VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Технические и технологические революции в человеческой истории
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Мы живем в удивительное время, когда человек покоряет космос, исследует структуру ДНК живых существ, когда два человека на разных сторонах планеты могут практически мгновенно связаться друг с другом, а основную работу на производстве выполняют роботизированные машины. Еще 100 лет назад невозможно было поверить, что у человечества будут такие возможности. Глобальные изменения в образе жизни человека стали возможны благодаря научно-техническому прогрессу.
Одной из характерных особенностей научно-технического прогресса заключается в неравномерности процесса развития технологий. Это развитие содержит в себе как эволюционные этапы развития технологий, когда в течение длительного периода времени техника развивается на основе уже существующих технологических решений, так и революционные этапы, когда за относительно малый отрезок времени происходят бурные преобразования в технологиях производства. Такие этапы называются технологическими революциями.
Цель данной работы – рассмотреть технологические революции в истории человечества, их причины, ход и последствия.
Задачи работы – рассмотреть понятие технологических революций, последовательно дать краткий обзор технологических революций в истории человечества, сделать выводы о влиянии технологических революций на социум и окружающую среду, показать взаимосвязь технологических революций и науки.
1 Понятие технологической революции
Для того чтобы дать понятие технологической революции, необходимо рассмотреть понятия техники и технологии.
Согласно определению, техника – «это орудия и инструменты труда, любые искусственные устройства, созданные человеком и используемые для преобразования окружающей среды, выступающие как средства труда для создания других средств производства и предметов, необходимых для удовлетворения различных потребностей. Технология является более широким понятием. Различают традиционную и современную технологии. В традиционном смысле технология охватывает набор и последовательность операций, выполняемых с помощью данной техники в каждом данном определенном производственном процессе. В современном смысле технология представляет собой сложную развивающуюся систему артефактов, производственных операций и процессов, ресурсных источников, подсистем социальных последствий информации, управления, финансирования и взаимодействия с другими технологиями»[1]. Современная технология характеризуется большим количеством интеллектуальной и информационной составляющей, более тесным взаимодействием с наукой.
Технологические революции – «качественные изменения технологических способов производства, сущность которых состоит в коренном перераспределении основных технологических форм между человеческими и техническими компонентами производительных сил общества»[2]. Конечно же, все технологические изменения происходят последовательно и непрерывно. Но в то же время можно выделить периоды технологических изменений, которые выводят производство на новый качественный уровень. Толчком для технологической революции обычно становится накопление определенного критического количества знаний об окружающем мире, которое в совокупности с растущими потребностями людей способствует поиску новых, более эффективных методов производства. Характерной чертой технологических революций в истории человечества является экспоненциальный рост скорости развития технологий. С каждым разом цикл становится короче. Если между аграрной революцией и первой промышленной революцией прошло более 10 тыс. лет, то между промышленной и информационной революциями прошло менее 200 лет.
Элвин Тоффлер, один из авторов концепции постиндустриального общества, выделяет три сменяющих друг друга волны в развитии общества:
аграрная;
индустриальная;
информационная.
Современный американский социолог Дэниел Белл выделяет три технологических революции:
изобретение паровой машины в XVIII веке;
научно-технологические достижения в области электричества и химии в XIX веке;
создание компьютеров в XX веке.
Как можно увидеть, классификация Белла делит индустриальный этап развития человечества на две части. Таким образом, в работе история технологических революций будет рассмотрена по классификации Э. Тоффлера, но промышленная революция будет логически разделена на два этапа, каждый из которых будет рассмотрен отдельно.
2 История технологических революций
2.1 Аграрная революция
Согласно археологическим исследованиям аграрная революция началась независимо в 7-8 регионах, один из ранних центров возник около 10 тыс. лет до н.э. на Ближнем Востоке. Именно в этот период отдельные племена начинают переходить от охоты и собирательства к новой в то время форме производства – земледелию и скотоводству. Человек начинает активно изменять окружающую природу, приспосабливая ее под свои нужды. С ростом производительности труда растет количество пищи, добываемой одним человеком, что способствует росту численности населения. Возле обрабатываемых полей образуются крупные поселения. Приручены первые домашние животные – тягловая сила одних использовалась для обработки полей, других животных начали разводить для добычи мяса, молока и кожи. Появляются и совершенствуются орудия труда, созданием и ремонтом которых занимаются ремесленники, а впоследствии ремесленные мастерские, в которых мелкое производство было основано на индивидуальном мастерстве работника.
Таким образом, переход к оседлому образу жизни заложил основу для дальнейшего роста и развития поселений, земледелие со скотоводством позволили значительно увеличить запасы пищи, тем самым создав почву для роста населения. Разделение труда усилило социальные отношения в племенах. Появляется понятие собственности, усиливается товарообмен, происходит централизация власти. Ремесленное производство долгое время остается основным способом производства орудий труда, со временем преобразовываясь в цеховое производство и мануфактуры.
2.2 Промышленная революция
Промышленную революцию можно разделить на два этапа – на первом этапе осуществился переход от ручного труда к машинному, на втором этапе произошло освоение новых видов топлива, развитие химической промышленности и металлургии.
В середине XVIII века в Европе преобладало мануфактурное производство. Мануфактуры представляли собой эволюцию ремесленных мастерских и цехов, в которых использовался ручной труд наемных рабочих, однако уже практиковалось производственное разделение труда – каждый рабочий непрерывно выполнял одну и ту же операцию, создавая производственную цепочку. В ходе первой промышленной революции мануфактурное производство сменяется фабричным, где основную работу выполняют не люди, а машины. Такой переход стал возможен после изобретения Джеймсом Уаттом эффективного парового двигателя. По сравнению с предыдущими разработками, паровой двигатель Джеймса Уатта имел в 5 раз большую мощность в сочетании с более стабильной работой, позволял преобразовывать поступательное движение поршня во вращательное, что было удобно для использования во многих видах производства, например, текстильной промышленности и на мельницах. В дальнейшем сфера применения паровых двигателей расширялась – они нашли свое применение в транспорте. Создание пароходов и паровозов позволило увеличить товарооборот, повысить скорость сырьевых и пассажирских перевозок, что дало возможность сделать производство еще более эффективным.
Первая промышленная революция имела большое значение в истории человечества. Удешевление промышленных товаров в период производственной революции приводит к разорению мелких мастерских, и многие бывшие ремесленники становятся наемными рабочими на фабриках. Значительный рост промышленного производства, ставший возможным благодаря внедрению в производство машин, привел к притоку рабочей силы в города. Для обслуживания все более усложняющегося промышленного производства требовалось много специалистов, что привело к увеличению количества технических учебных заведений. Большая часть достижений того времени – удачные технические решения изобретателей и инженеров, полученные скорее в результате применения метода проб и ошибок, чем теоретического обоснования эффективности применения тех или иных технологий на производстве.
Вторая промышленная революция связана с началом использования новых источников энергии, развитием химической промышленности и металлургии. Благодаря изобретению недорогого промышленного производства высококачественной стали развивается тяжелое машиностроение. На смену углю приходит газ и нефть. Появляются эффективные двигатели внутреннего сгорания, которые со временем начинают вытеснять паровые двигатели. Изучается явление электричества, исследуются способы выработки электричества и его передачи на большие расстояния. Изобретается телеграф и телефон, радио и телевидение.
Важные изменения произошли также и в организации производства. Вместе с разделением труда на предприятиях начинает развиваться научная система управления производством – менеджмент. Широкое распространение получает идея стандартизации, которая изначально предполагала утверждение стандартов производства деталей механизмов для возможности их взаимозаменяемости и повторного использования. В 1875 году была принята Международная метрическая конвенция и учреждено Международное бюро мер и весов.
Если первая промышленная революция стала возможна благодаря изобретательской деятельности инженеров-практиков, то в ходе второй промышленной революции промышленные технологии становятся более наукоемкими. Благодаря деятельности ученых в области химии и физики был совершен ряд открытий, которые впоследствии нашли применение в промышленности и широком потреблении. Государство и частные предприниматели начинают активно финансировать научные разработки, таким образом, формируя стимул для более активного развития науки и технологий. Особенно важными с точки зрения дальнейшего технического прогресса стали научные разработки в военной промышленности, которые впоследствии нашли свое применение и мирных целях.
Однако у промышленной революции можно наблюдать негативные последствия. Деятельность человека оказывает разрушительное влияние на окружающую среду – прокладывая дороги, человек изменят ландшафт местности, выхлопные газы загрязняют атмосферу, отходы химической промышленности отравляют водоемы. Неумеренное производство товаров приводит к истощению невозобновимых ресурсов. Как и производство товаров, разрушение биосферы происходит в промышленных масштабах.
2.3 Информационная революция
Информационная революция середины XX века является наиболее значащим событием последнего столетия. Создание первого транзистора, процессора, компьютера, сети ARPANET, которая впоследствии переросла в глобальную сеть Интернет – эти события изменили жизнь миллиардов людей. В этот переломный период времени началось активной внедрение вычислительной техники и информационных технологий в жизнь человека.
Созданию компьютеров предшествовал этап исследования и совершенствования полупроводниковых транзисторных технологий. Однако первые транзисторные процессоры занимали несколько стоек в помещении, отличались высоким тепловыделением и низким быстродействием. Только благодаря революционному прорыву в технологиях создания интегральных схем и микропроцессоров, в которых на одном полупроводниковом кристалле располагаются все блоки процессора, появилась возможность построения недорогих, компактных и эффективных вычислительных машин. Миниатюризация и удешевление вычислительных машин способствовали их широкому распространению и использованию.
Именно с момента создания компьютеров начинается период истории человечества, когда наибольшую ценность как ресурс начинает представлять информация. Одним из свойств информации является то, что ее ценность со временем уменьшается. Таким образом, отсутствие методов эффективного хранения и передачи информации на ранних этапах развития человечества нивелировало ценность информации либо делало ее очень дорогостоящей, хотя она и не рассматривалась как ресурс. С развитием компьютеров и телекоммуникационных сетей появилась возможность передавать, обрабатывать и хранить огромные массивы данных со скоростями, близкими к скорости света. Рост ценности информации как ресурса привел к появлению целой отрасли предоставления услуг – IT-индустрии, где основным продуктом является информация, средства для ее представления, передачи, обработки и хранения.
Отдельное место среди всей информации занимает научная и техническая информация, поскольку именно эти формы информации являются основой научно-технического прогресса. «Такая информация обладает наибольшей ценностью. Информационная революция позволила еще больше ускорить темпы развития науки и техники, поскольку появилась возможность проводить исследования, которые ранее совершить было невозможно, из-за того огромного количества данных, которые необходимо было обработать. В качестве примера можно привести коллайдеры, которые после каждого эксперимента производят петабайты данных»[3]. Обработку такого количества информации еще 20 лет назад трудно было представить.
Появление быстрого и доступного транспорта, сетей связи и Интернета способствует ускорению процесса культурной, политической и экономической глобализации. Это выражается в упрощении хозяйственных взаимоотношений между государствами, обеспечивает экономию ресурсов, ускоряет мировой прогресс. Но процесс глобализации имеет как своих приверженцев, так и критиков. По их мнению, глобализация может использоваться более развитыми странами для достижения собственных экономических и политических целей, навязывания собственных правил ведения международной деятельности менее развитым государствам.
3 Технологические революций и экология
К сожалению, вместе с улучшением качества жизни человека, технологические революции приносят и негативные последствия. Если в эпоху аграрного общества человек только теснил природу, вырубая леса под поля и пастбища, то с развитием технологий это влияние стало приобретать угнетающий характер.
«Промышленное и сельскохозяйственное производство приводит к изменению химического состава почв, воздуха, рек, озер и даже морей. Так, содержание нитратов в дождевой воде в Европе в настоящее время удвоилось по сравнению с 50-ми годами. Около 50% находящейся в атмосфере серы имеет антропогенное происхождение. Тысячи озер индустриального Севера биологически мертвы. Деятельность людей вызывает в атмосфере повышение концентрации углекислого газа, что проявляется в отмеченном учеными потеплении климата планеты. Фреоны, используемые в промышленности, разрушают озонный слой атмосферы, предохраняющий все живое на Земле от губительного ультрафиолетового излучения»[4].
С выходом человека в космос появилось понятие космического мусора, который представляет собой все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже не функционируют, но представляют опасность для функционирующих космических аппаратов, а также могут нанести серьезный вред окружающей среде при попадании в атмосферу или на поверхность Земли.
Если производственные технологии в ближайшее время не претерпят качественных изменений, позволяющих уменьшить воздействие на окружающую среду, то деятельность человека приведет к исчерпанию ресурсов планеты. С учетом сложной демографической ситуации в мире это может привести к обострению социального неравенства, политических и экономических отношений между странами.
4 Социальное влияние технологических революций
Каждая из технологических революций несла за собой социальные изменения. Аграрная революция способствовала укреплению социальных отношений в племенах, возникновению торговых отношений между племенами и поселениями. Были заложены основы разделения труда – земледельцы обрабатывали землю, скотоводы выращивали животных, ремесленники изготавливали орудия труда и т.д. Однако в то же время было заложено социальное расслоение общества на богатых и бедных – человек, имевший большие наделы земли получал больше урожая, который он мог обменивать или продавать, чем человек с меньшим наделом или менее плодородной почвой. В дальнейшем это способствовало разделению общества на социальные группы, которое, в несколько измененной форме, сохранилось и до наших дней.
Промышленная революция принесла еще одну череду изменений в жизни людей. Характерной чертой того периода является массовая урбанизация – впервые в городах стало жить больше людей, чем в деревнях. Поскольку машины на фабриках заменяют человеческий труд, возникает явление массовой безработицы, которое обостряет социальное расслоение в обществе. В то же время возникает спрос на технических специалистов, способных обслуживать машины, работающие на производстве – таким образом, постепенно формируется средний класс квалифицированных инженеров. Это способствует также улучшение качества образования, сближение науки и техники, ускорению технического прогресса. Еще одной отличительной чертой промышленной революции стало массовое использование труда женщин для выполнения работы, не требующей квалификации. Отсюда берет свое начало борьба женщин за равные права с мужчинами, и разрыв шаблонных социальных ролей.
Информационная революция еще больше сгладила социальные различия в обществе. Женщины могут работать наравне с мужчинами, люди, которых раньше могли признать нетрудоспособными могут найти себе работу. Увеличивается доступность и свобода распространения информации. Происходят структурные изменения в общественном разделении труда. Уменьшается доля работников, занятых тяжелым физическим трудом, растет доля работников умственного труда. Повышается ценность творческой деятельности, увеличивается соотношение свободного и рабочего времени для работников производства.
Вместе с развитием технологий производства растет общий уровень жизни, снижается стоимость товаров массового потребления. Повышается уровень образованности населения, происходит взаимное проникновение различных культур благодаря возможности информационного обмена. Однако в то же время можно заметить, что в ходе технологических революций все более усугубляется социальное разделение общества. В развитых странах это разделение не так заметно благодаря наличию сформированного среднего класса, в то время как в развивающихся странах разница между уровнями жизни различных слоев общества значительна, и пока не известны способы устранения этой социальной несправедливости.
5 Технологические революции и наука
Процессы, происходящие при технологическом развитии человечества можно представить в виде периодов равномерного развития и периодов революционных изменений в технике и методах, используемых на производстве. Согласно концепции научных революций, описанной Томасом Куном, наука также развивается неравномерно – длительное накопление знаний в рамках одной парадигмы приводит к возникновению противоречия, которое разрешается сменой парадигмы. Таким образом, наука и технологии развиваются параллельно, характер их развития похож, осталось ответить на вопрос – есть ли между ними взаимосвязь.
Как можно было заметить, аграрная и первая индустриальная революция не имели прямой связи с наукой. Однако уже в период второй промышленной революции можно увидеть конвергенцию науки и промышленного производства. Наука начинает активно спонсироваться магнатами, для получения технологических преимуществ перед конкурентами, государством, для развития военной промышленности и превосходства над потенциальным противником. Вследствие увеличивающейся взаимосвязи между технологиями и наукой их циклы начинают сближаться. Научные открытия стимулируют технический прогресс, и на данном этапе последняя технологическая революция – информационная – стала возможна только благодаря научному прогрессу.
Повсеместное применение науки в технологиях производства привело к тесному сближению науки и государства. Наука проникает во все сферы жизни людей – уже в школе дети начинают изучать основные положения естественных и гуманитарных наук. Близость науки и государства не всегда оценивается положительно. Пол Фейерабенд в своей работе «Наука в свободном обществе» подверг критике близость науки и государства и заявил, что «стоя на позициях демократизма, научная рациональность не должна являться превосходной по отношению к другим традициям. Следовательно, необходимо разделение государства и науки, поскольку уверенность в превосходстве науки вышла за пределы самой науки»[5]. С его точки зрения, то, что наука навязывается государством, как нечто неоспоримое, а общество относится к науке некритично, говорит о несоблюдении норм демократии, поскольку человек не имеет свободы выбора в отношении науки.
Таким образом, в последние столетия наука и технологии производства сближаются, что выражается в увеличении доли интеллектуального труда в производстве, научном обосновании использования тех или иных производственных процессов. Влияние науки на технологии производства приводит к ускорению темпов технического прогресса, новые технологии становятся более наукоемкими, высокие требования выдвигаются к специалистам, которые обслуживают производство.
Заключение
Человек замещает свой труд работой техники с единственной целью – как можно больше освободить себя от тяжелой рутинной работы, увеличить степень свободы своих действий. Поэтому сущность технического прогресса состоит в замене труда человека работой машины с целью увеличения степени свободы человека.
Технологические революции коренным образом изменяют способы производства, которые использует человечество, качественно и количественно изменяя производимые товары и услуги, меняя уровень жизни людей и даже их потребности. Во время технологических революций происходит переоценка ценностей – если во время аграрного периода развития человечества богатым считался владелец большого количества земель, то после промышленной революции основным показателем богатства становится капитал, а после информационной – информация.
Если предположения про экспоненциальный рост темпов технического прогресса верны, то в скором времени мы будем свидетелями новой технологической революции. На данном этапе развития технологий существует несколько перспективных областей, в которых возможен технологический прорыв – биотехнологии, нанотехнологии, материаловедение. Однако в данный момент невозможно дать точный прогноз, в какой из этих областей произойдет прорыв, как невозможно предвосхитить изменения в мире, которые новые технологии принесут с собой.
Список используемой литературы
Философский словарь / под ред. И.Т. Фролова. – 7-е изд., перераб. и доп. – М. : Республика, 2001. – 719 с.
Некрасов С.И. Философия науки и техники: тематический словарь-справочник : Учебное пособие / Некрасов С.И., Некрасова Н.А. – Орёл : ОГУ, 2010. – 289 с.
Философия и методология науки : Учебник для студентов высших учебных заведений / под ред. В.И. Купцова. – М. : Аспект пресс, 1996. – 551 с.
Пол Фейерабенд. Наука в свободном обществе : [пер. с англ.] / Пол Фейерабенд. – М. : Aст Москва, 2010. – 378 с.
Грязнова Е.В. Философские вопросы технических наук : Учебное пособие / Грязнова Е.В. – Н. Новгород : ННГАСУ, 2009. – 140 с.