приспособлени€, самонавод€щиес€ баллистические ракеты и т.д. —реди многообразных видов автоматов первостепенна€ роль принадлежит самодействующим рабочим машинам и системам машин. ѕревращение науки в непосредственную производительную силу наиболее €рко про€вл€етс€ именно в этих машинах. –ождение, развитие и непрерывно увеличивающеес€ разнообразие автоматических рабочих машин Ц крупна€ революци€ в оруди€х труда, €вл€вшихс€ "костной и мускульной системой производства".

    —пециальные исследовани€ в японии, √ермании, —Ўј, а также во ‘ранции, »талии, бывшем ———– показали, что, например, промышленные роботы замен€ют от 2 до 5 человек и более, обладают большей производительностью определенной технологической гибкостью. ќни могут быть применены в самых различных отрасл€х экономики, в сфере торговли, бытовых услуг, в домашнем хоз€йстве.

    ¬ современных услови€х автоматизаци€ производства развиваетс€ преимущественно в четырех аспектах: конструирование и использование различных станков с программным управлением; разработка и производство автоматических линий, отличавшихс€ значительно большей производительностью и большей закономерностью технологического цикла; создание автоматизированных участков, цехов, предпри€тий (в современных услови€х это высша€ форма автоматизации); разработка и внедрение промышленных роботов (некоторые ученые с их по€влением св€зывают даже новый этап Ќ“–).

    –оботы незаменимы, когда речь идет о выполнении работ на больших глубинах морей и океанов, в агрессивных средах, в услови€х труда, вредных дл€ здоровь€ человека. ¬ зависимости от функционального предназначени€ роботы могут быть различной конструкции. ѕо степени гибкости при выполнении работ они дел€тс€ на жесткопрограммируемые, т.е. предназначенные дл€ строго определенных функций, адаптивные ("очувствленные") и гибкопрограммируемые (интегральные). ¬ бывшем ———– серийное производство роботов началось в 1975 году. Ѕыло выпущено 120 едниц, а в 1985 году промышленных роботов выпускалось уже 13,2 тыс€чи в год.

    —ложные задачи автоматизации требуют взвешенной, трезвой оценки возможностей реализации их. ¬ насто€щее врем€ в св€зи с остающейс€ сложной экономической ситуацией этот процесс находитс€ практически на самом низком уровне. «адача же состоит в необходимости завершить комплексную механизацию во всех отрасл€х производственной и непроизводственной сфер, сделать крупный шаг в автоматизации производства с переходом к цехам и предпри€ти€м-автоматам, системам автоматизированного управлени€ и проектировани€.

    ѕравда, это станет возможным при достаточном финансировании всех этих проектов.

    ƒругим направлением развити€ Ќ“– €вл€етс€ развитие электронной техники.  рупнейшим достижением Ќ“– в оснащении техническими средствами труда человека, но уже не физического, а умственного, €вл€ютс€ электронные вычислительные, управл€ющие, информационные и другие виды машин (компьютеры). Ётим машинам передаютс€ некоторые функции интеллектуальной де€тельности человека, особенно однообразные, утомительные, рутинные.

    —о времени по€влени€ этих машин они в своем развитии имели уже четыре поколени€: Ё¬ћ на электронных лампах, дискретных полупроводниковых приборах, интегральных микросхемах, больших интегральных микросхемах. ѕ€тое поколение внедр€етс€ в жизнь, по темпам выпуска они обгон€ют все другие виды машин. ¬ св€зи с исключительной важностью и все большим количественным увеличением Ё¬ћ в отрасл€х народного хоз€йства возникла необходимость вооружени€ компьютерной грамотностью труд€щихс€. ¬ этих цел€х вводитс€ система повышени€ квалификации Ц обучени€ в школах и вузах программированию и практической работе на Ё¬ћ.  омпьютеры применимы как в сфере производства, так и в повседневной жизни общества. ќсобенно большую роль они играют в автоматизации производства, в управлении технологическими процессами, в инженерных расчетах, в планировании социально-экономического развити€ районов, областей целых регионов, отраслей экономики.

    ¬ажным приложением Ё¬ћ €вл€етс€ область автоматизированного проектировани€, как одна из задач, имеющих первостепенное значение. “акое применение этих машин сокращает в 2Ц3 раза сроки инженерно-технических проектов новых машин, приборов, средств автоматизации и новых видов продукции.

    Ё¬ћ нашли широкое применение в управлении транспортными средствами, в оптимизации перевозок, продаже билетов, в совершенствовании эксплуатационной работы, в создании единой автоматизированной сети св€зи страны, в организации повсеместного приема телепередач и т.д. Ќаконец, компьютеры Ц незаменимые помощники человека в научной, педагогической и производственной де€тельности и других сферах.

     омпьютеры и другие средства автоматики помогают изучать объекты, недоступные дл€ непосредственного исследовани€: €дерные процессы в реакторах, свойства космического пространства, обширные атмосферные процессы, большие глубины морей и океанов, поверхность Ћуны и планет солнечной системы и т.п.

     ак же обстоит дело с разработкой и производством электронно-вычислительных машин? ¬ 1975 г. американцы оценивали отставание бывшего ———– от —Ўј в развитии микроэлектроники в 8Ц10 лет. »зучив в 1979 г. образцы советских схем, они уже говорили о 2Ц3 годах. ¬ €нваре 1981 г. известный журнал ЂЁлектрониксї писал, что техническа€ база и квалификаци€ технологов позвол€ют —оветскому —оюзу изготавл€лись интегральные схемы не хуже американских, а дл€ Ђсугубо собственных нужд и более совершенныеї1.

    ¬ ———– были созданы Ё¬ћ, которые вполне сопоставимы с зарубежными аналогами. «начительно расширилось применение вычислительной техники. “ак, еще в ———– был испытан образец супер-Ё¬ћ производительностью до 100 млн. операций в секунду. ¬ведена в действие мощна€ вычислительна€ система с производительностью до 125 млн операций в секунду. ¬се это задел, который должен был привести к серийному производству супер-Ё¬ћ производительностью 1 млрд операций в секунду к 1990 г. и до 100 млрд операций в секунду Ц к 1995 году.

    –азработка и производство мощных Ё¬ћ позволило бы решить проблему создани€ четкой системы управлени€ хоз€йством страны. “акие компьютеры позвол€ют обрабатывать колоссальные массивы информации, что имеет огромное значение как дл€ оценки развити€ общества и его перспектив, так и обороноспособности страны.

    ќднако необходимо заметить, что обольщать себ€ в области электроники, особенно персональных компьютеров, ставших привычными в большинстве развитых стран, не стоит. ƒол€ современного производства электроники во всем общественном продукте развитых стран сейчас составл€ет дес€тую часть. ” нас же Ц малые доли процента. —ложность ситуации заключаетс€ в том, что в данной области мы отстаем не только по объему и абсолютному приросту, но также и по темпам. “ак было и в конце 80-х годов, так продолжалось и в 90-е годы, это св€зано со слабым финансированием, психологической неподготовленностью, догматическим подходом, некомпетентностью тех, кто должен вести активную политику разработки и скорейшего внедрени€ Ё¬ћ в повседневную жизнь. »наче разрыв с остальным компьютерным миром у нас может увеличитьс€. ѕоложение, к сожалению, крайне медленно измен€етс€ к лучшему и сегодн€.

    ¬ажным направлением развити€ Ќ“– €вл€етс€ энергетика. ‘ункционирование производственных сил общества невозможно без энергетики. ¬ современных услови€х почти все оруди€ труда Ц различные машины и механизмы, количество которых непрерывно увеличиваетс€, привод€тс€ в движение покоренными человеком природными силами Ц энергией падающей воды, различными видами топлива, ветра и т.д.

     ак писал академик ј. ѕ. јлександров, потребление энергии в мире в ’’ в. удваивалось: в начале века за 50 лет, в середине века Ц за 30 лет, а в последние дес€тилети€ Ц за 15Ц20 лет. ѕри этом электроэнергетика удваивалась еще быстрее Ц примерно за 10 лет; около 70 % энергопотреблени€ в мире покрываютс€ нефтью и газом. ќднако мировые запасы этих энергоносителей ограничены и в течение нескольких дес€тилетий могут быть исчерпаны. –азведанные запасы нефти на конец 1974 г. оценивались в 97 млрд т, а к началу 90-х гг. ’’ в. Ц около 600 млрд. т. ѕо некоторым оценкам, в 2000 . ѕо некоторым оценкам, в 2000 г. разведанные запасы нефти приблизились к 800Ц1000 млрд т. ѕредполагаетс€, что при нынешних темпах добычи и потреблени€ запасов нефти хватит до 2050 г.  ак быть? Ќаучна€ мысль еще задолго до такой ситуации осуществл€ла поиск новых, более надежных и долговечных источников энергии. » они увенчались успехом: наука и техника овладели методами использовани€ энергии, освобождающейс€ в огромных количествах в процессе цепной реакции делени€ т€желых атомных €дер, и интенсивно исследуют возможность получени€ управл€емой реакции термо€дерного синтеза т€желых атомов водорода и атомов гели€.

     .ћаркс называл электрическую искру революционной силой и предсказывал ей великое будущее. Ёлектричество Ц самый совершенный вид энергии, на основе которого можно создать высокоразвитые производительные силы общества. ќвладение научными способами получени€ тепловой и электрической энергии из атомного €дра Ц величайшее достижение, характеризующее современную научно-техническую революцию в энергетике. Ѕывший ———– Ц родина первой в мире атомной электростанции, запуском которой в 1954 году ознаменовал начало мирного, гуманного пути использовани€ энергии атома.

    ѕроизводство атомной энергии увеличивалось все возрастающими темпами. ¬ 1980 г. в мире насчитывалось 272 јЁ—, они вырабатывали около 8 % электроэнергии. ¬ 1985 г. в ———– действовало и строилось более 25 јЁ—, они давали в ≈диную энергетическую систему около 10 % электроэнергии от ее общего производства в стране. ѕричем выработка электроэнергии должна была резко возрасти. “ак, в 1990 г. она должна была подн€тьс€ до 1840Ц1880 млрд квт-ч, в том числе более 20 % общего объема ее должны были произвести јЁ—. Ѕыла поставлена задача ускорить строительство јЁ— с реакторами на быстрых нейтронах. ќни выгодны и в том отношении, что воспроизвод€т часть €дерного топлива. ¬ ”краине работают –овенска€, ёжно-”краинска€, «апорожска€, ’мельницка€ јЁ—. ћощность јЁ— постепенно мен€етс€ в пользу увеличени€: в 2000 г. Ц 12,88 г¬т, в 2003 Ц 13,88, в 2004 Ц 14,88 г¬т.

    ¬месте с тем, создава€ јЁ—, нельз€ забывать и о защите окружающей среды, мерах повышени€ безопасности использовани€ этих источников энергии. —обыти€ 1986 года на „ернобыльской јЁ—, аварии на американских, английских станци€х такого типа предупреждают об этом. ¬ декабре 2000 г. „ернобыльска€ јЁ— была закрыта.

    Ќар€ду с поисками новых источников энергии, в том числе и нетрадиционных, с высокой степенью необходимости возникает и друга€ задача Ц создание энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий. ƒл€ ”краины это €вл€етс€ очень актуальной проблемой.

    —ледует ожидать, что в ближайшем будущем на смену нефти и природному газу прийдет уголь, и лидирующее место займут химические технологии по переработке угл€. ”же разработаны способы эффективного производства моторного топлива и других химических продуктов при переработке угл€. ћировые запасы доступного дл€ разработки угл€ в 20Ц40 раз превосход€т нефт€ные ресурсы. — развитием химической технологии уголь станет одним из важнейших источников сырьевых продуктов.

    ¬ажным направлением Ќ“– €вл€етс€ качественное изменение технологии. —овременный этап научно-технической революции вызвал к жизни принципиально новые виды технологии, которые основаны на применении электричества, физических, химических и биологических процессов, ультразвука, лазера, потоков элементарных частиц, электромагнитного пол€, плазмы и других €влений и состо€ний вещества, используемых в качестве технологических агентов. ¬место механической обработки предмета труда на макроуровне, например, резанием, строганием, сверлением, она открыла возможность широкого применени€ в производстве методов изготовлени€ продуктов труда путем воздействи€ на микроструктуру вещества на уровне молекул и атомов. Ќ“– вовлекает в технологические процессы более высокие формы движени€ материи по сравнению с механической Ц физическую, химическую и биологическую. Ќовые технологические методы более универсальны и гибки, так как легче допускают переход на изготовление другой продукции, повышают коэфициент использовани€ сырь€ и экономию материалов, требуют, как правило, менее громоздкого оборудовани€, улучшают качество продукции, значительно поднимают производительность труда. “ак, замена механической обработки рубиновых камней лазерной привела к замене нескольких станков одной лазерной установкой, производительность которой оказалась в 500 раз выше.

    ƒостижени€ Ќ“– в области технологии должны найти широкое применение в сфере производства на длительный период. —реди прочего Ц это обеспечение широкого внедрени€ в народное хоз€йство принципиально новых технологий Ц электронно-лучевых, плазменных, импульсных, биологических, радиационных, мембранных, химических и иных, в том числе нанотехнологии, позвол€ющих многократно повысить производительность труда, подн€ть эффективность использовани€ ресурсов и снизить энерго- и материалоемкость производства. ѕерейти на индустриальные, интенсивные технологии в растениеводстве и животноводстве, широко использовать методы биотехнологии и генной инженерии, главное искать новые источники энергии Ц эта задача €вл€етс€ актуальнейшей в услови€х энергетического кризиса в ”краине. Ѕез решени€ этой проблемы сложно говорить о дальнейшем движении впереди. ќчень важным дл€ ”краины €вл€етс€ широкое внедрение передовых технологий, например, лазерной. Ћазерна€ технологи€ примен€етс€ дл€ упрочени€ и резки металлов; плазменна€ Ц в сварке; мембранна€, основанна€ на €влении односторонней диффузии молекул и атомов через полупроницаемые перегородки, Ц дл€ разделени€ на компоненты растворов, газов, дл€ обогащени€ воды кислородом; биотехнологи€ Ц дл€ получени€ медицинской промышленностью новых лекарственных препаратов, в сельском хоз€йстве Ц дл€ производства кормов, особенно искусственных белков; генна€ инженери€ открывает пути конструировани€ новых полезных микроорганизмов.

    –азвитие промышленности, непрерывный рост различных потребностей общества: в жилье, средствах транспорта, св€зи, одежде, обуви, предметах быта и т.д. породили и обострили противоречие между все возраставшими масштабами индустрии и производством естественного сырь€. Ёто противоречие может разрешить только развернувша€с€ научно-техническа€ революци€: в научных лаборатори€х были разработаны промышленные способы получени€ разнообразных искусственных материалов. –азвитие данного направлени€ привело к созданию смол и пластмасс, различных волокон, нитей, тканей, заменителей кожи и меха, линолеумов и полимерных отделочных материалов, всевозможных пленок и кровельных материалов, кристаллов, паст, синтетического каучука и др.

    »скусственные материалы обладают р€дом особенностей, делающих их предпочтительнее по сравнению с естественным сырьем. »м можно придавать любые заданные свойства, они легче и дешевле естественных материалов, более стойки к действию химических реагентов, атмосферных процессов и света, менее подвержены коррозии, более технологичны при изготовлении из них различных видов продукции. ¬ промышленности из них изготавливают корпуса машин и аппаратов (радиоприемников, магнитофонов, холодильников, телефонов), шестерни, трубы, лаки, клеи, предметы быта Ц ванны, раковины, тазы, ковры и паласы, абажуры, посуду, детские игрушки и другие издели€. ¬ строительстве Ц различные строительные материалы и оборудование: пенобетоны, стеклопласты, пенопласты, облицовочные, теплозвукоизол€ционные и гидроизол€ционные материалы, пластмассовые трубопроводы, санитарно-техническое оборудование и т.д.

    »скусственные материалы получают из природных или синтетических полимеров. Ўирокий диапазон применени€ этих материалов обуславливает быстрый рост объемов их производства. ¬ 1940 г. в бывшем ———– было произведено синтетических смол и пластических масс 109 тыс.т., химических волокон и нитей 11 тыс.т., а в 1985 г. соответственно 5019 тыс. т. и 1394 тыс.т., т.е. производство увеличилось более чем в 500 и 130 раз.

    ѕроизводству искусственных материалов важное место отводитс€ в ”краине на будущее. ќсобое внимание обращаетс€ на увеличение объема синтетических смол и пластических масс, химических волокон и нитей, а также синтетических каучуков.

    Ќ“– распростран€етс€ и на другие направлени€ жизнеде€тельности людей: выход в космос и его освоение, космизаци€ науки и производства; расширение средств массовой коммуникации, совершенствование и развитие транспортных средств, а также средств передачи информации и др. ѕод вли€нием Ќ“– существенные изменени€ претерпевают механизированное производство, особенно при внедрении роботов, традиционных видов технологии и естественных материалов.

    –азвитие Ќ“– приводит к изменени€м в структуре производительных сил, характере труда, соотношении научного и технического прогресса, в характере и направленности развити€ материально-технической базы, а главное Ц в воздействии на человека как основную производительную силу общества.

    Ќ“– Ц главный рычаг преобразовани€ материально-технической базы общества. ќбновление производственного аппарата в результате внедрени€ новой техники, более прогрессивной технологии и гибких производств, существенна€ структурна€ перестройка всего производства и оптимизаци€ его размещени€, повышение культурно-технического уровн€ рабочих, кресть€нства, производственной интеллигенции и служащих, инженерного труда, достижение и превышение мировых параметров эффективности и качества продукции позволит значительно увеличить национальный доход, объем промышленного производства и производительность труда. ¬се это будет означать крутой поворот к интенсификации производства, продвинет экономические реформы. Ёто Ц не только насущна€ необходимость, но и реальна€ возможность нового этапа развити€ общества.

    ќценива€ конкретную экономическую ситуацию конца ’’ Ц начала ’’≤ ст. в ———–, а затем в ”краине и других ныне самосто€тельных государствах Ц бывших союзных республиках, мы должны заметить, что имеющий место замедленный период экономического роста, внедрени€ достижений Ќ“–, а следовательно, и темпов роста производительности труда, объ€сн€етс€ тем, что своевременно не была обнаружена и реализована необходимость изменени€ некоторых сторон, существующих производственных отношений и форм собственности. ќтрицательную роль в этом сыграли разрыв экономических св€зей между бывшими республиками. ƒействующие формы, хоз€йственный механизм, который, в основном сложилс€ в услови€х экстенсивного развити€ экономики, устарели и не только утратили свою стимулирующую роль, но и мешают более полному использованию имеющихс€ возможностей, сдерживают движение вперед, а кое в чем вообще превратились в тормоз.

    јнализ экономического развити€ показывает, что решение экономических и социальных задач невозможно без глубокой интеграции науки с производством. «десь ранее больша€ роль отводилась межотраслевым научно-техническим комплексам, которые были созданы более двадцати п€ти лет назад.

    ¬скрыва€ трудности, противоречи€ в возможност€х, тенденци€х, направлени€х академической, вузовской и отраслевой науки, ¬ерховна€ –ада, ѕрезидент, обраща€сь к ученым, нацеливают их на интеграцию усилий всех наук, комплексность проводимых исследований, глубину постановки фундаментальных проблем, вообще коренное изменение отношени€ к науке. „тобы стать активной участницей жизни и реформ, наука сама должна во многом перестраиватьс€. “аково веление времени.

    ¬идные ученые ”краины в своих публикаци€х отмечают определенную замкнутость нашей науки, острую необходимость борьбы с бюрократизмом, планомерное развитие науки от достигнутого. ќрганизаци€ научной де€тельности как никака€ друга€ сфера требует развити€ демократии и гласности, прозрачности, новых подходов ускорени€ этих процессов в ЌјЌ ”краины.

    —ледует признать, что реальной основой возможности ускорени€ развити€ науки и техники €вл€етс€ мощный научно-технический потенциал ”краины. ¬ ЌјЌ ”краины ведутс€ исследовани€ в области материаловедени€, математики, кибернетики, физики, астрономии, филологии, биологии, гуманитарных наук. Ќа начало 90-х гг. численность ученых в ”краине достигала 220 тыс. человек. ¬месте с ЌјЌ ”краины действуют другие научные учреждени€, академии педагогических, сельскохоз€йственных, медицинских, юридических, инженерных и иных наук, научно-исследовательские институты, центры, лаборатории.

    Ќар€ду со значительными достижени€ми наблюдаетс€ накопление серьезных проблем и просчетов, среди них Ц посто€нный приоритет прикладных исследований в ущерб фундаментальным.   тому же, свыше 90 % технологических разработок не внедр€етс€ в производство.

    Ќар€ду с недостаточной материально-технической базой науки это привело к потере ведущих позиций по р€ду фундаментальных исследований, отставанию от «апада в уровне научных разработок. ќщутимо снизилс€ уровень изобретательства, усилилс€ отток ученных за кордон и многое другое. ƒействуют и другие факторы.

    ѕолучив высокие результаты в лабораторных услови€х, авторы разработок нередко сталкиваютс€ с большими затруднени€ми, проволочками как в признании ценности и важности своих открытий и предложений, так и в промышленной реализации своих идей, отсутствием финансировани€.

    „то же касаетс€ в целом возможностей и перспектив стран —Ќ√ в области науки и техники, то они располагают крупным научно-техническим потенциалом. Ќа долю —Ќ√ приходитс€ значительна€ часть за€вок на изобретени€, новые материалы, препараты.

    —ледует заметить, что Ќ“– ускор€ет процесс монополизации, обобществлени€, концентрации и специализации материального производства. ѕоскольку этот процесс складываетс€ стихийно, в ходе конкретной борьбы и погони за максимальной прибылью, Ќ“– усиливает диспропорцию в развитии экономики стран, неравномерность их развити€, увеличивает разрыв между развивающимис€ и развитыми капиталистическими странами. Ќеоколониалистическа€ политика империализма привела к тому, что развивающиес€ страны, где проживает более 2 млрд человек, стали практически сплошным регионом бедности. ¬ начале 80-х годов уровень доходов на душу населени€ в освободившихс€ странах в целом был в 11 раз ниже, чем в развитых капиталистических. Ќа прот€жении трех последних дес€тилетий ’’ века разрыв этот не сокращалс€, а возростал.

    –ост концентрации и централизации производства и капитала под вли€нием Ќ“– обостр€ет имеющиес€ определенные противоречи€ и порождает новые.   последним относитс€ противоречие между необычайными возможност€ми, открываемыми Ќ“–, и преп€тстви€ми, которые выдвигаютс€ на пути их использовани€ в интересах всего общества. “ак, широкое внедрение новой техники и технологии приводит к р€ду существенных социальных и человеческих издержек, прежде всего к росту массовой безработицы. ѕредполагалось что к 2000 г. роботы в развитых капиталистических странах смогут вытеснить до 75 % зан€той сегодн€ рабочей силы. Ќапример, в —Ўј "втора€ промышленна€ революци€" измен€ет характер труда около 50 млн рабочих и служащих. Ѕудет автоматизировано 80 % всех ручных операций. ¬ результате лишними Ђокажутс€ї не менее 40 млн рабочих. »сследовани€, проводимые в японии ћеждународной организацией труда, социально-экономических последствий внедрени€ новых технологий, показывают, что количество рабочих мест ликвидируемых при роботизации, варьируетс€ от менее 0,5 до 5. ѕодобные исследовани€ в √ермании дали соотношение от 0,8 до 6,2 рабочего места на один робот.

    ¬ св€зи с этим на «ападе широкое распространение получаютразличного рода социал-реформистские утопии, авторы которых рисуют картины будущего "информационного общества", "новой индустриальной цивилизации",1 "научного капитализма" и проч., утвержда€, что в "век роботов" €кобы можно решить проблему "лишних рабочих рук", преодолеть социальное отчуждение и деградацию личности. ќни предлагают различные меры дл€ более активного использовани€ "нематериальных сфер труда и быта людей", призывают учитывать такую "пружину", как человек, и способствовать более интенсивному развитию. ќб этом много говоритс€, например, в японии, где радужные перспективы св€зываютс€ порой с национальными особенност€ми культуры, представлени€ми о нравственности и трудолюбии народа. јналогичные цели преследуютс€ при возрождении сегодн€ в —Ўј и других странах тех или иных вариантов теории "человеческого капитала". –асходы в области науки в японии в 1975 г. составл€ли 1,12 % от ¬ѕѕ, в 1988 г. Ц 1,96 %, —Ўј Ц 1,01 % и 1,38 %, ¬еликобритании Ц 0,8 и 0,06 %.

    Cледует заметить, что в услови€х Ќ“– имеет место эксплуатаци€ науки, извращаетс€ ее сущность и предназначение.  райние формы эксплуатаци€ науки достигла сегодн€ в ее милитаризации. »звестно, что сейчас в мире в военной сфере зан€та примерно четвЄрта€ часть общего числа научных работников и она поглощает почти до 40 % расходов на все научные исследовани€ и опытно-конструкторские разработки (Ќ»ќ –).

    ƒлительное врем€ гигантские материальные и человеческие ресурсы отвлечены в отрасл€х, работающих на военную сферу. ѕри этом наиболее квалифицированные кадры, самые крупные капиталовложени€ направл€ютс€ в отрасли военно-промышленного комплекса. ћилитаризаци€ деформировала науку, исказила ее гуманную сущность. ¬ гонку вооружений пр€мо или косвенно вовлечено около 1 млн. научных работников. ∆изнь свидетельствует, что бездумное продолжение научно-технической политики в нынешних услови€х недопустимо.

    Ќесомненно, в услови€х Ќ“– предмет профессиональной заботы инженерных работников, их де€тельности и сегодн€, и завтра, и в сравнительно отдаленном будущем один Ц техника и технологи€. ќднако техника и технологи€ завтрашнего дн€ будут не похожи на те машины, механизмы, производственные циклы, которые действуют сегодн€. Ќаучно-индустриальное производство, в основе которого лежит наука, предполагает ориентацию на технические новшества высшего технико-экономического уровн€. —оздаютс€ такие новшества одновременно в двух направлени€х: во-первых, при решении традиционных инженерно-технических задач нетрадиционными методами; во-вторых, в процессе исследовани€ и решени€ производственных задач нового класса. «адание инженера Ц отыскать более рациональный, более дешевый в экономическом и рациональный в технико-технологическом отношении способ производства нужной обществу продукции. ѕод воздействием научно-технического прогресса существующа€ отраслева€ структура общественного производства коренным образом изменитс€ и произойдет это (уже происходит) в самом скором времени. ј вместе с ней изменитс€ и структура предмета инженерной де€тельности: увеличитс€ поле применени€ инженерных знаний и методов; иными, несопоставимыми с прежними по степени сложности станут инженерно-технические задачи; инженерные разработки еще теснее переплетутс€ с научными.

    ѕредмет инженерной де€тельности будет, образно говор€, разрастатьс€ Ђвширьї и Ђвглубьї. –асширение области профессиональной де€тельности инженеров будет происходить буквально Ђне по дн€м, а по часамї, а в молодых, бурно развивающихс€ отрасл€х техники и технологии едва ли не по минутам. » это не художественна€ гипербола, а точное отражение состо€ни€ дел. »звестно, что уже сейчас в мире в течение года ученые открывают до 30 тыс. новых химических соединений Ц примерно 90 в день! »ли другой пример Ц из области электронной техники. «а последние 10-15 лет производительность интегральной схемы выросла в 100 тыс. раз; современный микрокомпьютер в 40 раз мощнее и в тоже врем€ в 10 тыс. раз дешевле, в 17 раз легче, в полторы тыс€чи раз меньше по объему, и в 2,8 тыс. раз менее энергоемок, чем первые ламповые компьютеры. Ёти цифры дают нагл€дное представление о проблемах, с которыми предстоит столкнутьс€ инженерам всех рангов и специальностей Ц от исследовател€ до эксплуатационника Ц уже в недалеком будущем.

    “аким образом, научно-техническа€ революци€ коренным образом измен€ет технический базис общества, а вместе с ним и инженерную профессию и инженерную де€тельность. ¬о-первых, качественно иным станет сам предмет инженерной де€тельности: значительно расширитс€ сфера де€тельности инженера, сто€щие перед ним задачи будут усложн€тьс€, едва ли не в геометрической пропорции. ¬о-вторых, кардинально измен€тс€ средства инженерного труда. ¬ своих профессиональных зан€ти€х инженер будущего сможет оперетьс€ на достижени€ информатики и компьютерной техники. Ўирокое применение баз знаний, систем Ђискусственного интеллектаї, создание сетей Ё¬ћ откроют перед ним фантастические с позиций сегодн€шнего дн€ возможности. ¬-третьих, инженерна€ де€тельность обретет новое содержание в плане резкого усилени€ интеллектуально-творческих компонентов, уровн€ предварительной подготовки и последующей систематической переподготовки. ¬-четвертых, закреп€тс€ ныне существующие прогрессивные формы интеграции науки, инженерии и производства и раскроютс€ новые, пока непредсказуемые. ¬-п€тых, Ц и это, может, самое важное Ц измен€тс€ многие личностные черты человека, возникнет инженер нового типа.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    50-е годы ’’ в. ознаменовались вступлением человечества в период научно-технической революции. Ќаучно-техническа€ революци€ носит глобальный, интернациональный характер, охватывает весь мир, она имеет всеобъемлющий характер, так как вли€ет на все стороны жизни, органически соедин€ет коренные изменени€ в науке и технике, выдвигает на передний план новые технологии.

    ¬ многообразии отраслей науки и техники выдел€ютс€ основные направлени€, определ€ющие характер современной Ќ“–. Ёто широкое использование электричества, применение атомной энергии в мирных цел€х, радиоэлектроника, получение искусственных материалов с заранее заданными свойствами, изучение ¬селенной и другие достижени€, которые воздействуют на все сферы де€тельности человека, революционизируют современное производство, €вл€ютс€ ускорител€ми научно-технического прогресса. –азваютс€ новые технологии (в том числе биотехнологии), новые источники энергии, новые транспортные средства и средства св€зи, создаютс€ новые предметы труда. √енеральным направлением Ќ“– остаетс€ автоматизаци€ производственных процессов на основе создани€ электронно-вычислительной техники, роботов, станков с „ѕ”, гибких автоматизированных производств.

    ¬ результате Ќ“– достижени€ естественных наук все больше и больше используютс€ в производстве, наука отдел€етс€ от непосредственного труда, во многих област€х промышленности создаютс€ автоматические системы машин, идет процесс применени€ технических средств, способных замен€ть логические функции человека.ѕод вли€нием Ќ“– не только улучшаютс€ технологии, повышаютс€ производительность труда и качество продукции, сокращаютс€ затраты на производство.



    ѕод ее вли€нием возрастают противоречи€ в социальной жизни общества цивилизованных стран. Ќ“– тесным образом св€зана с социальным развитием в рамках определенного общества, обусловлена и может быть правильно оценена в таком контексте, ибо социальна€ сфера есть продукт научно-технической, экономической де€тельности государства, затрагивающий жизненные интересы людей. ¬ли€ние Ќ“– на многие отрасли науки и техники поставило на повестку дн€ вопрос интенсификации инженерной де€тельности, расширени€ инженерных специальностей, совершенствовани€ инженерного образовани€. ¬озрастает роль профессии инженера в производстве. ¬ этой св€зи при формировании инженерного корпуса нового типа обращаетс€ внимание на подготовку инженера с гуманистическим мировоззрением, фундаментализацию и информатизацию инженерного образовани€, подготовку специалиста с глубокой экологической и менеджментской подготовкой способного искать, принимать патентоспособные и конкурентоспособные решени€.

    “≈ћј XI. ЁЋ≈ “–ќ’»ћ»я » »Ќ∆≈Ќ≈–Ќјя ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“№


    ќкружающий мир разнообразный и загадочный. ¬с€ природа, весь мир объективно существует вне и независимо от сознани€ человека. ћир материален; все существующее представл€ет собой различные виды материи, котора€ всегда находитс€ в состо€нии непрерывного движени€, изменени€, развити€. ƒвижение, как посто€нное изменение, присуще материи в целом и каждой мельчайшей ее частице.

    ‘ормы движени€ материи разнообразны. Ќагревание и охлаждение тел, излучение света, электрический ток, химические превращени€, жизненные процессы Ц все это различные формы движени€ материи. ќдни формы движени€ материи могут переходить в другие. “ак, механическое движение переходит в тепловое, тепловое в химическое, химическое в электрическое и т.д. Ёти переходы свидетельствуют о единстве и непрерывной св€зи качественно различных форм движени€. ѕри этом соблюдаетс€ основной закон природы Ц закон вечности материи и ее движени€. Ётот закон распростран€етс€ на все виды материи и все формы ее движени€. Ќи один вид материи, ни одна форма движени€ не могут быть получены из ничего и превращены в ничто. Ёто подтверждено многовековым опытом науки.

    ќтдельные формы движени€ материи изучаютс€ различными науками: физикой, химией, биологией и другими.

     аждый отдельный вид материи, обладающий при данных услови€х определенными физическими свойствами (массой, объемом, агрегатным состо€нием и т.д.), например вода, называют веществом. ќдна из древнейших, важнейших и обширных наук о веществах Ц это хими€.

    ¬первые определение химии как науки дал ћ.¬.Ћомоносов: Ђ’имическа€ наука рассматривает свойства и изменени€ тел..., должна исследовать состав телї, она Ђобъ€сн€ет причину того, что с веществами при химических превращени€х происходитї.

    —огласно сегодн€шним представлени€м хими€ Ц это наука о превращени€х веществ. ќна изучает состав и строение веществ, зависимость свойств веществ от их состава и строени€, услови€ и пути превращени€ одних веществ в другие.

    ¬озникнув в древности, роскошное и мощное дерево химии бурно разрослось и расцвело Ц возникли и плодотворно развиваютс€ такие отрасли, как неорганическа€, координационна€, органическа€, элементорганическа€, аналитическа€, физическа€, радиационна€, коллоидна€ хими€, биохими€, геохими€, космохими€, хими€ полимеров, хими€ плазмы, хими€ низких температур и др. » везде нужны подготовленные люди: инженеры-химики, ученые, рабочие, насыщенна€ инженерна€ де€тельность, развита€ наука.

    ќдним из важнейших и обширных разделов химии €вл€етс€ электрохими€. Ёлектрохими€ представл€ет собой область химии, котора€ изучает услови€ и механизм превращени€ одних веществ в другие, св€занные с подводом или отводом электрической энергии. ѕроцессы, протекающие за счет подведенной извне электрической энергии, или же, наоборот, служащие источником ее получени€, называют электрохимическими процессами.


    ’имические и электрохимические реакции люди широко используют на прот€жении многих веков, вкладыва€ свои знани€ и умени€ в решение сложных задач, в том числе и конкретные инженерные знани€. –ассмотрению некоторых аспектов возникновени€ электрохимии, ее развити€, конкретной инженерной де€тельности в этой области посв€щена насто€ща€ лекци€.


    1. «арождение электрохимии и ее становление.

    2. ƒостижени€ в электрохимии и практическое их применение.


    “ермин Ђхими€ї (Ђхеми€ї) впервые упоминаетс€ в трактате «осимуса Ц египетского грека из города ѕанополиса (ок. 400 г. н.э.). ¬ нем «осимус рассказывает, что Ђхимииї, или же Ђсв€щенному тайному искусствуї людей обучили демоны, сошедшие с небес на землю. ѕерва€ книга, согласно «осимусу, в которой описывались приемы тайного Ђискусстваї, была будто бы написана пророком ’емесом, от имени которого и берет начало Ђхеми€ї, Ђхими€ї.

    Ќа родине химии Ц в древнем ≈гипте Ц тайной Ђсв€щенного искусстваї владела каста жрецов. ќни были настолько всесильными, что их побаивались даже фараоны. ¬ храмах египетские жрецы, кроме богослужени€, занимались также политикой и науками Ц астрономией, математикой, медициной. ќни с большой точностью предвидели солнечные затмени€, перемену погоды, проводили сложные расчеты пирамид и других сооружений. ”спешно развивалось в ≈гипте и химическое ремесло. »зобретенный жрецами способ бальзамировани€ умерших (мумификаци€) еще и сегодн€ вызывает удивление и восхищение. ƒо наших дней чудесно сохранилось много египетских мумий и среди них знаменита€ муми€ 18-летнего фараона “утанхамона. ∆рецы владели секретами изготовлени€ косметических препаратов, лекарств, €дов, кирпича, стекла, лаков, красок и т.д.

    ”спешно развивалась хими€ и в странах јзии Ц ћесопотамии, »ндии,  итае. ћеталлурги древнего ¬авилона выплавл€ли сурьму и сурьм€нистые бронзы уже около 3000 лет до н.э.

    ѕри раскопках около Ѕагдада ученые нашли глазурованные керамические горшки, в которые были вставлены медные цилиндры, а в них через битумную пробку Ц железные стержни. ѕричем медь оказалась сильно разъеденной. ≈сли в такой цилиндр налить электролит, например, раствор сол€ной кислоты, то возникает электрический ток. Ќет сомнени€, что здесь мы имеем дело с древним гальваническим элементом Ц электрохимическим источником тока.

    ќдновременно были найдены серебр€ные издели€ с чрезвычайно тонкой и равномерной позолотой. “акую позолоту, по мнению ученых, можно нанести только электрохимическим способом.

    «начительные успехи в развитии практической химии, в том числе электрохимии, были достигнуты в  итае. Ќа гробнице китайского полководца „жао-„жу, похороненного в 316 г., есть металлический орнамент.  огда химики сделали анализ металла, то оказалось, что он содержит 5 % магни€, 10 % меди и 85 % алюмини€. —егодн€ известно, что алюминий можно получить исключительно электрохимическим способом.

    ѕриведенные факты свидетельствуют, что еще в древности человек стремилс€ познать тайны превращени€ веществ и достиг немалых результатов, использу€ химические и электрохимические процессы.

    “ак как при электрохимических превращени€х веществ об€зательным условием €вл€етс€ участие электричества, то становитс€ очевидным, что развитие электрохимии тесно св€зано с ассимил€цией достижений в познании электричества. ¬первые мысль о глубокой взаимосв€зи электрических и химических €влений высказал в 1765 году ћ.¬.Ћомоносов: ЂЅез химии путь к познанию истинной природы электричества закрытї.

    Ёлектричество, как и химические процессы, было знакомо люд€м еще в древности. ќни обнаружили, что при трении кусочка €нтар€ о шелковую ткань он приобретает удивительное свойство Ц может прит€гивать к себе легкие предметы. √реки назвали €нтарь электроном. ќтсюда и по€вилось слово электричество.

    ќсобый интерес к электричеству про€вили в XVIIЦXVIII веках. “огда же по€вилась и перва€ теори€ о сущности электричества. ≈е создатель Ц знаменитый Ѕенджамин ‘ранклин Ц тот самый, известный де€тель борьбы за независимость британских колоний в јмерике. —амым значительным достижением ученого €вл€етс€ попытка вы€снить природу электричества. ¬ соответствии с философскими представлени€ми своего времени о €влени€х природы, ‘ранклин ищет материальный носитель электричества, похожий на некоторое вещество Ц Ђэлектрический флюидї, который содержитс€ в телах и может переходить из одного тела в другое. ѕо его мнению Ђэлектрическа€ матери€ї состоит из частиц, которые так малы, что могут легко и свободно проникать в обыкновенную, даже самую плотную материю.

    »дею ‘ранклина о существовании мельчайших материальных носителей электричества; Ђатомов электричестваї, с доверием встретили многие ученые.

    Ќачались поиски атомов электричества. —ледовало отделить их от атомов вещества, открыть и изучить процессы, в которых атомы электричества про€вили бы свои свойства. “ака€ возможность представилась при исследовани€х €влений в разр€женных газах.

    Ѕыло установлено, что при прохождении электрического тока в стекл€нных трубках, наполненных разр€женными газами, про€вл€ютс€ лучи, которые распростран€ютс€ от катода к аноду. »х назвали катодными лучами.

    Ќемецкий ученый ‘.Ћеонард установил, что катодные лучи могут проникать через очень тонкое окошко запа€нной трубки.

    ƒальнейшие исследовани€ ”иль€ма  рукса, ƒж. “омсона и других ученых позволили определить, что катодные лучи Ц это поток отрицательно зар€женных частиц, масса которых почти в 2000 раз меньше массы самого легкого атома Ц атома водорода. “аким образом стало €сно, что атом не €вл€етс€ наименьшей неделимой частицей вещества. Ѕыло установлено, что атом состоит из положительно зар€женного €дра и отрицательно зар€женных электронов. ѕри сообщении атому дополнительной энергии некоторые электроны могут утратить св€зь с €дром. ѕри этом атомы превращаютс€ в положительные ионы. ќторвавшись от одного атома, электрон может присоединитьс€ к другому, образу€ отрицательный ион. “аким образом была подтверждена гипотеза ‘ранклина о существовании Ђэлектрического флюидаї. »м оказалс€ поток электронов в металлах и поток положительных и отрицательных ионов в растворах и расплавах солей, растворах кислот и щелочей.

    ѕервые научные представлени€ о принципах взаимосв€зи электрических и химических €влений относ€тс€ к концу XVIII Ц началу XIX века. »таль€нский физик ј.¬ольта, один из основоположников учени€ об электричестве, в 1793Ц1801 годах предложил разместить металлы в так называемый электрохимический р€д напр€жений в зависимости от того, насколько легко атомы металлов способны окисл€тьс€, т.е. переходить в состо€ние положительных ионов. ј побудило его к этому наблюдение италь€нского врача ј. √альвани, который обнаружил по€вление электрического тока в мышцах лапки л€гушки (по сокращению мышцы) в тот момент, когда лапка л€гушки, подвешенна€ на медной проволоке, касалась железной сетки. ќбнаруженное €вление привело к изобретению химического источника электрического тока Ц ¬ольтова столба.

    — помощью ¬ольтова столба шведскому химику ». Ћ. Ѕерцелиусу в 1802 году удалось электрически разложить водные растворы солей, а английскому химику √. ƒэви в 1807 году Ц расплавы солей.

    »зучение таких электрохимических процессов привело к необходимости поиска механизма протекани€ электрического тока в этих системах.

      объ€снению механизма протекани€ электрического тока в растворах солей ученые шли долго и настойчиво.

    ѕервое и удачное объ€снение принадлежит  . √ротгусу. ѕо представлени€м √ротгуса, компоненты воды Ц это частицы, несущие электрический зар€д: кислород Ц отрицательный, а водород Ц положительный. ƒлинные цепи последовательно расположенных атомов кислорода и водорода простираютс€ от одного электрода к другому.  райние атомы этих цепей Ц на одном конце водород, а на другом кислород, разр€жаютс€ на электродах и выдел€ютс€ в виде газов. “еори€ √ротгуса отличалась нагл€дностью и простотой, но не могла до конца объ€снить механизм электропроводности растворов.

    Ќовый крупный шаг в объ€снении механизма протекани€ электрического тока в растворах сделал в первой четверти XIX века шведский химик ». Ѕерцелиус. ќн разделил все Ђтелаї на два класса Ц с положительным электрическим зар€дом и с отрицательным. ѕри химическом соединении тел происходит нейтрализаци€ противоположных зар€дов. ƒалее Ѕерцелиус предположил, что при пропускании электрического тока через раствор нейтрального Ђтелаї последнее распадаетс€ на составл€ющие Ц положительно зар€женное и отрицательно зар€женное Ђтелаї. “ак возникла электрохимическа€ теори€ химической св€зи. ѕростота теории и большой авторитет ее создател€ определили ее широкое применение при объ€снении химических процессов, несмотр€ на то, что данные экспериментов очень часто не согласовывались с теоретическими постулатами.

    ¬ начале XIX века свой вклад в электрохимию внес ћ. ‘арадей. ќн впервые вводит пон€ти€: электролит, электрод, электролиз, анод, катод, ион, анион, катион, которые стали научными терминами и широко используютс€ в наши дни. ѕо мнению ‘араде€, электролиты Ц это вещества, которые в водном растворе распадаютс€ на положительные и отрицательные ионы (катионы и анионы). ќн считал, что такой распад возможен только под действием электрического тока.

    » далее усили€ многих ученых были направлены на изучение электропроводности растворов. –усский физик ј. —авельев в 1853 году установил существование зависимости электропроводности растворов от температуры и концентрации.

    Ќемецкий физик и химик ¬. √итторф всесторонне изучал движение ионов в растворах. ќн доказал, что при протекании электрического тока в растворах катионы (положительные ионы) движутс€ к катоду, а анионы (отрицательные ионы) Ц к аноду. ¬первые он высказал мысль, что Ђпо€вление ионов не есть результат действи€ электрического токаї. Ќо смелые идеи √итторфа не были поддержаны известными учеными того времени. √. ƒэви, ћ. ƒе ла √ив, ћ. ‘арадей продолжали считать, что ионы по€вл€ютс€ только под действием электрического тока.

    ¬ 1857 году –.  лаузиус предположил, что при тепловом движении между молекулами происход€т столкновени€, которые привод€т к распаду их на ионы, которые в течение некоторого времени существуют самосто€тельно. — повышением температуры увеличиваетс€ скорость движени€ молекул, растет число столкновений, увеличиваетс€ число столкновений, а следовательно растет электропроводность раствора. “еорию  лаузиуса ученые признали быстро, но при интерпретации экспериментальных результатов возникли затруднени€. “еори€ не смогла объ€снить, почему легче всего распадаютс€ на ионы молекулы тех соединений, которые, как тогда считалось, состо€т из элементов с наибольшим сродством друг к другу. » вскоре теори€ –.  лаузиуса была забыта.

    ¬ истории электрохимической науки значительное место занимают исследовани€ √. √ельмгольца. ќн считал, что при растворении электролитов некоторые молекулы распадаютс€ на ионы, которые существуют в растворе независимо от того, протекает через него электрический ток или нет. „исло положительных и отрицательных ионов в растворе одинаково, так что в целом он электронейтрален. ≈сли погрузить в раствор электроды и приложить напр€жение, то ионы начинают двигатьс€ к электродам и, достигнув их, отдают свой зар€д, т.е. разр€жаютс€. “ак они превращаютс€ в электронейтральные атомы. ¬ разных электролитах этот процесс происходит при различном напр€жении между электродами. “еори€ √ельмгольца вплотную приблизилась к прин€той позже и не потер€вшей значени€ до сегодн€шнего дн€ теории электролитической диссоциации јррениуса.

    —уществование ионов в растворах кислот, оснований и солей независимо от протекани€ через раствор электрического тока научно доказал в 1884 году шведский химик —ванте јррениус в своей докторской диссертации, в которой изложил учение об электролитической диссоциации.

    “ак же как √ельмгольц, јррениус считал, что всегда в растворах часть молекул электролита диссоциирует на ионы. Ётот процесс происходит при растворении, независимо от того, пропускаетс€ через раствор электрический ток или нет. Ќо в отличие от своего предшественника, он утверждал, что при этом в растворе устанавливаетс€ равновесие между ионами и недиссоциированными молекулами. “ак впервые иде€ о химическом равновесии была использована дл€ объ€снени€ свойств растворов электролитов. —. јррениус ввел пон€тие степени электролитической диссоциации, т.е. отношени€ числа молекул, распавшихс€ на ионы, к общему числу молекул электролита и разделил электролиты на сильные (у них степень электролитической диссоциации близка к 1) и слабые (у них диссоциирует лишь незначительна€ часть молекул). –езультаты работ јррениуса €вились основой теории электролитической диссоциации, котора€ носит его им€.

    —. јррениус окончательно доказал, что электрический ток в растворах электролитов перенос€т ионы. ѕодводитс€ электрический ток к раствору с помощью металлических проводов и металлических электродов. ¬озникшее Ђпротиворечиеї (электричество подводитс€ к раствору в виде потока электронов, а в растворе оно представл€ет поток ионов) привело к важному выводу: при прохождении электрического тока через растворы электролитов на электродах должны происходить химические превращени€ веществ, т.е. электрическа€ энерги€ должна превращатьс€ в энергию химического процесса.

    ¬первые химический процесс (разложение воды) под действием электрического тока наблюдали в 1800 году ”.Ќикольсон и  .  арлейль. ќни обратили внимание, что на катоде выдел€етс€ водород, а на аноде кислород. ќбъ€сн€етс€ это следующим образом. ѕоложительный ион водорода подходит к отрицательному электроду (катоду), получает подведенный от источника тока электрон и превращаетс€ в атом водорода. “о есть на поверхности катода происходит процесс восстановлени€.   аноду подход€т отрицательные ионы гидроксони€ (ќЌ~) и разр€жаютс€ там, отдава€ электрон, и превращаетс€ в атом кислорода. Ќа аноде происходит процесс окислени€.

    ѕроцесс восстановлени€ или окислени€ на электродах компонентов электролита, сопровождаемый приобретением или потерей электронов частицами реагирующего вещества в результате электрохимических реакций, назвали электролизом.

    Ёлектролиз основательно изучал англичанин ћайкл ‘арадей. ¬ 1833 году он открывает знаменитые законы электролиза, названные его именем. ‘арадей установил, что электрический зар€д, который должен пройти через электролит, чтобы выделить один моль вещества, не произволен. “ак, например, дл€ выделени€ 1 г водорода, 23 г натри€, 35,45 г хлора или 107,87 г серебра (т.е. по одному молю каждого из этих веществ) необходимо через электролит пропустить электрический зар€д, равный 96500 кулонов ( л). ƒл€ выделени€ одного мол€ магни€ (24,31 г), кальци€ (40,08 г) или цинка (65,38 г) пропущенный электрический зар€д увеличиваетс€ в два раза, он равен 193000  л.

    –езультаты этих экспериментов можно легко объ€снить, если учесть, что каждый атом водорода, натри€, хлора или серебра переносит через электролит один и тот же электрический зар€д Ц е, а каждый атом магни€, кальци€ или цинка вдвое больший Ц 2е.

    »зуча€ электролиз, Ќ. Ћеблан в 1891 году установил, что каждому электролиту свойственно определенное минимальное напр€жение, ниже которого процесс электролиза невозможен. ќн назвал это напр€жение напр€жением разложени€. ќказалось, что электролиз солей щелочных металлов и кислородсодержащих кислот (например, сульфата натри€) начинаетс€ при напр€жении 2,2 ¬, электролиз самих кислот Ц при 1,7 ¬, а остальных кислот Ц при еще более низких напр€жени€х.

    Ёлектролиз можно проводить не только в растворах, но и в расплавах. ѕричем, некоторые металлы (например, алюминий) можно получить только электролизом расплавов.

    ¬ 1888 году в јмерике в результате кропотливой работы ученых и инженеров впервые был разработан метод промышленного получени€ алюмини€ путем электролиза расплава оксида алюмини€ и криолита. ѕроцесс происходит при температуре 960 градусов. Ќа катоде выдел€етс€ алюминий. ќн т€желее расплавленного электролита и поэтому собираетс€ на дне электролизной ванны.

    ћеталлический магний получил в 1852 году –. Ѕунзен электролизом расплавленного безводного хлорида магни€. ѕромышленный способ электролитического получени€ этого металла освоили в јнглии в 1883 году.

    Ёлектрохими€ в –оссийском государстве начинала свой путь с опытов ћ. ¬. Ћомоносова по разложению воды электрическим током.

    ¬ дальнейшем большой вклад в развитие электрохимии внесли русские ученые ¬. ¬. ѕетров, —. ѕ. ¬ласов, ‘. √ротгус, Ѕ. —. якоби, ≈. ’. Ћенц, ј. —. —авельев.

    ¬. ¬. ѕетров впервые выделил электролитическим способом ртуть, свинец, олово; объ€снил роль атмосферного кислорода при электролизе воды; открыл электрическую дугу (дуга ѕетрова). ¬ 1803 году он опубликовал книгу по электролизу воды и водных растворов.

    —. ѕ. ¬ласов впервые в 1807 году электролизом выделил щелочные металлы.

    ¬ 1806 году ‘. √ротгус впервые выступил с теорией электропроводности.

    Ѕ. —. якоби создал гальванические цинк-медные элементы (элемент ƒаниэл€-якоби) и детально изучил процессы, происход€щие в них.

    ≈. ’. Ћенц и ј. —. —авельев внесли значительный вклад в развитие теории пол€ризации.

    ¬ тесной св€зи с научными достижени€ми русских ученых Ц электрохимиков развивалась электрохимическа€ наука в ”краине.

    ѕервые экспериментальные исследовани€ по электрохимии провел в ”краине профессор ’арьковского университета ¬. ». Ћапшин в 1858 году. ќн изучал действие электрического тока на р€д химических соединений, подверга€ их электролизу.

    — 1860 года начинаютс€ работы исследователей Ц электрохимиков в  иеве, ’арькове, ќдессе. Ќо особенно интенсивно электрохимическа€ наука в ”краине стала развиватьс€ в 20-х годах прошлого столети€. ”ченые и инженеры  иева, ’арькова, ƒнепропетровска и других городов создали центры научных исследований. ќни стали работать над такими проблемами электрохимии, как теори€ электродных потенциалов, коррози€ металлов, антикоррозионные покрыти€, кинетика электродных процессов, исследовани€ в области химических источников тока.

    «аслуга создани€ теории кинетики электродных процессов и св€зи их ее со строением приэлектродного сло€ принадлежит в основном ј. Ќ. ‘румкину. Ќаучна€ де€тельность ‘румкина начиналась в ќдесском »нституте народного образовани€ в 1920Ц1922 годах, где он провел чрезвычайно важные исследовани€ в области электрокапилл€рных €влений.

    ”ченик ј. Ќ. ‘румкина ћ. ј. Ћошкарев сформулировал теорию адсорбционной пол€ризации, описывающую св€зь адсорбции с кинетикой электрохимических реакций.

    ¬ разработке общей теории электрохимической кинетики значительное место занимают исследовани€, выполненные в »нституте общей и неорганической химии под руководством ј. ¬. √ородыского.

    —озданию теории электрохимической кинетики способствовали разработки Ћ. ». јнтропова в  иевском политехническом институте, ƒ. Ќ. √рицана в ’арьковском государственном университете, ¬. ј. “€гай в институте полупроводников и р€да других ученых.

    ‘.  . јндрющенко и ¬. ¬. ќрехова в ’арьковском политехническом институте создали теоретические предпосылки подбора лигандов в комплексных системах, что послужило основой дл€ разработки р€да бесцианистых электролитов.

    ¬ажное место в электрохимии занимают исследовани€ расплавленных сред. ќдним из основоположников электрохимии расплавленных сред €вл€етс€ профессор ’арьковского (а позже Ц ќдесского) университета ¬. ». Ћапшин. ¬ дальнейшем эту проблему успешно решал выдающийс€ химик Ќ. Ќ. Ѕекетов. ќсновной его вклад в науку Ц установление электрохимического р€да напр€жений металлов (р€д Ѕекетова).

    Ѕольшой вклад в развитие электрохимии расплавленных сред внес профессор  иевского политехнического института ¬. ј. »збеков. ќдним из наиболее важных аспектов его научной де€тельности было определение напр€жений разложени€ расплавленных солей. ѕолученный им р€д напр€жений металлов существенно отличаетс€ от Ђводногої р€да.

    –аботы »збекова в области электродных потенциалов были продолжены академиком ЌјЌ ”краины ё.  . ƒелимарским.

    »онные расплавы дают более широкие возможности дл€ управлени€ электродными процессами по сравнению с водными растворами.

    ”спешно развиваетс€ также отечественна€ техническа€ электрохими€. ¬ 1879 году был выдан первый в –оссии патент на метод получени€ хлора электролизом поваренной соли (Ќ. √лухов и ‘. ¬ащук). ѕервый завод, где применили электролиз хлорида натри€ с целью получени€ хлора, гипохлорита, хлорита и щелочи, был пущен в 1901 году в ”краине (г. —лав€нск).

    ћ. ћ. ¬оронин в  иевском политехническом институте разработал электролиз хлорида кали€ с целью получени€ бертолетовой соли. ќн также доказал возможность получени€ перекиси водорода на специальных электродах с достаточно высоким выходу по току.

    –ешением проблемы электрохимического получени€ веществ высокой чистоты занимались сотрудники кафедры физической химии  иевского политехнического института под руководством ќ. . удры.

    ¬ажные работы по электрохимическому синтезу органических соединений выполнены в Ќ»» ћонокристаллов (¬. ƒ. Ѕезуглый).

    ќсновоположником технического электролиза расплавленных сред в нашей стране был профессор ѕетербургского политехнического института ѕ. ѕ. ‘едотьев, разработавший теоретические основы электролитического получени€ алюмини€. ≈го ученик ћ. ћ. ¬оронин впервые получил магний путем электролиза расплавленного карналлита.

    ¬ институте обшей и неорганической химии јЌ ”——– в результате детального изучени€ электродных процессов в ионных расплавах предложены и разработаны новые электрохимические методы, позвол€ющие быстро и экономично очищать металлы от примесей.

    –аботы в области технической электрохимии провод€тс€ также на ƒнепропетровском алюминиевом заводе, »нституте коллоидной химии, ’арьковском политехническом институте, ƒнепропетровском химико-технологическом институте и других заведени€х.

    “ак в ’арьковском политехническом институте профессором ‘.  . јндрющенко была доказана возможность осуществлени€ процесса электролиза воды со щелочными электролитами при плотност€х тока 10000Ц20000 ј/кв.м без увеличени€ расхода электроэнергии по сравнению с промышленными электролизерами ‘¬Ц500. ѕолученные результаты позвол€ют интенсифицировать процесс электрохимического получени€ водорода.

    Ѕольшинство разработок отечественных ученых в области технической электрохимии направлены на решение важных задач в промышленности.

    ¬ ”краине провод€тс€ обширные исследовани€ по коррозии металлов и защите от коррозии.

    ѕервые исследовани€ по коррозии металлов выполнены в »нституте общей и неорганической химии ЌјЌ ”краины Ќ. Ќ. √рацианским. ¬ 1936 году была организована перва€ исследовательска€ лаборатори€ по коррозии и защите металлов.

    ¬торым центром исследований по коррозии в ”краине был »нститут черной металлургии ЌјЌ ”краины. «десь под руководством ». Ќ. ‘ранцевича была решена проблема защиты газопровода ƒашава Ц  иев и ƒашава Ц ћосква от грунтовой коррозии и блуждающих токов.

    ¬  иевском политехническом институте под руководством Ќ. ¬. ¬оронина проведены работы в области антикоррозионных гальванических покрытий никелем, цинком, медью.

    ¬ажные исследовани€ в области гальванических покрытий проводились в ’арьковском химико-технологическом институте. «десь ¬. ѕ. ћашовец и —. я. ѕасечник изучали процессы никелировани€ и пути интенсификации работы никелирующих ванн. “. —. ‘илиппов исследовал процессы цинковани€ и свинцевани€ железных деталей.

    ƒ. Ќ. √рицан в ’арьковском государственном университете изучал процессы нанесени€ покрытий из сплавов марганец-никель и марганец-хром.

    ¬ последние дес€тилети€ ’’ в. в ”краине успешно продолжались исследовани€ процессов нанесени€ гальванических, химических и конверсионных антикоррозионных покрытий. ќтечественные ученые занимают ведущее место в исследовании ингибиторов коррозии.

    ѕолучили развитие исследовани€ новых процессов нанесени€ гальванопокрытий (серебрение, меднение, свинцевание) из расплавленных и неводных сред, получени€ тонкодисперсных порошков т€желых металлов и интерметаллических соединений.

    ¬ ’арьковском политехническом институте профессором ‘.  . јндрющенко был предложен электрохимический способ получени€ оксидных пленок на титане, цирконии, ниобии. –аботы успешно продолжались Ѕ. ». Ѕайрачным. –езультаты исследований обобщены в работе Ѕ. ». Ѕайрачного и ‘.  . јндрющенко ЂЁлектрохими€ вентильных металловї.

    ѕрофессором ’арьковского политехнического института ¬. ¬. ќреховой с сотрудниками созданы процессы нанесени€ гальванических защитно-декоративных покрытий, замен€ющих покрыти€ драгоценными металлами.

    ¬ последние годы ученые ”краины удел€ют большое внимание электрохимической энергетике. »зучение проблемы непосредственного превращени€ химической энергии в электрическую впервые было начато в 1940-х гг. прошлого столети€ ќ.  . ƒавт€ном. ¬ 1956 году в ќдесском государственном университете была создана лаборатори€ топливных элементов. «десь под руководством ƒавт€на проведен цикл исследований, посв€щенных механизму и кинетике токообразующих процессов горени€ газа.

    ¬ направлении усовершенствовани€ классических химических источников тока провод€тс€ работы в ’арьковском и  иевском политехническом институтах.

    ¬ »нституте общей и неорганической химии ЌјЌ ”краины с конца 1970-х гг. ’’ века ведутс€ исследовани€ в направлении создани€ новых химических источников тока на основе легких металлов с резко повышенными удельными характеристиками.

    ѕроблемами создани€ новых химических источников тока занимаютс€ в »нституте материаловедени€, ƒнепропетровском химико-технологическом институте, ƒнепропетровском институте инженеров железнодорожного транспорта.

    ¬ажным вопросом современной электрохимии €вл€етс€ преобразование солнечной энергии в электрическую. ¬ ”краине проблемой фотоэлектрохимии занимаютс€ в »нституте общей и неорганической химии, »нституте физической химии ( иев), ‘изико-химическом институте (ќдесса).

    ”ченые и инженеры ”краины внос€т значительный вклад а развитие электрохимии. »х исследовани€ не только развивают электрохимическую науку, но и принос€т большую практическую пользу. ƒостижени€ электрохимической науки успешно используютс€ в различных отрасл€х промышленности.

    ќдним из наиболее важных направлений прикладной электрохимии €вл€етс€ электролитическое нанесение металлических покрытий Ц гальванотехника. ¬ зависимости от физико-химических свойств получаемых покрытий и их назначени€ в гальванотехнике выдел€ютс€ два направлени€: гальваностеги€ и гальванопластика. ќсновное различие между ними заключаетс€ в том, что в гальваностегии добиваютс€ наилучшего сращивани€ осаждаемого металла с катодной основой, а в гальванопластике Ц полного отделени€ осаждаемого металла от материала основы, но в том и другом случае нужны глубокие знани€, высока€ инженерна€ подготовка.

    ћногочисленные покрыти€, примен€емые в гальваностегии, по своему назначению можно разделить на несколько групп:

    Ц покрыти€, защищающие металлические издели€ от коррозии (цинк, кадмий, свинец, олово, никель и их сплавы);

    Ц защитно-декоративные покрыти€ (медь с оксидированием, хром, никель, кобальт, золото, серебро и их сплавы);

    Ц покрыти€, увеличивающие поверхностную твердость и износостойкость (хром, железо, никель, родий и некоторые сплавы);

    Ц покрыти€, повышающие отражательную способность ( родий, серебро, золото, хром, никель);

    Ц покрыти€, повышающие электропровод€щие свойства поверхности (серебро, золото, медь и их сплавы);

    Ц покрыти€, защищающие отдельные участки деталей от цементации углеродом (медь) и от азотировани€ (олово);

    Ц покрыти€, сообщающие поверхности антифрикционные свойства (олово, медь, серебро, свинец, индий и их сплавы);

    Ц покрыти€, служащие маской при избирательном травлении металлов в производстве печатных плат и изделий электронной техники (олово, свинец, никель, серебро, золото и их сплавы);

    Ц покрыти€, улучшающие способность деталей к пайке (олово и его сплавы).

     роме того гальваностеги€ примен€етс€ в ремонтном производстве дл€ восстановлени€ размеров изношенных деталей.

    √альванопластика Ц способ получени€ или воспроизведени€ предмета путем электролитического осаждени€ металла Ц находит широкое применение во многих отрасл€х промышленности, где необходимо точно воспроизвести особенности конструкции и все тонкости сложной формы.

    Ќаиболее широко используют гальванопластику в граммофонной промышленности дл€ изготовлени€ матриц. ¬ радиотехнике и электронике нашли применение гальванопластическое изготовление волноводов и фольги. ћетодом гальванопластики изготавливают трубы различной формы и размера, сетки, решетки, сита, сопла, пресс-формы. Ўирокие возможности гальванопластики позвол€ют изготавливать легкие полые издели€ сложной формы и высокой точности дл€ авиации и космонавтики.

    ¬торое очень важное направление практической электрохимии Ц электролиз растворов, в частности раствора хлорида натри€ (или морской воды) с целью получени€ хлора и его соединений, щелочи и водорода. ј если процесс проводить на ртутном катоде, то получаетс€ амальгама натри€, из которой выдел€ют чистый натрий.

    ѕри электролизе растворов щелочи получают чистые кислород и водород за счет электрохимического разложени€ воды.

    ќсобую группу в электрохимических процессах составл€ет электроорганический синтез. Ќапример, ежегодно электрохимическим окислением толуола получают сотни тонн бензойной кислоты Ц ценного сырь€ дл€ парфюмерной и фармацевтической промышленности. «начительные количества уксусной кислоты получают электролизом этилового спирта и ацетальдегида. Ѕлагодар€ электроорганическому синтезу были получены прекрасные антрахиноновые красители дл€ текстильного производства. ќсобенно плодотворным оказалось использование электролиза в фармацевтической промышленности. “ак получают, например, карбоновые кислоты пиридина никотиновую, котора€ входит в состав витамина ––, изоникотиновую Ц важное сырье дл€ изготовлени€ противотуберкулезных препаратов (римифона и др.).

    ƒл€ многих современных машин, аппаратов, приборов, в том числе дл€ бытовых радио- и электротехнических устройств, требуютс€ химические источники тока, производство которых стало важной отраслью технической электрохимии. ’имические источники тока подраздел€ютс€ на первичные (гальванические элементы одноразового использовани€) и вторичные (аккумул€торы многоразового использовани€).

    ¬ современной технике начали успешно примен€ть новые источники электрического тока Ц топливные элементы. ¬ них ток возникает в результате химического взаимодействи€ горючих веществ Ц водорода, бензина, дизельного топлица, угл€, природного газа, амиака, металлов с разными окислител€ми, чаще с кислородом. «десь мы имеем дело с пр€мым превращением химической формы энергии в электрическую.

    Ќаибольшее распространение получили водородно-кислородные электрохимические генераторы. Ёлектроды дл€ них изготавливают из каталитически активных металлов ( из губчатого никел€ или платины Ц водородный электрод и активного серебра Ц кислородный). Ёлектролитом служит раствор кислоты или щелочи. ¬ этих элементах катод омываетс€ струей водорода, а анод Ц струей кислорода. Ёлектрический ток генерируетс€ при непосредственном контакте трех фаз Ц газообразной (водород, кислород), жидкой (электролит) и твердой (материал электродов).

    Ќа поверхности катода молекулы водорода тер€ют свои электроны, соедин€ютс€ с гидроксид-ионами электролита и образуют молекулы воды.

    Ќа аноде молекулы кислорода присоедин€ют электроны, которые движутс€ по проводнику от катода, соедин€ютс€ с молекулами воды, в результате чего образуютс€ гидроксид-ионы.

    “опливные элементы имеют  ѕƒ почти в два раза выше, чем паровые турбины.  роме того, у них нет движущихс€ частей, они долговечные, работают без шума, не образуют вредных отходов.

    ¬ космической технике нар€ду с солнечными батаре€ми и радиоизотопными источниками энергии широко примен€ютс€ и топливные элементы.

    ƒл€ длительных полетов в космос немаловажное значение будут иметь биохимические топливные элементы. ¬ них окислительно-восстановительные превращени€ осуществл€ютс€ с помощью микроорганизмов, в результате чего и генерируетс€ электрический ток. ¬ услови€х космического полета в биоэлементах будут перерабатыватьс€ отходы человеческой жизнеде€тельности, а взамен образуютс€ электрический ток, питьева€ вода и невредные побочные продукты (углекислый газ, азот, соли).

    Ќо сама€ перспективна€ отрасль использовани€ водородно-кислородных топливных элементов Ц энергетика. “ак, при малой нагрузке электростанции (например, ночью) топливный элемент функционирует как электролизер Ц разлагает воду и накопл€ет водород и кислород в газгольдерах высокого давлени€. ѕри перегрузке электростанции водородно-кислородный элемент Ђсжигаетї сжатые водород и кислород, и работает как электрохимический генератор, то есть вырабатывает дополнительный электрический ток.

    —овременна€ техника, в основном €дерна€ энергетика, требует огромного количества т€желой воды, котора€ служит прекрасным замедлителем нейтронов в €дерных реакторах и источником дл€ получени€ дейтери€.

    “€желую воду можно получить электрохимическим способом Ц электролизом обычной воды. ƒело в том, что в молекуле воды атом дейтери€ св€зан с атомом кислорода прочнее, чем атом водорода. ј в растворе ион дейтери€ двигаетс€ медленнее, чем ион водорода. ѕоэтому во врем€ электролиза разлагаетс€ в основном обычна€ вода, а т€жела€ вода накопл€етс€ в остатке. ¬ысококонцентрированные растворы т€желой воды можно разделить фракционной перегонкой и получить 100-процентную т€желую воду.

    Ќо специально разлагать воду электролизом с целью получени€ т€желой воды не выгодно. ѕоэтому т€желую воду выдел€ют из остатков в электролизерах при получении водорода, кислорода, хлора, едкого натра и т.п.

    Ёлектрохими€ приходит также на помощь в деле охраны окружающей среды. ѕри очистке сточных вод и отработанных газов примен€етс€ электролиз.

    ¬торой вид помощи, который оказывает электролиз в борьбе за охрану окружающей среды, св€зан с возможностью замен€ть производства с выделением вредных, загр€зн€ющих окружающую среду веществ, электрохимическими производствами, где загр€знение намного меньше. ќчевидно, например, гидрометаллургические производства намного чище пирометаллургических, в результате работы которых выдел€ютс€ и теплота, и пыль, и дым.

    ¬ажное место занимают электрохимические методы дл€ количественного определени€ веществ в почве, воде, воздухе, и даже в живых организмах. ќдним из таких методов €вл€етс€ электроанализ, при котором проводитс€ электролиз и взвешиваетс€ выделившеес€ за определенное врем€ вещество. “аким методом €вл€етс€ и пол€рографи€, где чаще всего электролиз происходит на ртутный электрод и о свойствах данного вида ионов можно судить по потенциалу разложени€.

    ѕри потенциометрическом титровании наблюдают электродвижущую силу гальванического элемента, созданного при участии тех ионов раствора, которые следует определить.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ¬озникнув в предисторические времена, пройд€ многовековой путь развити€, хими€ зан€ла видное место среди естественных наук, которые представл€ют собой систему познани€ материального мира и играют выдающуюс€ роль в жизни общества.

    Ёлектрохими€, представл€юща€ обширнейшую и важнейшую область химии, развивалась бок о бок с наукой о веществах. ƒостижени€ электрохимии позволили изучить строение молекул, узнать о том, как они св€заны между собой, как происход€т окислительно-восстановительные реакции и многие другие закономерности превращени€ веществ.

    Ёлектрохимические методы лежат в основе многочисленных промышленных процессов, дающих необходимые человеку химические продукты: от простейшего электролиза воды с целью получени€ водорода и кислорода до электрохимического синтеза сложных органических соединений.

    Ѕлагодар€ достижени€м электрохимии по€вилась возможность получени€ многих материалов, которые невозможно получить другими методами.

    Ёлектрохими€ помогает люд€м боротьс€ с коррозией, изготавливать сложнопрофильные, тонкостенные точные издели€, получать сверхчистые металлы.

    Ёлектрохимические процессы лежат в основе химических источников тока - элементов и аккумул€торов.

    Ќемаловажна роль электрохимии в охране окружающей среды Ц очистке сточных вод и отработанных газов.

    Ќе последнее место занимают и электрохимические методы количественного определени€ веществ в газообразных, жидких, твердых телах и даже в живых организмах.

    »нженерна€ де€тельность в области электрохимии отличаетс€ большим многообразием решени€ оригинальных инженерных задач, подходов, поисков. ”сили€ми коллективов ученых, инженеров, техников по€вл€ютс€ материалы, осваиваютс€ электрохимические методы, дающие возможность получать сложные органические соединени€ и многое другое.

    Ёлектрохими€ занимает важное место среди других естественных наук в жизни человека.

    “ема ’≤≤. Ѕ»ќ“≈’ЌќЋќ√»», »’ —”ўЌќ—“№, ѕ–ќЎЋќ≈ » ѕ≈–—ѕ≈ “»¬џ –ј«¬»“»я » ѕ–»ћ≈Ќ≈Ќ»я


    Ѕольшинство из наших современников Ц инженеров-специалистов в какой-то мере готовы ответить на вопрос Ђтехнологи€ї, Ђтехнологический процессї, и могут в первую очередь рассказать о технологи€х в машиностроении, самолетостроении, металлургических процессах, химических и космических технологи€х и других.

    ћеньше людей могут ответить на вопрос о сущности биотехнологии. Ёто не случайно. ƒлительное врем€ биологической науке, в том числе и отечественной, не удел€лось должного внимани€. “акое положение сохран€етс€, к сожалению, и в насто€щее врем€. ¬месте с тем, ќрганизаци€ ќбъединенных Ќаций официально признала технологией ’’I века Ц биотехнологию.

    —егодн€ биотехнологи€, говор€ €зыком транспарантов, Ц движуща€ сила научно-технического прогресса любой страны. –ассмотрение сущности биотехнологии, ее перспектив развити€ и применени€ в народном хоз€йстве составл€ет содержание насто€щей лекции.


    1. —ущность биотехнологий и истори€ зарождени€.

    2. ѕерспективы развити€ и применени€, значение.


    ћудрый царь —оломон когда-то говорил: Ђ—ловами мы познаем суть вещейї. ѕоследуем совету мудрого —оломона и попытаемс€ пон€ть суть биотехнологии через посредство составл€ющих это слово частей Ђбиосї и Ђтехнеї. Ёто слова несомненно, греческого происхождени€. — первой частью, означающей Ђжизньї, мы встречаемс€ в таких словах, как Ђбиологи€ї Ц изучение жизни, Ђбиоценозї Ц живое сообщество.

    ¬тора€ часть слова Ђбиотехнологи€ї Ц Ђтехнеї Ц восходит к Ђтексї Ц вить, пр€сть, делать что-то руками. ќтсюда слово текстиль, текст, контекст, тектоника, архитектура, технологи€. —ледовательно, возможен перевод слова Ђбиотехнологи€ї как производство с помощью живых существ или технологи€ живого.

    »з самого названи€ Ђбиологическа€ технологи€ї следует, что это Ц технологические процессы с использованием биологических систем: живых организмов и компонентов живой клетки. —истемы могут быть разные Ц от микробов и бактерий до ферментов и генов. “аким образом, биотехнологи€ Ц это производство, основанное на последних достижени€х современной науки: генетической инженерии, физико-химических ферментов, молекул€рной диагностики, селекционной генетики, микробиологии, химии антибиотиков, комбинаторной химии.

    —овременные методы анализа пыльцы растений говор€т нам, что уже дев€ть с половиной тыс€ч лет назад на территории современной ‘ранции люди выращивали чечевицу. Ќесколько раньше началось земледелие на Ѕлижнем ¬остоке, который многие ученые считают колыбелью цивилизации. –одившись в долинах полноводных рек, главным образом между реками “игром и ≈фратом, земледелие дало человеку один из первых продуктов биотехнологии Ц зерно. «десь в ћеждуречьи (по-гречески Ц ћесопотами€) существовали государства Ўумер, јккад, јссири€. ƒревние шумеры изобрели клинопись на табличках, в шумерских городах функционировали школы, в которых детей учили решать задачи, о чем говор€т глин€ные таблички, которые наход€т археологии. —реди этих глин€ных табличек встречаютс€ и такие, где есть задачи на определение количества провианта, необходимого дл€ определенного количества работников: меры зерна и кувшины €чменного пива. Ќаличие указаний на пиво €вл€етс€ одним из древнейших свидетельств использовани€ людьми биотехнологических процессов. ¬едь пиво невозможно приготовить без применени€ микроорганизмов, превращающих сахар в спирт.   сожалению, на табличках ничего не говоритс€ о выпечке хлеба. ѕо-видимому, жители этого региона ели хлеб пресным.

    Ќе так давно археологический мир заговорил об открытии величественной цивилизации в долине реки »нда, котора€ имела разносторонние св€зи с Ўумером. — »ндостана в Ўумер поставл€лись специи, шерсть, лен, растительное масло, кожи и многое другое. јрхеологи в долине »нда нашли в раскопках глин€ные змеевики, с помощью которых древние жители перегон€ли спирт Ц продукт жизнеде€тельности дрожжей.

    ¬ ƒревнем  итае уже три тыс€чи лет назад в эпоху «ападной империи „жоу, жители провинции Ўанси умели готовить рисовое вино. ¬ древней Ђ ниге песенї говоритс€, что Ђфиники будем собирать в августе, а урожай риса в окт€бре, чтобы успеть к весне приготовить хмельной напиток и на веселом празднике пожелать друг другу здоровь€ї.

    ¬ообще, следует заметить, что само рисовое поле представл€ет собой прекрасно сбалансированную биотехнологическую систему симбиотирующих организмов. –исовому кустику помогает расти и развиватьс€ небольшой вод€ной папоротник, а сине-зеленые водоросли, которые способны усваивать азот непосредственно из воздуха, помогают накопить в рисовом зерне ценный белок.

    »здревле в  итае культивировалс€ шелк. ¬се знают, что шелк Ц это нить, получаема€ при разматывании кокона, в котором пр€четс€ гусеница тутового шелкопр€да.  окон она делает из паутины, обматыва€сь ею со всех сторон. ћеньше известно, что паутина представл€ет собой практически чистый белок, причем нить его прочнее стали. ≈ще јристотель писал об этом удивительном продукте биотехнологии загадочного ¬остока. ѕо великому шелковому пути ткани из него доставл€лись в ≈гипет, где очень высоко ценились на рынках ћемфиса и јлександрии.

    ƒревние √реци€ и –им унаследовали эти знани€, что отразилось в €зыке, а потом закрепилось и в современной научной терминологии. —егодн€ химики и биохимики, не задумыва€сь, пользуютс€ греческим словом Ђэнзимї и латинским Ђферментї дл€ обозначени€ особых Ђрабочихї белков в клетках, которые и осуществл€ют все реакции в живом мире. ¬ основе греческого слова лежит корень Ђзимї Ц поднимать (видимо, речь должна идти о подн€вшемс€ дрожжевом тесте). ¬ообще о дрожжах как закваске часто говорили Ђферментум Ц брожениеї, кипение, взрыв, разное увеличение в объеме.

     стати, лингвисты считают, что латинское Ђферментумї восходит к древнему Ђбреуї, от которого произошло наше слово Ђброжениеї и немецкое Ђбротї Ц хлеб, вход€щее составной частью в слово Ђбутербротї, то есть дословно Ђмасло-хлебї. —юда же можно добавить название морского ветра Ђбризї и напитка Ђбрендиї.

    —ледует заметить, что в јлександрии прекрасно знали процесс перегонки. јлександр јфродизий писал о том, как матросы кип€тили морскую воду, собира€ пресные пары с помощью губок. ѕлиний описал другой метод конденсации летучих паров: холодный бараний мех с родниковой водой подвешивали над костром с кип€щей смолой, собира€ тем самым пары скипидара.

    ћного интересного известно о приготовлении вина. —амо слово Ђвиної пришло в наш €зык через латынь, котора€ заимствовала его из греческого, где оно называлось Ђойносї. ≈ще древнеримский поэт √ораций писал о знаменитом фалернском вине, которое прославилось в 42 г. до н.э. в правление консула ћинатиуса ѕланкуса.  стати, в ƒревней √реции вино запрещалось пить неразбавленным. ѕо римскому уголовному праву суд оправдывал мужа, если он убивал жену, подобравшую ключи к винному погребу.

    ¬ технологии производства вина накоплен огромный опыт. »меютс€ интересные факты, сохранились некоторые имена, вошедшие в историю. »звестно, что ‘ранци€ волею судьбы стала ведущей мировой державой винной биотехнологии, перен€в эстафету от ≈гипта и √реции. “еофраст, ученик јристотел€, описывал способы выращивани€ виноградной лозы, а јлександр ћакедонский брал лозу с собой в индийский поход. ¬ ≈гитпе даже мумию в саркофаге клали на виноградные грозди.

    ¬о ‘ранции в конце ’VII в. по€вились первые бутылки. √орлышки бутылок стали заливать сургучом что позвол€ло дольше выдерживать вино. Ёто заслуга дона ѕьера ѕериньо из Ўампани, расположенной к востоку от ѕарижа. ≈го по праву считают Ђотцом шампанскогої.

    ¬ 1775 г. было сделано интересное открытие: если виноградную гроздь оставить на лозе до заморозков, то это приводит к увеличению сахаристости благодар€ гидролизу углеводов (гидролиз означает Ђлизисї Ц расщепление с помощью Ђгидрыї, то есть воды). ¬ истории винодели€ были и довольно сложные моменты, когда вино болело, закисало. ‘ранцузские виноделы обратились за помощью к Ћуи ѕастеру, который стал к этому времени известным химиком. ¬ то врем€ господствовало мнение не менее известного немецкого химика ё. Ћибиха, который считал, что брожение вина представл€ет собой чисто химический процесс.

    ѕастер великолепно справилс€ с задачей, поставленной перед ним виноделами ‘ранции. ѕо ходу ее решени€ он сделал еще одно величайшее открытие: брожение обусловлено жизнеде€тельностью живых микроскопических существ, или микробов. –азмножа€сь неуправл€емо, микробы уксуснокислотного брожени€ Ђвыедаютї накопившийс€ в вине спирт и окисл€ют его в уксусную кислоту. ѕастер нашел простой способ приостанавливающий нежелательное размножение микроорганизмов: необходимо прогреть 2Ц3 раза до температуры 60Ц70 ∞— то, что желаем защитить от биологической опасности. Ётот способ получил название Ђпастеризаци€ї. ћы часто видим молочные пакеты с надписью Ђпастеризованноеї. “акой чести удостоен величайший французский химик и микробиолог Ћуи ѕастер.

    ѕо мере развити€ биологии вообще и биотехнологий, в частности, стало €сно, что многочисленные недуги, терзающие с незапам€тных времен человека, имеют генетическую природу, то есть возникают в результате Ђполомкиї того или иного гена. «адачи биотехнологии Ц найти этот дефектный ген, определить характер Ђполомкиї. –азумеетс€, все это полностью относитс€ также к животным и растени€м. –ассматрива€ сущность биотехнологий (если можно сказать так), историю ее становлени€ и развити€, следует остановитьс€ на некоторых открыти€х, имеющих методологическое значение, €вл€ющихс€ Ђстановым хребтомї дл€ биотехнологий, дающих возможность понимани€ многого из того, что мы сегодн€ называем биотехнологи€ми. — какими же открыти€ми в первую очередь, мы св€зываем биотехнологии? Ёто выделение нуклеина, а впоследствии нуклеиновых кислот из белых клеток крови больных. Ётой проблемой занимались швейцарский врач ‘. ћищер, опубликовавший в 1871 г. свою знаменитую статью о выделении нуклеина из белых клеток крови больных, и биохимик  . јльбрехт  оссел, сделал свой вклад Ц вы€снил причину подагры в результате отложени€ в суставах нуклеина.

    ¬ первой трети ’’ века рождаетс€ хромосомна€ теори€ наследственности, котора€ гласит, что гены, или наследственные факторы, локализуютс€ в хромосомах, передава€сь от поколени€ к поколению. ¬ разработке этой теории огромна€ заслуга “. ’. ћоргана и √. ». ћендел€. ¬ 1943 году произошло эпохальное событие Ц была определена химическа€ природа гена. ѕроизошло это в лаборатории, руководителем которой был ќсвальд Ёйвери. 4 феврал€ 1944 г. считаетс€ днем рождени€ дезоксирибонуклеино≠вой кислоты (ƒЌ ) в биологическом смысле слова. —тало €сно, что ген Ц это ƒЌ . ѕозже было доказано, что ƒЌ  €вл€етс€ носителем генетической информации, кодиру€ правильный пор€док аминокислот в белковой цепи. ¬ эти же годы впервые удалось прочитать три буквы генетического кода (ћ. Ќиренберг). Ёто начало осознани€ того, что синтез белка начинаетс€ всегда с одной и той же аминокислоты.

    ¬ 60-е годы ’’ в. биологи€ решила две величайшие загадки жизни. ќна узнала, из чего состо€т наши гены и как они работают, прочитав €зык, на котором говорит вс€ жизнь. Ѕиологи€ пон€ла, что код жизни уникален и универсален. Ѕиологи€ получила в свое распор€жение инструмент с помощью которого можно говорить с любым живым существом. ќткрылась реальна€ возможность полного манипулировани€ геном.

    ’. √.  оран в лекции, прочитанной в —токгольме в 1968 г., наметил путь дальнейшего развити€ науки о жизни Ц Ђнаучитьс€ встраивать и вырезать геныЕ коренным образом изменить всю нашу биологиюї.

    —о временем ученые овладели способом выращивани€ клеток в стекл€нных чашках и пробирках, т.е. культурой ткани. Ќо метод культуры не мог получить широкого распространени€ до по€влени€ антибиотиков, которые предотвращали развитие болезненных микроорганизмов. ѕервые успехи на этом пути относ€тс€ к 1896 г., когда был выделен первый антибиотик (открыватель Ѕ. √озио). ¬ 1918 г.  . јлсберг выделил пенициллиновую кислоту, а несколько позднее этой проблемой довольно успешно занимаетс€ јлександр ‘леминг. ќн создает пенициллин, который спас сотни тыс€ч раненых в годы ¬торой мировой войны. Ќе случайно, что именно он вместе с другим ученым (ѕ. ƒ, ‘лори) стал лауреатом Ќобелевской премии. —ледует заметить, что в годы ¬еликой ќтечественной войны и профессор «. ¬. ≈рмольева (———–) создала свой собственный пенициллин, который оказалс€ лучше английского (это признавали ученые многих зарубежных стран).

    ¬ыделение генов и создание способов их введени€ в клетки открыло перед биологами путь к началу современной биотехнологии, то есть технологии пр€мого манипулировани€ генами и их белковыми продуктами в промышленном масштабе.

    ќгромным достижением ученых €вл€ютс€ работы в области выделени€ инсулина. »нсулин представл€ет собой один из важнейших гормонов человека, участвующих в сахарном обмене, недостаток которого приводит к гормональному заболеванию под названием Ђдиабетї. “олько за открытие его роли канадскому исследователю ‘. Ѕаншингу в 1923 г. присудили Ќобелевскую премию. ¬ 1976 г. к решению проблемы выделени€ гена человека одновременно подошли сразу три группы исследователей: √илберрта в √арварде, исследователи в  алифорнийском университете и сравнительно молода€, основанна€ в южном пригороде —ан-‘ранциско, биотехнологическа€ компани€ Ђƒжинейтекї, название которой переводитс€ как Ђген-технологи€ї.

    “ак была открыта возможность решени€ глобальной задачи получени€ инсулина с генетического продукта человека. –анее диабетиков лечили и в насто€щее врем€ лечат введением им свиного или бычьего инсулина, добываемого на бойн€х из поджелудочной железы забитых животных. »нсулин обоих животных слегка отличаетс€ по аминокислотной последовательности от человеческого, но дл€ его получени€ нужно огромное количество животных. «а расшифровку последовательности получение инсулина с генетического продукта англичанин ‘. —энджер из  ембриджа получил премию в 1958 году. »спользу€ генноинженерную технологию можно получить такое количество инсулина которое нужно дл€ лечени€ огромного количества больных.

    ¬ 1973 г. ”. √илберт создал метод чтени€ нуклеонидных последовательностей или генов. —ейчас уже не перечесть всех биотехнологических продуктов, которые по€вились на рынках развитых стран мира. Ёто инсулин и интерферон, интерлейкины и опухоленекронизирующий фактор, с помощью которых пытаютс€ лечить рак, активатор тканевого плазминогена, хорошо помогающий при инфарктах. ƒостаточно сказать, что в насто€щее врем€ картировано, то есть точно определено их положение в хромосомах более шестисот генов.

    Ѕиотехнологии получают распространение на предпри€ти€х пищевой промышленности (получение белков, аминокислот, витаминов, ферментов, дрожжей и др.); в фармацевтической промышленности (синтез гормонов, антибиотиков, ферментов, витаминов и др.); в химической промышленности (синтез полимеров, удобрений, сырь€ дл€ текстильной промышленности и др.); в энергетике (получение метанола, этанола, биогаза, водорода и др.); в биометаллургии Ц извлечение металлов (золота, серебра, меди, олова и др.).

    ”спешное выделение и Ђпрочтениеї генов, получение биотехнологическим способом кодируемых им белков, картирование генов привело в конечном итоге к рождению одного из грандиозных проектов конца ’’ века Ц совокупности всех генов Ђ√еном человекаї! ƒл€ этой цели была создана специальна€ ќрганизаци€ по расшифровке человеческого генома. јнглийска€ аббревиатура его названи€ пишетс€ и звучит как им€ знаменитого французского писател€ √юго (1986 г.). Ќа конец 1989 г. уже было Ђпрочитаної более 30 млн нуклеотидов или Ђбуквї генетических текстов. –асшифрована также последовательность, примерно, полутыс€чи генов, кодирующих конкретные белки. Ќекоторые из них уже производ€тс€ биотехнологически и продаютс€ в аптеках. 30 млн, конечно, мало по сравнению с трем€ миллиардами, содержащихс€ в нашем полном Ђтекстеї. Ёто огромна€ цифра и равн€етс€ она практически 300-м энциклопедическим томам.

    —ейчас расшифрован геном вируса —ѕ»ƒа длиной около дес€ти тыс€ч нуклеотидов, почти прочитан геном кишечной палочки в 4,5 млн. букв. √еном же человека составл€ет 3,5 млрд. букв. ќн практически расшифрован на 95Ц98 процентов. »дет дальнейша€ плодотворна€ работа в биологических лаборатори€х передовых стран мира. √юго знакомит нас с новой биологией, биологией ’’I века, даст возможность получить массу важной информации.

    Ѕиотехнологии занимают все больше место в системе экономики многих развитых стран мира. Ѕиотехнологическим способом, как уже отмечалось, производ€т генно-инженерные белки (интерфероны, инсулин, вакцины против гепатита и т.п.), ферменты дл€ фармацевтической промышленности, диагностические средства дл€ клинических исследований (тест-системы на наркотики, лекарства, гормоны и т.п.), витамины, биоразлагаемые пластмассы, антибиотики, биосовместимые материалы. ‘ерментные препараты наход€т широкое применение в производстве пива, спирта, стиральных порошков, в текстильной и кожевенной промышленности. ќсоба€ роль отводитс€ сельскохоз€йственной технологии. Ёто создание и культиваци€ трансгенных растений, микробиологический синтез средств защиты растений, производство кормов и ферментов дл€ кормопроизводства. ƒл€ ”краины, –оссии и других стран —Ќ√ особенно актуальны такие направлени€, как ресурсна€ биологи€ Ц использование биосистем дл€ разработки полезных ископаемых и биотехнологическа€ (с использованием бактериальных штаммов) переработка промышленных и бытовых отходов, очистка сточных вод, обеззараживание воздуха. Ќалицо актуальность тезиса: Ђбиотехнологи€ Ц направление приоритетноеї. » это не случайно. ѕо прогнозам, к 2010 г. численность населени€ составит 11 млрд. человек. „еловечество неумолимо идет к истощению энергетических, минеральных и земельных ресурсов. —тарые испытанные технологии уже не в силах справитьс€ с этими глобальными проблемами. ѕоэтому на недавней встрече министров науки Ђбольшой восьмеркиї 40 % времени было отведено обсуждению именно биотехнологии, 30 % Ц информационных технологий и лишь оставшиес€ 30 % были посв€щены другим проблемам науки и наукоемких технологий. Ёти цифры говор€т сами за себ€.   сожалению, в странах —Ќ√ традиционно недооценивают биологию. » это в то врем€, как цивилизаци€ переходит в новую эру Ц эру биологических технологий. ќт современной биотехнологии зависит дальнейшее развитие сельского хоз€йства, пищевой и медицинской промышленности. „еловечество в конце второго тыс€челети€ научилось мен€ть наследственность животных и растений.  огда человек мен€ет по своему усмотрению свою собственную генетическую программу, это называетс€ генной терапией. — ее помощью можно будет обойтись без хирургического вмешательства, лечить не только наследственные, но любые другие болезни. Ќаверное, и клонирование живых организмов может очень скоро перейти из раздела научных разработок в разр€д биотехнологии. ” нас пока все это в зачаточном состо€нии, в том числе и экологические технологии Ц восстановление Ђиспорченнойї среды обитани€ с помощью бактерий и микроорганизмов.

    ќжидаемый биотехнологический взрыв неизбежен и он будет соизмерим с информационным. ћногие слышали о том, что уже сегодн€ пытаютс€ сделать компьютеры на Ђгенахї. Ќа полном серьезе идет речь о Ђвстраиванииї компьютерных наносхем в человеческий организм. Ќедалек тот час, когда эти два направлени€ сольютс€ и кардинально повли€ют на дальнейшее развитие цивилизации.

    ¬ современной биологии и биотехнологии превосходство принадлежит —Ўј. ¬ области фундаментальных биологических исследований достижени€ американской науки составл€ют около 80 % общемировых. ¬ промышленной биотехнологии они также сохран€ют лидерство, однако не в таком впечатл€ющем соотношении. ¬ бывшем ———–, несмотр€ на недооценку биологии и долгие годы упорной борьбы государства с генетикой, к концу 80-х годов все же был создан значительный научный и технологический потенциал. Ќо перемены, св€занные с распадом ———–, к середине 90-х годов привели к тому, что микробные и ферментные производства, в св€зи с потер€ли конкурентноспособность, стали нерентабельны и практически свернуты. «начительна€ часть научных разработок так и не воплотилась в производство, произошел значительный отток научных кадров за рубеж. ¬се идет к тому, что отечественные научные биотехнологические разработки будут использоватьс€ исключительно за рубежом из-за крайне низкого технологического уровн€ оставшихс€ в —Ќ√ предпри€тий.

    ѕо мнению председател€ президиума пущинского научного центра –јЌ академика ј. —. —пирина, непонимание роли биологической науки в развитии общества грозит нам не только экономическим отставанием (это целиком относитс€ и к ”краине), но и потерей государственной безопасности, мы становимс€ беззащитны перед биотерроризмом. ѕо этому поводу он сказал: Ђ„то такое биологическое оружие сегодн€?ї. Ёто Ц уже не просто сибирска€ €зва, холера, чума, это Ц созданные человеком генетически измененные микроорганизмы и вирусы, против которых бессильны любые антибиотики; трансгенные растени€ и животные, в которых встроены гены веществ, вредных и даже смертельно опасных дл€ человеческого организма, например, вирус достаточно безобидного герпеса со встроенным геном какого-либо €довитого вещества. » наконец, третий самый современный вид биологического оружи€ Ц гены, несущие информацию о патогенных белках, способных встраиватьс€ в клетки человеческого организма.

    Ѕиологическое оружие Ц это направленное невидимое оружие массового поражени€. ѕричем противник тоже невидим Ц нападающа€ сторона остаетс€ инкогнито. ƒл€ его производства не нужны большие капиталовложени€ Ц достаточно производить его в малых масштабах. Ќужна одна хороша€ молекул€рно-биологическа€ лаборатори€. —ейчас нас спасает невежество террористов, но перспектива такого оружи€ страшна. Ѕоротьс€ с ним смогут только высококлассные молекул€рные биологи. ЂЅиотерроризм уже существует Ц продолжил мысль —пирина директор »нститута новых технологий –јћЌ Ќ. Ќ.  арпищенко Ц и мы, действительно, перед ним беззащитны. ѕусть Ц это жупел, но может быть, он нам поможет пробить стену непонимани€ серьезности проблемы правительственными чиновникамиї.

    ¬ бывшем ———– активно функционировал √Ќ“  ЂЅиотехнологи€ї, у истоков которого сто€ли уже ушедшие из жизни академики ј. ј. Ѕаев, ё. ј. ќвчинников, √.  . —кр€бин. — распадом ———– был ликвидирован и этот орган, регулирующий де€тельность всей биотехнологической индустрии. — приватизацией предпри€тий научные организации (институты), лаборатории потер€ли св€зь с производством, Ђоторвалисьї от производства. Ќедопонимание роли науки тормозит развитие биотехнологии. ѕогон€ за прибыл€ми тормозит развитие фундаментальной науки. Ќужна хорошо организованна€ государственна€ структура биотехнологии, нужно защитить и поддержать биологическую науку, финансировать ее на достаточном уровне, выработать законодательство которое сделало бы инвестиции в биотехнологическую промышленность выгодным предпри€тием.   слову, нормальное финансирование образовани€ должно составл€ть 6Ц8 % от ¬¬ѕ и науки 2Ц3 %. Ќыне же они имеют соответственно 1 % и 0,2 %. Ѕез решени€ этих, казалось бы €вных задач, мы обречены на отставание.

    Ќесмотр€ на известные экономические трудности, практически Ђразвалившиеї отечественную науку, по признанию ученых в нашем резерве еще имеютс€ биотехнологические разработки мирового уровн€.

    –ечь идет прежде всего о трансгенных растени€х, в собственно генетический материал которых Ђвстроеныї чужеродные гены. ¬ принципе, гены могут быть любыми, но обычно они делают растени€ абсолютно устойчивыми к вредител€м, болезн€м или гербицидам. Ќесколько лет назад канадские молекул€рные биологи передали винограду ген морозоустойчивости дикорастущего родственника капусты брокколи. ¬ результате и в  анаде впервые по€вились виноградники. ѕравда, выращивают их на самом юге страны, в нескольких километрах от Ќиагарского водопада. Ќо и здесь бывают зимы с морозами ниже минус 25∞. ѕолучение трансгенной морозостойкой лозы зан€ло всего год. ќбычно выведение нового сорта винограда занимает от 25 до 34 лет, да и переносить гены от других растений, не относ€щихс€ к виноградному роду, традиционные методы не позвол€ют.

    ћногие ученые уверены, что трансгенные растени€ здоровью не вред€т, но некоторые опасаютс€, что изменение в геноме растений в будущем могут помен€ть генетическую программу животных и человека, т.е. точка зрени€ все же существует, что последстви€ такого вмешательства непредсказуемы. Ётот факт и послужил поводом к запрещению импорта продуктов, содержащих компоненты трансгенных растений. —ложилось довольно парадоксальна€ ситуаци€. ¬о ‘ранции фермеры уничтожают завезенные из —Ўј семена трансгенной кукурузы. ћежду тем в —Ўј, где широка€ общественность к генной индустрии настроена одобрительно, до 60 % всех продуктов, включа€ и детское питание, содержат хот€ бы один компонент, полученный из трансгенных животных или растений.

    Ќеобходимо остановитс€ на р€де фактов, дать некоторый анализ состо€ни€ и развити€ трансгенных растений, биотехнологии. ¬ —Ўј и  анаде, примерно, на четверти всех площадей, отведенных под картофель, используетс€ посадочный материал, сконструированный методами генной инженерии. ¬ этих странах до 30 % кукурузы высеваетс€ семенами, созданными путем введени€ в них очень удачного набора генов. ѕри таких масштабах потребовались не лабораторные, а широкие и всесторонние полевые испытани€. ¬месте с тем было создано уникальное крупное семеноводческое производство. “аким образом на основе достижений генной инженерии уже крупносерийно выпускаютс€ семена дл€ аграрного производства. ¬ этом есть и некий символический смысл: генна€ инженери€ как бы закладывает семена будущего не только дл€ растениеводства, но и дл€ животноводства, более того Ц дл€ микробиологической промышленности и медицины.

    –ечь идет о создании условий дл€ перехода сельского хоз€йства в ’’≤ столетии на принципы устойчивого развити€, т.е. дл€ получени€ нужного количества агропродукции при оптимальных затратах природных ресурсов и минимальном загр€знении окружающей среды. „то касаетс€ картофел€, достаточно того, что его новые сорта устойчивы к страшному и хорошо известному на всех континентах вредителю им€ которому Ц колорадский жук. Ёто спасает (без €дохимикатов) третью часть урожа€, ранее погибавшего, что особенно важно дл€ нашей страны, где 90 % картофел€ выращиваетс€ на приусадебных участках. —егодн€ здесь нередко безконтрольно примен€ютс€ дл€ борьбы с жуком очень токсичные препараты.

    Ќеобходимо привести несколько фактов, которые как бы мазками рисуют картину событий и успехов генной инженерии.

    Ќемало новых трансгенных (с УвшитымиФ новыми генами) сельскохоз€йственных культур вырабатывают вещества, токсичные дл€ насекомых Ц вредителей и возбудителей болезней. ”же одно это спасает 30Ц50 процентов урожа€.

    ƒЌ -технологии резко изменили у р€да культурных растений чувствительность к гербицидам. Ёто позвол€ет в несколько раз уменьшить количество гербицидов при борьбе с сорн€ками и значительно ослабить химическую нагрузку на окружающую среду. ”стойчивые к гербицидам хлопчатник, рапс, со€, кукуруза, сахарна€ свекла уже высеваютс€ в —Ўј и  анаде на миллионах гектаров.

    –€д трансгенных культур во много раз эффективнее, чем исходные, извлекают из почвы фосфор и азот. Ёто позволит резко уменьшить количество вносимых в почву удобрений, которые, как известно, смываютс€ дожд€ми и станов€тс€ насто€щей бедой дл€ водоемов. ѕодсчитано, что американские фермеры только за счет экономии гер≠бицидов и удобрений будут ежегодно получать от трансгенных культур дополнительный доход в 4Ц5 миллиардов долларов.

    »з семечек модифицированного подсолнуха получают масло, по вкусу и составу близкое к оливковому. ¬ практику вход€т трансгенные сорта гороха, сои, злаков с улучшенным составом белков. ѕолучены трансгенные томаты, пригодные дл€ длительного хранени€. Ёто облегчает дальнюю транспортировку и может избавить от зимнего выращивани€ томатов в теплицах. —озданы трансгенные томаты без зернышек, на подходе другие бескосточковые овощи и фрукты, в частности вишн€, черешн€, цитрусовые, а также арбуз без сем€н.

    Ѕиотехнологи€ становитс€ приоритетной областью дл€ крупнейших транснациональных химических и фармацевтических концернов, таких, как Ђƒюпонї, Ђ–он-ѕуленкї, Ђћонсантої. ќни во всем мире покупают сельскохоз€йственные фирмы, прежде всего семеноводческие, планиру€ вз€ть в свои руки широкое внедрение в практику трансгенных растений и животных. ѕроисходит сли€ние крупных компаний дл€ концентрации усилий по разработке биотехнологий. ¬ 2000 году объединилась Ђ’осум продакс корпорейнї с Ђћонсантої, сумма ежегодных продаж продуктов которых составл€ет 96 миллиардов долларов.

    ¬ компании Ђћонсантої создан банк из более 50 тыс. Ђсконструированныхї ею трансгенных растений

    ”же выбраны направлени€, продвига€сь по которым ƒЌ -технологии позвол€т резко увеличить м€сную продуктивность крупного рогатого скота, кур, рыбы. ¬ ближайшее врем€ генна€ инженери€ создаст сорта растений, устойчивые к засухе, низким температурам, повышенной засоленности или кислотности почв. √енна€ инженери€ нашла возможность повысить содержание витамина — в р€де плодовых и овощных культур. —читаетс€, что в натуральных продуктах он повышает иммунитет более эффективно, чем синтетический. ¬ —Ўј созданы сорта чеснока, устойчивые к вирусу желтой карликовости (этот вирус снижает урожай на 30Ц50 %).

    Ќынешнее интенсивное земледелие дает высокие результаты (например, 5Ц7 тонн зерновых с гектара вместо нормальных когда-то 1Ц2 тонн), но создает при этом огромную нагрузку на окружающую среду. ¬от один пример. Ќа каждую дополнительную калорию, запасенную выращенным растением, приходитс€ тратить 10 Ђвнешнихї калорий, вз€тых из топлива, сожженного при обработке земли, транспортировках, производстве и внесении удобрений. ќдна из задач биотехнологии Ц снизить эти затраты, что даст и экологический, и экономический эффект. ƒл€ многих модифицированных растений затраты энергии на одну Ђрастительнуюї калорию уже снижены в 2Ц3 раза, в частности, за счет снижени€ потерь от вредителей и болезней и за счет упрощени€ борьбы с сорн€ками.  онсультативна€ группа ¬семирного банка считает, что в начале ’’≤ в. фермеры приобретут продукты биотехнологии на 10 млрд долларов.

    —Ўј, јнгли€, √ермани€ и јвстрали€ создали биотехнологическую компанию дл€ внедрени€ в различных регионах мира трансгенных сортов хлопка, устойчивых к вредител€м и болезн€м. ”же внедр€етс€ 5 новых сортов. ¬о ‘ранции построен крупный специализированный комплекс дл€ разработки и тиражировани€ посадочного материала трансгенных овощей. ¬ 1998 г. в  итае 100 тыс. гектаров уже было засе€но модифицированным хлопчатником. »дет процесс расширени€ посевных площадей.

    ¬ 2001 г. в —Ўј половина всех посевов кукурузы проводилось трансгенными семенами, устойчивыми к вредител€м и болезн€м. Ўирокое испытание новых сортов показало, что они дают дополнительный доход Ц 120 долларов с гектара.

     омпани€ Ђћонсантої провела эксперименты на больших площад€х и показала, что новые трансгенные сорта сои позвол€ют на 90 % ослабить эрозию почвы. ѕланировалось, что уже в 2001 г. в —Ўј и јргентине будут выращивать только трансгенные сорта хлопка.

    ѕрактические успехи генной инженерии способствовали важнейшим фундаментальным исследовани€м, прежде всего созданию подробных генетических карт ƒЌ  многих животных и растений.

    Ћекарственных препаратов, полученных методами генной инженерии, только в 2000 г. выпускалось в —Ўј на 50 млрд. долларов.

    —оздаютс€ трансгенные животные, в молоке которых содержитс€ человеческий альбумин, способствующий снижению кров€ного давлени€. ¬ год требуетс€ 440 тонн такого альбумина, сейчас затрачиваетс€ на это 1,5 млрд. долларов, а одна трансгенна€ корова будет производить 80 килограммов альбумина в год.

    »дет последн€€ фаза испытаний нового американского препарата Ц антитромбина, полученного из молока трансгенных животных. —читаетс€, что он произведет революцию в предупреждении инфарктов. јмериканские добровольцы успешно испытали на себе вакцину, полученную из генноинженерного картофел€. ¬акцина повышает иммунитет к заболевани€м желудочно-кишечного тракта, а возможно, и к холере. ћетодами генной инженерии получен картофель с полным набором белков человеческого материнского молока. ¬ частности, в одном клубне содержитс€ 7 граммов ¬-казеина, в 30 раз больше, чем в чашке материнского молока. “акой картофель должен поднимать иммунитет у людей любого возраста.

    ¬  анаде с помощью ƒЌ -технологий создан уникальный Ђхимический реакторї Ц трансгенна€ коза, котора€ может ежедневно производить дефицитные белки человека на сумму 20 тыс. долларов. «апланировано в короткий срок иметь 1000 таких коз. –азработан метод выделени€ из спермы отдельно мужских и женских половых клеток. Ёто позволит в нужной пропорции формировать молочные (коровы) и м€сные (быки) стада. ‘акты эти можно продолжать.

    ¬ јнглии число опытов по генетической инженерии животных возросло с 40 тыс. до 300 тыс. в год.

    ¬ ”краине и других государствах бывшего ———– (за исключением стран ѕрибалтики) разрешено реализовывать продукты питани€ с компонентами трансгенных растений после соответствующей сертификации. ј вот выращивать Ц нельз€ (во вс€ком случае до последнего времени). ћежду тем трансгенные растени€, по мнению ученых, крайне необходимы на пол€х ”краины, –оссии и других стран —Ќ√.

    ѕроблемы трансгенных растений в общих чертах обрисовал академик –оссийской академии сельскохоз€йственных наук, директор центра ЂЅиоинженери€ї –јЌ  . √. —кр€бин: Ђƒл€ того, чтобы все нагл€дно представили размеры площадей, которые засе€ны трансгенными растени€ми, скажу, что с 1996 по 2000 год в мире было запахано под них две территории ¬еликобритании вместе с »рландией. » можно спорить или не спорить о безопасности генетически модифицированных растений Ц дело сделано в мировом масштабе. Ќа первом месте по размеру посевных площадей идет —Ўј и ƒани€ соответственно јргентина,  итайї.

     онечно, вопрос безопасности Ц это важна€ проблема, состо€ща€ в первую очередь в обнаружении компонентов трансгенных растений в импортных продуктах питани€, не прошедших специальную сертификацию. ѕоэтому нужны хорошие тест-системы. ”ченые давно говор€т о том, что зарегистрированное, проверенное и прошедшее систему сертификации трасгенное растение не опасно дл€ здоровь€. —егодн€ идет насто€ща€ торгова€ война ≈вропы с јмерикой. „тобы решить проблему Ђбешенстваї скота, возникшего из-за белков из костной муки, необходимо отказатьс€ от этих белков и использовать белки из Ђзапретнойї трансгенной сои. —ледовательно необходимо разрешать и выращивание трансгенной сои. 34 % мирового производства сои генетически модифицировано (в Ўтатах Ц 62 %, а в јргентине Ц 80 %). ѕодвижки есть и в –оссии: там после п€тилетних дебатов сертифицирована трансгенна€ со€.

    ƒл€ –оссии, ”краины и других государств —Ќ√ очень нужны трансгенные технологии. –осси€, например, тер€ет из-за сорн€ков и вредителей 34,6 % злаковых культур, 42 % сахарной свеклы, 37 % подсолнечника, 46,2 % картофел€. ќсобо следует обратить внимание на картофель. Ёто Ђвторой хлебї и его потребл€етс€ 35 млн тонн ежегодно. ¬ денежном выражении это приблизительно 7 млрд. долларов, а потери его исчисл€ютс€ в 3,5 млрд. долларов.  редит ћ¬‘ –оссии Ц 2,8 млрдЕ “аким образом, колорадский жук съедает весь кредит ћ¬‘. » в тоже врем€ отечественные ученые предлагают трансгенный картофель, который не берет никакой колорадский жук.  роме этого, 10 % картофел€ гибнет от фитофтороза. ¬ –оссии есть уже свой трансгенный сорт, т.е. сорт сельскохоз€йственных растений отечественного производства. Ќо нужно политическое решение Ц разрешение на их выращивание. ¬се это касаетс€ и ”краины.

    “рансгенные растени€ на столах потребител€ уже есть. ќколо 70 наименований импортных трансгенных растений зарегистрировано и разрешено к применению. ¬ этот разр€д попали уже существующие продукты питани€. –еально же провести экспертизу на наличие встроенного гена в какой-либо компонент продукта мы пока не в силах из-за отсутстви€ дорогосто€щих тест-систем и оборудовани€. “о есть если иностранна€ фирма-импортер не продекларирует наличие трансгенного растени€ в каком-либо продукте, то мы на сегодн€шний день определить это не сможем.

    ƒиректор института молекул€рной биологии и генетики ЌјЌ ”краины академик √. ’. ћацука в статье Ђ√оризонты генноинженерных биотехнологийї, пишет, что уже выращены трансгенные пшеница, кукуруза, со€, картофель, подсолнечник и др. Ётим растени€м введены гены, которые отвечают за стойкость против большинства пестицидов, гербицидов и €дохимикатов. Ќужна законодательна€ база дл€ внедрени€ и финансировани€ на достаточном уровне.

    Ѕлагодар€ генноинженерным методам по€вл€ютс€ бактерии, которые извлекают из обедненных руд остатки урана, он переводитс€ в состо€ние раствора, а затем концентрируетс€. ѕодобные разработки ведутс€ и в ”краине, в частности в »нституте коллоидной химии и химии воды ЌјЌ, но не с ураном, а с золотом. «олото добываетс€ из обедненных руд ћужиевского месторождени€ в «акарпатье. Ѕактерии осуществл€ют селективную гетерокоагул€цию с частицами золота. Ёта разработка зарегистрирована как открытие в 1986 г. ¬недрение данной технологии дало возможность ежегодно ћужиевской обогатительной фабрике получать дес€типроцентный прирост золота.

    Ќовые методы ресурсной биотехнологии очень важны, скажем, дл€ –оссии, живущей за счет продажи ресурсов. “ак, средн€€ отдача нефт€ных месторождений не превышает 50 процентов. Ќова€ же уникальна€ микробиологическа€ технологи€ регулировани€ микрофлоры пластов уже позволила компании Ђ“атнефтьї получить дополнительно около полумиллиона тонн Ђчерного золотаї на месторождени€х в Ѕашкирии. —егодн€ микробна€ технологи€ используетс€ дл€ повышени€ нефтеотдачи во многих странах, а также извлечени€ азота, в том числе и из сточных вод и др.

    ¬ ”краине введение микроорганизмов, которые фиксируют атмосферный азот и передают его растени€м дало возможность увеличить урожайность гречихи до 12,3 ц. с гектара, против 8 ц. (без введени€ азота), озимой пшеницы соответственно 52,4 и 45, €чмен€ Ц 50 и 42, томатов Ц 56,8 и 23 ц.  оличество белка увеличиваетс€ на 7Ц10 %, а уровень нитратов уменьшаетс€ в 10Ц100 раз, радиоактивного цези€ Ц в 2,5 раза. Ётот препарат проходит испытани€ и на него возлагаютс€ большие надежды как наэкологически чистый препарат.

    Ѕольшие перспективы имеет новый способ снижени€ концентрации метана с использованием метанотрофных бактерий. ƒл€ украинских шахт проблема метана была и остаетс€ одной из самых т€желых. ѕо статистике из-за взрывов метана каждый добытый миллион тонн угл€ уносит жизнь одного шахтера. ѕеред распадом ———– активно велись работы в направлении снижени€ концентрации метана, но вот уже дес€ток лет о жизненно важной перспективной технологии вспоминают редко, не говор€ уже о ее применении. „то касаетс€ биотехнологий то надо отметить, что по€вл€ютс€ совершенно неожиданные направлени€ исследований. Ќапример, есть реальна€ перспектива использовани€ новых источников энергии. ¬одоросли, которые состо€т на 70 % из углеводов Ц это фактически полноценное горючее. јреал их распространени€ Ц австралийские озера. «адача генной инженерии Ц повысить содержание углеводов в этих водоросл€х.

    ≈ще один интересный объект Ц ген фотосинтеза. –ечь идет о преобразовании света в углеводород. «десь бескрайнее поле исследований дл€ генетиков. ¬озьмем всем знакомые светл€чки. ќказываетс€, из них можно сделать фонарики. ¬ японии прин€т п€тилетний план создани€ фонар€ на основе люцеферина Ц люцеферазной реакции. ƒл€ этих опытов выделено 1,8 млрд. иен. японцы собираютс€ выделить гены светл€чков, которые отвечают за эту реакцию, и ввести их деревь€м, которые с наступлением темноты будут светитьс€ вместо фонарей. ¬оистину генноинженерные технологии открывают перед человечеством невиданные перспективы.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    Ѕиотехнологии Ц это процессы с использованием биологических систем живых организмов и компонентов живой клетки, основанные на достижени€х науки. —оздание новых биотехнологий Ц фундаментальные результаты целого комплекса наук, особенно биологии: расширение сферы исследовани€ в области генной инженерии, физико-химии ферментов, молекул€рной диагностики, селекционной генетики, микробиологии и других.

    Ѕиотехнологи€ объедин€ет новые достижени€ технической микробиологии, прикладной генетической, клеточной инженерии, имуннобиотехнологии. Ётот раздел науки охватывает культивирование клеток растений, животных и людей, гибридов, макромецатов, водорослей, объектов генетической инженерии (плазмиды, векторы, рекомбинатные ƒЌ , ферменты).

    Ќемало новых рентабельных биотехнологий по€вились в ”краине благодар€ разработкам »нститута проблем криобиологии и криомедицины ЌјЌ ”краины, »нститута молекул€рной биологии и генетики ЌјЌ ”краины, »нститута агроэкологии и биотехнологии ”јјЌ и других. ћожно сказать, что по уровню научно-исследовательских работ в области биотехнологий ”краина не отстает от мировых лидеров Ц японии, —Ўј, јнглии, √ермании, ‘ранции. ќб этом свидетельствует множество публикаций отечественных ученых, презентаций, количество международных грантов и стипендий, привлечение украинских ученых дл€ сотрудничества в различные научно-исследовательские лаборатории мира.

    Ѕольшие перспективы имеет генна€ инженери€. ”спехи генетической инженерии ознаменовали начало качественно нового этапа в развитии биотехнологии. ¬ажнейшим достижением стал переход от производства технических соединений до получени€ химически чистых продуктов биосинтеза: инсулина, ?-?-интерферона, гормонов роста человека и крупного рогатого скота, а также поверхностных антигенов вирусов дл€ получени€ так называемых молекул€рных вакцин против герпеса, гепатита, краснухи, кори и других.

    — помощью генной инженерии решаютс€ вопросы, св€занные с охраной окружающей среды, в частности, получение биополимерных флокул€нтов дл€ очистки воды, получени€ р€да важных дл€ медицины препаратов, среди которых незаменимые аминокислоты, гормональные препараты, антибиотики и другие. –азработаны технологии получени€ генноинженерных антигенов, антител, вакцин, которые используютс€ дл€ профилактики, лечени€ и диагностики заболеваний.

    –азвитие таких наук как генетика, прикладное накопление новых биологических дисциплин, таких как биоинформатика, протеомика, метаболика и других имеют огромное значение дл€ биотехнологии.

    Ќеобходимо возродить биотехнологии на новом современном уровне. Ётого требуют потребности общества, экономики. ƒл€ этого нужна выработка необходимых законов, продуманна€ финансова€ политика в области фундаментальной биологической науки и биотехнологии.

    “ема XIII. »Ќ∆≈Ќ≈–Ќјя ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“№ » ЌјЌќ“≈’ЌќЋќ√»»: —”ўЌќ—“№, ѕ≈–—ѕ≈ “»¬џ –ј«¬»“»я, «Ќј„≈Ќ»≈


    „еловечество уверенно вступило в XXI век, который, как мы часто слышим, будет проходить под знаком генетики, биотехнологий и информационных технологий. ћы также слышим, что ученые свои порой Ђсумасшедшиеї идеи, прени€ подают под вывеской нанотехнологий. ќказываетс€, биотехнологии и информационные технологии лишь детали в картине, название которой Ц Ќаноленд. ’от€ еще 3,5 млрд лет назад возникли первые живые клетки, именно они содержат наномасштабные биомашины, выполн€ющие такие задачи, как манипул€ции с генетическим материалом и энергообеспечение. Ќо только сейчас возникли возможности реального использовани€ этих особенностей.

    — использованием нанотехнологий человек подошел к таким рубежам познани€ материи, которые позвол€т ему в ближайшее врем€ измен€ть свойства материи в соответствии с нуждами потребител€. –ечь идет о вмешательстве в строение материи на молекул€рном и атомарном уровн€х. ¬озможности нанотехнологии такие огромные, что они вдохновл€ют инженеров и ученых на подвиги, сближают людей в достижении реальной власти над природой и инженерна€ де€тельность наполн€етс€ новым содержанием.

    ÷елью насто€щей лекции €вл€етс€ рассмотрение сущности нанотехнологий, ее зарождени€, развити€ основных направлений и дальнейших перспектив.


    1. —ущность нанотехнологий и основные направлени€ развити€.

    2. Ќасто€щее нанотехнологий и перспективы развити€.


    »стори€ нанотехнологий не имеет, на наш взгл€д, четкого временного значени€. ќна достаточно стара€, и в то же врем€ молода€.

    400 лет до н. э. грек ƒемокрит вводит термин Ђатомї (неделимый), и это уже начало Ђнаномираї. ¬первые же промышленность воспользовалась преимуществами нанотехнологии в 1902 г., когда дл€ вулканизации были использованы мелкие частички (размером в несколько нанометров) сажи с чрезвычайно развитой поверхностью. »нтересен и такой факт. ¬ области нанотехнологий успели отметитьс€ едва не все выдающиес€ ученые XX века.   примеру, јльберту Ёйнштейну в докторской диссертации впервые удалось обсчитать размеры характерной представительницы наномира Ц молекулы сахара. “огда вы€снилось, что ее диаметр составл€ет приблизительно один нанометр, то бишь миллиардную частицу метра, или одну миллионную булавочной головки, или одну тыс€чную длины бактерииЕ

    «начительный вклад сделал Ёрнст –езерфорд, который еще в 1912 г. в серии тонких опытов доказал, что атом похож на солнечную систему, в центре которой массивное €дро, а вокруг него вращаютс€ легкие электроны. “ак по€вилась планетарна€ модель атома, а уже в 1918 году ¬ладимир »ванович ¬ернадский высказывал мнение о неисчерпаемых возможност€х атомных технологий.

    ƒл€ пон€ти€ нанотехнологи€, пожалуй, не существует исчерпывающего определени€, но по аналогии с существующими ныне микротехнологи€ми следует, что нанотехнологии Ц это технологии, оперирующие величинами пор€дка нанометра. ѕоэтому переход от Ђмикрої к Ђнаної Ц это качественный переход от манипул€ции веществом к манипул€ции отдельными атомами.

    Ќам знакомы такие пон€ти€, как микроколичество (масса веществ, измер€ема€ микрограммами), микроанализ (анализ микроколичеств), микроэлектроника (упрощенно: электронные устройства с наименьшим размером отдельных деталей в микрометры или доли микрометров). ѕриставка Ђмикро-ї в числах означает миллионную долю.

    јналогичных терминов с приставкой Ђнано-ї (миллиардна€ дол€) нет, приставка чаще всего употребл€етс€ в числах. ќднако если вспомнить, что размер отдельных несложных молекул определ€етс€ нанометрами, можно пон€ть, какие объекты интересуют нанотехнологию.

    Ќанотехнологи€ пересекаетс€ с различными научными и инженерными дисциплинами, единое ее определение дать трудно, и под ней понимают близкие, но все же отличающиес€ области. ¬от лишь некоторые определени€:

    Ц миниатюризаци€ технологии: проектирование и изготовление разумных миниатюрных машин, запрограммированных на выполнение определенных задач;

    Ц искусство манипулировани€ материалами в атомном и молекул€рном масштабах, особенно дл€ создани€ микроскопических устройств (роботов);

    Ц способность производить объекты и структуры буквально атом за атомом, подобно процессам в клетках живых организмов.

    ћожно сказать, что когда речь идет о развитии нанотехнологий, имеютс€ в виду три направлени€:

    Ј изготовление электронных схем (в том числе и объемных) с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов;

    Ј разработка и изготовление наномашин;

    Ј манипул€ци€ отдельными атомами и молекулами и сборка из них макрообъектов.

    ќсновные положени€ нового направлени€ Ќ“– были намечены в хрестоматийной речи отца нанотехнологий –ичарда ‘еймана ThereТs Plenty of Room at the Bottom (Ђ“ам внизу Ц море местаї), произнесенной им в  алифорнийском технологическом институте (Caltech) еще в 1959 году. “огда его слова казались фантастикой только лишь по одной причине: еще не существовало технологии, позвол€ющей оперировать отдельными атомами на атомарном же уровне (подразумеваетс€ возможность опознать отдельный атом, вз€ть его и поставить на другое место). “ака€ возможность по€вилась лишь в 1981 году, когда в швейцарском отделении IBM инженерами был разработан сканирующий туннельный микроскоп Ц прибор, чувствительный к изменени€м туннельного тока между поверхностью материала и сверхтонкой иглой.

    –. ‘ейнман высказал мысль, что Ђпринципы физики, насколько € понимаю, не говор€т о невозможности создавать вещи атом за атомомї.

    ¬ 1981 г. в —Ўј была опубликована стать€  . Ё. ƒрекслера, содержаща€ основы новой науки, в 1986 г. Ц его книга Ђ—редства созидани€. √р€дуща€ эра нанотехнологииї, ставша€ первым пособием по этому направлению.

     . Ё. ƒрекслер ввел новые пон€ти€, которые стали широко использоватьс€. ¬ его понимании молекул€рна€ технологи€ Ц создание функциональных структур и устройств путем их сборки атом за атомом или молекула за молекулой с помощью программированных роботов (ассемблеры), способных к самовоспроизведению (репликаци€). ѕо расчетам, ассемблер, снабженный молекул€рным компьютером, может иметь массу не более 109 а. е. м. —борка происходит в соответствии с законами химии, но эти законы в услови€х Ђпозиционногої синтеза (когда атом или молекула доставл€етс€ в нужное место) действуют иначе, чем при проведении химических реакций, а преодоление активационных барьеров Ц небывалое дело! Ц может происходить за счет механической энергии.

    –аботы Ёрика ƒрекслера Ц пионера молекул€рной нанотехнологии Ц нос€т в основном научно-попул€рный характер, но при этом глубоко отражают все технические проблемы, которые сейчас сто€т перед нанотехнологией. Ѕезусловно, чтение этих работ необходимо дл€ €сного понимани€ того, что могут делать наномашины, как они будут работать и как их построить. „то касаетс€ классификации нанотехнологии, то пока единства мнений нет.

    ¬стречаетс€ классификаци€ нанотехнологии с выделением трех направлений: Ђмокрогої, Ђсухогої и компьютерного.

    ѕод Ђмокройї нанотехнологией понимают изучение биологических систем, которые существуют предпочтительно в водной среде и включают генетический материал, мембраны, ферменты (биокатализаторы) и другие компоненты клеток. “акие структуры нанометрового размера, как известно, возникли и развиваютс€ в результате эволюции организмов.

    Ђ—уха€ї нанотехнологи€ берет начало от физической химии и науки о поверхностных €влени€х, сосредоточена на получении структур из углерода (например, нанотрубки), кремни€, различных металлов и вообще из неорганических материалов.  онечна€ ее цель Ц создание функциональных устройств, обладающих такой же способностью к самосборке, как и Ђмокрыеї структуры, но без опоры на эволюцию.

     омпьютерна€ нанотехнологи€ позвол€ет моделировать сложные молекулы и системы, вычисл€ть их относительную устойчивость и предсказывать поведение. ƒл€ формировани€ аналогов созданного природой за сотни миллионов лет требуетс€ немалое врем€. ћоделирование и расчеты позвол€ют резко Ц до нескольких дес€тилетий Ц сократить этот период.

    ћногие специалисты под нанотехнологией понимают получение и использование материалов, частицы или слои которых измер€ютс€ несколькими нанометрами или дес€тками нанометров. ѕри этом широко примен€ют такие термины, как наноматериалы, нанокристаллы, нанокомпозиты.

    ¬ этой св€зи можно разделить нанотехнологию на два направлени€ Ц технологию наноматериалов и молекул€рную нанотехнологию Ц и коротко рассмотреть их по отдельности.

    Ѕольшое значение дл€ развити€ нанотехнологии имели некоторые открыти€ XX века, которые стали как бы методологией проблемы, теорией и практикой.

    1931 год. Ќемецкие физики ћакс  нолл и Ёрнст –уска создали электронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты.

    1968 год. јльфред „о и ƒжон јртур, сотрудники научного подразделени€ американской компании Bell, разработали теоретические основы нанотехнологии при обработке поверхностей.

    1974 год. японский физик Ќорио “анигучи ввел в научный оборот слово Ђнанотехнологииї, которым предложил называть механизмы размером менее одного микрона. √реческое слово Ђнаносї означает примерно Ђстаричокї.

    1981 год. √ерманские физики √ерд Ѕинниг и √енрих –орер создали микроскоп, способный показывать отдельные атомы.

    1985 год. јмериканские физики –оберт  ерл, ’эрольд  рото и –ичард —мейли создали технологию, позвол€ющую точно измер€ть предметы диаметром в один нанометр.

    1986 год. Ќанотехнологи€ стала известна широкой публике. јмериканский футуролог Ёрик ƒрекслер опубликовал книгу, в которой предсказывал, что нанотехнологи€ в скором времени начнет активно развиватьс€.

    1989 год. ƒональд Ёйглер, сотрудник компании IBM, выложил название своей фирмы атомами ксенона.

    1998 год. √олландский физик —еез ƒеккер создал транзистор на основе нанотехнологий.

    1999 год. јмериканские физики ƒжеймс “ур и ћарк –ид определили, что отдельна€ молекула способна вести себ€ также, как молекул€рные цепочки.

    2000 год. јдминистраци€ —Ўј поддержала создание Ќациональной »нициативы в ќбласти Ќанотехнологии / National Nanotechnology Initiative. Ќанотехнологические исследовани€ получили государственное финансирование. “огда из федерального бюджета было выделено 500 млн. долларов. ¬ 2002 сумма ассигнований была увеличена до 604 млн. долларов. Ќа 2003 год Ђ»нициативаї уже запрашивала 710 млн. долларов.

    Ёто далеко не полный перечень изобретений, открытий. ¬се более и более увеличиваетс€ их количество.

    јвторитетный сетевой журнал дл€ инвесторов в сфере высоких технологий RedHerring.com опубликовал рейтинг дес€ти самых выдающихс€ изобретений в секторе IT за 2002 г.

    Ќа восьмой позиции в этом престижном списке Ц генеральный директор Ќижегородской лаборатории .linksarray[0]. ќлег —уитин. ќн признан автором уникальных изобретений в сфере нанотехнологий Ц революционных разработок, которые позвол€т осуществл€ть вычислени€ на атомарном уровне с колоссальной производительностью, в сотни раз превышающей возможности самых современных процессоров, выполненных на кремниевой основе.

    ¬се составл€ющие нанокомпьютера и, прежде всего, устройства ввода-вывода и обработки информации представл€ют собой молекулы ƒЌ . –абота на молекул€рном уровне позвол€ет нанокомпьютерам ставить рекорды в сфере миниатюризации Ё¬ћ: триллионы компьютеров, вычислительна€ способность которых по сегодн€шним меркам кажетс€ фантастической, будут умещатьс€ в простой лабораторной пробирке. ѕлотность размещени€ данных в таких машинах примерно в 100000 раз выше, чем на обычном жестком диске.

    — помощью нанотехнологий, как полагают ученые, удастс€ решить такие проблемы, как синтез веществ на молекул€рном уровне, когда станет возможным производство любых предметов путем сбора их по отдельным атомам. »менно так, по мнению футурологов, жител€м «емли удастс€ решить проблему голода Ц еда будет просто синтезироватьс€ из любого соответствующего сырь€.

    Ѕольшое значение развитие нанотехнологий будет иметь дл€ так называемых малобюджетных стран, в том числе –оссии, ”краины, тем более, что здесь есть существенное отставание, например, в микроэлектронике, и поэтому в экономическом плане переход к наноэлектронике в тыс€чи раз снижает затраты на создание и промышленное освоение современного производства наноэлементов по сравнению с созданием промышленного комплекса микроэлектроники. Ќовые научные решени€ позвол€ют совершить качественный скачок и преодолеть р€д технологических барьеров, свойственных микроэлектронике.

    ѕо оценкам ученых, экономистов, строительство современного завода по производству элементной базы микроэлектроники на основе сверхчистого кремни€ с разрешением в активной зоне пор€дка 0,1 микрометра будет стоит государству около 100 млрд долларов. ѕереход к гетероструктурам на основе соединений A3B5, созданным с использованием технологий наноэлектроники с той же производственной мощностью, потребует затрат пор€дка 200Ц300 млн. долларов. Ёто оставл€ет шанс таким странам, как ”краина и –осси€, не только догнать по уровню технологической оснащенности мировые державы, но и выйти по некоторым позици€м в мировые лидеры.

     роме того, от нанотехнологий ждут решени€ проблемы человеческого бессмерти€, которое будет достигнуто за счет внедрени€ в организм молекул€рных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и Ђоблагораживани€ї тканей человеческого организма.

    Ќанороботы будут запущены в атмосферу и полностью ликвидируют вредное вли€ние жизнеде€тельности человека на окружающую среду. Ћюбые выбросы будут расщепл€тьс€ на атомарном уровне и трансформироватьс€ в естественные природные вещества. Ёти же роботы смогут, например, сделать пригодной дл€ обитани€ Ћуну и другие небесные тела. Ќа них будут созданы вода, земна€ атмосфера и привычна€ земл€нам среда.

    Ёдвард “еллер, один из создателей термо€дерной бомбы, заметил: Ђ“от, кто раньше овладеет нанотехнологией, займет ведущее место в техносфере следующего столети€ї (имеетс€ в виду ’’≤ столетие). ¬ысказывание, безусловно, верное, но нанотехнологи€ не должна становитьс€ предметом соперничества. ќна обладает столь мощным потенциалом, что нужно вести разработки в этой области полностью открыто, с тщательным контролем, исключающим создание оружи€.

    Ёрик ƒрекслер пишет: ЂЌо мощь новых технологий можно обратить и на создание военной силы. ѕерспектива создани€ новых вооружений и их быстрого производства €вл€етс€ причиной дл€ серьезного беспокойства. Ёто ведет к идее установлени€ тщательного контрол€ даже дл€ тех из нас, кто €вл€етс€ убежденным сторонником свободного развити€ технологииї.

    Ќа данный момент возможно наметить следующие перспективы нанотехнологий:

    1. ћедицина. —оздание молекул€рных роботов-врачей, которые Ђжилиї бы внутри человеческого организма, устран€€ или предотвраща€ все возникающие повреждени€, включа€ генетические. —рок реализации: перва€ половина XXI века.

    2. √еронтологи€. ƒостижение личного бессмерти€ людей за счет внедрени€ в организм молекул€рных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и улучшени€ тканей человеческого организма. ќживление и излечение тех безнадежно больных людей, которые были заморожены в насто€щее врем€ методами крионики. —рок реализации: треть€ Ц четверта€ четверти XXI века.

    3. ѕромышленность. «амена традиционных методов производства сборкой молекул€рными роботами предметов потреблени€ непосредственно из атомов и молекул. —рок реализации: начало XXI века.

    4. —ельское хоз€йство. «амена природных производителей пищи (растений и животных) аналогичными функциональными комплексами из молекул€рных роботов. ќни будут воспроизводить те же химические процессы, что происход€т в живом организме, однако более коротким и эффективным путем. Ќапример, из цепочки Ђпочва Ц углекислый газ Ц фотосинтез Ц трава Ц корова Ц молокаї будут удалены все лишние звень€. ќстанетс€ Ђпочва Ц углекислый газ Ц молоко (творог, масло, м€со)ї. “акое Ђсельское хоз€йствої не будет зависеть от погодных условий и не будет нуждатьс€ в т€желом физическом труде. ј производительности его хватит, чтобы решить продовольственную проблему раз и навсегда. —рок реализации: втора€ Ц четверта€ четверть XXI века.

    5. Ѕиологи€. —танет возможным внедрение наноэлементов в живой организм на уровне атомов. ѕоследстви€ могут быть самыми различными Ц от Ђвосстановлени€ї вымерших видов до создани€ новых типов живых существ, биороботов.

    6. Ёкологи€. ѕолное устранение вредного вли€ни€ де€тельности человека на окружающую среду. ¬о-первых, за счет насыщени€ экосферы молекул€рными роботами-санитарами, превращающими отходы де€тельности человека в исходное сырье, а во-вторых, за счет перевода промышленности и сельского хоз€йства на безотходные нанотехнологические методы. —рок реализации: середина XXI века.

    7. ќсвоение космоса. ѕо-видимому, освоению космоса Ђобычнымї пор€дком будет предшествовать освоение его нанороботами. ќгромна€ арми€ роботов-молекул будет выпущена в околоземное космическое пространство и подготовит его дл€ заселени€ человеком Ц сделает пригодными дл€ обитани€ Ћуну, астероиды, ближайшие планеты, соорудит из Ђподручных материаловї (метеоритов, комет) космические станции. Ёто будет намного дешевле и безопаснее существующих ныне методов.

    8.  ибернетика. ѕроизойдет переход от ныне существующих планарных структур к объемным микросхемам, размеры активных элементов уменьшатьс€ до размеров молекул. –абочие частоты компьютеров достигнут терагерцовых величин. ѕолучат распространение схемные решени€ на нейроноподобных элементах. ѕо€витс€ быстродействующа€ долговременна€ пам€ть на белковых молекулах, емкость которой будет измер€тьс€ терабайтами. —танет возможным Ђпереселениеї человеческого интеллекта в компьютер. —рок реализации: перва€ Ц втора€ четверть XXI века.

    9. –азумна€ среда обитани€. «а счет внедрени€ логических наноэлементов во все атрибуты окружающей среды она станет Ђразумнойї и исключительно комфортной дл€ человека. —рок реализации: после XXI века.

    ѕосмотрим критически на перечисленные выше перспективы.

    Ј ѕроизводство объектов. Ќеобходима согласованна€ работа гигантского количества наномашин. Ётой совокупности машин каким-то образом должен передаватьс€ огромный объем информации. ¬еро€тно, что существование такой легко управл€емой и надежной системы невозможно.  роме того, как сделать, чтобы в отходах производства (неиспользованных элементах мусора и самоликвидировавшейс€ системе наномашин) не содержалось высокотоксичных радикалов? », наконец, главный вопрос: не будут ли произведенные таким способом объекты ненасто€щими, Ђбездушнымиї и негодными к употреблению в св€зи с тем, что микромир при низких энерги€х (которым живут обычные вещи) не Ђзаканчиваетс€ї на атомах, как мы сейчас полагаем?

    Ј ћедицина. ¬недрение наномашин в живой организм Ц эту сложнейшую систему Ц может привести к возникновению р€да новых болезней и по€влению страшных вирусов. — другой стороны, излечение всех болезней, продление жизни и оживление людей из криоанабиоза усиливает проблему перенаселени€ «емли и увеличивает конфликт Ђотцов и детейї.

    Ј Ёкологи€. ¬озможны непредвиденные нарушени€ в экосистемах.

    Ј Ђќблагораживание средыї. –азумна€ среда должна обладать крайне высокими Ђинтеллектуальными способност€миї. ѕочему она должна служить человеку, а не развиватьс€ самосто€тельно и непредсказуемо, возможно во вред ему?

    Ќар€ду с указанными выше проблемами возникают следующие четыре группы проблем:

    1. ѕрименение молекул€рной нанотехнологии в военных цел€х.

    2. Ђѕоломкаї наносистем или даже выход их из-под контрол€.

    3. ѕроблемы, св€занные с этификацией (облагораживанием) окружающей среды.

    4. ѕроблемы бессмерти€ человека.

    —ледует заметить, что уже с 1994 года практически начинаетс€ применение нанотехнологических методов в промышленности.

    ћногие из перспективных направлений в материаловедении, нанотехнологии, наноэлектронике, прикладной химии св€зываютс€ в последнее врем€ с фуллеренами, нанотрубками и другими похожими структурами, которые можно назвать общим термином углеродные каркасные структуры. „то же это такое?

    ”глеродные каркасные структуры Ц это большие (а иногда и гигантские!) молекулы, состо€щие исключительно из атомов углерода. ћожно даже говорить, что углеродные каркасные структуры Ц это нова€ аллотропна€ форма углерода (в дополнение к давно известным: алмазу и графиту). √лавна€ особенность этих молекул Ц это их каркасна€ форма: они выгл€д€т как замкнутые, полые внутри Ђоболочкиї. —ама€ знаменита€ из углеродных каркасных структур Ц это фуллерен —60, абсолютно неожиданное открытие которого в 1985 году вызвало целый бум исследований в этой области (Ќобелевска€ преми€ по химии за 1996 год была присуждена именно первооткрывател€м фуллеренов –оберту  ерлу, √арольду  рото и –ичарду —малли). ¬ конце 80-х, начале 90-х годов, после того как была разработана методика получени€ фуллеренов в макроскопических количествах, было обнаружено множество других, как более легких, так и более т€желых фуллеренов: начина€ от —20 (минимально возможного из фуллеренов) и до —70, —82, —96 и выше.

    ќднако разнообразие углеродных каркасных структур на этом не заканчиваетс€. ¬ 1991 году, оп€ть-таки совершенно неожиданно, были обнаружены длинные, цилиндрические углеродные образовани€, получившие названи€ нанотрубок. ¬изуально структуру таких нанотрубок можно представить себе так: берем графитовую плоскость, вырезаем из нее полоску и Ђсклеиваемї ее в цилиндр (предостережение: такое сворачивание графитовой плоскости Ц это лишь способ представить себе структуру нанотрубки; реально нанотрубки растут совсем по-другому).  азалось бы, что проще Ц берешь графитовую плоскость и сворачиваешь в цилиндр! Ц однако до экспериментального открыти€ нанотрубок никто из теоретиков их не предсказывал! “ак что ученым оставалось только изучать их Ц и удивл€тьс€!

    ј удивительного было много. ¬о-первых, разнообразие форм: нанотрубки могли быть большие и маленькие, однослойные и многослойные, пр€мые и спиральные. ¬о-вторых, несмотр€ на кажущуюс€ хрупкость и даже ажурность, нанотрубки оказались на редкость прочным материалом, как на раст€жение, так и на изгиб. Ѕолее того, под действием механических напр€жений, превышающих критические, нанотрубки также ведут себ€ экстравагантно: они не Ђрвутс€ї и не Ђломаютс€ї, а просто-напросто перестраиваютс€! ƒалее, нанотрубки демонстрируют целый спектр самых неожиданных электрических, магнитных, оптических свойств. Ќапример, в зависимости от конкретной схемы сворачивани€ графитовой плоскости, нанотрубки могут быть и проводниками, и полупроводниками! ћожет ли какой-либо иной материал с таким простым химическим составом похвастатьс€ хот€ бы частью тех свойств, которыми обладают нанотрубки?!

    Ќаконец поражает многообразие применений, которые уже придуманы дл€ нанотрубок. ѕервое, что напрашиваетс€ само собой, это применение нанотрубок в качестве очень прочных микроскопических стержней и нитей.  ак показывают результаты экспериментов и численного моделировани€, модуль ёнга однослойной нанотрубки достигает величин пор€дка 1Ц5 “па, что на пор€док больше, чем у стали! ѕравда, в насто€щее врем€ максимальна€ длина нанотрубок составл€ет дес€тки и сотни микронов Ц что, конечно, очень велико по атомным масштабам, но слишком мало дл€ повседневного использовани€. ќднако длина нанотрубок, получаемых в лаборатории, постепенно увеличиваетс€ Ц сейчас ученые уже вплотную подошли к миллиметровому рубежу (2 мм), как синтез многослойной нанотрубки. ѕоэтому есть все основани€ наде€тьс€, что в скором будущем ученые научатс€ выращивать нанотрубки длиной в сантиметры и даже метры! Ѕезусловно, это сильно повли€ет на будущие технологии: ведь Ђтросї толщиной с человеческий волос, способный удерживать груз в сотни килограмм, найдет себе бесчисленное множество применений.

    Ќанотрубки могут выступать не только в роли исследуемого материала, но и как инструмент исследовани€. Ќа основе нанотрубки можно, к примеру, создать микроскопические весы. Ѕерем нанотрубку, определ€ем (спектроскопическими методами) частоту ее собственных колебаний, затем прикрепл€ем к ней исследуемый образец и определ€ем частоту колебаний нагруженной нанотрубки. Ёта частота будет меньше частоты колебаний свободной нанотрубки: ведь масса системы увеличилась, а жесткость осталась прежней (вспомните формулу дл€ частоты колебаний груза на пружинке). Ѕыло обнаружено, что груз уменьшает частоту колебаний с 3,28 ћ√ц до 968 к√ц, откуда была получена масса груза 22±8 фг (фемтограмм, т.е. 10-15 грамм!).

    ƒругой пример, когда нанотрубка €вл€етс€ частью физического прибора Ц это Ђнасаживаниеї ее на острие сканирующего туннельного или атомного силового микроскопа. ќбычно такое острие представл€ет собой остро заточенную вольфрамовую иглу, но по атомным меркам така€ заточка все равно достаточно груба€. Ќанотрубка же представл€ет собой идеальную иглу диаметром пор€дка нескольких атомов. ѕрикладыва€ определенное напр€жение, можно подхватывать атомы и целые молекулы, наход€щиес€ на подложке непосредственно под иглой, и переносить из с места на место.

    Ќеобычные электрические свойства нанотрубок сделают их одним из основных материалов наноэлектроники. ”же сейчас созданы опытные образцы полевых транзисторов на основе одной нанотрубки: прикладыва€ запирающее напр€жение в несколько вольт, ученые научились измер€ть проводимость однослойных нанотрубок на 5 пор€дков!

    ≈ще одно применение в наноэлектронике Ц создание полупроводниковых гетероструктур, т.е. структур типа металл/полупровод-ник или стык двух разных полупроводников. “еперь дл€ изготовлени€ такой гетероструктуры не надо будет выращивать отдельно два материала и затем Ђсвариватьї их друг с другом. ¬се, что требуетс€ Ц это в процессе роста нанотрубки создать в ней структурный дефект (а именно, заменить один из углеродных шестиугольников п€тиугольником). “огда одна часть нанотрубки будет металлической, а друга€ Цполупроводником!

    –азработано уже и несколько применений нанотрубок в компьютерной индустрии. Ќапример, созданы и опробованы прототипы тонких плоских дисплеев, работающих на матрице из нанотрубок под действием напр€жени€, прикладываемого к одному из концов нанотрубки, с другого конца начинают испускатьс€ электроны, которые попадают на фосфоресцирующий экран и вызывают свечение пиксел€. ѕолучающеес€ при этом зерно изображени€ будет фантастически малым: пор€дка микрона!

    — помощью того же атомного микроскопа можно производить запись и считывание информации с матрицы, состо€щей из атомов титана, лежащего на ?-Al2O3 подложке. Ёта иде€ уже также реализована экспериментально: достигнута€ плотность записи информации составл€ла 250 √бит/см2. ќднако в обоих этих примерах до массового применени€ пока далеко Ц слишком уж дорого обход€тс€ такие наукоемкие новшества. ѕоэтому одна из самых главных задач здесь Ц разработать дешевую методику реализации этих идей.

    ѕустоты внутри нанотрубок (и углеродных каркасных структур вообще) также привлекали внимание ученых. ¬ самом деле, а что будет, если внутрь фуллерена поместить атом какого-нибудь вещества? Ёксперименты показали, что интеркал€ци€ (т.е.внедрение) атомов различных металлов мен€ет электрические свойства фуллеренов и может даже превратить изол€тор в сверхпроводник! ј можно ли таким же образом изменить свойства нанотрубок? ќказываетс€, да. ”ченые смогли поместить внутрь нанотрубки целую цепочку из фуллеренов с уже внедренными в них атомами гадолини€! Ёлектрические свойства такой необычной структуры сильно отличались как от свойств простой, полой нанотрубки, так и от свойств нанотрубки с пустыми фуллеренами внутри.  ак, оказываетс€, много значит валентный электрон, отдаваемый атомом металла во всеобщее распор€жение!  стати, интересно отметить, что дл€ таких соединений разработаны специальные химические обозначени€. ќписанна€ выше структура записываетс€ как Gd @ C60 @ SWNT, что означает ЂGd внутри C60 внутри однослойной полой нанотрубки (Single Wall Nano Tube)ї.

    ¬ нанотрубки можно не только Ђзагон€тьї атомы и молекулы поодиночке, но и буквально Ђвливатьї вещество.  ак показали эксперименты, открыта€ нанотрубка обладает капилл€рными свойствами, то есть она как бы вт€гивает в себ€ вещество. “аким образом, нанотрубки можно использовать как микроскопические контейнеры дл€ перевозки химически или биологически активных веществ: белков, €довитых газов, компонентов топлива и даже расплавленных металлов. ѕопав внутрь нанотрубки, атомы или молекулы уже не могут выйти наружу: концы нанотрубок надежно Ђзапа€ныї, а углеродное ароматическое кольцо слишком узкое дл€ большинства атомов. ¬ таком виде активные атомы или молекулы можно безопасно транспортировать. ѕопав в место назначени€, нанотрубки раскрываютс€ с одного конца (а операции Ђзапаивани€ї и Ђраспаивани€ї концов нанотрубок уже вполне под силу современной технологии) и выпускают свое содержимое в строго определенных дозах. Ёто Ц не фантастика, эксперименты такого рода уже сейчас провод€тс€ во многих лаборатори€х мира. » не исключено, что через 10Ц20 лет на базе этой технологии будет проводитьс€ лечение заболеваний: скажем, больному ввод€т в кровь заранее приготовленные нанотрубки с очень активными ферментами, эти нанотрубки собираютс€ в определенном месте организма некими микроскопическими механизмами и Ђвскрываютс€ї в определенный момент времени. —овременна€ технологи€ уже практически готова к реализации такой схемы.

    —тремительное развитие науки и техники, осуществл€емое на основе развитой нанотехнологии, называют наноиндустриальной революцией. ¬ развитых странах активно ведутс€ такие работы.

    ¬ японии ежегодно ведутс€ работы примерно по 12 нанотехнологическим проектам.  рупнейшим в 1992 г. был ЂAngstrom Technology Projectї Ц самый значительный из серии проектов, направленных на разработку приборов нанометрового размера (стоимость 185 млн долл., рассчитан на 10 лет). ¬ его реализации участвуют 50Ц80 фирм. ѕроведена реорганизаци€ четырех министерских лабораторий в исследовательском центре Ђ÷укубаї, а также создан новый междисциплинарный центр по исследовани€м в данной области.

    ћожно отметить также проект ЂAtom Craft Projectї, св€занный с атомной сборкой, проект квантовых функциональных приборов и др. ѕо словам их руководителей, они формируют технологию XXI в. и планируют заложить основу дл€ технологии терабитных кристаллов.

    »з п€ти направлений научных программ с 1995 г. главным €вл€етс€ создание функциональных приборов на основе наноструктур. ¬ р€де специализированных журналов опубликовано большое число новых работ, посв€щенных нанотехнологическим комплексам, применению их дл€ конструировани€ нанороботов и использованию не только на «емле, но и в космосе.

    ¬о ‘ранции открыт клуб нанотехнологов, объедин€ющий ученых и промышленников различных отраслей. ¬ ¬еликобритании издаютс€ журналы ЂЌанотехнологи€ї и ЂЌанобиологи€ї, а в 1998 г. состо€лась п€та€ международна€ конференци€ по данным проблемам.

    „то касаетс€ –оссии, то по масштабам фундаментальных и прикладных исследований в области нанотехнологий она отстает от ведущих стран. “ем не менее в р€де институтов –оссийской академии наук провод€тс€ серьезные работы в этой сфере. “ак, в ‘изико-техническом институте им ј.‘. »оффе под руководством Ќобелевского лауреата ∆. јлферова осуществл€ютс€ передовые разработки наногетероструктур, получившие международное признание (об этом свидетельствует проведение в институте в еще июне 2001 г. дес€той международной конференции ЂЌаноструктуры: физика и технологииї). «начительные результаты нанотехнологических исследований достигнуты в »нституте проблем технологии и макроэлектроники под руководством ¬.јристова, а также в ‘»јЌе под руководством ё. овалева.

    ‘ундаментальные исследовани€ в области химических технологий позволили получить нанокристаллические (Ќ ) и сверхмикрокристаллические (—ћ ) материалы с размером зерен менее 1 микромиллиметра, обладающие комплексом особых физико-химических и механических свойств. ќни могут успешно использоватьс€ в экстремальных услови€х эксплуатации Ц при низких температурах, в зоне интенсивного радиационного излучени€, в высоконагруженнных конструкци€х и агрессивных средах. Ќа основе Ќ - и —ћ -структур можно создать металлические и интерметаллические материалы с высокими демпфирующими свойствами, высокопрочные и сверхлегкие металл-полимерные композиты дл€ применени€ в высокоэрцетивных посто€нных магнитах, высоковольтных контактах, катализаторах и фильтрующих элементах, а также в медицине дл€ изготовлени€ сверхпрочных, сверхлегких, коррозионностойких имплантантов.

    ¬ области прикладных нанотехнологических исследований можно отметить работы, проводимые корпорацией ћƒ“ (Molecular Device Tools for Nanotechnology), котора€ была создана в 1991 г. в «еленограде группой выпускников ћосковского физико-технического института. ќсновные направлени€ бизнеса корпорации Ц молекул€рные технологии.

    ƒочерн€€ компани€ корпорации Ц Ќ“-ћƒ“ специализируетс€ на оборудовании дл€ молекул€рной технологии Ц сканирующих зондовых микроскопах (—«ћ), издели€х кремниевой микромеханики дл€ нанотехнологий, установках дл€ исследовани€ и формировани€ пленок Ћенгмюра-Ѕлоджетт. ¬ насто€щее врем€ корпораци€ производит —«ћ третьего поколени€: —ќЋ¬≈–-–4, высоковакуумный (до 10-10 торр) —ќЋ¬≈–-37-UHV, широкопольный зондовый микроскоп —ќЋ¬≈–-34-SPMLS-MDT дл€ контрол€ качества матриц, примен€ющихс€ при производстве компакт-дисков, и др. Ѕудучи не только измерительными приборами, но и инструментами, с помощью которых можно формировать и исследовать наноструктуры, зондовые микроскопы призваны стать базовыми физическими метрологическими инструментами XXI в.

     аков конкретный вклад ученых, стран в развитие нанотехнологии?

    Ќа долю —Ўј ныне приходитс€ примерно треть всех мировых инвестиций в нанотехнологии. ƒругие главные игроки на этом поле Ц ≈вропейский —оюз (примерно 15 %) и япони€ (20 %). »сследовани€ в этой сфере активно ведутс€ также в странах бывшего ———–, јвстралии,  анаде,  итае, ёжной  орее, »зраиле, —ингапуре и “айване. ≈сли в 2000 году суммарные затраты стран мира на подобные исследовани€ составили примерно $800 млн., то в 2001 году они увеличились вдвое и процесс увеличени€ затрат на эти работы продолжаетс€ высокими темпами. ѕо мнению экспертов, чтобы нанотехнологии стали реальностью, ежегодно необходимо тратить не менее 1 трлн. долларов.

    ѕо прогнозам Ќациональной »нициативы в ќбласти Ќанотехнологии —Ўј, развитие нанотехнологий через 10Ц15 лет позволит создать новую отрасль экономики с оборотом в $15 млрд. и примерно 2 млн. рабочих мест. –€д нанотехнологий используетс€ на практике Ц к примеру, при изготовлении цифровых видеодисков (DVD).

    ¬ области медицины возможно создание роботов-врачей, которые способны Ђжитьї внутри человеческого организма, устран€€ все возникающие повреждени€, или предотвраща€ их возникновение. “еоретически нанотехнологии способны обеспечить человеку физическое бессмертие, за счет того, что наномедицина сможет бесконечно регенерировать отмирающие клетки. ѕо прогнозам журнала Scientific American, уже в ближайшем будущем по€в€тс€ медицинские устройства размером с почтовую марку. »х достаточно будет наложить на рану. Ёто устройство самосто€тельно проведет анализ крови, определит, какие медикаменты необходимо использовать и впрыснет их в кровь.

    ќжидаетс€, что уже в 2005Ц2006 гг. по€в€тс€ первые роботы, созданные на основе нанотехнологий. “еоретически возможно, что они будут способны конструировать из готовых атомов любой предмет. Ќанотехнологии способны произвести революцию в сельском хоз€йстве. ћолекул€рные роботы способны будут производить пищу, заменив сельскохоз€йственные растени€ и животных.   примеру, теоретически возможно производить молоко пр€мо из травы, мину€ промежуточное звено Ц корову. Ќанотехнологии способны также стабилизировать экологическую обстановку. Ќовые виды промышленности не будут производить отходов, отравл€ющих планету, а нанороботы смогут уничтожать последстви€ старых загр€знений. Ќеверо€тные перспективы открываютс€ также в области информационных технологий. Ќанороботы способны воплотить в жизнь мечту фантастов о колонизации иных планет Ц эти устройства смогут создать на них среду обитани€, необходимую дл€ жизни человека.

    Ќанотехнологии имеют и блест€щее военное будущее. ¬оенные исследовани€ в мире ведутс€ в шести основных сферах: технологии создани€ и противодействи€ Ђневидимостиї (известны самолеты-невидимки, созданные на основе технологии stealth), энергетические ресурсы, самовосстанавливающиес€ системы (например, позвол€ющие автоматически чинить поврежденную поверхность танка или самолета), св€зь, а также устройства обнаружени€ химических и биологических загр€знений. Ќа военные наноисследовани€ уже только в 2003 году —Ўј планировалось потратить $201 млн.  ак предполагаетс€, в 2008 году будут представлены первые боевые наномеханизмы.

    ѕроизводители уже получают первые заказы на наноустройства.   примеру, арми€ —Ўј заказала компании Friction Free Technologies разработку военной формы будущего.  омпани€ должна изготовить носки с использованием нанотехнологий, которые должны будут выводить за пределы носков пот, но сохран€ть ноги в тепле, а носки в сухости. Ќеизвестно, будут ли такие носки нуждатьс€ в стирке.

     ое-какие подвижки чувствуютс€ и у нас.   сожалению, пока лишь на уровне Ќациональной академии наук, которой, как говоритс€, сам Ѕог велел держать руку на пульсе науки.  ак сообщил академик-секретарь отделени€ физики и астрономии ЌјЌ” јнтон Ќаумовец, Ќациональна€ академи€ наук, ћинистерство образовани€ и науки ”краины и научно-производственный концерн ЂЌаукаї совместно с –оссийской академией наук разработали программу ЂЌанофизика и наноэлектроникаї. —опредседатели программы Ц лауреат Ќобелевской премии, академик –јЌ и иностранный член ЌјЌ” ∆орес јлферов и академик ЌјЌ” Ќиколай Ќаходкин. ѕерспективное сотрудничество в области нанотехнологий налаживаетс€ между научными организаци€ми ”краины и √ермании.   сожалению, финансирование с украинской стороны €вл€етс€ крайне скудным. Ќо, как говоритс€, лед все-таки тронулс€.

    ¬ажнейшей проблемой нанотехнологии, как мы вы€снили, €вл€етс€ здоровье человека, продление жизни. «десь очень много интересных проектов, предложений.

    „то же может дать нанотехнологи€ дл€ продлени€ жизни? ќтвет естественен Ц мы можем создать микроскопических роботов дл€ внутренней молекул€рной хирургии даже дл€ отдельных клеток. » прототипы подобных устройств уже созданы.

    Ќациональный институт рака (—Ўј) и управление космонавтики Ќј—ј прин€ли решение выделить в течение ближайших трех лет 36 миллионов долларов дл€ разработки нанодатчиков Ц устройств размером в тыс€чу раз меньше толщины человеческого волоса. Ёти устройства смогут сканировать человеческий организм в поисках молекул€рных признаков рака Ц например, дефектных белков, характерных дл€ злокачественных клеток, Ц и определени€ местонахождени€ и формы опухолей. ѕриспособленные дл€ переноса лекарств или Ђсменныхї генов, такие устройства смогут атаковать только раковые клетки, не затрагива€ здоровые, и обрабатывать их одну за другой. Ёто сделает излишними химиотерапию и рентгеновскую бомбардировку организма со всеми их печальными последстви€ми. “ак что через каких-нибудь п€тнадцать лет лечение самых страшных сегодн€ видов рака будет сводитьс€ к приему таблетки, содержащей миллионы микроустройств, приспособленных дл€ обнаружени€ и уничтожени€ раковых клеток внутри организма. » это не научна€ фантастика.

    Ќа конференции по молекул€рной нанотехнологии, прошедшей еще в 2002-м году в Ўтатах, группа инженеров из штата ёта доложила о проекте совершенно нового типа микродвигател€, основанного наЕ Ђбактериальной т€геї. Ётот мотор предлагаетс€ дл€ создани€ миниатюрного биоробота, который был бы способен двигатьс€ внутри человеческого организма.

    ћолекул€рные двигатели уже разработаны, но инженеры из ёты предложили новый подход. ќни планируют использовать бактериальные клетки дл€ преобразовани€ теплового движени€ атомов в механическую энергию поступательного движени€ микроробота. Ѕлагодар€ малости бактериального источника энергии размеры такого плавучего устройства можно будет уменьшить всего до нескольких микронов. ј на следующем этапе авторы намерены приспособить дл€ движени€ своего робота одни лишь флагеллы с их броуновскими моторами, без бактерий. ¬ таком случае, по предварительным расчетам, размеры биомотора можно будет снизить до 100 и менее нанометров. ѕродолжительность его работы будет определ€тьс€ продолжительностью жизни бактерий или флагелл, использованных дл€ его перемещени€, и авторы надеютс€ довести этот срок службы до часа и более. ‘ирма ЂReneissance Technologiesї из штата  ентукки уже объ€вила, что первый прототип такого микробиоробота размером в один миллиметр будет выпущен на рынок в течение года.

    ј если это будут еще и саморазмножающиес€ устройства, то они смогут осуществл€ть не только экстренные операции, но и текущий мониторинг Ц коррекцию состо€ни€ организма. Ёто сулит гигантские перспективы. –обот-симбиот может избавить нас от многих проблем. ¬едь недаром Foresight Institute обещал 250 тыс. долларов тому, кто построит нано-робота (Ђрукуї, котора€ сможет оперировать на молекул€рном уровне) и тому, кто создаст 8-ми битный сумматор, умещающийс€ в кубике со стороной в 50 нанометров.

     ак известно в 1986 г., усили€ми ученых и инженеров был создан атомно-силовой микроскоп, позволивший, в отличие от туннельного микроскопа, осуществл€ть взаимодействие с любыми материалами, а не только с провод€щими. »менно тогда открылась перспектива создавать нанотехнические устройства. ƒело в том, что дл€ столь маленьких механизмов классическа€ технологи€ не приемлема,и приходитс€ опиратьс€ на разработки самой природы, котора€, как известно, предпочитает углерод и органику.

    ≈ще в 1991-м году удалось создать углеродные нанотрубки диаметром около 1 нм, однако лишь в 1997Ц1998 гг. им нашлось практическое применение в виде сверхчувствительных весов, на которых можно взвешивать вирусы. Ѕолее того, на основе нанотрубок были сделаны микротранзисторы.

    ѕо сообщению агентства Ђ»нформнаукаї от 18 апрел€ 2000 г., €понские ученые, испар€€ в луче импульсного лазера таблетки из смеси нитрида бора, углерода и окиси кремни€, обнаружили в продуктах реакции нанокатушку индуктивности, созданную самой природой.

    ¬ окт€бре 1998-го датские ученые продемонстрировали функционирование атомного бинарного тригера (позвол€ющего запоминать два состо€ни€). “уннельный микроскоп использовалс€ дл€ удалени€ одного или двух атомов водорода от атома кремни€, вследствие чего оставшийс€ атом водорода Ђпереключалс€ї в одно из двух положений.

    13 €нвар€ 1999 г. CNN сообщила о построении группой исследователей Ќадриана —имана (Nadrian C. Seeman) молекул€рного двигател€ на основе ƒЌ . –азмер сгибающегос€ по команде механизма шарнирного типа составл€ет четыре дес€титыс€чных толщины человеческого волоса. ”стройство изготовлено при помощи соединени€ двух двойных спиралей ƒЌ  посредством ƒЌ -моста. ѕри подаче определенного химического сигнала часть этой структуры изгибаетс€.

    Ёто лишь перва€ Ђласточкаї. Ђћы пока не знаем, способен ли подобный механизм передавать нагрузку; мы продемонстрировали лишь то, что при движении правильно выдерживаютс€ исходное и конечное положени€. „то происходит в промежутке между ними, неизвестно,Ц сказал ∆. —иман. Ц Ќо мы постараемс€ использовать это открытие и надеемс€, что в случае неудач сможем внести изменени€, которые сделают конструкцию более полезнойї.

    29 €нвар€ 1999 г. »сследовательска€ группа „икагского —еверо-западного ”ниверситета (Northwestern University) опубликовала метод, названный ими dip-pin lithography, позвол€ющий чертить линии шириной в несколько атомов на поверхности золота. ¬ июне 2000 г. они представили на суд публики 8-ми перьевой наноплоттер, способный создавать 8 идентичных изображений молекул€рными чернилами с точностью рисунка до 1 молекулы и шириной линии 30 молекул.

    » вот 25 €нвар€ 2001 г. ЂAK&Mї сообщил, что в японии создан первый в мире молекул€рный двигатель. —уперминиатюрна€ конструкци€ состоит из трех частей: иона металла и двух молекул порфинина Ц сложного циклического соединени€, в состав которого входит хлорофилл, преобразующий свет в органические вещества. ѕри определенной температуре ион прит€гивает с двух сторон молекулы, и под воздействием света и электрического напр€жени€ те начинают вращатьс€. ѕо мнению создателей, эта разработка открывает фантастические возможности в области молекул€рных технологий. Ёнерги€ такого двигател€ может быть использована в медицине при создании макроскопических препаратов или клеток-трансплантантов.

    ¬ июне 2001 г. нанотехнологи осуществл€ют новый прорыв. –оботы размером с рисовое зерно созданы  азуши »ши€мой (Kazushi Ishiyama) из €понского Tohuku University. Ётими машинками, имеющими внутри цилиндрические магниты длиной 8 мм и диаметром менее 1 мм, можно управл€ть с помощью электромагнитного пол€, под воздействием которого роботы вкручиваютс€ туда, куда надо вкрутитьс€.  . »ши€ма разработал два прототипа Ц дл€ жидкой и дл€ плотной среды. –езультаты первых испытаний обнадеживают: робот дл€ жидкости успешно передвигалс€ в емкости, заполненной силиконом, а Ђплотныйї робот оказалс€ в состо€нии проходить сквозь двухсантиметровый бифштекс. ќдно из устройств  . »ши€ма оснастил металлическим шипом: предполагаетс€, что, нагрева€сь, он будет разрушать раковые клетки. ¬водить в вены такую машинку можно через обычную иглу.

    ѕо словам  . »ши€мы, его разработка в перспективе может оказатьс€ намного эффективнее используемых сейчас катетеров. ≈сли удастс€ сконструировать еще более миниатюрные устройства, они смогут проникнуть и в самые мелкие, а потому пока недоступные сосуды, наход€щиес€, например, в головном мозге. Ёто дело будущего и проблема насто€щего.

    — древних времен человек всей душой восстает против смерти, котора€ неизбежно отнимает у него близких людей, и, в конце концов, одолевает каждого. Ќ. ‘. ‘едоров считал важнейшей задачей человека Ц борьбу со смертью. Ёта иде€ должна объединить всех людей. Ѕессмерти€, по мнению ‘едорова, можно достичь, преобразу€ слепую природу, управл€€ ею.

    — точки зрени€ молекул€рных нанотехнологий если не иде€ бессмерти€, то иде€ неограниченного продлени€ жизни человека не кажетс€ невозможной. „еловеческий организм, как и организм любого живого существа на «емле, возник под действием эволюции. ѕри этом дл€ сохранени€ вида не нужно долголети€ и бессмерти€ Ц достаточно достижени€ репродуктивного возраста. „аста€ смена поколений даже благопри€тствует сохранению и развитию вида, так как обеспечивает быстрый естественный отбор.

    Ёволюционным путем не может возникнуть бессмертное или длительно живущее существо. —корее наоборот Ц генетически закодировано прекращение жизни по достижении определенного возраста.

    –азвитие молекул€рной нанотехнологии даст возможность тщательно изучить процессы, протекающие внутри клеток организма. ≈сть большие основани€ полагать, что точное знание того, как функционируют клетки, позволит создать наномашины, ликвидирующие негативные изменени€, происход€щие в клетках и ткан€х живого организма с течением времени. ¬озможно, удастс€ переделать программу, записанную в ƒЌ , так, чтобы Ђвыключитьї старение. “огда функции регулирующих наномашин возьмут на себ€ органеллы клетки.

    Ќо не нарушит ли человек гармонию мира, искусственным путем достигнув бессмерти€?  роме проблемы перенаселенности «емли, которую, в принципе, можно решить, рассел€€сь по ¬селенной, есть другие доводы против бессмерти€ человека.

    ¬о-первых, поколение людей несет с собой определенные моральные устои, мировоззренческие взгл€ды, и длительна€ жизнь одного поколени€ может привести к застою в развитии общества. Ђ≈сли бы организм, Ц пишет —трахов, Ц в эпоху своей зрелости стал вдруг неизменным, следовательно, представил бы только повтор€ющиес€ €влени€, но в нем прекратилось бы развитие, в нем не происходило бы ничего нового, следовательно, не могло бы быть жизни. »так, одр€хление и смерть есть необходимое следствие органического развити€, они вытекают из самого пон€ти€ развити€. ¬от те общие пон€ти€ и соображени€, которые объ€сн€ют значение смертиї.

    ¬о-вторых, с возрастом человек про€вл€ет все меньше интереса к жизни, в нем растет усталость, груз накопленных знаний и переживаний гнетет его, так что смена поколений необходима дл€ поддержани€ активности все врем€ на высоком уровне. УЅоги, боги мои!  ак грустна вечерн€€ земл€!  ак таинственны туманы над болотами.  то блуждал в этих туманах, кто много страдал перед смертью, кто летел над этой землей, нес€ на себе непосильный груз, тот это знает. Ёто знает уставший. » он без сожалени€ покидает туманы земли, ее болотца и реки, он отдаетс€ с легким сердцем в руки смерти, зна€, что только она одна успокоит егоФ. ¬ этих словах ћихаила Ѕулгакова заключена печальна€ и примир€юща€ со смертью истина. »бо на пути жизни дл€ того, кто смертельно устал Ц не пресытилс€ удовольстви€ми, а именно устал, подобно мастеру, завершившему непосильный труд, Ц дл€ утомленного путника покой небыти€ не внушает страха. “акова велика€ справедливость судьбы.

    Ёту св€зь вопроса о смысле человеческой жизни с проблемой долголети€, смерти и бессмерти€ человека можно проследить через всю историю философии и науки, и ее хорошо выразил уже Ћ. ј. —енека, сказавший, что важно не то, долго ли, а правильно ли ты прожил. ¬с€ка€ жизнь, хорошо прожита€, есть долга€ жизнь, отмечал и Ћеонардо да ¬инчи. Ёту же мысль подчеркивал и ћ. ћонтень, говор€, что мера жизни не в ее длительности, а в том, как вы ее использовали.

    ¬-третьих, опыт говорит нам, что любой развивающийс€ процесс в природе имеет свое начало и свой конец. Ѕесконечным может быть лишь стационарный или циклический процесс. “ак как неотъемлемым атрибутом жизни €вл€етс€ развитие, то любой жизненный процесс рано или поздно должен заканчиватьс€ смертью. ‘. —трахов пишет: Ђ—мерть Ц это финал оперы, последн€€ сцена драмы, Ц как художественное произведение не может т€нутьс€ без конца, но само собою обосабливаетс€ и находит свои границы, так и жизнь организмов имеет пределы. ¬ этом выражаетс€ их глубока€ сущность, гармони€ и красота, свойственна€ их жизни. ≈сли бы опера была только совокупность звуков, то она могла бы продолжатьс€ без конца, если бы поэма была только набором слов, то она также не могла иметь никакого естественного предела. Ќо смысл оперы и поэмы, существенное содержание требуют финала и заключени€ї.

    Ќо отрицание возможности бессмерти€ не означает невозможность долголети€. Ќет никаких принципиальных ограничений на длительность жизни человека, допустим, в 1000 лет. “аким долгожителем, скорее всего, можно стать с помощью молекул€рной нанотехнологии. ј дальнейшее увеличение длительности жизни будет зависеть от состо€ни€ общества и настроени€ каждого человека лично. ЂЋюбопытные в этом плане мысли попытались объединить в некоторый закон более долгой жизни —. Ќоркот ѕаркинсон и √ерман Ће  онт: существует много средств продлени€ жизни, но следует помнить, что вопрос жить или умереть во многом зависит от состо€ни€ ума. ћы умираем, по крайней мере отчасти, потому что прожили достаточно долго, мы живем потому, что надо что-то сделатьї.

    Ђ»стинномуї Ц временному долголетию человека можно противопоставить альтернативный вариант Ђвнутреннегої долголети€, которое может дать молекул€рна€ нанотехнологи€. ¬ этом случае внедренные в мозг наносистемы так измен€ют процессы мышлени€, что ход Ђвнутреннегої времени человека многократно ускор€етс€. «а прежний промежуток времени человек субъективно будет проживать во много раз больше. Ќо такому мозгу будет казатьс€, что весь мир впал в дрему, так как дл€ него все физические перемещени€ будут выполн€тьс€ очень медленно, будто в в€зком сиропе. ¬р€д ли такое Ђдолголетиеї придетс€ по вкусу многим люд€м.

    ѕеределка человеческого организма с целью излечени€ от болезней и увеличени€ продолжительности жизни с помощью молекул€рных нанотехнологий будет возможна в достаточно отдаленном будущем (хот€, по оптимистическим прогнозам, это произойдет в конце ’’≤ Ц начале ’’≤≤ веков). Ќо даже дл€ ныне живущих людей есть возможность стать такими долгожител€ми. Ётот шанс предоставл€ет замораживание организма до сверхнизких температур после клинической смерти. ѕравда, такое Ђудовольствиеї могут себе позволить лишь достаточно богатые и смелые люди. ¬едь когда по€витс€ возможность разморозить и вылечить человека, скорее всего, никого из его родственников и знакомых, не разделивших его участь, не будет в живых. Ђ–азмороженныйї человек попадет в незнакомый мир новой эпохи. » это тоже проблема!


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    –азличные наноматериалы уже стремительно ворвались в нашу жизнь. ћолекул€рна€ нанотехнологи€, еще не вышедша€ из стен лабораторий, широко за€вит о себе через 10Ц20 лет, когда будут созданы молекул€рные компьютеры, ассемблеры и репликаторы. —начала, видимо, по€в€тс€ различные наноэлектромеханические устройства дл€ космических полетов и военных целей. ѕланируетс€, например, разработать Ђсамолетї размером со стрекозу или муху дл€ проведени€ радиационной, химической и иной разведки, дл€ наблюдени€ за полем бо€. —ущественно измен€тс€ средства поражени€ противника и защиты от поражени€ (но увеличитс€ риск пострадать от вооруженных научными достижени€ми террористов).

    ѕо€в€тс€ совершенно новые средства диагностики и лечени€ заболеваний (полный анализ крови по одной небольшой капельке; миниатюрные механические устройства, перемещающиес€ внутри организма, например, по кровеносным сосудам, распознающие больные ткани и доставл€ющие лекарства непосредственно к ним, не вызыва€ побочных эффектов).

    Ѕудут созданы средства полной автоматической очистки вредных выбросов с Ђразборкойї и утилизацией выбрасываемых компонентов. ѕутем молекул€рного синтеза удастс€ ликвидировать недостаток пищевых продуктов и обеспечить их высокое качество. –азвитие и удешевление компьютерной сети сделает образование доступным любому жителю «емли, где бы он ни находилс€. ѕо€вление и развитие нанотехнологии Ц нова€ техническа€ революци€. „тобы осмыслить масштабы гр€дущих перемен и их значение дл€ развити€ цивилизации, требуютс€ усили€ философов, социологов, психологов и других представителей гуманитарных наук. Ќо представл€етс€, что у –оссии, ”краины, как и у всего человечества, нет выбора, развивать или не развивать нанотехнологию.

    Ќа трудном пути в Ќаномир предстоит еще очень и очень много сделать. » химики разных специальностей будут здесь среди самых востребованных работников. ’ими€ Ц и ключева€ наука, и св€зующее звено с другими отрасл€ми знаний в таком междисциплинарном направлении, как нанотехнологи€.

    Ќанотехнологи€ сделает возможным создание гигагерцовых компьютеров размером меньше кубического микрона (одна миллиардна€ кубического миллиметра); машин дл€ ремонта живых клеток; бытовых универсальных производственных устройств и устройств дл€ переработки отходов; дешевых средств колонизации космоса и многого другого. ¬ообще говор€, основна€ иде€ нанотехнологии состоит в том, что практически любую химически стабильную структуру, которую можно описать, на самом деле, можно и построить.

    ѕоследние несколько лет ознаменовались бурным ростом интереса к этой области и ростом инвестиций в нанотехнологию. ѕоскольку они смогут копировать себ€, ассемблеры будут дешевыми. Ёто становитс€ пон€тным, если вспомнить, что многие другие продукты молекул€рных машин Ц дрова, сено, картофель Ц сто€т совсем мало. –абота€ в больших группах, ассемблеры и специализированные наномашины смогут создавать любые объекты с небольшими затратами. ќбеспечив точное размещение каждого атома, они будут производить надежные продукты с высокой точностью. Ќеиспользованные молекулы будут контролироватьс€ столь же тщательно, что сделает производственный процесс практически безотходным. Ќа самом деле, практически люба€ структура, описанна€ с атомарной точностью и не противоречаща€ химическим законам, может быть построена молекул€рными ассемблерами дешево и практически без отходов.

    Ўироко распространено убеждение, что развита€ нанотехнологи€ также сделает возможным оживление пациентов в криогенном анабиозе и загрузку сознани€ в компьютер. ’от€ принципиальна€ возможность молекул€рной нанотехнологии довольно хорошо обоснована, сложнее определить, сколько времени понадобитьс€ дл€ ее по€влени€.

    —реди экспертов распространено мнение, что первый универсальный ассемблер будет создан в районе 2017 г. плюсЦминус дес€ть лет, но до полного согласи€ по этому вопросу еще далеко. ѕоскольку последстви€ нанотехнологий столь обширны, и не всегда предсказуемы, необходимо, чтобы люди уже сейчас начали серьезно размышл€ть об этих вопросах. «лоупотребление нанотехнологи€ми может иметь разрушительные последстви€; общество нуждаетс€ в выработке путей минимизации этого риска. «агрузка (иногда называема€ Ђзагрузка сознани€ї или Ђреконструкци€ мозгаї) Ц это гипотетический процесс переноса сознани€ из биологического мозга в компьютер. —канирование мозга с достаточным разрешением может быть выполнено путем разборки мозга атом за атомом с помощью нанотехнологии. Ёто тоже подтвеждает, что мы должны изучать и обсуждать возможные проблемы до того, как они станут реальностью. Ѕиотехнологи€, нанотехнологи€ и искусственный интеллект могут оказатьс€ источником серьезной опасности, если их использовать неосторожно или злонамеренно. Ќужна информированность общества, гражданський контроль, прозрачность в исследовани€х.

    — развитой молекул€рной нанотехнологией мы получим способ производить практически любые товары, без каких бы то ни было отходов или загр€знени€. Ѕолее того, эта технологи€ позволить нам исправить вред, нанесенный довольно примитивными технологи€ми, которые мы используем сегодн€. Ёто устанавливает высокий стандарт, которому другие подходы к защите окружающей среды не могут ничего противопоставить. Ќанотехнологи€ также сделает экономически эффективным строительство космических солнечных электростанций, добычу руды и минералов на астероидах или других планетах и перенос т€желой промышленности за пределы «емли.

    “ема XIV: »Ќ∆≈Ќ≈–Ќјя ƒ≈я“≈Ћ№Ќќ—“№ ¬ ќЅЋј—“» »Ќ‘ќ–ћј“» »: —”ўЌќ—“№, ќ—Ќќ¬џ, ѕ–ќЎЋќ≈ » Ќј—“ќяЎ≈≈


    “ермин Ђинформатикаї, который используетс€ дл€ обозначени€ совокупности научных направлений, св€занных с по€влением компьютеров и их стремительным вхождением в ноосферу, относительно новый. ќн получил Ђправа гражданстваї в начале 80-х гг. ’’ в. ƒо этого, согласно определению Ѕольшой советской энциклопедии, информатика рассматривалась как дисциплина, изучающа€ структуру и общие свойства научной информации, закономерности ее создани€, преобразовани€, передачи и использовани€ в различных сферах человеческой де€тельности. ѕодобное определение св€зывало информатику, прежде всего, с библиотековедением, библиографией, методами поиска информации в массивах документов.

    “о, что стало сегодн€ называтьс€ информатикой, совершенно иное. Ѕлиже всего содержание этого пон€ти€ подходит к тому, что в большинстве стран называетс€ Ђкомпьютерные наукиї. ќни концентрируют свое внимание на различных аспектах, св€занных с протеканием и использованием информационных процессов, с теми сотрудниками, которым представл€етс€ информаци€, и теми процедурами, которые примен€ютс€ при ее переработке. ¬ их область включаетс€ и разработка теорий машин Ц компьютеров Ц и методов их использовани€ в системах переработки информации.

    ѕоэтому, говор€ об истории информатики, по сути, надо излагать историю кибернетики, в том числе и отечественной, частично прикладной математики, а также вычислительной техники.

    ÷елью насто€щей лекции €вл€етс€ изложение истории зарождени€ механических, электромеханических и электронных устройств, нацеленных на выполнение массовых вычислений, зарождени€, становлени€ и развити€ кибернетики, а затем и информатики.


    1. —ущность кибернетики Ц информатики, их основы.

    2. —тановление и развитие вычислительной техники как основы кибернетики Ц информатики.


    ƒлительное врем€ совокупность научных направлений, называемых теперь информатикой, именовались по-разному. —начала объедин€ющим был термин Ђкибернетикаї, затем общим названием той же области исследований стала Ђприкладна€ математикаї. ясно одно, что кибернетика Ц интегральное научное направление и как таковое в значительной степени базируетс€ на знани€х и иде€х, накопленных в рамках большого числа различных дисциплин, развивающихс€ независимо друг от друга. Ќеобходимо выделить то, что можно называть кибернетики, рассмотреть состо€ние соответствующих знаний к моменту зарождени€ идей, которые допустимо именовать кибернетическими.

    »звестно, что термин Ђкибернетикаї дал обозначение науке об управлении общественными системами, который использовали греческий философ ѕлатон (428Ц348 гг. до н.э.), французский физик ј. ћ. јмпер (1775Ц1836), польский ученый ‘. Ѕронислав “ренповский (1808Ц1869) Ц ученик √егел€. ќн происходит от греческого Ђкюбернетесї, что первоначально значило Ђрулевойї, Ђкормчийї, но впоследствии стало обозначать и Ђправитель над людьмиї. ѕлатон в своих сочинени€х в одних случа€х называет кибернетикой искусство управлени€ кораблем или колесницей, а в других Ц искусство править людьми. ѕримечательно, что римл€нами слово Ђкюбернетесї было преобразовано в Ђгубернаторї. ј. ћ. јмпер в своей работе Ђќпыт о философии наук, или јналитическое изложение естественной классификации всех человеческих знанийї, (перва€ часть вышла в 1834 г.) назвал кибернетикой науку о текущем управлении государством (народом), котора€ помогает правительству решать конкретные проблемы с учетом разнообразных обсто€тельств в свете общей задачи Ц принести стране мир и процветание. “ермин Ђкибернетикаї вскоре был забыт, и возрожден в 1948 г. Ќорбертом ¬инером в качестве названи€ науки об управлении техническими, биологическими и социальными системами. ќбщеприн€той датой рождени€ кибернетики, как самосто€тельной науки, считаетс€ 1948 год Ц год публикации книги Ќ. ¬инера (1894Ц1964) Ђ ибернетика, или управление и св€зь в животном и машинеї. ќдна из основных идей книги Ц наличие аналогии в процессах управлени€ и св€зи машин, живых организмов и сообществ, поскольку в них происходит передача, запоминание и преобразование информации, т.е. сигналов различной природы и назначени€. ¬ своей Ђ ибернетикеї Ќ. ¬иннер сформулировал две фундаментальные идеи: о едином подходе к различным процессам управлени€ и об информации как одной из важнейших характеристик материи.

    ‘ормирование кибернетики как науки было подготовлено предшествующим развитием знаний в различных област€х, а также практическими достижени€ми в техники. »з рассматриваемых кибернетикой принципов и концепций наиболее длительную историю, по-видимому, имеют принцип обратной св€зи и концепци€ общности живого организма и машины. ѕервой убедительной технической реализацией принципа обратной св€зи можно назвать ма€тниковые часы, изобретенные ’. √юйгенсом (1657) или более раннее устройство - вод€на€ мельница, рассмотренна€ в книге ј. –амелли Ђ–азличные искусственные машиныї (1588).

    “еори€ общности процессов в живом организме и машинах основываетс€ на иде€х –. ƒекарта, сформулированных в Ђ“рактате о человекеї (1649), и механических концепци€х ∆. Ћаметри, изложенных в его работе Ђ„еловек-машинаї. “еори€ искусственного интеллекта, отправной точкой которой €вл€етс€ общность живых организмов и машин, также восходит к весьма отдаленным во времени представлени€м. Ќапример, идеей о возможности технической реализации умственных процессов руководствовалс€ Ѕ. ѕаскаль создава€ свою суммирующую машину (1641). ≈ще более ранней по времени €вл€етс€ иде€ механического устройства дл€ получени€ разумной и новой по содержанию информации. ѕодобное весьма простое устройство, обеспечивающее механическое сочетание различных слов (Ђвертушка Ћулли€ї), было сконструировано испанским философом и богословом –. Ћуллием (1235Ц1315). ƒлительную историю имеет также развитие математических идей и методов, которые подготовили теоретическую базу кибернетики.

    ¬ целом предыстори€ кибернетики включает весьма обширный круг научных открытий, идей и технических достижений. —оздание кибернетики стало одним из наиболее впечатл€ющих про€влений тенденций к интеграции наук. —реди дисциплин, достижени€ которых были использованы при формировании кибернетики, важное место занимает теори€ автоматического регулировани€. Ёта теори€ св€зана с именами ƒж. ћаксвелла (1831Ц1879), ». ј. ¬ышнеградского (1832Ц1895), ј. ћ. Ћ€пунова (1875Ц1918), ј. —тодолы (1859Ц1942) и других ученых. Ќе менее важную роль в формировании кибернетики сыграло развитие р€да разделов физиологии, в частности, теории условных рефлексов и исследовани€ механизма обратных св€зей в биологических системах. ќгромный вклад в эти направлени€ был сделан, прежде всего, ». ѕ. ѕавловым (1849Ц1936) исследовани€ми в области условных рефлексов, Ќ. ј. Ѕертейном (1929) и ѕ.  . јнохиным (1935) работами в области обратных св€зей.

    ћатематические основы кибернетики были заложены предшествующим развитием теории веро€тности, математической статистики и математической логики. ¬ажную роль сыграли исследовани€ в области физики таких ее разделов, как термодинамика статистической физики.   области техники, оказавшим непосредственное вли€ние на формирование кибернетики, следует отнести энергетику, технику св€зи, автоматику и вычислительную технику, котора€ после создани€ Ё¬ћ сыграла исключительную роль в последующем развитии кибернетической техники.

    ѕараллельно с развитиемсамих научных дисциплин, вли€вщих на формирование кибернетики, имели место поиски общих черт, характеристик и закономерностей функционировани€ объектов, исследуемых физикой, химией, биологией и экономическими науками. Ёти поиски исторически предшествовали cозданию двух научных направлений: общей теории систем и кибернетики.

    ƒругое направление формировани€ кибернетики св€зано с вычислительной техникой и математической логикой. ¬ программе создани€ вычислительных машин, проводимой в —Ўј ¬. Ѕушем, принимал участие  орберт ¬инер, который в 1940 г. детально изучил возможности разработки вычислительной машины дл€ решени€ дифференциальных уравнений в частных производных. —четно-решающа€ техника привлекала его внимание с точки зрени€ общности в ее нервных сетей. ¬ажным показателем такой общности €вилось применение аппарата математической логики к анализу данных процессов, что в перспективе могло рассматриватьс€ как первый шаг на пути моделировани€ не только нервной де€тельности, но и мышлени€.

    —ледует заметить, что концепци€ общности процессов в вычислительных машинах на релейных схемах и в нервной системе, раздел€ема€ Ќ. ¬инером и обњединив вокруг него группой ученых, обсуждалась совместно с конструкторами цифровых вычислительных машин √. јйкеном и √. √олдстайном, а также с математиком ƒж. фон Ќейманом.

    ¬месте с тем необходимо иметь ввиду, что лична€ роль Ќ. ¬инера в формировании кибернетики существенно отличаетс€, например, от роли Ёйнштейна в разработке специальной и общей теории относительности или ћенделеева в построении периодической системы элементов.  еплер, Ќьютон, ƒарвин, ћенделеев, ѕавлов, Ёйнштейн и некоторые другие великие ученые создали в известном смысле Ђзавершенныеї (дл€ определенного уровн€ развити€ науки) фундаментальные теории.

    Ќорберт ¬инер предложил р€д идей и концепций, частично опирающихс€ на точные результаты, частично Ц на предположени€ и аналогии. ¬клад ¬инера в формирование кибернетики как точной науки (если рассматривать последнюю только как систему точных результатов), по-видимому, не превышает вклада р€да его современников (хот€ подобные оценки в Ђцеломї всегда спорны). »з зарубежных ученых это в первую очередь ƒж. фон Ќейман (1903Ц1957), оказавший глубокое вли€ние на создание теории автоматов, теории игр и теории цифровых вычислительных машин; ј. “ьюринг (1912Ц1954), который внес выдающийс€ вклад в формирование теории алгоритмов и получил важные результаты в области математической логики, проектировани€ Ё¬ћ и программировани€;  . Ўеннон, с именем которого во многом св€зано создание теории информации и теории автоматов и другие.

    –€д крупнейших результатов получен советской школой кибернетики, сложившейс€ в конце 1950 Ц начале 60-х гг. ¬ 1959 г. в ———– был создан научно-организационный центр, осуществл€ющий координацию важнейших научно-исследовательских работ по кибернетике, Ц научный совет по комплексной Ђкибернетикеї јЌ ———–, председателем которого со дн€ основани€ €вл€лс€ адмирал ј. ». Ѕерг (1893Ц1979). »мена выдающихс€ советских ученых Ц ј. ј. јндропова (1901Ц1952), ¬. ћ. √лушкова (1923Ц1982), Ћ. ¬.  анторовича, ј. Ќ.  олмогорова (1903Ц1978), —. ј. Ћебедева (1902Ц1974), ј. ј. Ћ€пунова (1911Ц1973), Ћ. ј. ћаркова (1903Ц1979), Ћ. —. ѕонтр€гина, ћ. Ћ. ÷етлина (1924Ц1966) и других Ц прочно вошли в историю кибернетики, существенно повли€ли на общий ход ее развити€.

    Ќапример, выдающийс€ вклад в кибернетику, вычислительную технику и математику академика ¬. ћ. √лушкова, работающего в ”——–, высоко оценен еще при жизни ученого. ќн сумел объединить обширные знани€ в одно научное направление Ц информатику Ц и стал основоположником этой науки в республике. Ѕлагодар€ усили€м ¬. ћ. √лушкова был создан »нститут кибернетики ЌјЌ ”краины, в котором в 1960Ц70-е гг. были развернуты фундаментальные и прикладные исследовани€, составившие в совокупности то, что сейчас называетс€ информатикой. ¬ 1996 г. международное компьютерное общество (≤≈≈≈ Computer Society) за основание первого в ———– »нститута кибернетики ЌјЌ ”краины, создание теории цифровых автоматов и работы в области макроконвейерных архитектур вычислительных машин присудило ¬. ћ. √лушкову медаль Ђѕионер компьютерной техникиї.

    Ѕольшой вклад в развитие информатики внесли также ученые ”краины ≈. Ћ. ёщенко, ¬. Ћ. –абинович, ё. ¬.  апитонова, ј. ј. Ћетичевский и др.

    ¬ бывшем ———–, в том числе и в ”краине, пон€тие Ђвычислительна€ техникаї долгое врем€ использовалось как дл€ обозначени€ технических средств, так и дл€ науки о принципах их построени€ и проектировани€.

    ћожно считать, что Ђосновыї кибернетики были заложены во второй половине ’≤’ в. и существовали сравнительно самосто€тельно до конца первой половины ’’ в. ќни представл€ют собой как элементы чисто инженерного знани€, так и некоторые локальные обобщени€ Ц результат развити€ теоретического знани€ в отдельных естественно-научных и научно-технических дисциплинах.   ним относ€тс€:

    ? системы автоматического регулировани€ и управлени€, теори€ автоматического регулировани€;

    ? элементы моделировани€ и локальные теории моделей дл€ различных областей техники;

    ? счетно-решающие машины и математические инструменты;

    ? цифровые вычислительные машины;

    ? элементы программировани€ дл€ ÷¬ћ;

    ? релейно-контактные схемы управлени€ и защиты, элементы теории релейно-контактных схем;

    ? средства св€зи и некоторые вопросы теории св€зи;

    ? биомедицинские исследовани€ - биомеханика, обща€ физиологи€, физиологи€ высшей нервной де€тельности;

    ? вопросы административного и производственного управлени€, элементы общей теории систем;

    ? элементы психологии труда и инженерной технологии;

    ? математическа€ логика как часть математики.

    —ледует отметить, что своеобразным знаком завершени€ начального этапа развити€ кибернетики стало издание в середине 1970-х гг. двухтомной энциклопедии и толкового словар€ по кибернетике. ќбе книги были подготовлены и выпущены в свет по инициативе ¬. ћ. √лушкова, который привлек к работе над этими издани€ми многих специалистов не только из руководимого им института, но и из других ведущих в этой области организаций страны. ѕосле 1982 г. Ђ—ловарь по кибернетикеї был выпущен повторно. „ерез несколько лет, знамену€ новый этап в развитии информатики, вышли толковый словарь и трехтомный справочник по искусственному интеллекту, опубликован энциклопедический словарь по информатике, согласно которому разделы Ђ ибернетикаї и Ђ»скусственный интеллектї вошли, нар€ду с другими разделами, в состав информатики.

    ¬ 1986 г. вышел сборник с символическим названием Ђ ибернетика. —тановление информатикиї. ќн открывалс€ стать€ми президента јЌ ———– ј. ѕ. јлександрова и вице-президента ≈. ѕ. ¬елихова, в которых говорилось об определ€ющем значении информатики дл€ развити€ человеческого общества в гр€дущем столетии. ¬ этом же сборнике помещены статьи наиболее авторитетных ученых и организаторов науки в области информатики. ќсновна€ иде€ авторов статей состо€ла в том, что информатика уже оторвалась от своей прародительницы кибернетики и стала самосто€тельной научной дисциплиной.

    ’арактеризу€ информатику 1980-х гг., один из ведущих специалистов в области теоретического и системного программировани€ ј. ѕ. ≈ршов (1931-1988) пишет: ЂЕэтот термин слова, уже в третий раз, вводитс€ в русский €зык в новом и куда более широком значении Ц как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информацииї и несколько далее подчеркивает, что информатика определ€етс€ как Ђнаука об информационных модел€х, обретающих фундаментальное философское пон€тие Ђинформаци€ї.

    “ермин Ђинформатикаї получает широкое распространение, а термин Ђкибернетикаї исчезает из обращени€, сохранившись лишь в названи€х тех институтов, которые возникли в эпоху Ђкибернетического бумаї конца 1950 - начала 60-х гг. ¬ названи€х новых организаций термин Ђкибернетикаї уже не используетс€.

    »нформатика как отрасль науки изучает структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, св€занные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах человеческой де€тельности, и состоит из множества разделов знаний.   ним можно отнести:

    ¶ теорию алгоритмов (формальные модели алгоритмов, проблемы вычислимости, сложность вычислений и т.п.);

    ¶ логические модели (дедуктивные системы, сложность вывода, нетрадиционные исчислени€ - индуктивный и абдуктивный вывод, вывод по аналогии, правдоподобный вывод, немонотонные рассуждени€ и т.п.);

    ¶ базы данных (структура данных, ответы на запросы, логический вывод в базах данных, активные данные и т.п.);

    ¶ искусственный интеллект (представлени€ знаний, вывод на знани€х, обучение, экспертные системы и т.п.);

    ¶ бионика (математические модели в биологии, модели поведени€, генетические системы и алгоритмы и т.п.);

    ¶ расположение образов и обработка зрительных сцен (статистические методы распознани€, использование призрачных пространств, теори€ распознающих алгоритмов, трехмерные сцены и т.п.);

    ¶ теори€ роботов (автономные роботы, представление знаний о мире, децентрализованное управление, планирование целесообразного поведени€ и т.п.);

    ¶ инженери€ математического обеспечени€ (€зыки программировани€, технологии создани€ программных систем, инструментальные системы и т.п.);

    ¶ теори€ компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решени€, многосчетные системы, новые принципы переработки информации и т.п.);

    ¶ компьютерна€ лингвистика (модели €зыка, анализ и синтез текстов, машинный перевод и т.п.);

    ¶ числовые и символьные вычислени€ (компьютерно-ориентированные методы вычислений, модели переработки информации в различных прикладных област€х, работа с естественно-€зыковыми текстами и т.п.);

    ¶ системы человеко-машинного взаимодействи€ (модели дискурса, распределение работ в смешанных системах, организаци€ коллективных процедур, де€тельность в телекоммуникационных системах и т.п.);

    ¶ нейроматематика и нейросистемы (теори€ формальных нейронных сетей, использование сетей дл€ обучени€, нейрокомпьютеры и т.п.);

    ¶ использование компьютеров в замкнутых системах (модели реального времени, интеллектуальное управление, системы мониторинга и т.п.).

    »нформатика есть естественное порождение науки ’’ века. ќна глубоко пронизывает все сферы человеческой жизни. »нформатика прошла за полвека огромный путь отдел€ющий нынешнее врем€ от начала эпохи компьютеров, без которых люди уже не представл€ют своей жизни.

    »стори€ формировани€ кибернетики, а затем и информатики тесно св€зана с вычислительной техникой, математической логикой. Ёта истори€ богата на имена, событи€, факты и прошла несколько этапов становлени€ и развити€.

    ¬ доисторическом прошлом люди считали на пальцах или делали насечки на кост€х. ѕримерно около 4 тыс. лет назад, на заре человеческой цивилизации, были изобретены уже довольно сложные системы исчислени€, позвол€вшие осуществл€ть торговые сделки, рассчитывать астрономические циклы, проводить другие вычислени€. Ќесколько тыс€челетий спуст€ по€вились первые ручные вычислительные инструменты. ј в наши дни сложнейшие вычислительные задачи, как и множество других операций, казалось бы, не св€занных с числами, решаютс€ при помощи Ђэлектронного мозгаї - компьютера.

    «акладка фундамента компьютерной революции происходила медленно и далеко не гладко. ќтправной точкой этого процесса можно считать изобретение счетов, сделанное более 1500 лет назад, по-видимому, в странах —редиземноморь€. Ётим нехитрым устройством купцы пользовались дл€ своих расчетов. —четы оказались очень эффективным инструментом и вскоре распространились по всему миру, а в некоторых странах примен€ютс€ и по сей день. ¬плоть до ’VII в., ознаменовавшегос€ невиданным подъемом творческой мысли, счеты как вычислительный инструмент оставались практически вне конкуренции. ¬ течение почти п€ти веков цифрова€ вычислительна€ техника сводилась к простейшим устройствам дл€ выполнени€ арифметических операций над числами, основой дл€ их изобретени€ было зубчатое колесо, рассчитанное на фиксацию дес€ти цифр дес€тичной системы исчислени€. ѕервый в мире эскизный рисунок тринадцатиразр€дного дес€тичного суммирующего устройства на основе колес с дес€тью зубцами принадлежит Ћеонардо да ¬инчи. ќн был сделан в одном из его дневников (ученый начал вести дневник еще до открыти€ јмерики в 1492 г.).

    ¬ 1623 г., через 100 с лишним лет после смерти Ћеонардо да ¬инчи, немецкий ученый ¬ильгельм Ўиккард предложил свое решение той же задачи на основе шестир€дного дес€тичного вычислител€, состо€вшего также из зубчатых колес и рассчитанного на выполнение сложени€, вычитани€, а также табличного умножени€ и делени€. ќба проэкта были обнаружены лишь в наше врем€ и оба остались только на бумаге.

    «аметный след в истории оставило изобретение ƒжоном Ќепером логарифмов, о чем сообщалось в публикации 1614 г. ≈го таблицы, расчет которых требовал очень много времени, позже были Ђвстроеныї в удобное устройство, чрезвычайно ускор€ющее процесс вычислени€, Ц логарифмическую линейку. ќна была создана в конце 20-х годов ’VII в. ¬ 1617 г. Ќепер придумал и другой способ перемножени€ чисел. »нструмент, получивший название Ђкост€шки Ќепераї, состо€л из набора сегментированных стерженьков, которые можно было располагать таким образом, что, складыва€ числа в прилегающих друг к другу по горизонтали сегментах, получали результат их умножени€.

    “еории логарифмов Ќепера суждено было найти обширное применение. ќднако его Ђкост€шкиї вскоре были вытеснены логарифмической линейкой и другими вычислительными устройствами, в основном, механического типа. ѕервым изобретателем их стал гениальный француз Ѕлез ѕаскаль. —ын сборщика налогов, наблюда€ бесконечные утомительные расчеты отца, задумал построить вычислительное устройство. —уммирующа€ машина ѕаскал€, Ђпаскалинаї, представл€ла собой механическое устройство Ц €щик с многочисленными шестеренками. ѕриблизительно за дес€тилетие он построил до 50 различных вариантов машины. ’от€ Ђпаскалинаї вызвала всеобщий восторг, она не принесла изобретателю богатства. ќсновной недостаток Ђпаскалиныї состо€л в неудобстве выполнени€ на ней всех операций, за исключением простого сложени€. “ем не менее изобретенный им принцип св€занных колес €вилс€ основой, на которой строилось большинство вычислительных машин на прот€жении следующих трех столетий. ѕерва€ машина, позвол€вша€ легко производить вычитание, умножение и деление, была изобретена в том же ’VII в. в √ермании √отфридом ¬ильгельмом Ћейбницом.

    ¬ 1672 г., наход€сь в ѕариже, Ћейбниц познакомилс€ с голландским математиком и астрономом ’ристианом √юйгенсом. ¬ид€, как много вычислений приходитс€ делать астроному, он решил изобрести механическое устройство, которое облегчило бы расчеты. Ђѕоскольку это недостойно таких замечательных людей, подобно рабам, тер€ть врем€ на вычислительную работу, которую можно было бы доверить кому угодно при использовании машиныї, Ц заметил Ћейбниц.

    ¬ 1673 г. он изготовил механический калькул€тор. Ђјрифметический приборї √отфрида ¬ильгельма Ћейбница Ц двенадцатиразр€дное дес€тичное устройство дл€ выполнени€ арифметических операций, включа€ умножение и деление, дл€ чего, в дополнение к зубчатым колесам использовалс€ ступенчатый валик. Ђћо€ машина дает возможность совершать умножение и деление над огромными числами мгновенної - с гордостью писал Ћейбниц своему другу. Ќо прославилс€ он прежде всего не этой машиной, а созданием дифференциального и интегрального исчислени€. ќн заложил также основы двоичной системы счислени€, котора€ позднее нашла применение в автоматических вычислительных устройствах.

    ѕрошло еще более ста лет и лишь в конце ’VIII в. во ‘ранции были осуществлены следующие шаги, имеющие принципиальное значение дл€ дальнейшего развити€ цифровой вычислительной техники Ц Ђпрограммноеї управление ткацким станком с помощью перфокарт, созданным ∆озефом ∆акаром, и технологи€ вычислений при ручном счете, предложенна€ √аспаром де ѕрони, который разделил численные вычислени€ на три этапа: разработка численного метода, составление программы последовательности арифметических действий, приведение собственно вычислений путем арифметических операций над числами в соответствии с составленной программой.

    Ёти два новшества были использованы англичанином „арльзом Ѕеббиджем, осуществившим качественно новый шаг в развитии средств цифровой вычислительной техники Ц переход от ручного к автоматическому выполнению согласно составленной программе. »м был разработан проект аналитической машины Ц механической универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением (1830-1846 гг.). ћашина включала п€ть устройств Ц арифметическое (ј”), запоминающее («”), управлени€, ввода (как и первые Ё¬ћ по€вившиес€ 100 лет спуст€). ј” строилось на основе зубчатых колес, на них же предлагалось реализовать «” (на 1000 50-разр€дных чисел!). ƒл€ ввода данных и программы использовались перфокарты. ѕредполагаема€ скорость вычислений: сложение и вычитание за 1 с., умножение и деление Ц за 1 мин. ѕомимо арифметических операций имелась команда условного перехода. ѕрограммы дл€ решени€ задач на машине Ѕеббиджа, а также описание принципов ее работы были составлены јдой јвгустой Ћавлейс Ц дочерью Ѕайрона.

    Ѕыли изготовлены отдельные узлы машины. ¬сю машину из-за ее громоздкости построить не удалось. “олько зубчатых колес дл€ нее понадобилось бы более 50 тыс. «аставить такую махину работать можно было только с помощью паровой машины, что и намечал Ѕеббидж. √ениальную идею Ѕеббиджа осуществил √овард јйкен, американский ученый, создавший в 1944 г. первую в —Ўј релейно-механическую ¬ћ Ц ћарк Ц I. ≈е основные блоки Ц арифметики и пам€ти были использованы на зубчатых колесах! ≈сли Ѕеббидж намного определил свое врем€, то јйкен, использовал все те же зубчатые колеса, т.е. в техническом плане при реализации идеи Ѕеббиджа использовал устаревшие решени€. ≈ще дес€тью годами ранее, в 1934 г. немецкий студент  онрад ÷узе, работавший над дипломным проектом, решил сделать (у себ€ дома) цифровую вычислительную машину с программным управлением и с использованием Ц впервые в мире! Ц двоичной системы счислени€. ¬ 1937 г. машина Z1 (÷узе 1) заработала! ќна была двоичной, 22-х разр€дной, с плавающей зап€той, с пам€тью на 64 числа и все это на чисто механической (рычажной) основе! ¬ том же 1937 г., когда заработала перва€ в мире двоична€ машина Z1, ƒжон јтанасов (болгарин по происхождению, живший в —Ўј) начал разработку специализированной ¬ћ, впервые в мире применив электронные лампы (300 ламп).

    ѕионерами электроники оказались и англичане Ц в 1942-43 гг. в јнглии была создана (с участием јлана “ьюринга) ¬ћ Ђ олосї. ¬ ней было 2 тыс. электронных ламп! ћашина предназначалась дл€ расшифровки радиограмм германского вермахта.

    –аботы ÷узе и “ьюринга были секретными. ќ них в то врем€ знали немногие. ќни не вызывали какого-либо резонанса в мире. » только в 1946 г., когда по€вилась информаци€ об Ё¬ћ ЂЁЌ»ј ї (электронный цифровой интегратор и компьютер), созданной в —Ўј ƒ. ћочли и ѕ. Ёккертом, перспективность электронной техники стала очевидной. (¬ машине использовалось 18 тыс. электронных ламп и она выполн€ла около трех тыс€ч операций в секунду). ќднако машина осталась дес€тичной, а ее пам€ть составл€ла лишь 20 слов. ѕрограммы хранились вне оперативной пам€ти.

    «авершающую точку в создании первых Ё¬ћ поставили почти одновременно, в 1949-1952 гг. ученые јнглии, —оветского —оюза и —Ўј (ћорис ”илкс, Ёƒ—ј , 1949 г. —ергей Ћебедев, ћЁ—ћ, 1951 г., ƒжон ћочли и ѕреспер Ёккерт, ƒжон фон Ќейман Ёƒ¬ј , 1952 г.), создавшие Ё¬ћ с хранимой в пам€ти программой.

    ¬ истории вычислительной техники есть немало интересных фактов и событий.   ним относитс€ забыта€ Ђћыслительна€ машинаї профессора ј. Ќ. ўукарева. ¬ апреле 1914 г., за четыре мес€ца до начала ѕервой мировой войны профессор ’арьковского технологического института јлександр Ќиколаевич ўукарев по просьбе ѕолитехнического музе€ приехал в ћоскву и прочитал лекцию Ђѕознание и мышлениеї. Ћекци€ сопровождалась демонстрацией созданной ј. Ќ. ўукаревым Ђмашины логического мышлени€ї, способной механически осуществл€ть простые логические выводы на основе исходных смысловых посылок. Ћекци€ имела большой резонанс. ѕрисутствовавший на ней профессор ј. Ќ. —оков откликнулс€ статьей с провидческим названием Ђћыслительна€ машинаї (журнал Ђ¬округ светаї, є 18, 1914 г.), в которой написал: Ђ≈сли мы имеем арифмометры, складывающие, вычитающие, умножающие миллионные числа поворотом рычага, то, очевидно, врем€ требует иметь логическую машину, способную делать логические выводы и умозаключени€ одним нажиманием соответствующих клавиш. Ёто сохранит массу времени, оставив человеку область творчества, гипотез, фантазии, вдохновени€ Ц душу жизниї.

    Ђћашина логического мышлени€ї ј. Ќ. ўукарева представл€ла собой €щик высотой 40, длиной Ц 25 и шириной 25 см. ¬ машине имелись 16 штанг, приводимых в движение нажатием кнопок, расположенных на панели ввода исходных данных (смысловых посылок).  нопки воздействовали на штанги, те на световое табло, где высвечивалс€ (словами) конечный результат (логические выводы из заданных смысловых посылок).

    ј. Ќ. ўукарев родилс€ в 1864 г. в ћоскве в семье государственного чиновника. ќкончил ћосковский университет. ¬ 1909 г. защитил докторскую диссертацию. ¬ 1911 г. был приглашен в ’арьковский технологический институт на должность профессора химии. ѕоследующие 25 лет его педагогической и творческой де€тельности были св€заны с этим институтом (впоследствии ’арьковский политехнический).  роме химии ўукарева интересовали вопросы логики мышлени€. ѕриезд в ’арьков сыграл большую роль в его жизни. ƒело в том, что в ’арьковском университете много лет работал хорошо известный в то врем€ в –оссии профессор ѕавел ƒмитриевич ’рущев (1849-1909). ѕо специальности он также был химиком и также, как ўукарев, был увлечен проблемой мышлени€ и методологией науки. ≈ще в 1897 г. он прочитал дл€ профессорско-преподавательского состава ’арьковского университета курс лекций по теории мышлени€ и элементам логики. ¬еро€тно в это врем€ у него возникла мысль повторить (воспроизвести) Ђлогическое пианиної - машину, изобретенную в 1870 г. английским ученым математиком ¬иль€мом —тенли ƒжевонсом (1835-1882), профессором ћанчестерского университета, книга которого Ђќсновы наукиї была переведена на русский €зык в 1881 г. и, очевидно, была известна ѕ. ƒ. ’рущеву.   тому же по материалам книги профессором математики ќдесского университета ». ¬. —лешинским в 1893 г. была опубликована стать€ ЂЋогическа€ машина ƒжевонсаї (Ђ¬естник опытной физики и элементарной математикиї, семестр ’Y, є 7). ƒжевонс не придавал своему изобретению практического значени€. ЂЋогическое пианиної трактовалось и использовалось только как учебное пособие при преподавании курса логики. —уд€ по всему, профессор ѕ. ƒ. ’рущев, воссоздавший машину ƒжевонса, (в начале 1900-х гг. или несколько ранее), намеревалс€ использовать ее подобно ƒжевонсу как учебное пособие во врем€ своих лекций по логике и мышлению.

    ѕосле смерти ѕ. ƒ. ’рущева в 1909 г. его вдова передала машину ’арьковскому университету, где он долгое врем€ работал.  аким образом ј. Ќ. ўукарев отыскал машину, сконструированную ѕ. ƒ. ’рущевым Ц неизвестно. —ам ј. Ќ. ўукарев в статье Ђћеханизаци€ мышлени€ї (1925 г.) пишет, что она досталась ему Ђпо наследствуї. ј. Ќ. ўукарев вел большую просветительскую работу, выступал с лекци€ми на тему познани€ и мышлени€ во многих городах ”краины, а также в ћоскве и Ћенинграде. ѕервое врем€ он демонстрировал машину, построенную ’рущевым, а затем Ц сконструированную им самим. ¬ указанной выше статье он сообщает: Ђя сделал попытку построить несколько видоизмененный экземпл€р, ввод€ в конструкцию ƒжевонса некоторые усовершенствовани€. ”совершенствовани€ эти, впрочем, не носили принципиального характера. я просто придал инструменту несколько меньшие размеры, сделал его весь из металла и устранил кое-какие конструктивные дефекты, которых в приборе ƒжевонса, надо сознатьс€, было довольно пор€дочно. Ќекоторым дальнейшим шагом вперед было присоединение к инструменту особого светового экрана, на который передаетс€ работа машины и на котором результаты Ђмышлени€ї по€вл€ютс€ не в условно-буквенной форме, как на самой машине ƒжевонса, а в обыкновенной словесной формеї.

      сожалению, машины ’рущева и ўукарева не сохранились. ќднако, в статье Ђћеханизаци€ мышлени€ї (логическа€ машина ƒжевонса), опубликованной профессором ј. Ќ. ўукаревым в 1925 г. (Ђ¬естник знани€ї, є 12), даетс€ фотографи€ машины сконструированной ўукаревым и ее достаточно подробное описание, а также, что очень важно Ц рекомендации по ее практическому применению.

    √лавное, что сделал ўукарев, заключалось в том, что он, в отличие от ƒжевонса и ’рущева, видел в машине не просто школьное пособие, а представл€л ее своим слушател€м как техническое средство механизации формализуемых сторон мышлени€. —татью Ђћеханизаци€ мышлени€ї он начинает с изложени€ истории создани€ технических средств дл€ счета. ”поминает абак, суммирующую машину ѕаскал€, арифметический прибор Ћейбница, логарифмическую линейку и аналоговые дифференцируемые машины дл€ решени€ уравнений. ћеханизаци€ формализуемых логических процессов рассматриваетс€ им как следующий шаг в развитии подобных устройств, оказывающих существенную помощь человеку в умственной работе. ¬ качестве примера в статье приводитс€ решение задачи прогнозировани€ электрических свойств водных растворов окислов химических элементов. — помощью машины были найдены восемь вариантов растворов электролитов и неэлектролитов. Ђ¬се эти выводы совершенно правильны, - пишет ученый, - однако мысль человеческа€ сильно путалась в этих выводахї.

     ак и в наше врем€, когда в бывшем —оветском —оюзе кибернетику посчитали вначале лженаукой, так и в 20-е годы воззрени€ ј. Ќ. ўукарева, помимо доброжелательного отношени€, оценивались р€дом ученых резко отрицательно. ѕрофессор ». ≈. ќрлов в 1926 г. на страницах журнала Ђѕод знаменем марксизмаї написал: ЂЕѕретензии профессора ўукарева, представл€ющего школьное пособие ƒжевонса в качестве Ђмысл€щегої аппарата, а также наивное изумление его слушателей, - все это не лишено некоторого комизма. ЕЌас хот€т убедить в формальном характере мышлени€, в возможности его механизацииї (ќрлов ». ќ механизации умственного труда // ѕод знаменем марксизма. - є 12. - 1926 г.).   чести журнала Ц его редакци€ не согласилась со взгл€дами автора статьи.

    ѕоследнюю лекцию ј. Ќ. ўукарев прочитал в ’арькове в конце 1920-х гг. —вою машину он передал ’арьковскому университету на кафедру математики. ¬ дальнейшем след ее потер€лс€. ¬ истории развити€ информационных технологий в ”краине и в бывшем —оветском —оюзе им€ ј. Ќ. ўукарева св€зано с важным шагом в области обработки информации Ц пониманием и активной пропагандой важности и возможности механизации (в дальнейшем автоматизации) формализуемых сторон логического мышлени€.

    Ќемногим более 50 лет прошло с тех пор, как по€вилась перва€ электронна€ вычислительна€ машина. «а этот короткий дл€ развити€ общества период сменилось несколько поколений вычислительных машин. „то же €вл€етс€ определ€ющим признаком при отнесении Ё¬ћ к тому или иному поколению? Ёто, прежде всего, их элементна€ база (из каких основных элементов они построены). Ёлементной базой машин первого поколени€ были электронные лампы Ц диоды и триоды, Ё¬ћ второго поколени€ Ц полупроводниковые элементы, Ё¬ћ третьего поколени€ - интегральные схемы (»—), Ё¬ћ четвертого поколени€ Ц большие интегральные схемы (Ѕ»—).

     онечно же, деление Ё¬ћ на поколени€ в определенной мере условно.  роме элементной базы должны учитыватьс€ такие важные характеристики, как быстродействие, емкость пам€ти, способы управлени€ и переработки информации. —уществует немало моделей, которые по одним признакам относ€тс€ к одному, а по другим Ц к другому поколению. » все, же несмотр€ на эту условность, каждое поколение Ё¬ћ можно считать качественным скачком в развитии электронно-вычислительной техники.

    —ледует заметить, что перва€ Ё¬ћ (ЁЌ»ј ) с программным управлением разрабатывалась в —Ўј в услови€х ¬торой мировой войны и была построена к 1946 г. ѕри сравнении ее с современной вычислительной техникой эту машину образно называют Ђдинозавром в мире млекопитающихї. ƒействительно, она представл€ла собой огромный по объему агрегат длиной более 30 м., содержала до 18 тыс. электронных ламп и потребл€ла около 150 к¬т электроэнергии. ќднако дл€ своего времени она знаменовала большое достижение, так как применение электронных реле (триггеров) вместо электромеханических реле позволило почти на три пор€дка ускорить выполнение арифметических операций. ¬ самом деле, если машина Ђћј–  IIї могла выполн€ть в секунду около п€ти сложений или одно умножение, то ЂЁЌ»ј ї способна была произвести до 5 тыс. сложений или 500 умножений в секунду.

    »стекшие более 40 лет истории электронной вычислительной техники характеризировались стремительным улучшением характеристик Ё¬ћ и, прежде всего, увеличением быстродействи€ и емкости пам€ти.

    Ѕыстродействие, или, другими словами, скорость работы Ё¬ћ (V), измер€ют количеством простейших операций (типа сложени€ или вычитани€) в секунду, а емкость пам€ти (ћ) Ц количеством байтов. Ќапомним, что 1 байт = 8 бит.

    Ѕыстродействие Ё¬ћ определ€ет ее производительность, а емкость пам€ти Ц сложность задач, которые Ё¬ћ может решать (длину программы и количество исходных данных, необходимых дл€ решени€ задачи). Ќо в конечном счете емкость пам€ти определ€ет также и производительность Ё¬ћ, так как при малой емкости быстродействующа€ машина быстро использует все размещенные в пам€ти данные в программу и будет простаивать и ждать, когда же извне будут введены новые данные и программа.

    –ассмотрим теперь, как измен€лись основные характеристики Ё¬ћ (быстродействие и емкость пам€ти) с момента их создани€ до насто€щего времени. ѕервые Ё¬ћ имели быстродействие от сотен до тыс€ч операций в секунду и емкость пам€ти от сотен до тыс€ч байт. «аметим, что, говор€ о пам€ти, мы здесь будем иметь в виду оперативную или внутреннюю пам€ть Ё¬ћ. “ак называют ту часть пам€ти, в которой хран€тс€ выполн€ема€ программа и данные (или часть их), непосредственно используемые при выполнении этой программы. ќчевидно, что оперативна€ пам€ть должна функционировать в темпе работы арифметического устройства Ё¬ћ.  роме оперативной, различают внешнюю пам€ть на магнитных лентах и дисках. ¬нешн€€ пам€ть (особенно на магнитных лентах) может иметь практически неограниченную емкость.

    ”же в 1960 г. существовали системы Ё¬ћ, в≥полн€вшие миллион≥ операций в секунду, а емкость их пам€ти достигла сотен тыс€ч байт. —ледует отметить что здесь речь идет о характеристиках лучших в мире, уникальных Ё¬ћ. ≈стественно, что Ё¬ћ серийного выпуска имели характеристики на один-два пор€дка ниже.

    ¬ 1970 г. уже б≥ли созданы системы Ё¬ћ с быстродействием около сотен миллионов операций в секунду и емкостью пам€ти до дес€тков миллионов байт. Ќужно сказать, что отдельно вз€та€ Ё¬ћ в лучшем случае работает со скоростью до дес€тков миллионов операций в секунду, а большее быстродействие достигаетс€ созданием комплексов Ё¬ћ (машинных комплексов), состо€щих из дес€тков и сотен компьютеров, которые одновременно могут решать отдельные части (фрагменты) одной и той же задачи.

    —ейчас быстродействие наиболее совершенных многомашинных комплексов равн€етс€ миллиардам операций в секунду, а емкость пам€ти Ц сотн€м миллионов байт. Ќаконец, быстродействие комплексов может составл€ть несколько дес€тков миллиардов байт. ќдновременно с увеличением быстродействи€ и емкости пам€ти стремительно уменьшаютс€ габариты и стоимость Ё¬ћ, что достигаетс€ применением новых элементов и, главное, усовершенствованием технологии изготовлени€ Ё¬ћ.

    ¬есь путь развити€ электронных вычислительных машин можно разделить на несколько периодов, которым соответствуют отдельные поколени€ Ё¬ћ, характеризующиес€, как уже отмечалось, прежде всего, определенной элементной базой.

    ѕервое поколение Ё¬ћ (1945 г. Ц конец 50-х гг.) представл€ли машины на вакуумных электронных лампах, вначале больших, затем миниатюрных. »х оперативна€ пам€ть работала на специальных запоминающих электронно-лучевых трубках, подобных кинескопам телевизоров, а с середины 1950-х гг. Ц на ферритовых сердечниках (колечках).

    ѕримером машины первого поколени€ служит ЂЅЁ—ћї (быстродействующа€ электронна€ счетна€ машина), созданна€ в ———– под руководством академика —. ј. Ћебедева. ќна была введена в эксплуатацию в 1952 г. и в течении нескольких последующих лет €вл€лась одной из наиболее совершенных в ≈вропе. ≈е быстродействие достигало 10 тыс. простых операций в секунду. ѕод простыми операци€ми понимают операции типа сложени€ и вычитани€. ¬ дальнейшем во всех случа€х, когда будет указыватьс€ быстродействие в операци€х в секунду, будут подразумеватьс€ простые операции.   машинам первого поколени€ относ€тс€ также несколько модификаций Ё¬ћ Ђ”ралї, Ђћинскї и др.

    ¬ конце 50-х гг. ’’ в. большое распространение получили машины второго поколени€. ¬ них на смену электронным лампам пришли диоды и транзисторы Ц значительно более экономичные и малогабаритные элементы, а основными элементами запоминающих устройств по-прежнему €вл€лись ферритовые сердечники. —реди Ё¬ћ второго поколени€ в ———– наиболее широкое применение получили различные модификации машин Ђ”ралї и Ђћинскї.

     рупным шагом вперед в развитии отечественной и мировой вычислительной техники стало создание машины ЅЁ—ћ-6 под руководством —.ј.Ћебедева (1966 г.). Ёта Ё¬ћ была в свое врем€ одной из наиболее совершенных в мире. Ѕыстродействие ее достигало миллиона операций в секунду. ћодифицированные машины ЂЅЁ—ћ-6ї продолжают успешно работать до насто€щего времени.

    ¬о второй половине 1960-70-х гг. широко развернулось проектирование и производство Ё¬ћ третьего поколени€. Ёто машины, построенные на интегральных схемах (»—). »нтегральна€ схема представл€ет собой микроминиатюрное полупроводниковое электронное устройство, элементы которого (транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и др.) конструктивно объединены (интегрированы), соединены между собой электрически и размещены на одной общей подложке (обычно на кристалле особо чистого кремни€ или германи€).

    Ё¬ћ третьего поколени€ строились на интегральных схемах малой или средней степени интеграции, которые содержали от дес€тков до сотен электронных элементов. “ака€ »— €вл€лась обычно самосто€тельным схемным узлом Ц усилителем, триггером, многовходовой логической схемой. Ёта »— может заменить собой один или несколько схемных каскадов, которые ранее монтировались из отдельных (дискретных) компонентов.

    “ипичными представител€ми Ё¬ћ третьего поколени€ €вл€ютс€ машины серии Ђ≤¬ћ-360ї, выпускавшиес€ со второй половины 1960-х гг. ’’ в. фирмой Ђ≤¬ћї (—Ўј).   этим машинам близки по своим характеристикам, технологии и структуре машины ≈диной системы Ц ≈— Ё¬ћ. »х разработка Ц результат совместных усилий стран Ц Ѕолгарии, ¬енгрии, ѕольши, ———–, „ехии и —ловакии, между которыми в 1969 г. было подписано соответствующее многостороннее соглашение. ¬ажной особенностью ≈— Ё¬ћ, предназначенных дл€ решени€ широкого класса научно-технических, экономических, управленческих и других задач, была их программна€ совместимость. Ёто означает, что программа, составленна€ дл€ решени€ некоторой задачи, может быть реализована на любой из машин серии, даже если эти машины существенно отличаютс€ по быстродействию, емкости пам€ти, аппаратному составу. ѕроизводительность машин первой очереди ≈— Ё¬ћ (–€д-1) составл€ла от 20 до 500 тыс. операций в секунду. »х последующие модели (–€д-2 и –€д-3) имели быстродействие от 30 тыс. до 4 млн операций в секунду. ѕродолжаетс€ разработка все более совершенных ≈— Ё¬ћ. ¬ частности, изготовлена машина ≈—-1066 с максимальной производительностью 12,5 млн операций в секунду и оперативной пам€тью Ц 8-16 ћбайт.

    ¬ начале 70-х гг. ’’ в. по€вились первые машины четвертого поколени€. Ќужно сказать, что четко отделить четвертое поколение от третьего трудно, и это деление в значительной степени условно. ћашины четвертого поколени€ характеризуютс€ широким использованием больших интегральных схем (Ѕ»—), которые могут содержать тыс€чи и дес€тки тыс€ч элементов на одном кристалле. ‘ерритова€ пам€ть в этих Ё¬ћ уступила место полупроводниковой.

    ¬ машинах четвертого поколени€ увеличен набор команд, широко примен€ютс€ встроенные подпрограммы, автоматизирована отладка программ, повышена надежность, расширено использование специализированных процессов, получили распространение многопроцессорные и многомашинные вычислительные комплексы.   вычислительным системам четвертого поколени€ относ€т, например, высокопроизводительную американскую вычислительную машину »ЋЋ»ј -IV, эксплуатируемую с середины 1970-х гг., быстродействие которой достигает 100-200 млн. операций в секунду.

    ќтечественные Ё¬ћ четвертого поколени€ - это вычислительные комплексы ЂЁльбрус-1ї (10 млн операций в 1 с.) и ЂЁльбрус-2ї (100 млн операций в 1 с.).   насто€щему времени у нас созданы и освоены в серийном производстве универсальные Ё¬ћ с быстродействием 125 млн.операций в 1 с.

    Ќар€ду с ≈— Ё¬ћ, в течении последних дес€тилетий ’’ вв. странами —Ё¬ была разработана и выпускалась система мини-Ё¬ћ (—ћ Ё¬ћ) средней мощности дл€ решени€ производственных и экономических задач малой и средней сложности, а также дл€ отбора, подготовки и предварительной обработки информации. Ќапример, вычислительный комплекс типа —ћћ-1210.01 имел производительность около 1 млн операций в 1 с. и емкость пам€ти 4 ћбайт.

    ¬ насто€щее врем€ выпускаютс€ и продаютс€ дешевые карманные бытовые, инженерные и программируемые микрокалькул€торы дл€ решени€ самых разнообразных не слишком сложных задач. Ќужно отметить, что сегодн€шний миниатюрный программируемый микрокалькул€тор по р€ду параметров намного превосходит, скажем, Ё¬ћ Ђ”ралї или Ђћинскї середины ’’ в., которые занимали целую комнату и стоили несколько дес€тков тыс€ч рублей. ƒвум€ из самых распространенных отечественных микрокалькул€торов до сих пор остаютс€ ЂЁлектроника Ѕ«-36ї и программируемый калькул€тор ЂЁлектроника Ѕ«-34ї.

    Ќаконец, широко разворачиваетс€, особенно в последнее дес€тилетие, выпуск персональных компьютеров (ѕ ), предназначенных дл€ автоматизации рабочего места инженера, конструктора и др.

    ‘акты свидетельствуют, что материальной базой реализации управлени€ с использованием методов кибернетики €вл€етс€ электронна€ вычислительна€ техника. ѕри этом Ђкибернетическа€ эраї вычислительной техники характеризуетс€ по€влением машин с Ђвнутренним программированиемї и Ђпам€тьюї, т.е. таких машин, которые в отличие от логарифмической линейки, арифмометров и простых клавишных машин могут работать автономно, без участи€ человека, после того как человек разработал и ввел в их пам€ть программу решени€ сколь угодно сложной задачи. Ёто позвол€ет машине реализовать скорости вычислений, определ€емые их организацией, элементами и схемами, неожида€ подсказки Ђчто дальше делатьї со стороны человека-оператора, не способного выполн€ть отдельные функции чаще одного-двух раз в секунду. »менно это и позволило достичь в насто€щее врем€ быстродействи€ Ё¬ћ в сотни тыс€ч, миллионы, а в уникальных образцах Ц сотни миллионов арифметических операций в секунду.

    —овременный компьютер Ц это универсальное, многофункциональное, электронное автоматическое устройство дл€ работы с информацией.  омпьютеры в современном обществе вз€ли на себ€ значительную часть работ, св€занных с информацией. ѕо историческим меркам компьютерные технологии обработки информации еще очень молоды и наход€тс€ в самом начале своего развити€. ѕока еще ни одно государство на «емле не создало информационного общества. ≈ще существует множество потоков информации, не вовлеченных в сферу действи€ компьютеров.  омпьютерные технологии сегодн€ преобразуют или вытесн€ют старые, докомпьютерные технологии обработки информации. “екущий этап завершитс€ построением в индустриально развитых странах глобальных всемирных сетей дл€ хранени€ и обмена информацией, доступных каждой организации и каждому члену общества. Ќадо только помнить, что компьютерам следует поручать то, что они могут делать лучше человека, и не употребл€ть во вред человеку, обществу.


    ¬ џ ¬ ќ ƒ џ

    ѕо€вление и развитие кибернетики как науки об управлении было подготовлено многочисленными работами ученых в области математики, механики, автоматического управлени€, вычислительной техники, физиологии высшей нервной де€тельности.

     ибернетика €вилась первым комплексным научным направлением, общность которого столь велика, что приближает его к философскому видению мира. Ќеудивительно, что вслед за ней по€вились теории системного подхода, глобального моделировани€, синергетики и некоторые другие столь же широкие интеллектуальные и технологические концепции.

    ќсновна€ цель кибернетики как науки об управлении Ц- добиватьс€ построени€ на основе изучени€ структур и механизмов управлени€ таких систем, такой организации их работы, такого взаимодействи€ элементов внутри этих систем и такого взаимодействи€ с внешней средой, чтобы результаты функционировани€ этих систем были наилучшими, т.е. приводили бы наиболее быстро к заданной цели функционировани€ при минимальных затратах тех или иных ресурсов (сырь€, энергии, человеческого труда, машинного времени, горючего и т.д.). ¬се это можно определить кратко термином Ђоптимизаци€ї. “аким образом, основной целью кибернетики €вл€етс€ оптимизаци€ систем управлени€.

     ибернетика, а потом синтетическа€ информатика-кибернетика прошла путь становлени€ и развити€, глубоко отличный от путей Ђобычныхї, Ђклассическихї наук. ≈е идеи, формальный аппарат и технические решени€ вызревали и формировались в рамках разных научных дисциплин, в каждой по-особому; на определенных этапах развити€ научного знани€ между ними Ђперекидывались мостыї, приводившие к концептуально-методоло-гическим синтезам. »деи управлени€ и информации Ц как и весь св€занный с ними арсенал пон€тий и методов Ц были подн€ты до уровн€ общенаучных представлений.

    ќгромную роль в становлении и дальнейшем развитии кибернетики-информатики сыграла вычислительна€ техника. ¬ычислительна€ техника как основа кибернетики имеет продолжительную историю поисков, становлени€ и совершенствовани€ Ц от механических, цифровых устройств к электромеханическим, а далее к электронным машинам высочайшей производительности. «а достаточно короткое врем€, пройден путь от цифровых машин до гигантской супер Ё¬ћ и до персонального компьютера и микрокалькул€тора, которые могут решать различные задачи научного, экономического, производственного, бытового характера.

    ƒо середины ’’ в. почти все создаваемые человеком механизмы предназначались дл€ выполнени€ хот€ и разнообразных, но в основном исполнительных функций. »х конструкци€ предусматривала всегда более или менее сложное управление, осуществл€емое человеком, который должен оценивать внешнюю обстановку, внешние услови€, наблюдать за ходом того или иного процесса и соответственно управл€ть машинами, движением транспорта и т.д. ”мственна€ де€тельность, психика, сфера логических функций человеческого мозга казались до недавнего времени совершенно недоступными дл€ автоматизации.

    —овременный уровень развити€ радиоэлектроники позволил ставить и решать задачи создани€ устройств, которые освободили бы человека от необходимости следить за производственным процессом и управл€ть им. ѕо€вилс€ новый класс машин Ц Ё¬ћ, которые могут выполн€ть самые разнообразные и очень сложные задачи управлени€ производственными процессами, движением транспорта, т.е., образно говор€, Ђнажимать кнопкиї вместо человека. —оздание таких Ё¬ћ позволило перейти от автоматизации отдельных станков и агрегатов к комплексной автоматизации конвейеров, цехов, целых заводов.

    »нтегративно-синтетическа€ и генерализующе-обобщающа€ функци€ кибернетики-информатики будет возрастать по мере того, как будут множитьс€ успехи в учете человеческого фактора, выступающего и как важнейша€ компонента сложных систем, и как объект исследовани€.

    √лавным в этом вкладе, по-видимому, станет выработка новых методов формализации человеческих знаний и информационно-кибернетическа€ их реализаци€ Ц приобретение, накопление, распространение, поиск, использование.

    —ѕ»—ќ  Ћ»“≈–ј“”–џ


    јртоболевский ». Ќ. ќчерки истории механики в –оссии. Ц ћ., 1978.

    Ѕардин ». ѕ. ∆изнь инженера. Ц ћ., 1938.

    Ѕл€хман Ћ. —., ћаркин ј. ј. ѕути развити€ коллективной организации. Ц Ћ., 1984.

    Ѕоголюбов ј. Ќ. ћеханика в истории человечества. Ц ћ., 1978.

    √умилевский Ћ. ». –усские инженеры. Ц ћ., 1947.

    √умилевский Ћ. ». ћастера техники. Ц ћ., Ћ., 1949.

    √оловачев ј. —., —каржинский ћ. ». Ёффективность инженерного труда. Ц ћ., 1988.

     орнилов ».  . »нновационна€ де€тельность и инженерное искусство. Ц ћ., 1996.

     арпенков —. ’. ќсновные концепции естествознвани€. Ц ћ., 2002.

     рыштановска€ ќ. ¬. »нженеры. —тановление и развитие профессональной группы. Ц ћ.: Ќаука, 1989.

    Ћебедев ќ. “. »нженерные кадры. ѕодготовка и повышение квалификации. Ц Ћ., 1982.

    Ћюбомиров ѕ. √. ќчерки по истории русской промышленности (XVII, XVIII и начало XIX века). Ц ћ., 1947.

    «ворыкин ј. ј. и др. »стори€ техники. Ц ћ., 1962.

    «алкина «. »стори€ русской фабрики. Ц ћ., 1923.

    —трумилин —.√. ќчерки экономической истории –оссии и ———–. Ц ћ., 1996.

    ћартынюк ». ќ. »нженер в зеркале времени. Ц  ., 1989.

    ћангутов ». —. »нженер: социально-экономический очерк. Ц ћ., 1980.

    Ўаповалов ≈. ј. ќбщество и инженер. Ц Ћ., 1984.

    яншин ј. Ћ., ћелуа ј. ». ”роки экологических просчетов. Ц ћ.: ћысль, 1961.


    ќ√Ћј¬Ћ≈Ќ»≈


    ¬ведение

    “ема ≤. «арождение инженерной де€тельности, ее сущность и функции

    “ема ≤≤. ѕо€вление знаний в области механики и их роль как теоретической и методологической основы инженерной де€тельности

    “ема ≤≤≤. –азвитие механики как науки Ц условие успешной инженерной де€тельности

    “ема IV. –азвитие инженерной де€тельности, профессии инженера и специального образовани€

    “ема V. ќсобенности становлени€ и развити€ инженерной де€тельности и профессии инженера в –оссии

    “ема VI. ¬клад отечественных ученых в развитие инженерных наук

    “ема VII. –азвитие инженерного дела и профессии инженера в –оссии в ’≤’ веке

    “ема VIII. –азвитие химических знаний и технологий ремесленной и технической химии на –уси (X Ц XVII вв.)

    “ема IX. ‘ормирование научно-технической интеллигенции в бывшем ———–, особенности этого процесса

    “ема ’. —ущность и содержание современной научно-технической революции и ее вли€ние на развитие инженерного дела

    “ема XI. Ёлектрохими€ и инженерна€ де€тельность

    “ема XII. Ѕиотехнологии, их сущность, прошлое перспективы развити€ и применени€

    “ема XIII. »нжерена€ де€тельность и нанотехнологии: сущность, перспективы развити€, значение

    “ема XIV. »нженерна€ де€тельность в области информатики: сущность, освновы, прошлое и насто€щее

    —писок литературы


    Ќ≤ ќЋј≈Ќ ќ ¬италий »ванович

    ћќ–ќ«ќ¬ ¬алентин ¬алентинович

    ќтветственный за выпуск ћ.√. ачахидзе

    –аботу рекомендовал ј.Ќ.ѕоступной

    –едактор ≈фремова ћ.ѕ.

    ѕлан 2007 р., п.

    ѕ≥дп. до друку 2007 р. ‘ормат 60х84 1/16. ѕап≥р —ору –ареr.

    RISO-друк. √арн≥тура “аймс. ”мов. друк. арк. ќбл≥к. вид. арк.

    Ќаклад 300 прим. «ам. є ÷≥на догов≥рна.

    ¬идавничий центр Ќ“” Ђ’ѕ≤ї. —в≥доцтво ƒ  є 116 в≥д 10.07.2000 р.

    61002, ’арк≥в, вул. ‘рунзе, 21

    ƒрукарн€ Ќ“” Ђ’ѕ≤ї

    ѕ–»ћ≈„јЌ»я


    [1] ћаркс  .  апитал, “.1. // ћаркс  ., Ёнгельс ‘. —оч. 2-е изд. Ц“.23. Ц —.190-191.

    [2] ћаркс  .  апитал, “.1. // ћаркс  ., Ёнгельс ‘. —оч. 2-е изд. Ц “.21. Ц —.29.

    [3] ћаркс  .  апитал. “.1 // ћаркс  .; Ёнгельс ‘. —оч. 2-е изд.

    [4] “ам же. “.23.—.169. “.3.—.24.

    [5] Ўаповалов ≈.ј. ќбщество и инженер: ‘илософско-социологические проблемы инженерной де€тельности. Ц Ћ.,1984. Ц —.76.

    [6] ћаркс  ., Ёнгельс ‘. // —оч. 2-е изд. “.47. Ц —.418.

    [7] –узавин √.». // ‘илософские вопросы технического знани€. Ц ћ.1984.

    [8] Ѕогаевский Ѕ.Ћ. “ехника коммунистического общества. Ц ћ.ЦЋ.., 1936. Ц —.110.

    [9] —туль я. ., —уханов  .». // ‘илософские вопросы технического знани€. Ц ћ., 1984. Ц —.17.

    [10]  озлов Ѕ.». // ¬опросы истории естествознани€ и техники, 1984. Ц є 3. Ц —. 19Ц20.

    [11] ћаркс  ., Ёнгельс ‘. // —оч. 2-е изд. Ц “.47. Ц —.461.

    [12] ¬олков √.Ќ. »стоки и горизонты прогресса. Ц ћ., 1976. Ц —.158-159.

    [13] ћаркс  .,  апитал. “.1 // ћаркс  ., Ёнгельс ‘. —оч. 2-е изд. “.23. —.397.

    [14] ¬опросы философии. 1985. Ц є 9. Ц —.13Ц 14.

    [15] ÷ит. по кн..: ј.Ќ.Ѕоголюбов. ћеханика в истории человечества. Ц ћ.: Ќаука, 1978. Ц —. 43 Ц 44.

    [16] ÷ит. по кн.: Ѕогомолов ј.Ќ. ћеханика в истории человечества Ц ћ.: Ќаука. Ц 1978. Ц —.61.

    [17] ѕоследователи –. ƒекарта в философии и естествознании. ќснова картезианства Ц последовательный дуализм, т.е. разделенного мира на две самосто€тельные и независимые субстанции Ц прот€женную и мысл€щею.

    [18] √омогенна€ масса Ц однородна€.

    [19] ћаркс  ., Ёнегельс ‘. —оч., 2-е изд. “.23. —тр. 343-344.

    [20] —ivil Engineer Ц гражданский инженер.

    [21] —лово "интеллигенци€" вошло в обиход с подачи русского писател€ ѕ.ƒ.Ѕоборыкина в 60-х годах ’≤’ века.

    [22] “ехницизм Ц см.: ’арактер инженерного труда, основанный на расчетах, анализе, алгоритмизации, обуславлива€ формирование особого мировоззрени€. —уть ее в том, что инженеры оказываютс€ как бы вне морали и вне политики, что формировало этику ограниченной ответственности за все то, что было св€зано с человеческим фактором.

    [23] –азин ≈.ј. »стори€ военного искусства. Ц ћ., 1957. т. 2. Ц — 367.

    [24] “абели Ђ√енинаї Ц документ, составленный выдающимс€ инженером и знатоком горнозаводских дел ¬илимом √ениным о состо€нии заводов. 2

    [25] Ћюбомиров ѕ.√. ќчерки по истории русской промышленности (’V≤≤, ’V≤≤≤ и начало ’≤’ в. Ц ћ., 1997. Ц —. 206Ц208.

    [26] ƒружинин Ќ.ћ. »збранные труды (—оциально-экономическа€ истори€ –оссии). Ц ћ., 1987. Ц —. 356.

    [27] —трумилин —.√. ќчерки экономической истории –оссии и ———–. - ћ., 1966. - —. 72.

    [28] ’уд€ков ѕ. .  раткий очерк развити€ машиностроени€ в –оссии // ѕроизводительные силы –оссии. —ѕб. 1996. - —.6.

    [29] √орький ћ. ћашинный отдел // –усские очерки. ћ., 1956, т. 3. Ц —.739.

    [30] —борник материалов по техническому и профессиональному образованию —ѕЅ. 1896. ¬ып.2.—.44.

    [31] Ћоранский ј. »сторический очерк √орного института. —ѕб, 1973. Ц —.65.

    [32] —вод законов –оссийской империи. —ѕЅ. 1857. Ц “.3. Ц —.49.

    [33] “ам же. Ц —.58, 65.

    [34] —м.:  рыжановска€ ќ.¬. »нженеры. —тановление и развитие профессиональной группы Ц ћ.: Ќаука. 1989. —.79.

    [35]  рыжановска€ ќ.¬. »нженеры. —тановление и развитие профессиональной группы. Ц ћ.: Ќаука. 1989. Ц —.80.

    [36] ѕри восстановлении в горнах с древесным углем болотной руды получалс€ кусок рыхлого железа Ц Ђкрицаї, который затем проковывалс€ и сваривалс€ с другими такими же крицами.

    [37] ∆урнал Ђ»нженерный работникї прекратил свое существование в 1932 г., Ђ»нженерный трудї -1935 г., Ђ»зобретательї - в 1938 г., Ђ«а промышленные кадрыї - в 1937 г., ЂЌаучно-технический вестникї в 1936 г., ЂЅорьба за техникуї - в 1937 г.

    [38] —м.:  рыштановска€ ќ.¬. »нженеры. —тановление и развитие профессиональной группы. Ц ћ.: Ќаука. 1984. - —. 86-87.

    [39] —м.: там же. - —. 87.

    [40] ƒуализм Ц двойственность, двойна€.

    [41] –еволюци€ ( позднелат. Revolutio - поворот, переворот) Ц глубокое качественное изменение в развитии каких-либо €влений природы, общества или познани€ (например, геологическа€ революци€, промышленна€ революци€, научно-техническа€ революци€, культурна€ революци€, революци€ в естествознании, революци€ в философии и т.д.)

    [42] ¬ этой св€зи в литературе различают основные этапы Ќ“ѕ. ≤ Ц ручной труд (с помощью орудий ручного труда); ≤≤ Ц механизированный (с помощью машин) и ≤≤≤ Ц автоматизированный, базирующийс€ на применении автоматов.

    [43] —м.: Ќаучно-техническа€ революци€ и духовное развитие личности. Ц ћ., 1986. Ц —. 67.

    [44] —м.: ‘илософский энциклопедический словарь. ћ., 1983. Ц —.408.

    [45] ћаркс  ., Ёнгельс ‘. —оч., 2-е изд. Ц “.46. Ц „ ≤≤. Ц —. 213.

    [46] —м.: √уревич ѕ.—. Ќова€ технократическа€ волна на «ападе. Ц ћ., 1986. Ц —. 45.

    [47] —м.:  ритику технократических теорий в кн.:  осолапов ¬.¬. Ќ“–: мифы и иллюзии буржуазной ‘утурологии. Ц  ., 1985; —Ўј 80-х: ¬згл€д изнутри. Ц ћ, 1984; √уревич ѕ. —. Ќова€ технократическа€ волна на «ападе. Ц ћ., 1986; Ѕуржуазна€ социологи€ на исходе XX века: критика новейших тенденций. Ц ћ., 1986.







     

    √лавна€ | ¬ избранное | Ќаш E-MAIL | ѕрислать материал | ЌашЄл ошибку | ¬ерх