Нижеследующая статья была направлена в журнал "Вопросы истории естествознания и техники" 5 Января 1978 г. но была отклонена редакцией журнала.

Об одном типе внутренних противоречий развития техники

Евгений Карасик

Copyright ©1978 Евгений Карасик

Вопрос о внутренних противоречиях технического прогресса не нов. Многочисленные примеры возникновения и "снятия" противоречий в ходе развития техники были проанализированы еще К. Марксом и Ф. Энгельсом [1, 2, 3, 4, 5]. С позиций диалектического материализма подробный анализ противоречий развития техники дан в работах С.В. Шухардина, А.А. Зворыкина, И.Я. Конфедератова и др. [6, 7, 8, 9]. При этом основное внимание было уделено анализу противоречий двух следующих типов:

  1. противоречиям между достоинствами и недостатками данных технических систем;
  2. противоречиям между противоположными тенденциями развития техники.

Противоречия первого типа заключаются в том, что техническая система наряду с достоинствами (например, экономичностью, маневренностью и т.д.) может иметь и недостатки: плохие эксплуатационные качества, недостаточную мощность и т.д., которые не дают возможности решить данную техническую задачу.

Примером противоречий второго типа может служить реактивная техника. Для того, чтобы выше поднять ракету, необходимо больше топлива. Однако увеличение количества топлива повышает вес ракеты, что сокращает ее возможности.

При всей важности этих противоречий в техническом прогрессе, ими не исчерпываются все внутренние противоречия развития техники. Существует еше один важный тип противоречий, которому, по нашему мнению, уделялось до сих пор мало внимания. Речь идет о противоречиях, заключаюшихся во взаимосвязи в рамках одной технической системы двух противоположных подсистем. Противоположных в том смысле, что они либо играют противоположную роль в связующем их процессе, либо находятся в противоположных отношениях с некоторым третьим связующим их объектом.

Например, данные, с которыми имеет дело ЭВМ, делятся на команды управления и операнды, над которыми эти команды выполняются. Противоположная роль этих типов данных в связующем их процессе, работе ЭВМ, заключается в том, что первые "командуют" а вторые "подчиняются".

В дальнейшем противоположные подсистемы или элементы некоторой системы, образующие подобные противоречия, мы будем называть двойственными.

Рассмотрим некоторые важные классы двойственных объектов и проследим особенности "снятия" противоречий между ними.

1. Двойственность инструмента и изделия, орудия действия и предмета действия, или, более общо, объекта, осуществляющего действие, и объекта, над которым осуществляется это действие.

Примером двойственности этого типа может служить упоминавшаяся выше двойственность управляемых и управляющих данных ЭВМ. Пара инструмент и изделие тоже является примером рассматриваемой двойственности.

Отметим, что в русском языке для выражения противоположностей данного типа используются причастия действительного и страдательного залогов: управляюший - управляемый; обрабатывающий - обрабатываемый; ведущий - ведомый, и т.д. Уже сами названия - действительный и страдательный залог - отражают противоположную роль выражаемых этими залогами объектов в соответствующих процессах: одному из них принадлежит активная, действенная роль, а второму - пассивная, "страдательная". Если же отбросить аллегории, то фактически противороложность этих объектов заключается в том, что один из них сам действует, а другой, наоборот, испытывает на себе это действие.

Противоречия между противоположностями "снимаются" их синтезом - это общий закон всякого развития. Проанализируем особенности синтеза рассматриваемого класса противоположностей на примерах взятых как из истории техники так и из патентной литературы.

Как уже отмечалось выше, данные, с которыми имеет дело ЭВМ, делятся на команды управления и данные, над которыми эти команды выполняются. В первых ЭВМ в памяти машины хранились только управляемые данные. Управляющие данные (команды) вводились в машину по мере выполнения. Однако в 1945 г. было замечено, что ЭВМ стала бы более эффективной, если бы команды хранились в памяти вместе с данными, над которыми они выполняются [10]. При этом появляется возможность оперировать с командами как со всеми остальными данными. Команды перестают быть только управляющими данными, но становятся также и управляемыми. Т.е. одна из бывших противоположностей становится частью другой.

Следующий пример относится к области полирования оптических стекол. Чтобы избежать порчи стекла при полировании от нагрева, применяются различные охлаждающие жидкости для охлаждения полировальника и стекла. Стекло и полировальник, с одной стороны, а жидкость с другой составляют, таким образом, двойственную пару: стекло + полировальник - это охлаждаемая подсистема, а жидкость - охлаждающая. Применение жидкостей, однако, не решает до конца проблему охлаждения полировальника и стекла: жидкость плохо проникает под полировальник. Чтобы обойти эту трудность, в [11] предлагается сделать полировальник из замороженной взвеси абразива и воды. Тогда тепло будет поглощаться самим полировальником, нижняя часть которого будет постепенно оттаивать, образуя воду с абразивом. Т.о., по новому способу предлагается охлаждающий элемент сделать частью охлаждаемой подсистемы. Опять одна из бывших противоположностей становится частью другой.

2. Двойственность источника и потребителя.

Все объекты, составляющие тепловую, электрическую, магнитную или какую-либо иную энергетическую цепь, в какой-то мере производят соответствующий вид энергии, а в какой-то мере его потребляют. Противоположными здесь являются те объекты, которые либо только производят энергию, либо только потребляют, т.е. источники и потребители энергии.

Особенности синтеза противоположностей данного класса в ходе технического прогресса можно проследить на следующем примере. Широко распространен способ добычи серы, предложенный американским инженером Г.Фрашем, по которому в скважину опускают две трубы - одна в другой. По наружной трубе нагнетают горячую воду, которая плавит серу. Расплавленная сера стекает к основанию скважины и под действием гидростатического давления поднимается по внутренней трубе. Итак, в методе Фраша используется энергетическая цепь: источники тепловой энергии + ее переносчик (вода) + ее потребитель (сера). Метод Фраша обладает рядом недостатков: низкий к.п.д. и т.п. Недавно в Гос. НИИ горно-химического сырья под руководством проф. В.Ж. Аренса был разработан новый метод термической добычи серы, к.п.д. которого в несколько раз выше, чем в методе Фраша [12]. По этому методу в пласт пробуриваются две скважины, в которые опускаются трубы с графитовыми электродами. Высокочастотный генератор создает между электродами электрическое поле, в котором классический диэлектрик сера плавится. А дальше все идет как в методе Фраша. Т.о., в новом методе потребитель тепловой энергии является частью системы, в которой эта энергия варабатывается: эта система состоит из электродов, электрического поля и серы, поскольку ни один из данных объектов сам по себе источником тепла не является. Итак, мы вновь находим, что синтез заключается в том, что одна из бывших противоположностей становится частью другой.

Противоречие между противоположностями рано или поздно "снимается" их синтезом. Но это не означает, что развитие техники идет прямолинейно и противоположности, раз возникнув, постепенно "сближаются", пока одна из них не станет частью другой или вообще полностью с ней не сольется. Если мы обратимся к истории техники, то обнаружим, что в отдельные периоды развития противоположности могут и "удаляться" друг от друга. Объясняется это тем, что развитие техники движется не одним каким-то противоречием, а целым рядом противоречий, причем сами противоречия тоже могут вступать в конфликт: "смягчение" одного из них может "обострять" другое. Например, хорошо известно, что после изобретения электродвигателя и электрогенератора появилась возможность удалить потребителей энергии от ее источников и эта возможность была реализована несмотря на то, что для передачи энергии на расстояние пришлось строить специальные линии передач, подстанции и т.д. Обострить противоречие источника и потребителя в данном случае было выгоднее, т.к. это покрывалось смягчением противоречий, вызываемых децентрализованным производством электроэнергии, путем централизации ее производства на крупных электростанциях.

Противоположным примером, где верх взяло противоречие между источником механической энергии и ее потребителем, рабочим органом, может служить история развития привода от двигателя к станку. Во времена господства паровой машины один двигатель обслуживал много станков. Затем каждый станок получил собственный двигатель, но система передачи от двигателя к рабочему органу все еще оставалась сложной. Наконец, упростили и привод и двигатель приблизился к рабочему органу станка. А современные станки снабжены, как правило, не одним, а несколькими двигателями.

3. Двойственность объекта, вызывающего некоторое действие, и объекта, облегчающего осуществление этого действия, т.е. двойственность инициатора и помощника.

Сущность этой двойственности (противоположности) поясним на примере повозки. Все объекты, способствующие движению повозки, в какой-то мере оказывают полезное вынуждающее воздействие, а в какой-то мере ослабляют или устраняют вредные воздействия, например, сопротивление внешней среды. Противоположностями здесь являются те объекты, которые либо только оказывают полезное воздействие, либо только ослабляют вредное. В повозках, приводимых в движение гужевым движетелем, например лошадью, противоположностями являются гужевой движетель и колесо, поскольку назначение колеса в таких повозках ослаблять трение.

Проследим особенности синтеза противоположностей данного класса на том же примере движетеля и колеса. Роль колеса в транспортных системах качественно изменилась в XIX веке. Если в повозках, приводимых в движение лошадью, колесо служило средством облегчения движения - и только, то вот уже в паровозе, а затем и в автомобиле, некоторые колеса стали частью движителя, причем той частью, которая-то непосредственно и приводит паровоз и автомобиль в движение. Это - так называемые ведущие колеса. Итак, мы вновь убеждаемся, что противоречие между двойственными объектами "снимается" тем, что один из них становится частью другого.

Мы рассмотрели некоторые наиболее важные классы двойственных технических объектов. Исходя из рассмотренных примеров, можно сформулировать следующий результат: противоречия, заключающиеся в том, что в рамках одной системы существуют и взаимосвязаны две двойственные подсистемы, "снимается" в ходе развития техники частичным или полным их слиянием.

Возникновение и "снятие" противоречий - одна из основных движущих сил технического прогресса, который идет через изобретения. Поэтому знание того, в чем заключаются противоречия того или иного типа и как происходит их "снятие", поможет изобретателям в творческой деятельности. Например, анализ двойственностей в существующих технических системах позволит, во-первых, планомерно ставить изобретательские задачи (по частичному или полному слиянию двойственностей),а во-вторых, позволит оценить степень идеальности сделланного изобретения по степени достигнутого в нем "сближения" двойственностей.

Т.о., можно надеяться, что результаты этой статьи внесут свой скромный вклад в решение насущной задачи использования закономерностей развития техники для ускорения научно-технического прогресса.

ССЫЛКИ:

  1. К. Маркс, "Капитал", т.1, глава XIII (К. Маркс и Ф. Энгельс, Сочинения, т. 23, стр. 382-515);
  2. К. Маркс, "Машины: применение природных сил и науки" (К. Маркс и Ф. Энгельс, Сочинения, т. 47, стр. 351-583);
  3. Ф. Энгельс, "Артиллерия" (К. Маркс и Ф. Энгельс, Сочинения, т. 12, стр. 196-321);
  4. Ф. Энгельс, "Военно-морской флот" (К. Маркс и Ф. Энгельс, Сочинения, т. 14, стр. 380-394);
  5. Ф. Энгельс, "История винтовки" (К. Маркс и Ф. Энгельс, Сочинения, т. 15, стр. 201-234);
  6. А.А. Зворыкин, Н.И. Осьмова, В.И. Чернышев, С.В. Шухардин, "История техники", М., 1962;
  7. П.С. Кудрявцев, И.Я. Конфедератов, "История физики и техники", М., 1960;
  8. Ю.С. Милошенко, "Техника и закономерности ее развития", Л., 1970;
  9. С.В. Шухардин, "История науки и техники", ч. 1, М., 1974, ч. 2, М., 1976;
  10. К.Б. Джермейн, "Программирование на IBM-360", М., 1971, стр. 62;
  11. Авторское свидетельство №192658;
  12. "Химия и жизнь", 1976, №2, стр. 50;