История научно-технических революций. Традиции и новации в развитии науки и техники

7.1. Понятие научно-технической революции, её особенности.

Качественный скачок в развитии науки и/или техники, приводящий к смене научно-технической парадигмы, считается научно-технической революцией.

Парадигма (в широком смысле) - господствующая (признанная большинством некоторого сообщества людей) система представлений (идей, достижений), которая в течение определённого времени даёт сообществу образец (модель, пример) постановки проблем и их решений. Научно-техническая парадигма - это парадигма в узком (научно-техническом) смысле, где под сообществом людей подразумевается сообщество учёных и инженеров. Кроме научно-технической парадигмы, есть социально-политическая, социально-экономическая, внутридисциплинарная, междисциплинарная, этическая и другие парадигмы. Например, есть компьютерные парадигмы: для первых поколений компьютеров - "неймановская" парадигма; для персональных компьютеров - IBM-парадигма, Apple-парадигма и т.п.

В отличие от социальной революции, научно-техническая революция не разрушает старую парадигму, на обломках которой водружается новая, а скорее, модернизирует, подправляет старую парадигму, используя всё лучшее, проверенное, что в ней есть, для построения новой парадигмы. Поэтому не зря многих интеллектуалов не устраивает термин "научно-техническая революция". Вместо него предлагается вести речь о научно-техническом скачке, научно-техническом эволюционизме - и только.

Ниже, ведя речь о научно-технических революциях, мы будем под революциями подразумевать именно скачки в приведенном смысле.

7.2. Наука переднего плана ("пионерская") и "нормальная" наука. "Прорывные" изобретения.

Научные революции теоретически непредсказуемы. Революционное значение многих научных открытий и теорий осознаётся не ранее чем через 20-30 лет после их обнародования и даже технического освоения.

Например, кто мог предвидеть в начале ХIХ в. революционное открытие датчанином Х.К. Эрстедом влияния электрического тока на магнитную стрелку? Но это открытие через некоторое время вызвало к жизни открытие электромагнитной индукции (М. Фарадей, Великобритания), создание электрических машин (генераторов, двигателей, трансформаторов), теории электромагнетизма (Дж. Максвелл).

Кто в конце ХIХ в. мог предвидеть революционное открытие французом А. Беккерелем явления естественной радиоактивности? Но это открытие начало эпоху атомной, а затем и ядерной физики.

Кто мог ожидать в начале ХХ в. от рядового сотрудника патентного бюро в Берне, а заодно и физика-любителя А. Эйнштейна создание частной теории относительности? Но эта теория вместе с последующей общей теорией относительности всё того же Эйнштейна во многом перевернули миропонимание и мировоззрение не одного поколения людей в ХХ в., дали толчок космическим исследованиям.

Одна из классификаций предлагает три вида научных революций:

Открытие новых "миров". В науке важно понятие объекта исследования. Новые объекты исследования - это и есть новые "миры" - они стимулируют новые научные дисциплины, новые парадигмы.

Примеры новых "миров": открытия Эрстеда и Беккереля, великие географические открытия, открытие мира микроорганизмов и вирусов, мира молекул, атомов и элементарных частиц, мира кристаллов, мира множества галактик и др.

Построение новых фундаментальных теорий. Фундаментальные теории составляют ядро парадигмы. На их основе формулируются парадигмальные проблемы и намечаются возможные решения этих проблем, формируются методы исследования и содержание мировоззрения членов научного сообщества.

Примеры: гелиоцентрическая теория Коперника, механика Ньютона, эволюционная теория Дарвина, теории Эйнштейна, кибернетика Винера, квантовая механика Бора - Гейзенберга и др.

Внедрение новых методов исследования. Новые методы исследования в науке позволяют открыть новые "миры", инициируют новые фундаментальные теории.

Примеры: использование микроскопа открыло мир микроорганизмов, стимулировало появление микробиологии, гистологии, цитологии; использование телескопа открыло мир космических тел и их скоплений, стимулировало развитие астрономии, появление астрофизики, космологии. Радиоуглеродный метод датировки и аэрофотосъёмка способствовали развитию археологии; компьютерное моделирование позволило выявить существование автоколебательных химических реакций, предсказать последствия глобальной ядерной войны; внедрение статистических методов математики в социологию позволило выявить некоторые социальные закономерности и на их основе разработать оригинальные теории аутопойезиса и волновой социальной динамики, нравственной статистики и др.

Но не зря считается, что революцию легче совершить, чем сохранить её завоевания. История человечества - подтверждение тому, и для научных революций такое утверждение тоже справедливо. Это отлично понимал автор теории научных революций Т. Кун, который, наряду с понятием "научной революции" ("пионерской" науки, науки переднего плана), ввёл понятие "нормальная" наука. По замыслу Куна (на основании истории развития науки), "нормальная" наука базируется на очередной научной революции и предназначена для осмысления (объяснения) результатов этой революции в виде теорий и подтверждающих экспериментов, для широкомасштабных исследований по революционной проблематике, выявления противоречий и областей применения революционных новаций (в том числе в виде технических изобретений) и для подготовки "почвы" для следующей научной революции.

Примеры:

Таким образом, в "нормальной" науке научная революция как бы продолжается, но уже не в виде качественного скачка, а, скорее, в виде "наклонной ступеньки" (наклон образно характеризует количественное накопление знания в рамках победившей научной парадигмы). Иными словами, победившая парадигма, начинаясь с революционного скачка и продолжаясь в "нормальной" ступеньке, существует конечное время. За это время реализуются научно-исследовательские программы, творчество учёных продолжается (а иначе, откуда взяться новой революции, новой парадигме?).

Представлять развитие науки в виде лестницы, состоящей из скачков и ступенек, - это слишком упрощённый взгляд. Революционный и нормальный этапы научно-исследовательской работы взаимодополнительны и взаимопроникающи. Учёные часто и не подозревают о такой этапности своей работы - они просто творчески работают и добиваются успехов, действуя как в рамках теории научных революций, так и вне её.

Наряду с революционными научными достижениями известны и технические революции в виде "прорывных" изобретений, то есть технических новшеств, расцениваемых как прорыв в повышении эффективности человеческой деятельности, как переход к новой технической парадигме.

Примеры "прорывных" изобретений: способы добычи огня, колесо, плавка и ковка металлов, порох, компас, паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, пластмасса, радио, компьютер и др.

Вслед за "прорывными" изобретениями идут производные от них изобретения, направленные на улучшение параметров и функциональных возможностей новых устройств, на новые способы их применения и расширение областей использования.

Примеры производных изобретений: вслед за порохом возникли фейерверки, огнестрельное оружие, взрывчатка; вслед за паровой машиной - пароход, паровоз, паровая турбина.

Научные и технические революции возникают чаще всего не в отрыве друг от друга, а взаимосвязанно. Другими словами, научная революция может породить техническую революцию, и наоборот, техническая революция - научную. Или, по крайней мере, научные достижения используются в технике, а технические достижения в науке.

Так, открытие электромагнетизма породило никому неведомую электротехнику, открытие законов аэродинамики дало жизнь самолётостроению; в свою очередь, изобретение компьютера стимулировало появление информатики, изобретение радио - появление радиоэлектроники, радиолокации, радиоастрономии.

В этих условиях утверждать наверняка, что чему предшествует - наука технике или техника науке - неблагодарное занятие, тем более, что в истории науки и техники было много уникумов, совмещавших в себе учёного и изобретателя (см. тему 1).

7.3. Основные научно-технические революции в истории человечества.

При подготовке нижеприведенного перечня мы использовали те научно-технические достижения, которые, на наш взгляд, оказались решающими для приумножения знания и повышения эффективности человеческого труда. При этом не соблюдена строгая хронология в историческом плане - ни в перечислении достижений, ни в перечислении фамилий.

Кроме того, какой бы перечень мы ни привели, он будет носить субъективный отпечаток. Поэтому каждый обучаемый имеет право редактировать (дополнять, убавлять, изменять) этот перечень по своему усмотрению:

Помимо (или внутри) глобальных научно-технических революций, можно рассматривать и локальные "мини-революции", например, в рамках компьютерной доктрины.

Первая компьютерная революция (после изобретения электронного компьютера) - это, несомненно, появление машин "неймановской архитектуры" (см. тему 2). Эти машины превалировали в компьютерном мире вплоть до второй компьютерной революции - появления персонального компьютера с "открытой архитектурой". Но даже в ПК "неймановская архитектура" продолжала сосуществовать с новыми возможностями ПК. Третья компьютерная революция ознаменовалась переходом ПК сначала к мультипрограммированию, а затем и к многоядерному режиму работы, плюс включённость в сетевую инфраструктуру. При этом неймановские принципы работы были существенно поколеблены, в первую очередь, однозадачность и однопроцессорность. Видимо, в обозримом будущем следует ожидать четвертой компьютерной революции, в результате которой компьютеры с искусственным интеллектом, аудиовизуальным и сенсорным интерфейсом займут подобающее им место.

Из краткого обзора компьютерных революций следует, что старые парадигмы не разрушаются новыми, а продолжают существовать (пусть и в усечённом виде) внутри новых парадигм. Это общесистемный принцип развития, когда неважно, о какой системе идёт речь - биологической, технической, социальной и т.д. Наследственность плюс изменчивость, изменчивость плюс (а не минус) наследственность - вот суть этого принципа.

7.4. Научно-техническое новаторство и консерватизм - "за" и "против".

Если перейти от понятий наследственности и изменчивости, общепринятых в биологии и генетике, к родственным социально-психологическим понятиям консерватизма и новаторства, то, как следует из изложенного выше, новаторы и консерваторы в науке и технике должны сотрудничать, а не отрицать друг друга. Здесь уместна аналогия с семьёй, где дети, более склонные к новациям времени и среды обитания, мирятся с родителями, склонными к семейным социальным традициям и привычкам. Родители, в свою очередь, любят своих детей, несмотря на все их "фокусы" и причуды.

Важно лишь представлять себе, какой позитивный вклад могут внести новаторы и консерваторы в научно-технический прогресс, и от каких негативных сторон новаторства и консерватизма следует, по возможности, уберечься.

Новаторство - "за". Неоспоримый позитив новаторства - в ориентации на будущее, в стремлении к обновлению, в отказе от устаревших норм, обычаев, правил, тормозящих развитие науки, техники, личности и общества. В науке и технике это воплощается в научно-технических революциях, в необычных идеях, во вдохновенных поисках, в актах озарения, граничащих (если угодно консерваторам) с безумием, в освобождении от догм, в смелости суждений и поступков, в оригинальности, наконец, в инновациях, т.е. внедрениях новаций в повседневную практику.

Пример такого новатора - академик Л.Д. Ландау (лауреат Нобелевской премии), которого в молодости сверстники изображали привязанным к стулу и с кляпом во рту, а рядом маститый Н. Бор (руководитель Копенгагенской школы физиков-теоретиков, в которой Ландау стажировался), говорил: "Ландау, дайте мне хоть слово сказать".

Новаторство - "против". К сожалению, под личиной "новации" могут появиться скороспелые теории, имеющие, скорее, сенсационный или мистический характер, нежели научный. Такие новации - не редкость для лженауки (см. тему 6). В технике к таким новациям можно отнести сугубо фантастические изобретения, не имеющие под собой никакой научной и материально-технической базы, и даже вредные, либо изобретения, не отличающиеся новизной от аналогов и прототипов. Примеры: вечный двигатель (без энергетической подпитки), эликсир долголетия, философский камень, повороты русла рек в обратную сторону и т.п.

Многие научно-технические новации, особенно в рамках "ведомственной" науки, приносят обществу больше вреда, чем пользы. Безответственность перед обществом учёного и инженера, слабость их морально-этической позиции не могут считаться лишь личным делом новаторов или ведомств, к которым они принадлежат. Новаторы должны иметь такие нравственно-ценностные установки, которые не вредят человеку, даже если нацелены на познание истины и решение ведомственных задач.

Современный человек живёт в сложном техническом мире. Создаваемые им новые технические системы требуют не только повышенной осторожности в обращении с ними, но и нового стиля деятельности. Последствия невнимательности, халатности, непрофессионализма грозят теперь не локальными, как прежде, а глобальными бедами. Отсюда все б?льшая необходимость в строгом и чётком социальном контроле над инновациями, которые должны приносить пользу, а не вред человечеству.

Новации и порождаемые ими инновации нуждаются также и в правовой регламентации научно-технического прогресса. В частности, если новации касаются жизни и здоровья всех людей, государственным и военным тайнам, секретности таких новаций не должно быть места.

Консерватизм - "за". Здоровый консерватизм (условимся так его называть) нацелен на "отсекание" негатива новаторства (см. выше). "Здоровые" консерваторы полезны, нужны обществу не меньше, чем ответственные новаторы. Без здорового консерватизма научно-технический прогресс рискует выйти из-под общественного контроля и стать опасным. Оппонент, исповедующий здоровый консерватизм, полезнее для новатора, чем толпа фанатичных льстецов ("бойтесь данайцев, дары приносящих"). Такие консерваторы охраняют проверенные временем научные традиции от необоснованных посягательств.

Консерватизм - "против". Излишняя осторожность консерваторов вредит научно-техническому прогрессу, "подрезает крылья" новаторам, устанавливает режим стагнации и даже идейно-духовного умирания в научно-технической среде.

За примерами далеко ходить не надо. Такой вредоносный консерватизм нанёс трудно поправимый ущерб отечественной науке и технике в советский период нашей истории. Многие перспективные научно-технические направления были закрыты или влачили жалкое существование, многие талантливые умы сидели в тюрьмах и лагерях или, в лучшем случае, работали в ведомственных тюрьмах-лабораториях (сталинских "шарашках") в интересах силовых и фискальных ведомств. А на свободе науку творили "босоногие учёные", "хаты-лаборатории", "социально близкие" аспиранты, соревнующиеся в количестве доносов (кто больше!) на своих научных руководителей - профессоров и академиков.

Отголоски той эпохи живы по сию пору в виде "утечки мозгов", когда всё, что есть талантливого и инициативного в нашем обществе, старается покинуть нашу страну и попытать счастья в цивилизованном зарубежье. Три века назад, когда Пётр I "прорубил окно" в Европу, всё было наоборот - европейские учёные, деловые люди и люди искусства стремились в Россию, свободно творили на русской земле и тем самым способствовали её международному престижу. Следовательно, в то время "кондовый" русский консерватизм бояр и обывателей, действительно, пресекался властью на пользу государства российского. А сейчас?

Многие историки (В.О. Ключевский, П.Н. Милюков и др.) констатируют чуть ли не генетический антиинтеллектуализм в менталитете нашего народа. В народе не приветствуют (мягко говоря) "умников". Даже в советское время признавались только два класса - рабочих и крестьян (последних с известными оговорками), а интеллигенция считалась третьестепенной "классовой прослойкой" со всеми вытекающими отсюда последствиями в оплате труда, в отношении со стороны власти и общества. В то же время власть лицемерно провозглашала необходимость научно-технического прогресса ("догнать и перегнать", "советское - значит, лучшее" и т.д.).

Таким образом, нездоровый консерватизм как явление психологическое, во многом взращённое традициями религиозного воспитания и исторического прошлого, труднопреодолим. Но без такого преодоления рассчитывать на научно-технический прогресс не приходиться. Наша задача состоит в умелом сочетании ответственного, обоснованного новаторства со здоровым консерватизмом, что и будет залогом успешного развития науки и техники в нашей стране.

7.5. Инновации.

Понятие innovation (лат. innovato - обновление, улучшение) возникло в XIX в. в культурологии и лингвистике и означало введение элементов одной культуры в другую (например, западной культуры в традиционные культуры народов Азии и Африки). Другими словами, инновация в XIX в. означала культурную и языковую "диффузию" как естественный механизм развития и взаимопонимания разных по происхождению культур.

В начале XX в. понятие инновации стало использоваться в экономике для обозначения внедрения нового метода производства, нового товара, новой структуры управления, а также для обозначения завоевания новых рынков сбыта и сырья. Такое понимание инновации позволило считать её одним из важнейших стимулов экономического роста.

Инновация в широком смысле означает существенное изменение путём внедрения чего-либо нового, т.е. радикальное нововведение. С середины XX в. понятие инновации чаще используется в узком смысле - применительно к конкретным предметным областям. В частности, в области научно-технического прогресса инновация понимается либо как процесс внедрения новых принципов, новых технических систем и технологий, либо как результат творческого процесса в виде нового метода, новой продукции, новой технологии. Как бы то ни было, инновацию отличает от новации акт внедрения, без которого инновация превращается в новацию, не принося ощутимой пользы обществу, хотя и увеличивая наше знание.

Характерный пример: изобретение радио. Практически одновременно и независимо друг от друга русский и итальянский изобретатели А.С. Попов и Г. Маркони в 90-х гг. XIX в. проводили эксперименты с радиоволнами, открытыми на десятилетие раньше немецким учёным Г. Герцем. И Попов, и Маркони доказали, что с помощью радиоволн можно передавать сообщения на большие расстояния беспроводным способом. Но Попов своё открытие не патентовал и не внедрил в практику, а Маркони получил патент на применение электромагнитных волн для беспроводной связи и в 1902 г. публично осуществил радиосвязь через Атлантику на расстояние 3400 км. Это был триумф Маркони и немца Ф. Брауна (последний помогал Маркони, поставляя ему приёмо-передающие устройства для радиосвязи). В результате мир узнал Маркони, но не Попова - и всё из-за того, что изобретение радио Поповым было новацией, а Маркони - инновацией. А.С. Попов так и не попал в поле зрения Нобелевского комитета, а Маркони и Браун стали Нобелевскими лауреатами по физике.

Приведённый пример показателен как с точки зрения важности инновационной деятельности, так и с точки зрения важной роли патентов в технике. Патенты защищают авторские права изобретателей от плагиата, воровства (пиратства), от забвения.

Во всех цивилизованных странах инновационная деятельность, базирующаяся на патентной чистоте и лицензировании инноваций, является важной стороной не только экономического, но и государственного строительства. В нашей стране также развиваются и действуют инновационные проекты. Трудность их реализации как раз и заключается в специфически отечественном пренебрежении патентной чистотой и лицензированием инноваций, в гипертрофированном пиратстве и расчёте на пресловутую "халяву", столь популярную в умах обывателей, составляющих большинство на российских просторах. К тому же подавляющее большинство творцов (изобретателей) потенциальных инноваций практически не находят должной материальной и моральной поддержки со стороны федеральных и региональных органов, ответственных за инновационную деятельность, несмотря на благие заверения в обратном и наличие федерального закона о господдержке инноваций. В таких условиях научно-технический прогресс на базе инновационной деятельности вряд ли достижим.

В заключение заметим, что творческие произведения имеют правовую защиту в искусстве (авторское право), в технике (изобретательское право), в науке (право на открытие). Часто возникает вопрос, как защитить авторские права на новые программы, создаваемые для компьютерных и сетевых технологий. Ответ: по нашим данным, до настоящего времени авторские права на программы распространяются по аналогии с литературными произведениями; программирование как объект права в данном случае рассматривается в качестве литературного жанра.

Вопросы для самостоятельной работы и самоконтроля