Развитие науки и техники

1.

2.

3.

4.

История науки — это
исследование феномена науки в
его истории. Наука, в частности,
представляет собой
совокупность эмпирических,
теоретических и практических
знаний о Мире, полученных
научным сообществом.
Поскольку с одной стороны
наука представляет объективное
знание, а с другой — процесс
его получения и использования
людьми, добросовестная
историография науки должна
принимать во внимание не
только историю мысли, но
и историю развития общества в
целом.

5.

Аристотель
Аль-Бируни
Не смотря на то, что
эмпирические исследования
известны еще
с античных времен (например,
работы Аристотеля и Парацель
са), а научный метод был в
своих основах разработан
в Средние века (например,
у Ибн ал-Хайсама, АльБируни или Роджера Бэкона),
начало современной науки
восходит к Новому времени,
периоду, называемому научной
революцией, произошедшей в
XVI—XVII веках в Западной
Европе.
Парацельс
Роджер Бэкон

6.

Первой и главной причиной
возникновения науки
является формирование субъект нообъект ных от ношений между
человеком и природой, между
человеком и окружающей его средой.
Это связано, в первую очередь, с
переходом человечества:
«...от живого созерцания к
абст ракт ному мышлению, от
созерцания и предст авления — к
понят ию, ... »
Развитие науки было составной частью
общего процесса интеллектуального
развития человеческого разума и
становления человеческой цивилизации.
Нельзя рассматривать развитие науки в
отрыве от следующих процессов:
Формирование речи;
Развитие счёта;
Возникновение искусства;
Формирование письменности;
Формирование мировоззрения (миф);
Возникновение философии.

7.

Периодизация науки
К одной из первоочередных проблем истории науки относят проблему
периодизации. Обычно выделяют следующие периоды развития науки:
Преднаука — зарождение науки в цивилизациях Древнего
Востока: астрологии,доевклидова геометрия, грамоты, нумерологии.
Античная наука — формирование первых научных теорий (атомизм) и
составление первых научных трактатов в эпоху Античности:
астрономия Птолемея, ботаника Теофраста, геометрия Евклида, физика
Аристотеля, а также появление первых протонаучных сообществ в
лице Академии
Средневековая магическая наука — формирование экспериментальной
науки на примере алхимии Джабира
Научная революция и классическая наука — формирование науки в
современном смысле в трудах Галилея, Ньютона, Линнея
Неклассическая наука — наука эпохи кризиса классической
рациональности: теория эволюции Дарвина, теория
относительности Эйнштейна, гипотеза Большого Взрыва, теория
катастроф Рене Тома, фрактальная геометрия Мандельброта и пр.

8.

Предыстория современной науки
Накопление знаний происходит с
появлением цивилизаций и письменности;
известны достижения древних цивилизаций
(египетской, месопотамской и т. д.) в
области астрономии, математики, медицины
и др.
Однако в условиях господства
мифологического, дорационального
сознания эти успехи не выходили за чисто
эмпирические и практические рамки.
Можно считать, что истинный
фундамент классической науки был
заложен в Древней Греции,
начиная примерно с VI в. до н. э.,
когда на смену мифологическому
мышлению впервые пришло
мышление рационалистическое.

9.

Эмпирия (- опыт, опирающийся на
эксперимент), во многом заимствованная
греками у египтян и вавилонян, дополняется
научной методологией: устанавливаются
правила логических рассуждений, вводится
понятие гипотезы и т. д., появляется целый
ряд гениальных прозрений, как например
теория атомизма. Особенно важную роль в
разработке и систематизации как методов, так
и самих знаний сыграл Аристотель.
Аристотель
Отличие античной науки от современной состояло в её
умозрительном характере: понятие эксперимента было
ей чуждо, учёные не стремились соединять науку с
практикой (за редкими исключениями,
например, Архимеда), а наоборот гордились
причастностью к чистому, «бескорыстному»
умозрению. Отчасти, это объясняется тем, что
греческая философия предполагала,
что история циклично повторяется, и развитие науки
бессмысленно, так как оно неизбежно
закончится кризисом этой науки.
Архимед

10.

Труды античных учёных, получивших статус
«авторитетов» — Евклида в геометрии, Птолемея в
астрономии, его же и Плиния Старшего в
географии и естественных науках, Доната в
грамматике, Гиппократа и Галена в медицине и,
наконец, Аристотеля, как универсального
авторитета в большинстве областей знаний —
донесли основы античной науки до Нового
Времени, послужив реальным фундаментом, на
котором было заложено всё здание современной
науки.
Птолемей
Гиппократ
Евклид
Гален

11.

В эпоху Возрождения происходит
поворот к эмпирическому и
свободному от догматизма
рационалистическому исследованию,
во многом сравнимый с переворотом
VI в. до н.э.
Этому способствовало
изобретение книгопечатания
(середина 15-го века), резко
расширившего базу для будущей
науки.
Параллельно идёт стремительное
накопление новых эмпирических знаний
(особенно с открытием Америки и
началом эпохи Великих географических
открытий), подрывающее картину мира,
завещанную классической традицией.
Жестокий удар по ней наносит и
теория Коперника. Возрождается интерес
к биологии и химии.
Коперник

12.

Зарождение современной науки
Современное экспериментальное
естествознание зарождается только в
конце XVI века. Его появление было
подготовлено протестантской
Реформацией и католической
Контрреформацией, когда под вопрос были
поставлены самые основы средневекового
мировоззрения.
Так же как Лютер и Кальвин преобразовали
религиозные доктрины,
работы Коперника и Галилея привели к
отказу от астрономии Птолемея, а
труды Везалия и его последователей
внесли существенные поправки в медицину.
Эти события положили начало процессу,
ныне называемому научной революцией.
Галилей

13.

Теоретическое обоснование новой научной методики
принадлежит Фрэнсису Бэкону, обосновавшему в своём
«Новом органоне» переход от традиционного дедуктивного
подхода (от общего суждения — к частному, то есть к
факту) к подходу индуктивному (от частного —
эмпирического факта — к общему, то есть к
закономерности).
Бэкон
Появление систем Декарта и
особенно Ньютона — последняя была
целиком построена на экспериментальном
знании — знаменовали окончательный разрыв
«пуповины», которая связывала
нарождающуюся науку Нового времени с
антично-средневековой традицией.
Опубликование в 1687 г. «Математических
начал натуральной философии» стало
кульминацией научной революции и
породило в Западной Европе
беспрецедентный всплеск интереса к научным
публикациям.
Декарт
Ньютон

14.

Эпоха просвещения
Паскаль
На смену XVII веку, «веку Разума»,
пришел век XVIII, «эпоха
Просвещения». На базе науки,
созданной Ньютоном, Декартом,
Паскалем и Лейбницем, развитие
современной математики
и естествознания продолжалось
поколением Франклина, Ломоносова,
Эйлера, де Бюффона и д’Аламбера.
С изданием
многочисленных энциклопедий, в том
числе «Энциклопедии»
Дидро, началась популяризация науки.
Франклин
Лейбниц
Ломоносов
Эйлер
де Бюффон
д’Аламбер

15.

Научная революция в естествознании привела к
переменам в философии и общественных науках,
развитие которых в этот период перестало зависеть
от богословских споров.
Кант и Юм положили начало светской философии,
а Вольтер и распространение атеизма полностью
отстранили церковь от решения философских
вопросов для все более многочисленных слоев
населения Европы. Труды Адама Смита заложили
основы современной экономики,
а американская и французская
Революции — современного политического
устройства мира.
Юм
Вольтер
Кант
Смит

16.

Наука в XIX и XX веках
Лишь в XIX веке наука стала профессиональной, а понятие «ученый»
стало означать не просто образованного человека,
а профессию определенной части образованных людей. В эту эпоху
сложились основные институты современной науки, а возрастание роли
науки в обществе привело к ее включению во многие аспекты
функционирования национальных государств. Мощный толчок этим
процессам дала промышленная революция, в которой научное знание
переплелось с технологическими достижениями. Развитие технологий
стимулировало развитие науки, а последняя, в свою очередь,
создавала фундамент для новых технологий.

17.

Новая эпоха в развитии науки и техники
Достижения научной мысли конца
XIX-начала XX вв. послужили
основой технической революции,
происшедшей в этот период, она
получила название второй научнотехнической революции (НТР)
Научно-техническая революция
— коренное качественное
преобразование производительных
сил, качественный скачок в структуре
и динамике развития
производительных сил.

18.

В основе многих выдвинутых ныне
теорий и концепций, объясняющих
глубинные изменения в экономической и
социальной структурах передовых стран
мира, начавшиеся в середине XX в.,
лежит признание нарастания значения
информации в жизни общества. В связи
с этим говорят также об
информационной революции.
Современная эпоха НТР наступила в
40-50-е годы. Именно тогда
зародились и получили развитие её
главные направления: автоматизация
производства, контроль и управление
им на базе электроники; создание и
применение новых конструкционных
материалов и др. С появлением
ракетно-космической техники
началось освоение людьми
околоземного космического
пространства.

19.

Энергетика
В ХХ в. энергетика превратилась в одну из наиболее динамично
развивающихся отраслей мирового хозяйства, стала важнейшей
структурной составляющей экономики каждой страны. Показатели роста
потребления энергии опережают большинство показателей,
характеризующих мировое развитие. Широкое использование всех видов
энергии стало возможным благодаря научно-техническому прогрессу и
расширению мирохозяйственных связей, так как далеко не все страны в
достаточной мере обеспечены собственными энергоресурсами, а районы
производства и потребления энергии зачастую не совпадают.

20.

XX век стал переходным периодом в развитии энергетики. Появление
и разработка различных видов энергии, как обычных, так и
нетрадиционных, создали необходимые исходные условия для
дальнейшего прогресса в энергетике. В ХХ в. началось широкое
применение переменного тока, строительство электростанций для
централизованного энергоснабжения, решающую роль стали играть
минеральные виды топлива, появилась и стала важным фактором
развития мировой экономики ядерная электроэнергетика, была создана
мощная транспортная сеть для транспортирования энергии, ученые
вплотную подошли к промышленному освоению нетрадиционных
источников энергии.
В течение ХХ в. увеличилось число стран - поставщиков энергии.
Нормальное функционирование энергетики требует обеспечения
стабильности мировой системы, в связи, с чем резко возросло
значение политических факторов.
Под воздействием энергетики произошли серьезные изменения
природной среды. Поэтому все чаще ее развитие лимитируется
природоохранными законодательствами. Будучи изначально очень
капиталоёмкой отраслью, энергетика, для своего благополучного
развития нуждается во все больших инвестициях в новое строительство
и в модернизацию существующих объектов.

21.

Транспорт
Темпы развития и качественные перемены на транспорте в XX веке
сравнимы по своим масштабам с тем, что было достигнуто в целом за
всю его предыдущую историю. В результате не только колоссально
возросло значение транспорта, но и более зримо проявилась его роль как
важнейшего звена инфраструктуры. Развитие транспорта и других средств
коммуникаций определяет не только «освоение» и структуризацию
пространства, то есть в принципе экстенсивный процесс экономического
роста, но и качественное совершенствование экономики, то есть процессы
интенсивного роста.
В этом смысле сфера коммуникаций,
включающая перемещение теперь уже
не только материальных объектов, но
и виртуальных ценностей
(информации), превратилась в
ключевую. Соответственно ее
функционирование становится
важнейшим фактором развития и
экономики, и общества в целом.

22.

Космонавтика
Идея космических путешествий возникла после
появления гелиоцентрической системы мира,
когда стало ясно, что планеты — это объекты,
подобные Земле, и таким образом, человек в
принципе мог бы посетить их.
23 марта 1881 года Н. И. Кибальчич
(изобретатель и народоволец), находясь в
заключении, выдвинул идею ракетного
летательного аппарата с качающейся
камерой сгорания для управления
вектором тяги. За несколько дней до
казни он разработал оригинальный
проект летательного аппарата,
способного совершать космические
перелёты. Его просьба о передаче
рукописи в Академию наук следственной
комиссией удовлетворена не была,
проект был впервые опубликован лишь в
1918 году.
Н. И. Кибальчич

23.

Российский учёный Константин Циолковский был одним
из первых, кто выдвинул идею об использовании ракет
для космических полётов. Ракету для межпланетных
сообщений он спроектировал в 1903 году. Формула
Циолковского, определяющая скорость, которую
развивает летательный аппарат под воздействием тяги
ракетного двигателя, и сегодня составляет важную
часть математического аппарата, используемого при
проектировании ракет, в частности, при определении
их основных массовых характеристик.
К.Э.Циолковский
Немецкий ученый Герман Оберт в 1920-е годы
также изложил принципы межпланетного полёта.
Американский ученый Роберт Годдард в 1923 году
начал разрабатывать жидкостный ракетный
двигатель и работающий прототип был создан к
концу 1925 года. 16 марта 1926 года он
осуществил запуск первой жидкостной ракеты, в
качестве топлива для которой использовались
бензин и жидкий кислород.
Г. Оберт
Р.Годдард

24.

Начало практическому освоению
космоса было положено 4 октября
1957 года запуском первого
искусственного спутника Земли (ИСЗ)
в Советском Союзе.
Началом пилотируемой
космонавтики стал полёт советского
космонавта Юрия Гагарина 12
апреля 1961 года.
Выдающееся свершение в области
космонавтики — высадка человека на
Луну состоялось 21 июля 1969 года:
американский астронавт Нил
Армстронг сделал первый шаг по
поверхности естественного спутника
Земли со словами: — «Это
маленький шаг для одного человека,
но огромный скачок для всего
человечества».
Ю.А.Гагарин
Н. Армстронг

25.

Биохимия и генетика
Биохимия (биологическая, или физиологическая
хи́мия) — наука о химическом составе живых
клеток и организмов и о лежащих в основе их
жизнедеятельности химических процессах. Термин
«биохимия» эпизодически употреблялся с середины
XIX века, в классическом смысле он был
предложен и введён в научную среду в 1903 году
немецким химиком Карлом Нейбергом.
Генетика (от греч. γενητως — порождающий,
происходящий от кого-то]) — наука о
закономерностях наследственности и изменчивости.
В зависимости от объекта исследования
классифицируют генетику растений, животных,
микроорганизмов, человека и другие; в
зависимости от используемых методов других
дисциплин — молекулярную генетику,
экологическую генетику и другие. Идеи и методы
генетики играют важную роль в медицине,
сельском хозяйстве, микробиологической
промышленности, а также в генетической
инженерии.

26.

В 1953 г. учёными Кембриджского
университета Д. Уотсоном и Ф. Криком
была открыта молекула ДНК, несущая в
себе программу развития организма.
В 1972 г. в Калифорнийском университете
исследовались возможности изменения
структуры ДНК, что дало возможность к
созданию искусственных организмов.
Д. Уотсон
Ф. Крик

27.

Медицина
Медицина в 20 веке испытала на себе
противоречивые влияния
монополистического капитализма и
социальных революций, приведших к
созданию мировой системы социализма
и крушению колониализма.
Большие успехи были достигнуты
в изучении инфекционных
болезней. В результате
исследований, главным образом
военных врачей, были открыты
возбудители амебной дизентерии,
малярии, желтой лихорадки,
лейшманиозов и др. Были
предприняты меры по борьбе с
этими заболеваниями.

28.

На пороге XXI в. были открыты возможности клонирования. Вопросы
этичности столь глубокого вмешательства в природные процессы,
потенциальной опасности генетических экспериментов, последствия
которых не всегда предсказуемы, обсуждались неоднократно, но это
не привело к их прекращению.

29.

Электроника
Огромное влияние на развитие мировой
цивилизации оказали достижения в области
электроники. Наибольшее прикладное
значение имело изобретение ЭВМ –
электронно-вычислительных машин, то есть
компьютеров.
Первые ЭВМ появились после Второй
мировой войны. В них использовались
такие же диоды и триоды, как в
ламповых радиоприемниках. Одна из
таких машин – ЭНИАК, построенная в
США в 1946 г., весила 30т и занимала
площадь 150 кв. м. В ней было
использовано 18 тыс. электронных
ламп. Но, несмотря на огромные
размеры, она могла проводить лишь
простые вычисления, доступные ныне
каждому владельцу карманного
калькулятора.

30.

Второе поколение ЭВМ было создано
после изобретения транзисторов
(полупроводников), которые в конце
1940-х гг. заменили электронные
лампы. Транзисторы нашли широкое
применение в бытовой электронике
(радиоприемники, телевизоры,
магнитофоны).
Развитие третьего поколения ЭВМ
началось в 1960-е гг. с возникновением,
так называемых интегральных схем,
плат, на которых размещалось несколько
десятков компонентов, обрабатывавших
информацию. С совершенствованием
технологии в 1970-е гг. на одной плате
можно было поместить уже десятки тысяч
компонентов. ЭВМ на интегральных
схемах включали в себя миллионы
полупроводников, их быстродействие
достигло 100 млн. операций в секунду.

31.

В основе ЭВМ четвертого поколения
лежал микропроцессор на кремниевом
кристалле – чип, размером менее 1 кв.
см, заменяющий тысячи
полупроводников. Он был изобретен в
1971 г. Один такой кристалл мог
хранить до 5 млн. бит информации, что
позволило перейти к созданию
компьютеров для индивидуальных
пользователей.
Современные ЭВМ способны
воспринимать и воспроизводить не
только числовую информацию, но
и снимки, графики, речь, вести
диалог с человеком на базе
установленного программного
обеспечения. Они могут
моделировать природные и
общественно-политические
явления.

32.

Компьютеры получили повсеместное
использование в промышленных,
коммерческих и научных центрах,
государственных учреждениях. Появление
компьютерных банков данных обеспечило
новые возможности связи – создания
локальных, а затем и глобальных
компьютерных сетей.
Самой известной из них является
Интернет. Сети позволяют
моментально получать и
передавать любую информацию,
вести двусторонние и
многосторонние диалоги с
другими пользователями
компьютеров в режиме реального
времени.

33.

Робототехника
В 1960 гг. развитие компьютерных
технологий позволило начать
создание промышленных роботов,
число которых к 1990 гг. в мире
достигло 300 тыс. Распространение
робототехнике раскрыло огромные
возможности совершенствования
производственного процесса.
Слово «робототехника» (в его
английском варианте
«robotics») было впервые
использовано в печати Айзеком
Азимовым в научнофантастическом рассказе
«Лжец», опубликованном в
1941 г.

34.

После окончания Второй мировой войны
стали проводится активные исследования
связанные с атомной энергией, а поскольку
пришлось иметь дело с радиоактивными
материалами, стали создавать роботов,
которые могли в точности копировать
движения рук человека, который сам
находился в безопасном месте.
В 1968 году был создан первый
промышленный робот в Японии,
его разработала японская
компания Kawasaki Heavy
Industries, она купила
лицензию у американской
компании.
Это стало началом бурного
строительства робототехники в
Японии, которая сегодня
является лидером в этой
области.

35.

Связь между наукой и техникой
Традиционно философы науки определили цель науки как
получение достоверного знания о мире.
Начиная с рычажно-шкивных систем Архимеда и заканчивая
клонированной овечкой Долли, развитие (экспериментальной)
науки тесно переплеталось с развитием технологий.
В экспериментах существенно используются (часто специально
разработанные) технологические устройства и, наоборот,
экспериментальные исследования часто способствуют
технологическим инновациям.

36.

В 1772 году Иоганн Бекман ввёл в
научное употребление термин
«технология». Немецкий учёный,
придумавший термин «технология»,
использовал его для обозначения «науки о
ремесле».
И.Бекман
«Обзор изобрет ений, их развит ия и успехов в искусст вах и
ремёслах может называт ься ист орией т ехнических искусст в;
технология, кот орая объясняет в целом, мет одически и
определенно все виды т руда с их последст виями и
причинами, являет собой гораздо большее».

37.

В 1822 году Академик В. М. Севергин выделил
10 разделов технологии:
металлы
минералы
дерево
горючие материалы
питательные вещества
химические произведения
обрабатывание животных
ткани
бумага
орудия

38.

Самыми давними технологиями можно считать:
- Обработку камня, дерева, шкурок и других материалов
каменными ножами и рубилами (около 800000г.до н.э.)
- Использование огня для обработки пищевых
продуктов, обогрева жилья (около 500000г.до н.э.)
- Изготовление сплошных колос из дерева и телег,
посуды из глины с использованием гончарного круга,
металлургия меди (около 4000г.до н.э.)
- Производство муки из зерна с помощью ручных
мельниц, металлургия железа (около 1000г.до н.э.)
- Производство бумаги (105-300 гг.)

39.

Конец XVIII — начало XIX века.
Промышленная революция —
создание паровой машины и
универсальных прядильных станков,
что ознаменовало закат
ремесленного производства и
переход к промышленной экономике
(машинному производству).
Конец XIX века. Создание
двигателя внутреннего сгорания,
что позволило создать новый
класс компактных машин, в том
числе автомобилей, судов и т. д.
Широкое внедрение
электричества, в том числе
способов его генерации и
использования в электрических
машинах.

40.

Начало XX века.
Развитие радиотехники и
радиоэлектроники.
Создание конвейерного производства.

41.

Середина XX века.
Внедрение широкой автоматизации
производства, создание вычислительной
техники. Выход в космос.

42.

Конец XX — начало XXI века.
Исследования в области био - и нанотехнологий,
которые могут привести к очередной революции во
многих областях деятельности человека.

43.

Знание технологий помогает определить с помощью
каких операций и какими инструментами можно
создать те или иные материальные и
нематериальные блага.
В ходе этого процесса получается продукт труда.
Чтобы произвести любой продукт труда,
потребительского блага, необходимо соединить
предмет труда (материал), средства труда
(инструменты, приспособления, механизмы)
и труд человека.

44.

Предмет труда – вещество
природы, на которое человек
воздействует в процессе труда,
или перерабатываемая
человеком в процессе
интеллектуального труда
информация.

45.

Средства труда — то, чем
человек воздействует на предмет
труда. Решающая роль
принадлежит орудиям труда,
механические, физические и
химические свойства которых
человек использует в
соответствии со своей целью.

46.

Труд – это целесообразная
деятельность человека, в
процессе которой он при помощи
орудий труда воздействует на
природу и использует её в целях
создания предметов,
необходимых для удовлетворения
своих потребностей.

47.

Продукт труда – это результат
целенаправленной человеческой
деятельности. Продуктом труда
может быть, как вещество природы,
приспособленное трудом человека к
своим потребностям, так и просто
сама деятельность.

48.

Классификация технологий
Машиностроительные технологии
Информационные технологии

49.

Телекоммуникационные технологии
Инновационные технологии

50.

Микроэлектроника
Микробиологическая промышленность

51.

Робототехника
Атомная энергетика

52.

Самолётостроение
Космическая техника

53.

Развитие науки похоже на благо для мира, поскольку
люди узнают много о мире, в котором они живут, в том
числе о том, чем они занимаются. Кроме того, развитие
технологий наряду с прогрессом в науке помогает
совершить революцию в различных областях, таких как
медицина, сельское хозяйство, образование, информация
и технологии и многое другое.

54.

В современном мире роль науки и
техники незаменима. Мы нуждаемся
в науке и технологиях во всех
сферах нашей жизни, например,
для лечения таких заболеваний, как
рак, или даже для того, чтобы
заказать такси, поезд или билет на
самолет.
На самом деле, без технологий
(интегрированных с наукой) мы не
можем представить нашу жизнь как
таковую.
Одним из наиболее важных
аспектов науки и техники является
то, что она имеет решение сложных
трудных проблем, проблем,
которые могут стать основными
узкими местами для общего роста
страны.

55.

Развитие науки и техники — это
необходимый процесс развития
человеческого общества.