Сциентификация техники
advertisement
Гернот Бёме, Вольфганг ван ден Дале, Вольфганг Крон a Сциентификация техники (Философия техники в ФРГ М., 1989. С 104-131) Единство науки и техники в эпоху Возрождения Возникновение связи между наукой и техникой В средние века строительство соборов поручалось архитектурным цехам. В организации и технике строительства архитекторы и ремесленники полагались на традиционное знание. При строительстве Миланского собора, начатом в 1386 г., неожиданно возникли проблемы математики и статики. Тогдашний экономический и политический статус Милана требовал возведения величайшего для того времени здания, причем город желал, чтобы проект не следовал североевропейским образцам. Согласно римской традиции и ломбардской эстетике, стиль северной готики считался слишком арочным и в нем, как полагали, смешивались системы опор и легких контрфорсов. Далее, этот стиль определялся прочно установленными принципами строительства, в соответствии с которыми высота церкви должна была быть равна ширине. Миланский цех, однако, решил положить в основу поперечного сечения равносторонний треугольник. Мастера надеялись, что менее арочный фасад позволил бы избежать смешанной системы опор, даже если бы по размеру собор превзошел готические конструкции. Северная готическая архитектура воплощала самое передовое знание и опыт того времени. Судя по документам Миланского цеха, его члены не осознавали, что их решение отклонится от этого опыта и приведет к серьезным проблемам. Недостаточным окажется умение архитекторов арифметически определять высоту равностороннего треугольника и невозможно было приступить к строительству в соответствии с готическими правилами единой меры измерения. Исходя из модели ad triangulum, архитекторы не могли бы вычислять заранее длину, по которой рабочие должны изготовлять подсекции для 104 главных опор. Городской совет призвал математика, который жил поблизости. К счастью, после некоторых вычислений он смог предложить удовлетворительное решение1. За математической проблемой последовала проблема статики. Было очень рискованно реализовать проект такого масштаба, пренебрегая готической техникой контрфорсов. Городской совет, вновь засомневавшись, пригласил научных экспертов, на этот раз иностранцев с севера. Экспертное мнение одного из них, французского инженера Жана Миньо, было резко критическим: в соответствии с геометрическими основами готической статики, заметил он, сооружение в целом не будет прочным. Теория требовала гораздо более сильных опор, тогда как, чтобы сделать проект осуществимым в соответствии с геометрическим методом, было бы необходимо поднять главный неф храма. Миланские строители и архитекторы, говорил он, недостаточно подготовлены для решения проблем, возникших из-за масштаба увеличения конструкции по модели ломбардских провинциальных церквей. Мнение Миньо относительно статических идей миланских мастеров сохранилось в документах: «Сделанные предложения были, пожалуй, более волевыми, чем обоснованными; что еще хуже, в них отрицалось, что наука геометрии имеет отношения к этому делу, так как наука — это, мол, одно, а искусство нечто другое. Мастер Жан (Миньо) сказал, что искусство без науки — ничто (ars sine scientia nihil est)»2. Напротив, местные мастера-строители обращались к ломбардским традициям архитектуры. Они утверждали, что не видят непреодолимых трудностей в перенесении ломбардской техники строительства на более монументальные проекты. Практически ориентированный ответ Миньо заканчивался утверждением «scientia sine arte nihil est» («наука без искусства ничто»). Местные цехи своим аргументом одержали победу над иностранными a Бёме Гернот (р. 1941) — доктор философии, профессор Высшей технической школы в Дармштадте. Труды по философии и истории науки. Ван ден Дале Вольфганг (р. 1939) — преподаватель Билефельдского университета. Труды по теории и истории науки. Крон Вольфганг (р. 1941) — доктор философии, профессор, труды по истории, философии и теории науки и техники. экспертами, хотя их понятия не были достаточно обоснованными ни теоретически, ни практически. Единственным аргументом, который говорит в пользу понятия «scientia sine arte nihil est» является то, что кафедральный собор Милана еще стоит, хотя он был построен в противоречии с теорией готики3. 105 Этот диспут между опытными практиками и теоретика ми-вычислителями предполагает, что в принципе существуют два различных подхода к решению одной и той же проблемы. Впервые техника и наука, как можно видеть, состязались относительно лучших средств для получения определенного результата 4. От греков вплоть до раннего Ренессанса напряженность между теорией и практикой первоначально имела моральную природу; речь шла о ценности — теоретической (анализирующей) или практической (полезной) жизни. В миланском споре не ставился вопрос ни о стиле жизни, ни о мировоззрении, а скорее о практической применимости теоретического знания и недостатках традиционного знания для решения новых проблем. Представитель теоретиков был не философом, а инженером. А именно инженеры, художники и математики-практики и должны были играть решающую роль в развитии и социальном одобрении этого нового типа практически ориентированной теории. Начальные формы технических и естественных наук Эти новые теории — или по крайней мере новые притязания на теорию — не могут быть безоговорочно отнесены ни к искусствам, ни к наукам. Это только частично объясняется тем фактом, что в эпоху Ренессанса наука и искусство (scientia и ars) означали нечто иное, чем в новое время: точно так же трудно отнести эти теории к соответствующим техническим и фундаментальным дисциплинам. Причина этой неопределенности заключена скорее в том, что данные теории нарушают традиционные границы между естественным и искусственным, между пониманием явлений (теоретическим рассмотрением) и конструированием артефактов (пойетической практикой). Леонардо да Винчи (1452—1519) был одним из первых ученых, который сочетал техническое конструирование желаемой реальности с познанием реальности. Таким образом, Леонардо привнес новые идеи в гидрофизику, одновременно решая проблемы, которые возникли с новыми проектами регулирования водных потоков (таких, как строительство каналов, регулирование рек, ирригация) , и наблюдая метеорологические или гидрологические процессы в природе (например, образование облаков или водяных вихрей). Открытия Леонардо были в такой же 106 степени законами природы (ragioni), как и правилами (regole) оперирования . В середине XVI века математиком и инженером Никколо Тарталья (1499? —1577) была разработана теория баллистики, которая сочетала естественную силу (гравитацию) с искусственной (импульс снаряда) и привела к единому геометрическому выражению их обеих. Тарталья опубликовал свою теорию в книге, которая носила программное название «Новая наука» («Nova Scientia»). Она была адресована «любым спекулятивно мыслящим в математике, артиллеристам». Трудно определить, кем является спекулятивно мыслящий артиллерист: естествоиспытателем или техником? Соединение натурфилософии и техники и трансформация их обеих в новый тип науки происходили в XV и XVI веках во многих областях важнейших тогда наук. Парацельс (1494— 1541), Амбруаз Паре (1510—1590) и Анд рей Везалий (1514—1565) революционизировали науки о человеке, основанные как на натурфилософии, так и на средневековой медицине, заложив основы фармакологии и хирургии. Вильям Гильберт (1544—1603) набросал теорию магнетизма, стремясь охватить и земной магнетизм, и искусственно индуцированный ферромагнетизм. Петр Апиан (1501 — 1552), Герхард Меркатор (1512—1594) и другие работали над теориями и процессами, с помощью которых можно было бы скоординировать ориентирование на земле и астрономию. Познание возможной природы и познание природы возможного В науке позднего Возрождения нет числа ученым, работавшим над установлением связей между наукой и техникой. Можно, конечно, поставить законный вопрос, сопровождались ли эти попытки разработкой новой концепции природы, связывающей ее объяснение и управление. Тогдашние ученые и философы если и не сделали этого, то по крайней мере считали, что сделали. Более позднее и, следовательно, более глубокое, чем у ученых эпохи Возрождения, описание этого нового понятия природы и естествознания дал Декарт (1596 —1650) в своем «Рассуждении о методе» 5. Для этой цели необходимо открыть принципы, или первые причины всего того, что есть и может быть в этом мире. Переделка при роды в нечто, воспринимаемое как возможное, но еще не существующее,— это и есть техника. Если, следователь но, понятие природы не ограничивается тем, что объективно дано, но охватывает и то, что объективно возможно, понятие природы будет включать процедуры и продукты техники. Цель познания природы — не только открыть факты, но также сконструировать «артефакты» в соответствии с правилами, которые очерчивают реальность возможных состояний природы. В контексте средневекового ремесла правила были просто инструкциями для делания чего-то. Для Декарта они стали одновременно и законами, которые были вложены в природу, как и законами, которые устанавливают свою систему возможных операций6. Некоторые заметки Леонардо указывают на то, что это понятие природы уже лежало в основе исследований, которые он проводил почти на столетие раньше. О полезности этих результатов Леонардо пишет: «Эти правила позволяют вам отличать истину от лжи и таким образом поставить перед вами самими только вещи возможные...»7 «Если бы вы спросили меня, что же эти правила влекут за собой и чем полезны они, я ответил бы вам, что они предостерегают изобретателей и исследователей от обещания себе и другим вещей, которые невозможны...»8 Наконец, соображение Леонардо относительно понятия природы как реальности, которая может быть сконструирована, имея в виду некоторый особый результат: «О ты, исследующий вещи, не хвались тем, что ты познал вещи, которые производит природа сама, радуйся, лишь если тебе удастся познать цель тех вещей, которые сформированы твоим сознанием»9. В этой концепции феноменализм аристотелевского естествознания заменяется конструктивной точкой зрения: познание природы стало идентичным экспериментальному и дедуктивному конструированию. Кассирер сформулировал новую мысль, лежащую в основе этой программы, как переход от субстанциального к релятивному мышлению, процесс, который получил свой импульс от художников и инженеров Возрождения. Параллелизм художественного осмысления природы и ее геометрического описания дает первенство формальным закономерностям в природе, а не ее онтологическим качествам . 108 Пиаже характеризует этот переход от субстанциального к релятивному мышлению как децентрированный процесс, в котором выявляется, что структура, через которую мы воспринимаем природу, конструируется в соответствии с когнитивными операциями . Кант установил, что эта революция нашего «Denkungsart» (образа мышления) была осуществлена «осознанием» того, «что разум усматривает в природе только то, что создает он сам по своему наброску». Эта связь сознания и действия дает более глубокое представление о независимости по знающего субъекта и познаваемых объектов, чем только идеи традиционной натурфилософии или идеи передового ремесленного мастерства. Историческая эволюция взаимоотношения техники и науки Исторически это единство составлялось только шаг за шагом и лишь в отдельных науках и областях техники. С одной стороны, это было обусловлено тем, что социальное признание новых наук зависело от внешних условий, которые формировались лишь постепенно с разви тием капиталистического общества. Далее, применение к различным сферам природы того эпистемологического принципа, что познание и действие взаимозависимы, сдерживалось эмпирическими проблемами, которые могли быть решены только последовательно. Процесс интеллектуального осознания и социального восприятия программы новых наук подразделяется нами на три фазы. Первая фаза (около 1660—1750) начинается в эпоху Реставрации в Англии и распространения абсолютизма на континенте. С точки зрения истории науки, удобной для наблюдения, этому соответствует институциональная и когнитивная дифференциация сфер науки и техники. Тем не менее ориентация науки на технику остается важной в двух аспектах. Во-первых, это приводит к особому раз витию технологии, т.е. техники научных инструментов и процедур. Во-вторых, технический принцип познания в виде механистической картины мира становится универсальной моделью (образцом) объяснения. Вторая фаза начинается с промышленной революции и 109 охватывает примерно весь XIX век. Распространение капитализма и его внутренняя динамика делают техническое изобретение конституирующим элементом экономического воспроизводства. Динамический характер технологии вызывает спрос на науку, порождающий первые примеры процесса, который может быть назван «сциентификацией» техники. В то же время более широкая сфера деятельности открывается экономическому применению тех технологий, которые были первоначально развиты как инструменты и процедуры науки. На третьей фазе взаимный обмен в спросе и предложении между наукой и техникой становится систематически и стратегически планируемым. Этот процесс начинается во второй половине XIX века и начинает играть все более важную роль в научной политике и планировании исследований в XX веке. Научный прогресс становится целенаправленным, развитие технологий планируется в соответствии с теориями. Раздельное развитие естествознания и техники В свете первого раздела читатель не удивится, что институционализация «новых наук» в XVII веке включила в себя и традицию натурфилософии (космология, теория материи и силы и т.д.), и традиции техники (механика, хронометрия, навигация, горное дело и т.д.). Уставы большинства научных институтов, возникших после основания Британского Королевского общества и Французской академии наук, предполагают научное исследование, которое должно вести к результатам и новым, и полезным. С социологической точки зрения, однако, представляется странным, что институционализированное соединение новизны и полезности не продолжалось долго. Видимо, инновации в промышленности и социальной структуре ни в коем случае не были главнейшей целью абсолютистских правительств, но все же нововведения играли достаточно важную роль в войнах, внешней торговле, производстве предметов роскоши, стандартизации и измерениях (как основы для налогообложения) и на транспорте. Сочетание изучения книг и ремесленной техники в эпоху Ренессанса появилось из преодоления когнитивных и институциональных барьеров и осуществлялось художниками, инженерами и отдельными учеными. Однако 110 результатом была не единая «техническая наука», а, с од ной стороны, новая техника, соединенная с научным методом, и, с другой, новая естественная наука, которая анализировала природу с помощью техники и интерпретировала ее в соответствии с моделью такой техники. Хотя идеи ученых были тесно связаны с техническими проблемами, сами они не руководствовались «техническим интересом в познании» 10. Напротив, несмотря на близость обеих областей, различные цели исследования влекли за собой новое отделение науки от техники. В то время как инженер проектировал технику и совершенствовал ее функции, технически реализуя практические цели, ученый пытался понять, как она функционирует, и направлял свое внимание на теорию. Хотя ученые достаточно часто начинали свои исследования в связи с технологией, по мере того как эти исследования развивались, они как бы обретали собственную жизнь, независимую от технологического начала. В центре интереса ученых была «истинная натурфилософия». Например, многих ученых в XVII веке интересовало устройство насосов. То явление, что вакуумные насосы поднимают воду только на определенную высоту, и данное Вивиани объяснение, что атмосферное давление мешает поднять ее выше, привели Торричелли к созданию прибора для измерения веса воздуха — барометра. Этот прибор затем был использован Паскалем для проверки существования вакуума, конечным же результатом была общая теория пневматики. Траектории снарядов также были, несомненно, чрезвычайно интересным предметом для ученых, занимавшихся проблемами механики, однако в центре их внимания была теория первотолчка, т.е. вопрос о том, как тело поддерживается в движении без движущего фактора. В этом случае теоретический интерес возникал при разработке проблем механики независимо от разработок в области артиллерии. Научный интерес в понимании естественных и искусственных событий действовал как источник возникновения внутренних проблем, которые делали науку автономной от ориентированной на производство техники. Уже на рубеже XVII столетия интерес к теории стал перевешивать интерес к исследованию, ориентированному на практические нужды даже в Королевском обществе и в Академии наук, чьи уставы ставили условием поощрение торговли 111 и ремесел с помощью новой науки. Этот поворот в Королевском обществе может быть прослежен уже в то время, когда его членом стал Ньютон . Поскольку ученые стали действовать независимо, сосредоточившись на развитии теорий, и поскольку их вклад в прогресс производства, военного дела и навигации становился все меньшим, систематическое совершенствование этих областей перешло к инженеру, а сама инженерия стала также институционализированной. Абсолютистские государства организовали инженерное дело конкретно для удовлетворения нужд транспорта, горного дела, военного дела и военно-морского флота. Это привело к учреждению различных технических корпораций и школ во Франции Ếcole des Ponts et Chaussees (1750 г., Corpsdes Ponts et Chaussees была основана раньше, в 1720 г.), Ếсо1е du Corps des Ingenieurs des Mines (1778 г.), Ёсо1е Royale Militaire (1753 г.), Ёсо1е du Corps Royaldu Genie (1665, для обучения архитекторов), артиллерийских школ и военно-морских коллежей. В Англии подобными институтами были Институты механики, а в Германии — горные академии в Берлине (1775 г.) и во Фрайбурге (1765 г.) и школы агрономии. Эти школы готовили инженеров, и их учебные курсы включали в себя основы математики и естественных наук. Они не всегда были центрами новых наук, однако именно внутри этой структуры происходит тот поворот, который сыграл важную роль в новом сближении с научными учреждениями в XIX веке. Ориентация науки на технику Хотя с XVII до XIX века новые науки развивались, и когнитивно и институционально, в стороне от техники, они тем не менее оставались технически ориентированными. Одной из причин оказалось то, что для современной науки наблюдение природы опосредовано приборами, которые совершенствовались в соответствии с научными стандартами. Данные стандарты устанавливались без ссылки на полезность этих приборов, за исключением их научных целей. Другое основание постоянной технической ориентации науки в том, что теория в начальной ее стадии развивалась в рамках механистической картины мира. Теории естествознания оказывались инструментальными теориями частично потому, что они проистекали непосред112 ственно из анализа техники, частично потому, что они интерпретировали природу по образцу «больших часов». Таким образом, внутренняя динамика научного прогресса включала в себя техническую динамику11. Техническое развитие самой науки Познание природы нового времени основано на исследовании законов и на применении технических устройств. Опытным знанием является то, что добыто в соответствии с определенными правилами и с данными, воспроизводимы ми любым естествоиспытателем, соблюдающим эти правила, но не индивидуальное восприятие событий. Данные науки — это не то, что дано непосредственно чувствами, но их объективированное выражение, то есть эффект, полученный с помощью прибора и в приборе. И воспроизведение и объективация событий были уже установлены ремесленниками и инженерами; в связи с наукой, однако, они в большей степени подвергаются спецификации и стандартизации. Это и есть то, что определяет развитие научных инструментов и процедур12. Научные приборы и другие инструменты были либо разработаны для научных целей как таковых, либо же там, где они уже существовали в связи с технико-практическими нуждами, они совершенствовались далее для научных целей и в соответствии с научными требованиями. Последним был случай, например, с часами и насосом. Развитие часов в их внутринаучном употреблении отделяется от их функций при описании небесных движений и определяется идеей абсолютной изохронности периодических процессов. Это было обеспечено созданием маятника b. Развитие насоса происходило подобным же образом. Естественно, насосы были уже разработаны для технических и практических целей. Но их усовершенствование в виде вакуумного насоса было связано с чисто научным интересом к явлениям, обнаруживаемым барометром, и руководствовались при этом идеей совершенного вакуума. Философски не может существовать пространство без какой-либо материи; экспериментально оно оказалось с некоторым приближением достижимым. 113 Конкретное описание научных требований, которое приводит к разработке аппаратов и новых процедур, облегчается подразделением их в соответствии с различением, заимствованным из химии, на аналитические и синтетические аппараты и процедуры. Термин «аналитический» относится к таким избирательным приборам, как часы, термометр, калориметр, барометр, вольтметр и амперметр, и таким процедурам, как анализ Либихом элементов или обнаружение виноградного сахара раствором Фелинга. Термин «синтетический» относится к таким аппаратам, как вакуумный насос, Вольтов столб или электромагнит, и к таким процессам, как процесс синтетического производства ализарина. Вообще любое экспериментальное устройство, служащее выявлению эффекта или субстанции, может считаться синтетическим аппаратом или процессом. Научные требования, определяющие разработку аналитических инструментов,— это увеличение точности, выявление точного отношения данных к переменным, универсальная сравнимость весов и мер и обобщение измерений по целому рангу параметрической шкалы. Возрастание точности научных измерительных приборов далеко превосходило существовавшую практически точность производственной техники или ту, которую инженеры могли вы числить математически. Прежде всего важно, что новые требования точности отделялись от стандартов, которые давались первоначальной парадигмой природы. Научные стандарты точности были определены в соответствии с теоретическими идеалами. Подобным же образом даже в античности технические стандарты, определяющие вертикальное и горизонтальное, переступались с помощью евклидовой геометрии. Таким же образом стандарты небесных движений для конструирования часов (ежедневный зенит солнца, лунный месяц, солнечный год) были заменены идеалом абсолютной изохронии. Термометрика первоначально определяла свои шкалы, используя самый теплый и самый холодный дни года (Фаренгейт) или состояния водяной жидкости (Цельсий). Эти шкалы были в свою очередь заменены абсолютной шкалой Кельвина, давшей возможность установить адекватность таких ранее использовавшихся функций, как температурный стандарт. Требование, чтобы приборы давали однозначное прочтение, также не относилось к техническим целям вне 114 рамок науки. Фермер, металлург и пивовар нуждались в индикаторах изменений, происходящих в процессах, с которыми они работали. Однако, как правило, они руководствовались общими впечатлениями, которые с научной точки зрения вызывались многими взаимодействующими переменными. Научные приборы, напротив, ориентированы на то, чтобы реагировать на одну или только две переменные. Так, после изобретения термометра Галилеем, Дреббелем, Флудом и Санторио другие ученые пытались сделать термометр максимально независимым от давления воздуха и материальных качеств вещества. До возникновения массового производства и широкого мирового рынка универсальность данных измерений не имела большого практического значения. Конечно, попытки унифицировать веса и меры делались в различных странах в течен ие X V III века, но до X IX век а не было установлено общих соглашений о весах и мерах. Для науки, напротив, универсальная сравнимость данных была с самого начала общим требованием. И никакая Точность маятниковых часов была бесполезной для решения наиболее неотложной проблемы хронометрии в тот период: хронометрии на море. b универсальная сравнимость не может быть получена просто международными соглашениями о единице измерения, так как ее реализация также означает преодоление различных технических проблем c. Точно таким же образом генерализация не является стандартом непосредственного технического интереса. Генерализация означает установление процедур измерения, покрывающих целый диапазон параметрической шкалы. У гончара есть один метод определения температуры, а у пивовара — другой. Корреляция их шкал является делом, безразличным для них обоих. Ученый, однако, ищет теоретическое понятие теплоты, для которого различные процедуры измерения — лишь частичные интерпретации. Когда в XIX веке производство открыло мировой рынок, создавая повсюду сильную потребность в чистоте материалов, точности частей машин и универсальности мер и весов, аналитические аппараты и процедуры для проверки 115 материалов и контроля процессов уже имелись в результате их разработки внутри науки и могли быть модифицированы для промышленного использования. Разработка синтетических аппаратов и процедур направлялась различными стандартами. Эмпирические исследования в рамках современной естественной науки, таким образом, предполагали изолирование явлений, их воспроизводимость и применимость, невзирая на региональные или сезонные факторы. Таким образом, хотя электричество было обнаружено при трении янтаря о кошачий мех или при вспышке молнии, для прогресса науки важно изолировать электрические явления от родственных им явлений, подобных магнетизму, и сделать электричество свободно доступным, что было достигнуто с помощью электрической машины Хоксби и, позже, лейденской банки и электрической батареи Вольта. Аналогичные примеры могут быть найдены в химии. Условия для анализа структур и свойств вещества должны быть такими, чтобы изолировать его и произвести в достаточном количестве и чистоте. Синтетические аппараты и процедуры служат для того, чтобы изолировать и представлять вещества и эффекты, и там, где они про являются недостаточно сильно или с недостаточным напряжением для исследования, хранить, накоплять и усиливать их. Когда нужда в этих веществах и эффектах возникает в экономике или в военной промышленности, технические средства, развитые в науке, сами становятся частью промышленной техники. Техническая ориентация в теоретической механике и в механистической картине мира Наука и техника не только расходились в разработке приборов и процедур; они также разделялись в своих теоретических понятиях. Даже если механические теории выдвигались при предположении, что они имеют отношение, по крайней мере в «принципе», к техническим результатам, в процессе их формирования необходимо было разработать понятия, которые не имели отношения к техническим целям, внешним по отношению к науке. Наиболее бросающийся в глаза пример — идеализация тел 116 в понятии «точечная масса» в механике после Ньютона. Формирование научных теорий приобретает направление, отличное от идеала производства полезного знания. До тех пор, пока было или слишком сложно математически или не имело смысла «дедуцировать» технические устройства из механических теорий, в технический прогресс мог быть сделан лишь незначительный вклад. В эпоху Возрождения техническое и теоретическое знания взаимосвязывались лишь на c Относительно термометров прежде всего предполагалось, что все ученые должны приобретать свои термометры у одного и того же изготовителя инструментов. Проблема универсальности была позже разрешена довольно просто установлением двух фиксированных точек. Но даже это решение предполагало использование чистой ртути и закономерностей капиллярной трубки. основе аристотелевских категорий. В интерпретации своих открытий практикиэкспериментаторы еще должны были обращаться к «естественному месту» тел и к телеологическим силам их движения. Единство техники и науки практиковалось в экспериментальном исследовании, но его теоретическая интерпретация была недостаточно последовательной. Только в новой физике Галилея возможно представить себе физические (естественные) движения как технические (искусственные) движения, и наоборот. Декартовская механистическая философия реализовала это единство, хотя его теории в физике и биологии были рациональными конструкциями, а не объяснительными структурами, в основе которых лежал экспери мент13. Декартовская модель природы была технической моделью — изменение движения вызывалось исключительно толчком, притяжением и давлением; то есть он объяснял естественное искусственным движением, пред полагающим сохранение постоянного количества движения. Таким образом, силы, которые известны как действующие в механических устройствах, являются, как утверждалось, единственно возможными силами, существующими в природе. Но даже если отвлечься от его собственных трудностей, данный аргумент дает лишь половинчатый ответ. Чтобы объяснить природу исходя из принципов технической механики, необходимо, чтобы механика была объяснена исходя из природы. Если механика, как предполагается, является не только имитационной моделью природы, но также ее реальным представлением, тогда механические силы должны быть выведены из некоторых универсальных принципов движения как таковых. Ньютоновская теория движения и силы весьма успешно сформулировала этот общий базис науки и техники14. Тем не менее сравнение этой научной механики с технической механикой так называемых пяти простых машин — колесо с осью, рычаг, блок, клин и 117 винт — показывает, что, хотя ньютоновская механика объясняет функционирование этих машин, сами эти машины — недавние фигуры в ней. Математический вывод из ньютоновских принципов влечет за собой нетривиальные процессы интеграции. По этой причине инженеры продолжали работу с «уже интегрированными» простыми машинами. Эта связь основывается также на более поздних областях исследования, возникших в рамках механистического подхода, как, например, было в случае с электротехникой и максвелловской электромагнитной теорией света. Техническое исследование и использование конденсаторов, сопротивлений, электронных ламп и т.п. было в целом независимым от их теоретических основ. Однако, хотя механистические теории не ведут к полезным применениям, их формирование было ориентировано на объяснение технических проблем, подобных кручению, эластичности и сопротивлению жидкости. Кроме того, многие из ранних теорий современной науки возникали как тео рии специальных инструментов. Это справедливо для пневматики в связи с теорией насоса и барометра, для физической оптики в связи с теорией микроскопа и теле скопа и для термодинамики в связи с теорией парового двигателя. Теории, объясняющие инструменты, давали возможность отличать случайные ограничения работы инструментов и их эффективности от систематических. Это отличие является затем во многих случаях условием для экономичного использования техники или для кон струирования технических альтернатив. Предложения науки производству Развитие техники внутри науки в конце XVII и в XVIII веке состояло в совершенствовании приборов и процедур и в их теоретическом объяснении. Эта «сциентификация» техники не была непосредственно связана со сферой производства, не существовало также и значительной потребности в научной технологии на производстве. Однако ввиду бурного хозяйственного развития после промышленной революции в XIX столетии наука и производственная техника опять пришли в тесное соприкосновение. С увеличением экономических возможностей для технических изобретений технические достижения 118 внутри науки обрели первостепенную важность для промышленности. К тому же ученые начали разработку экономичной технологии, и экспериментальные открытия не были больше направлены исключительно на такие цели, как конструирование идеальной закономерности, идентификация элементарных компонент или проверка фундаментальных принципов. В XIX веке предложения науки производству состояли первоначально из синтетических процедур и приборов, сначала разработанных для научных целей. Иллюстрацией может служить изобретение телеграфа. Оно основывалось на научных процедурах и приборах, которые не создавались по образцу ремесленной техники, но вели к эффектам, которые невозможно было произвести исходя из практической технической стратегии. В 1820 г. датский профессор физики Христиан Эрстед открыл магнитный эффект токов. Технический потенциал этого открытия для передачи сигналов был понят немедленно, и роль ученых в разработке электромагнитного телеграфа была значительной. Вклад в решение этой проблемы был сделан Шиллингом, русским статским советником, и физиками Генри (Принстон), Якоби (Петербург), Гауссом и Вебером (Гёттинген). В 1837 г. Кук и Уинстон построили первый телеграф, который был введен в действие на железной дороге между Лондоном и Бирмингемом. Сам Кук не имел научного образования. Он зарабатывал на жизнь продажей самодельных анатомических моделей. Когда он начал свою работу над телеграфом, то столкнулся с электромагнитными проблемами и, чтобы решить их, соединил силы с Уинстоном, который был тогда профессором Королевского колледжа в Лондоне. Электрическая телеграфия была сначала обширной сери ей новых видов техники, являющихся результатом непосредственного использования принципов и научных открытий в области электричества. Другими примерами этого рода были беспроволочный телеграф Маркони, который вышел из результатов работ Максвелла и Герца, и телефон Белла, разработанный не только в развитие оснований электромагнитной индукции, сформулированных Эрстедом, Ленцом и Фарадеем, но также исходя из фундаментальных исследований Гельмгольцем физиологической акустики. Во всех этих случаях наука уже приобрела роль поставщика производству. 119 Ориентация техники на науку До сих пор мы анализировали ориентацию на технику, присущую развитию теоретических наук. Мы будем теперь исследовать тенденции согласования науки и техники, которые питались прогрессом в технике, не связанной с научными целями. Технический прогресс, первостепенный для научной революции, развивался без помощи научных теорий и без сколько-нибудь значительного переноса экспериментальных результатов из академической или университетской науки. Это верно для первых сберегающих труд машин (ткацкий станок), силовых двигателей (усовершенствованный двигатель), транспорта (локомотив) и металлургии (литая сталь). Взаимоотношения между наукой и техникой были видимы только в их частично совпадающих методах исследования. Экспериментальное варьирование, измерение и квантификация и геометрическое описание становятся процедурами, которые способствуют развитию техники. Многие достижения промышленной революции после 1750 г. происходят из такого методологического развития техники. С другой стороны, при абсолютизме государственное регулирование и контроль над производством тормозили нововведения и, соответственно, замедляли темпы технического прогресса в том, что касалось разработки специальных научных приборов. Промышленная революция, вызванная несколькими нововведениями ключевого значения, в свою очередь создала новые стимулы для технического исследования, как и спрос на научное знание и методы в технике. Следующие четыре пункта показывают растущую потребность промышленности в технической помощи, которая вызвала обращение техники к науке: 1. Дополнительное сырье. Во многих отраслях дефицит сырья ограничивал развитие промышленности. Наличие селитры, соды и стали определяло объем связанной с техникой продукции в химической промышленности и машиностроении. Были сделаны усилия, чтобы преодолеть эти ограничения с помощью научного анализа, часто через попытки синтетического производства соответствующего сырья. 2. Возрастающая эффективность. Низкая эффективность может сделать технику экономически бесполезной. Так, первая паровая машина Ньюкомена из-за потреб120 ления огромного количества угля могла быть использована только в области горного дела. То же самое можно сказать и о паровозах, используемых в начале XIX века, которые имели скорость несколько километров в час и, таким образом, не могли быть использованы для иных целей, нежели для перевозок в горном деле. Оптимизация эффективности парового двигателя стала задачей науки. Карно, французский инженер и физик, теоретически установил принцип теплового двигателя и определил максимум эффективности, достижимой в каждом случае. 3. Повышение критических порядков технических величин. Увеличение в размерах, массе, давлении, температуре и т. п. технических процедур вело главным образом к нелинейным изменениям в стабильности условий, в качестве материалов и в способах функционирования, которые невозможно было больше получать на б азе существующей техники. 4. Большая точность технических процедур. Точность включает в себя гарантию чистоты продуктов и материалов (так, наличие чистых дрожжей для соответствующей ферментации было главной проблемой пивоваренной техники), точности и постоянства величины и качества материала частей машин и, наконец, точного контроля промышленных процессов и коррекции искажающих факторов. Эти проблемы не всегда разрешимы через постепенные улучшения существующих процедур. Замена естественных удобрений химическими, разработка специального конденсатора для парового двигателя, замена рабочего колеса турбиной в гидроэнергетике и т. п. часто начинаются с применения иных принципов, чем те, которые лежат в основании установленных процедур. Если социальные условия являются неизменными, ограничения улучшения традиционной техники часто ставят пределы техническому прогрессу как таковому. Технический прогресс выдыхается, сводясь к медленному улучшению уже известных принципов, как было с водяным колесом и ветряной мельницей. Только динамичные социальные условия оказывают стимулирующее воздействие и по рождают спрос на науку. Чтобы вывести технику за пределы этих ограничений, научный анализ хотя бы в конечном счете определяет лучшую стратегию. С одной стороны, теория дает технические принципы, которые не могут быть открыты на 121 основе экстраполяции известных процессов. Теория может играть роль эвристики в изобретении15. С другой стороны, научное исследование может открыть «черный ящик» функциональных взаимосвязей подчинением факторов, вовлеченных в причинный и элементный анализ. В этом случае становятся определимыми и теоретический оптимум технического процесса, и ограничительные условия применяемых материалов и процедур. Таким образом, теория дает технические прогнозы в некоторых случаях даже для нелинейных модификаций, к которым метод проб и ошибок неприменим. Два примера могут проиллюстрировать, как научный анализ служит решению проблем технического прогресса. Первый пример — улучшение производства стали с по мощью базисного процесса Джилкриста — Томаса (1871 — 1879), изобретенного двоюродными братьями Перси Джилкристом и Сиднеем Джилкристом Томасом. В 1856 г. бессемеровский конвертер открыл решительный технический прорыв к более дешевому и быстрому производству стали. Бессемеровский процесс, однако, был не в состоянии удалить фосфор, который содержало большинство английских и европейских руд. За проблему изготовления стали из фосфорных руд энергично взялся Томас. Он работал в качестве младшего клерка полицейского суда в лондонских доках и продолжал свое обучение в Бэрбэк-колледже (своеобразном «открытом университете» для ремесленников и служащих) вечерами, сосредоточившись на химии. Он читал научную и техническую литературу и после четырех лет научного анализа и экспериментирования нашел решение проблемы путем поглощения окисленного фосфора и фосфорной кислоты в основной обкладке, сделанной из магниевого известняка. Вторым является пример «законов конструирования локомотивов» Фердинанда Редтенбахера (1855). Создание локомотива и разработка конструкторских проблем, связанные первоначально с именем Роберта Стефенсона, который заверял, что вес двигателя распределяется в равной степени на все колеса, так что они не должны были бы вертеться, и разработал непосредственный привод между цилиндрическим поршнем и приводящими ко лесами, не были результатом сколько-нибудь заметного содействия со стороны науки. Во введении в свои «законы» Редтенбахер заявил, что практика «с ее здоровы 122 ми инстинктами и восприятиями» достигла почти полно го совершенства. Как и в отношении других видов конструкторской инженерной техники, все, что оставалось делать науке,— это имеющимися теоретическими объяснениями следовать за технической динамикой. Но был пункт, где создание локомотивов было связано с наукой, а именно в проблеме устойчивости локомотивов при высокой скорости. Несбалансированные взаимные веса поршней, ползунов, шатунов, которые первоначально ставились, чтобы сводить на нет лишь прямые продольные силы, на высоких скоростях вели к опасным вибрациям, которые могли привести к аварии и сбросить локо мотив с путей 16. Инженеры пытались смягчить проблему с помощью более равномерного распределения веса на локомотивах (например, перемещением цилиндров назад), но было трудно спроектировать размеры и положение взаимоуравновешивающихся тяжестей. Редтенбахер, который был профессором Политехнической школы в Карлсруэ и одним из основателей научного конструирования, предпринял попытку дать фундаментальное решение этой проблемы с помощью теории нарушающих эффектов для курьерских локомотивов. Он определил раз личные формы нарушающих эффектов — движение резким толчком, качание, капотирование, раскачивание, вздымание — и сил, являющихся их причинами. Он раз работал систему дифференциальных уравнений, определяющих эти движения, и изложил методы их решения, а далее определил и условия и ограничивающие факторы для устранения нарушающих эффектов дисбаланса взаимоуравновешивающихся тяжестей. Нет уверенности в том, стали ли формулы Редтенбахера пригодными для практики. Возможно, лишь теория баланса Ле Шателье (1849), который был более тесно связан с созданием локомо тивов, чем Редтенбахер, действительно нашла применение. Тем не менее именно теория нарушающих эффектов окончательно разрешила проблему динамического уравновешивания, сделав возможным предсказывать с определенной уверенностью результаты вышеупомянутых эффектов. Эта теория даже сегодня является существенным элементом локомотивостроения. «Прикладная наука», теоретические и экспериментальные исследования, имеющие целью решить данные технические проблемы, являются характерной формой взаимодействия науки и технического развития в 123 XIX веке. С одной стороны, они основывались на спросе на технический прогресс, вызванный промышленным развитием этого столетия, и, с другой стороны — на возрастающей производительности и эффективности науки 17. В представлении ученых XIX века растущее значение науки для техники видится часто не как результат спроса техники на научное решение проблем, а, скорее, как ре зультат поставки новой техники, следующей за автономным развитием теоретической науки. Промышленное развитие общества действительно привело к тому, что в XIX веке технический потенциал научных открытий все шире применялся в технике. Мы проиллюстрировали этот пункт телеграфом и другими техническими средствами в области электричества, которые, являясь приме ром технического прогресса, стали возможными благодаря предложениям, исходящим от науки. Это породило то общее мнение, что чистое и фундаментальное исследование является основой технического прогресса. С помощью этого аргумента ученые стремились защитить свою незадолго до того приобретенную профессиональную автономию от спроса на науку, ориентированного на технические применения. Пастер сказал, что не существовало никакой категории науки, которая могла бы называться «прикладной наукой». «Существует наука, и существуют приложения науки, соединенные вместе, как фрукты на дереве, на котором они растут» 18. Однако сам Пастер потратит много лет своей жизни на поиск научных решений специальных практических проблем, и его глав ной заботой всегда было выявление причин тех или иных проблем и научное объяснение выявленных факторов. Если не считать упомянутой выше идеологической причины, трудно понять, почему этот тип ориентированного вовне исследования, направленного на медико-техническое решение неотложных проблем, не мог бы носить названия прикладной науки. Пастеровское медикоориентированное микробиологическое исследование, как и агрономическая химия Либиха, является связанным с «моделью спроса» научно ориентированной техники, которая была проиллюстрирована примером томасовского конвертера и теорией локомотивов. 124 Теоретическая техника Взаимосвязь научного прогресса и технических инноваций в XIX веке была еще несистематической. Это относится к переводу предложений науки в новую технику и к спросу на научные решения существующих технических проблем. Взаимоотношения науки и техники определялись такими случайными факторами, как личные контакты ученых и практиков, технические и экономические интересы, стимулировавшие отдельных ученых, и степень доступа ИТР к научному обучению. Техническое развитие в конце XIX века и в растущей степени в XX веке, вызванное капитализмом и войной, ведет к расширению исследований и разработок в промышленности, к созданию независимых институтов по прикладным исследованиям и к сдвигу технического образования от обучения на рабочем месте к академическому. Соединение научного и технического прогресса является во многих аспектах плодом «модели поставок» XIX века. Новая техника возникает в качестве побочного продукта фундаментального исследования. Структура, которая характеризует новый уровень взаимодействия науки и техники в XX веке, является, однако, ответвлением науки в специальные технические теории или с точки зрения техники достижением технических целей с помощью построения теорий. Знание о природе и техника больше не являются лишь методологически эквивалентными и связанными лишь эпистемологической структурой операционального знания. Они теперь имеют тенденцию к унификации на уровне теории. В XX веке разработка полезной техники через построение научной теории становится возможной и может быть стратегически планируемой. Ее основой являются удачно сформулированные теории для ряда объективных областей. В противоположность условиям, при которых начинала наука в XIX веке, теперь она располагает не только успешными теориями механики, но также надежными электродинамическими и химическими теориями: для таких явлений, как движущиеся тела, теплота, свет, электричество, наука достигла решения большинства фундаментальных проблем, и эти решения могут служить основой для специальных теоретических моделей, объясняющих сложные технические явления. Процесс увязывания технических явлений с фундамен125 тальнои теорией посредством специальных модел ей имеет два дополнительных аспекта. Он включает и формулировку теорий для технических структур, и конкретизацию общих научных теорий. Химическая технология и механика сплошных сред будут служить иллюстрацией обоих этих аспектов. Ближе к концу XIX века инженерное проектирование и оптимизация химикотехнологических производственных процессов еще в основном базировались на личном опыте и методе проб и ошибок. Около середины XX века, однако, они стали содержанием теоретической науки — теоретических основ химической технологии. Развитие химической технологии как научной дисциплины охватывает три различные стадии. Первая, которая продол жалась до первой мировой войны, отмечена соединением знаний инженеров и химиков в области химической технологии. (В Германии это осуществлялось через кооперацию традиционно подготовленных инженеров и химиков, а в США и Великобритании — через формирование профессии «инженера-химика».) Новые процессы все больше разрабатывались экспериментально в инженерных исследовательских лабораториях. Но перевод результатов этого исследования в практику был еще делом случая и «ручного знания». Научные методы химии и инженерии еще не сливались в единую дисциплину, и, следовательно, непосредственная научная обработка сложных операций «в реальных» технических процессах не была выполнимой. Вторая стадия «сциентификации» — особенно в США после первой мировой войны — заключается в классификации производственных процессов на базе элементарных операций. Элементы технических операций, такие, как дистилляция, фильтрация, смешивание, дробление, шлифование и т.п., были отделены друг от друга и организованы в соответствии с практическими требованиями. Эти операции рассматривались с помощью научных методов, но данные методы не нацеливались на теоретический анализ на уровне фундаментальных наук, таких, как молекулярная химия, термодинамика или гидродинамика. Приблизительно к 1930 г. химическая технология была создана как научная дисциплина с ее собственными методами, стандартными решениями и концепцией в рамках феноменологической теории. Третья стадия, начавшаяся в 30-е годы и ускорившаяся 126 после второй мировой войны, влечет за собой интеграцию химической технологии в рамках физической и технической теорий. Особенность этой третьей стадии состоит в том, что реальные процессы в химических реакторах постигаются все более успешно с помощью микротеоретических понятий в рамках термодинамики, аэродинамики, кинетики и других теорий. Работа над химико-технологическими проблемами становится для ученых возможным средством продолжения физико-химических исследований19. Они развили специальные понятия и математические модели, которые связывали более сложные технические процессы и операции («микроявления») с идеализированными объектами фундаментальной науки. Так, например, «макрокинетику» развивают для того, чтобы понять химические реакции, на которые влияют физические явления передачи (передача теплоты, энергии и материи). В идеальном случае теоретическая обработка химической технологии делает возможным теоретический рас чет режимов технического аппарата и обрабатывающих операций. Это также позволяет инженерам проектировать продуктивные средства с минимумом неопределенной экстраполяции на основе существующих процессов или экспериментирования методом проб и ошибок. Второй пример «теоретической техники» — механика сплошных сред, с ее различными специальными моделями, такой, как модель трения подшипников и смазки, или той, что содержится в теории крыла. Как и в случае с химической технологией на третьей стадии ее развития, механика сплошных сред не только «в принципе» связана со специфическими техническими устройствами (как была связана, например, ньютоновская теория с ветряной мельницей), но ее специфические теоретические модели также являются инструкциями для инженера при конструировании отдельных устройств; они сделали возможным расчет требуемого технического решения, хотя его осуществимость может оставаться проблематичной. Эти теории делают возможным, варьируя определенные параметры и принимая другие постоянными, выбрать оптимальные решения. Они также предсказывают, что случится, если превышаются пороги определенного порядка величины, и идентифицируют причины ограничений, которым подвержено отдельное техническое средство. В противоположность химической технологии теория 127 механики сплошных сред может быть названа теоретической техникой: она не возникает путем систематизации соответствующей техники. В XIX веке теоретическая и техническая гидравлика развивались параллельно, почти без связи друг с другом. Это было обусловлено тем, что уравнения Навье — Стокса, которые «в принципе» составили классическую гидродинамику, заключающую в себе все процессы механики сплошных сред, были разрешимы только в очень немногих случаях, которые имели отношение к технике. Переход к техническим теориям в области механических эффектов жидкости был результатом не систематизированной техники, а теоретических усилий. Это было понятие граничного слоя Прандтля, которое дало возможность перехода к создаваемым «реальным» техническим процессам. Излагая это коротко, понятие граничного слоя позволяло трактовать сплошную среду в целом как свободную от вязкости, но требовало, чтобы обращалось внимание на эффекты вязкости в граничном слое. Понятие граничного слоя сделало возможным специфицировать общую гидродинамическую теорию в отдельные теории, охватывающие отдельные типы технического действия, такие, как смазка, аэродинамическая поверхность и пропеллер. Техника аэронавтики была с самого начала научной техникой, не только в том методологическом смысле, что первые проектировщики самолетов ставили научные эксперименты (братья Райт имели даже аэродинамическую трубу), но также в том смысле, что теория играла решающую роль в развитии этой техники. Теория аэродинамической поверхности крыла Катта, с помощью которой можно было рассчитать подъемную силу крыла при идеальных условиях, не имела никакого практического отношения к первым полетам. Но теория аэродинамической поверхности Прандтля для реальных самолетных крыльев (которые в отличие от каттовских были «конечной длины») сделала теорию практически применимой. Постепенно на базе этой теории стало возможным рас считывать подъемную силу и сопротивление пропорционально аэродинамической поверхности крыльев, чтобы сконструировать крылья с расчетным распределением подъемной силы и определить ее распределение для данного крыла. Вскоре стало возможным предсказывать функциональное отношение подъемной силы к углу атаки и впоследствии объяснить опасное явление потери ско128 рости в полете. Исследования стабильности граничного слоя сделали возможным задерживать потерю скорости в полете с помощью проекта более соответствующих крыльев и через влияние граничного слоя посредством потоков воздуха, всасывания и искусственной турбулентности. Стало быть, это теория, утверждения которой всег да имеют непосредственную техническую ценность и которые являются также открытыми для дальнейшего развития в соответствии с состоянием техники. Использование бипланов и пропеллеров вело к выработке многопрофильной теории, в которой более высокая скорость воздуха требовала сначала теории стреловидного крыла, а затем — и специальной аэродинамической поверхности, которая принимала бы в расчет проблемы звукового барьера, и, наконец, теории сверхзвукового полета. Эти два примера представляют теоретическую технику, которая базируется на правильных фундаментальных физических теориях и в то же время руководствуется целями, которые не даны в этих фундаментальных теориях20. Другого рода связь с естественной наукой может быть найдена в более формальных теориях техники, как, напри мер, в теории систем или теории информации (кибернетике). Они используют математику и логику для того, чтобы понять формальные структуры искусственных систем обработки информации. Первоначально разработанные как теории технических систем, они были впоследствии применены также к естественным организмам. Вначале теория информации столкнулась с задачей разработки техники для передачи сообщений, изобретая различные системы кодирования и передачи сообщений без избыточности или искажения. Были сформулированы определенные количественные понятия, такие, как информация и избыточность, и были установлены определенные отношения, которые сделали возможным теоретическое решение оптимизационных проблем. Теория информации была впоследствии интегрирована в общую теорию систем обработки информации. Эта теория теперь применима не только к информатике (computer science), но и в кибернетических моделях биохимических, психологических и коммуникационных структур. Технический прогресс достиг стадии, на которой его теоретические способности производят как побочный продукт специальные теории естественных процессов. 129 Случаи механики сплошных сред и химической технологии показывают, как общие научные теории природы, вроде гидродинамики или классической механики, стали связанными с попытками решить технические проблемы с помощью таких теоретических моделей, как граничный слой или макрокинетика. В случае теории информации справедливо также обратное: общая техническая теория применена здесь к естественным явлениям. Например, модель двойной спирали связывает общую теорию информации с генетикой, а модель метаболизма клетки — с «жизнью» клетки. Как развитие науки в специальные теории техники, так и развитие техники в специальные теории природных структур показывает, что после четырехсотлетнего развития науки и техники их единство не является больше лишь философским проектом. Математик Сторнаколо дал такое решение. Ширина кафедрального собора, или основание двустороннего треугольника, — 96 локтей (54 м). Эта мера была установлена уже в начале строительства, в 1386 г. Это дает высоту h = 83,1384 ... Округляя результат до 84, Сторнаколо мог разделить поперечное сечение на прямоугольники площадью 16 X 14 локтей. Такое разделение сделало возможным вычислить все нужные высоты с помощью элементарной арифметики. 2 Аккерман переиздал соответствующие разделы протоколов миланского архитектурного цеха 3 Эта фраза принадлежит Аккерману. Объяснение успеха миланцев должно основываться на том факте, что средневековая статика переделала укрепления конструкции и фактически ра ботала исходя в большей степени из критериев геометрии, чем статики. 1 Конфликт между готической и романской традицией имел место также и в других городах. Краткие документальные свидетельства о диспутах во Флоренции во второй половине XIV столетия приводятся у Прагера и Скалья. 5 «Однако, как только я приобрел некоторые общие понятия относительно физики и заметил, испытывая их в разных трудных частных случаях, как далеко они могут вести и насколько они отличаются от принципов, которыми пользовались до сих пор, я решил, что не могу их скрывать, не греша сильно против закона... Эти основные понятия показали мне, что можно достичь знаний, очень полезных в жизни, и что вместо умозрительной философии, преподаваемой в школах, можно создать практическую, с помощью которой, зная силу и действие огня, воды, воздуха, звезд, небес и всех прочих окружающих нас тел, так же отчетливо, как мы знаем различные ремесла наших мастеров; мы могли бы наравне с последними использовать и эти силы во всех свойственных им применениях и стать, таким образом, как бы господами и владетелями природы. Такие знания же лательны не только для того, чтобы изобретать множество приемов, но главным образом для сохранения здоровья...» [Декарт Р. Рассуждения о методе. М., 1953, с. 54—55]. 6 О соединении идеи закона природы с техническими правилами Декартом, Бэконом, Ньютоном, Гуком и другими см. Zilsel E. The Genesis of Concept of Phisical Law.- «Philosophical Review», 1942, no.51. р. 86. 7 Leonardo Da Vinci. Philosophische Tagebucher. Zusammengestellt und ubersetzt von Giuseppe Zamboni. Hamburg: Rowohlt, 1955 S.13. 8 там же S. 17. 9 Там же S. 27. Можно было бы обсудить, относится ли выше приведенная цитата к социальной цели открытия. Более вероятно, однако, что позиция Леонардо должна была искать causa finalis (конечную причину) скорее в искусственных вещах, чем в вещах естест венных, как указывает следующее замечание: «Вы исследователи, ста л о б ыт ь, не до л жны до в е р ят ьс я а вт о р а м , к от ор ы е , пр им е ня я т ол ь ко свое воображение, желали сделать себя переводчиками между приро дой и человеком, но только (к руководству) тем, кто развивал свой и нт е л л е к т н е с о з н а к а м и пр и р о д ы , н о с р е з у л ь т а т а м и э к с пе р и м е н тов» там же 8. 29. 10 ].Хабермас преувеличивает значение «функциональной cхемы инструментально-рационального действия» для раннего перио да современной науки. Широкая аналогия между инструментальным действием и современны ми научным и идеалами объяснения не дости гает конкретного уровня теоретической конструкции 11 Тот факт, что многие и особенно более общие теории современной науки являются теориями о функционировании инструментов, ведет к метатеоретическим последствиям, которые рассмотрены в работе П. Яниха «Физика — естественная наука или техника?» 12 Очень важно осознать, что развитие этой техники было особенно полезно для научных целей и независимо от техники, применяемой в производительных силах экономики, хотя, конечно, существовал небольшой рынок научных инструментов. 13 Один из лучших примеров декартовского дедуктивного подхода к эксперименту — его Traite de l´homme. Здесь даже взаимодействие между имеющей свой источник в душе волей и деятельностью тела сконструировано механически. 14 В то же время Ньютон не мог выработать свою механистическую программу для всех уровней приро ды. Материальные качества и химические процессы не могли быть о п ис а н ы в « P r i n c i p i a m a t e m a t i c a » и о б щ и й пр и н ц и п г р а в ит а ц и и н е находился в соответствии с механистической техникой, которая исключала action in distans (действие на расстоянии). 15 Ненаучные источники изобретения, конечно, остаются чрезвычайно важными в XIX веке. Существуют примеры, показывающие, что проблема повышения, придания процедурам большей точности и контроля за искажающими факторами разрешима более или менее удовлетворительно с помощью эмпирического метода, иногда независимого от уже существующих предложений теоретической науки. Так, Стефенсон оптимизировал использование энергии пара в паровых двигателях практическими изобретениями, не прибегая к какой-либо помощи теории энергии теплоты Карно. Подобным же образом Бессемер запатентовал новый принцип производства стали, ко торый он открыл с помощью систематических экспериментов, основанных на теоретическом объяснении. Но в то же самое время тот же принцип был открыт американцем Келли в эмпирико-практических экспериментах. Но для производства синтетических красителей в конце XIX века необходимые условия давались техникой и понятиями органической химии. 16 Проблема устойчивости локомотивов на высокой скорости б ыл а ве сь ма у ме с тно й , ч то б ы с п ас ти ма ги с тра ль н ый п ар ов оз с д ли н н ым ко тло м 18 41 г. С те фе н со н а, ос о бе н н о по сл е того, к ак э то т л ок о мотив при демонстрации перед комиссией в 1846 г. сошел с рельсов и пе ре ве р ну лс я 17 Конечно, были требования решить технические проблемы до X IX в е к а . Т а к , н а п р и м е р , к о г д а в п р е д р е в о л ю ц и о н н о й Фр а н ц и и п р о изводство селитры, которая была главной составной частью черного пороха, уменьшилось, был открыт под покровительством Фран ц узско й Ака дем ии п ри зовой конкурс с цель ю усоверш енс твова ни я про изводства селитры. Для Лавуазье, который сформулировал условия при зового состяза ни я, б ыло яс но, что замена су щес тву юще й проц едур ы — собирание селитры практиковалось обычно скоблением стен домов и конюшен — была, главным образом, научной проблемой. «Химиками не установлена полностью удовлетворительная теория принци пов натриевой кислоты, о ее возникновении и способе ее образован и я » . Н о э та п р о г р а м м а н е п р и н е с л а р е ш е н и я , та к к а к а нали тическ ие спо соб нос ти хими и XV III века не б ыл и р авнос ильн ы этой задаче. Томас, напротив, мог в 1870 г. прибегнуть к намного более с л о ж н о й те х н и к е э л е м е н тн о г о а н а л и з а и те о р и и к и с л о т и о с н о в а н и й 18 Pasteur L. Oeuvres completes. Paris: Masson, 1922-1939 S. 215. 4 Ойкен и Киршенбаум, оба пионеры теоретизации в химической технологии, подчеркивали в 1934 г., что «в конструировании аппаратов остается без применения обширная и плодотворная исследовательская область, чтобы было возможно прояснить остаю щиеся открытыми вопросы через систематическое исследование». Цит. по: Buhholy K. Yu Stand und Entwicklung der Verfahrenstechink. Ms . Frankfurt a.M., 1974, S. 10]. 20 Применение научных теорий к целям, внешним по отношению к этой объектной сфере, явно определило спрос на эти теории и привело к формулировке новых теорий, которые функционируют, так сказать, как мосты между общими теориями и новыми целями. 19