Евгений Паршаков. Экономическое развитие общества
страница №18
...ции. К числу механизированных отраслейдобавляется промышленность, включая строительство. Во всех этих отраслях,
или сферах деятельности человека механические средства труда к началу
научно-технической революции занимали господствующее положение. И только в
сфере умственного труда, в том числе и в научном производстве, а также учете
и контроле, управлении и планировании, обучении и передаче информации
господствующее положение по-прежнему занимали простые технические средства.
Это не значит, что в сфере умственного труда механические средства до
научно-технической революции не применялись совсем. Они применялись, но они
всюду играли второстепенную роль, дополняя простые технические средства.
Занятие главенствующего положения в сфере умственного труда, этой последней
сфере господства простых технических средств, наиболее важное значение в
которой имеет научное производство, охватывающее технические,
технологические, производственные науки, механичес кими средствами труда и
должно произойти в ходе научно-технической революции.
Когда же и какие механические средства начали применяться в научном
производстве и в целом в сфере умственного труда? Учитывая их самую
непосредственную взаимосвязь с научно-технической революцией, а также то
обстоятельство, что мы не останавливались при рассмотрении
индустриально-технической революции на механических вычислительных
средствах, получивших при ее совершении некоторое распространение и
развитие, рассмотрим здесь кратко историю их возникновения и развития.
В 1641 г. (или в 1642) было построено, а через три года
усовершенствовано первое в мире механическое средство вычислительного труда,
предназначенное для выполнения простых математических вычислений. Это первое
механическое средство умственного труда, которое получило хотя и
незначительное распространение, но произвело на современников большое
впечатление и оказало существенное влияние на дальнейшее развитие
вычислительной техники, было изобретено восемнадцатилетним Блезом Паскалем,
впоследствии известным французским математиком и физиком. Правда и до
Паскаля были сделаны попытки создать механические средства для нужд
вычислительного труда (например, Шиккард в 1623 г., Цирманс в 1640 г.), но
первым широко известным механическим приборам, примененным для нужд
умственного труда, который получил некоторое распространение и известность и
оказал влияние на дальнейшее развитие вычислительной техники, является
счетный механизм Паскаля, на котором можно было складывать и вычитать
многозначные числа. Арифмометр Паскаля усовершенствовал испанец Перейра,
сконструировавший два аппарата, которые хотя и были основаны на принципах
работы арифмометра Паскаля, но являлись более совершенными механизмами.
В 1673 г. немецкий философ и математик Г.Лейбниц построил счетное
механическое средство, на котором можно было не только складывать и
вычитать, но и умножать и делить. До 1694 г., а может, и позднее, Лейбниц
совершенствовал свой прибор, в котором были применены ступенчатые валики,
которые применяются во многих современных арифмометрах. Сам Лейбниц так
отзывался о своем изобретении: "Мне посчастливилось построить такую
арифметическую машину, которая бесконечно отличается от машины Паскаля, так
как моя машина дает возможность совершать умножение и деление над огромными
числами мгновенно, притом не прибегая к последовательному сложению и
вычитанию" (22-70).
В XVIII и XIX вв. было создано много различных вычислительных
механизмов, важнейшими из которых являются счетные механические средства
Гана (70-е г. XVIII в.), Якобсона ( середина XVIII в.), Томаса (1818-1820
гг.), так называемое разностное механическое устройство Беббиджа (1822 г.),
который много лет своей жизни посвятил созданию вычислительной техники. В
письме президенту Лондонского королевского общества он пишет о причине,
которая побудила его к работе над вычислительной техникой: "Невыносимая
монотонная работа и усталость при непрерывном повторении простых
арифметических действий сначала вызвали желание, а затем подсказали идею
машины, которая при помощи силы тяжести или любой другой движущей силы
должна была заменить человека в выполнении одной из самых медленных операций
его ума" (22-112).
В 1878 г. П.А.Чебышев изобрел суммирующее устройство с непрерывной
передачей десятков. В 1872 г. Ф.Болдуин в США изобрел зубчатое колесо с
переменным числом зубцов. В 1890 г. В.П.Однер создает арифмометр с зубчаткой
с переменным числом зубцов (колесо Однера), который получил широкое
распространение как в России, так и за рубежом. В 1888 г. К.Барроиз в США
изобрел, а в 1892 г. построил клавишный суммирующий записывающий механизм,
который имел большое влияние на развитие вычислительной техники. В скором
времени клавишный набор чисел стал наиболее распространенным. Его стали
использовать как в механизмах с валиком Лейбница, так и механизмах с колесом
Однера.
В конце XIX в. появляются электромеханические вычислительные средства,
которые уже относятся к машинной технике, в отличие от предшествующих
механических средств, которые относятся к ручным механизмам. В
электромеханических вычислительных средствах электричество использовалось
сначала в основном для электропривода. Это было вызвано тем, что вращать
ручку арифмометра было довольно утомительно. Внедрение электропривода не
только освободило человека от этой физической работы, но и позволило
значительно увеличить производительность труда. С внедрением электропривода
в развитии вычислительной техники начинается новый, машинный этап.
Дальнейшее ее развитие и совершенствование пошло более быстрыми темпами,
хотя механические средства по-прежнему играли в сфере умственного труда
второстепенную роль, дополняя простые технические средства.
Клавишные вычислительные машины с электроприводом быстро вытесняют
другие виды вычислительной техники (в тех звеньях сферы умственного труда,
где они применялись). Появляются полуавтоматы и автоматы с автоматическим
гашением клавиатуры, передвижением каретки из разряда в разряд, с моторными
клавишами управления для автоматического выполнения любого действия. Высокая
степень механизации и автоматизации в электромеханических вычислительных
машинах позволяла с относительно большой скоростью выполнять математические
действия.
Значительное распространение получают счетно-записывающие машины,
которые наряду с подсчетами автоматически записывают исходную информацию и
итоги на бумаге; счетно-текстовые, на которых можно не только осуществлять
самые разнообразные вычисления и печатать их автоматически на бумаге, но и
сопровождать математические выкладки печатным текстом; счетно-информационные
(табуляторы), в которых механизирован ввод информации с помощью перфокарт
или перфолент (табулятор изобрел Г.Геллерит в 1888 г. в США). Вычислительные
машины получают с конца XIX в. широкое распространение в сфере умственного
труда, особенно в научном производстве и бухгалтерском учете. Их применение
в первой половине XX в. еще более увеличивается, особенно применение более
производительных полуавтоматических и автоматических вычислительных машин.
В 40-х годах XX в. были созданы в Германии и США автоматические
вычислительные машины для выполнения сложных научно-технических расчетов.
Наиболее значительные из этих автоматических машин были изобретены под
руководством К.Цузе, Г.Айкена и Д.Стибица. Эти вычислительные машины,
явившиеся вершиной развития электромеханических средств счетного труда, были
гораздо производительней по сравнению с прежними электромеханическими
средствами, но они были намного менее производительны, примерно в тысячу
раз, если принимать во внимание только время вычислений, самых первых и
самых, следовательно, несовершенных электронных вычислительных машин (ЭВМ),
которые были созданы вскоре за ними. Так, вычислительная автоматическая
машина Ц-3 К.Цузе, явившаяся первой в мире универсальной автоматической
вычислительной машиной с программным управлением (т.е. такой, над которой
безуспешно работал Ч.Беббидж) выполняла операцию сложения двух чисел за 0,3
сек., а операцию умножения - за 4-5 сек. Такую же примерно
производительность счета имели и вычислительные машины Айкена и Стибица.
Итак, мы видим, механические средства в сфере умственного труда
возникли задолго до научно-технической революции в середине XVII в. Но до
конца XIX в. они не играли сколько-нибудь значительной роли в развитии
техники. Производство ручных механических средств вычислительного труда
ввиду их несовершенства и низкой производительности было крайне
незначительным. И только в конце XIX в. начинается широкое распространение и
массовое производство механических вычислительных средств на электрическом
приводе. Только с этого времени, следовательно, начинается механизация сферы
умственного труда, в том числе и в первую очередь, механизация научного
производства, а также учета и контроля. Именно это время - конец XIX в. и
следует считать началом научно-технической революции, ее зарождением.
Однако, как ни широко применялись механические вычислительные средства,
они не могли занять до настоящего времени господствующего положения в
технике сферы умственного труда. По-прежнему в сфере умственного труда в
качестве основных технических средств применяются до середины XX в. простые
технические средства. Для того чтобы новые механические средства вызвали
технический переворот в той или иной отрасли общественного производства
(сфере деятельности человека), они должны, помимо прочего, во-первых, резко
повысить производительность труда, а во-вторых, они должны быть экономически
эффективными. Только тогда новые механические средства получают такое
широчайшее применение и распространение, что постепенно занимают
господствующее положение в определенной отрасли общественного производства.
Ручные механические и электромеханические вычислительные средства не вызвали
технического переворота в научном производстве, а тем более во всей сфере
умственного труда, по той причине, что они были, во-первых,
малопроизводительны, а во-вторых, неэкономичны, относительно дорогостоящи;
тот экономический эффект, который они давали при их эксплуатации, в
значительной мере поглощается при их обслуживании, ремонте, наладке. Для
создания же более совершенных, более производительных, более экономичных и,
следовательно, более эффективных вычислительных средств до середины XX в. не
было условий, предпосылок, так как уровень техники и технологии был
недостаточно высок, особенно уровень электротехники и электронной техники.
Итак, одной из характерных черт первой фазы, фазы зарождения
научно-технической революции, является механизация, ее начало на основе
электромеханических (автоматических, полуавтоматических и неавтоматических)
и ручных механических вычислительных (и не только вычислительных) средств
научного производства. А другой характерной чертой зарождающейся
научно-технической революции является возникновение нового, более высокого
уклада техники, который сменяет старый технический уклад общественного
производства.
В развитии старого (четвертого) уклада техники, возникшего при
совершении индустриально-технической революции, господствующее положение со
времени структурно-отраслевого переворота принадлежало машинной технике. На
определенном этапе развития производительных сил человек, осуществляющий
функцию управления техническими средствами (машинами) и технологическими
процессами, а также выполняющий вспомогательные работы, становится тормозом
дальнейшего технического прогресса, дальнейшего повышения производительности
труда в машинизированном производстве. По мере развития, совершенствования
машинной техники, увеличения мощностей, скоростей, по мере применения новых
материалов, зачастую вредных, опасных для его здоровья, новых видов энергии,
например, атомной, новых методов воздействия на предметы труда человек
превратился из некогда наиболее прогрессивной ввиду его универсальности
"части", "элемента" технических средств в наиболее консервативную их часть.
В результате возникает противоречие между техникой и человеком, ее
дополняющим, который не в силах угнаться за ее ростом. Это противоречие
разрешается посредством освобождения человека от жесткой связи его с
машинной техникой, посредством дальнейшего перемещения от человека к
техническим средствам рабочих функций. В результате этого в развитии техники
происходят радикальные сдвиги. Возникает и получает широкое распространение
новая форма технических средств - автоматы, а вместе с тем и новый уклад
техники, охватывающий пять основных форм технических средств: простые
технические средства, ручные механизмы, тягловые механизмы, машины и
автоматы. Здесь следует отметить, что, во-первых, в новом укладе техники
господствующее положение занимает в начале научно-технической революции
машинная техника, автоматическая же техника играет второстепенную,
подчиненную, подсобную роль, хотя ее значение все более увеличивается. А
во-вторых, в новом укладе техники значение одной из форм технических
средств, именно тягловых механизмов, является крайне незначительным и все
более уменьшается, так что можно говорить об их полном исчезновении в
ближайшее время.
Первые автоматические, вероятно, правильнее их следовало бы назвать
полуавтоматическими, технические средства возникли задолго до
научно-технической революции. К первым, наиболее простым, примитивным
автоматам (полуавтоматам) можно отнести различные ловушки для зверей;
самострел, устанавливаемый охотниками на звериной тропе, который
автоматически без помощи человека поражал животное; сеть-самоловку, вершу,
которые сами ловили рыбу; к несколько более сложным автоматам можно отнести
автоматические часы, мукомольную мельницу и некоторые другие технические
средства. Эти и другие автоматические средства явились новой формой
технических средств, но они не играли значительной роли в развитии
производительных сил общества. Они являлись элементами пятого уклада
техники, возникшими в недрах других, более ранних технических укладов.
Новые механические средства - автоматы получают более или менее широкое
применение и играют заметную роль на рубеже XIX и XX веков. Сначала
автоматическая техника получает значительное распространение в сфере
умственного труда, как мы уже говорили об этом выше, где находят применение
автоматические вычислительные средства на электрическом приводе; в
текстильной промышленности, где находят применение автоматические прядильные
и ткацкие станки; в энергетике, где начинают строиться автоматические
гидроэлектростанции, а затем и в машиностроительной и металлообрабаты вающей
промышленности.
Быстрое развитие автоматической техники в машиностроении начинается с
создания металлорежущих станков - автоматов для производства небольших
деталей: болтов, гаек, шайб и т.д. Затем создаются продольнофасонные станки
- автоматы для обработки относительно длинных деталей, требующих
значительной токарной обработки; фасонно-отрезные, для производства деталей
с небольшой токарной обработкой; более производительные многошпиндельные
автоматы и другие.
В 30-е годы производством автоматических (и полуавтоматических) станков
в США занимались 17 ведущих станкостроительных фирм. Массовое производство
автоматичес ких станков осуществлялось и во многих других странах: Германии,
Англии, Канаде и т.д.
В это же время автоматические станки начинают выпускаться и в Советском
Союзе. С 1933 г. в СССР стали изготовляться одношпиндельные
токарно-револьверные прутковые автоматы, а с 1936 г. московский
станкостроительный завод им.С.Орджоникидзе стал производить многошпиндельные
автоматы. К 1940 г. в СССР было выпущено две тысячи станков-автоматов.
Внедрение автоматических станков, даже наиболее простых, каковыми
являлись станки-автоматы без электронно-вычислительных машин, сопровождалось
значительным повышением производительности труда, что обусловило их
дальнейшее прогрессивное развитие, совершенствование и распространение.
"Повышение производительности металлорежущих станков в связи с переходом к
автоматам может быть охарактеризовано следующими данными: в 20-х годах при
обработке плоскостей в головках цилиндров автомобильного двигателя в
Соединенных Штатах Америки 162 станка выпускали 108 деталей в час. В 40-х
годах эту же работу выполняли уже 6 станков, а в 1952 г. один протяжной
автоматический станок изготовлял в час 137 деталей" (4-546).
Наряду со станками-автоматами (токарными, сверлильными, фрезерными,
шлифовальными, прессово-штамповочными, текстильными и др.) с 20-х годов
появляются и получают широкое распространение автоматические линии. Первая
автоматическая линия была построена в 1924 г. компанией "Моррис Моторс" в
Англии для механической обработки блоков цилиндров автомобильных двигателей.
Она выполняла 53 операции и обрабатывала 15 блоков в час, ее обслуживал 21
человек. В 1928 г. фирма "А.О.Смит энд Ко" построила завод с
автоматизированным изготовлением автомобильных рам. Этот завод выпускал 10
тыс. рам в сутки (одну раму - за каждые 8 сек.). Завод обслуживало 120
человек, в основном контролеры, наладчики и ремонтники. В 1929 г. фирма
"Грехем Пейдж Моторс" построила автоматическую линию для обработки блоков
цилиндров. Затем автоматические линии начинают строиться во всех развитых в
промышленном отношении странах.
В Советском Союзе первая автоматическая линия была создана в 1939 г. на
Волгоградском тракторном заводе по инициативе рабочего И.П.Иночкина. Линия
состояла из пяти станков и конвейера и обрабатывала роликовые втулки для
тракторов. Особенно быстрыми темпами автоматические линии стали создаваться
после войны. В Советском Союзе в 60-х годах ежегодно вводилось в строй
200-300 автоматических линий. Большое количество автоматических линий
строится и во многих других странах. Причем автоматические линии становятся
все более совершенными, надежными в работе, производительными и экономически
эффективными.
Через десять лет после ввода в действие первой автоматической линии в
Советском Союзе был построен первый в мире завод-автомат, который
обслуживался 9 рабочими в смену и производил 3500 поршней в сутки для
автомобильных двигателей. На этом заводе автоматически, без вмешательства
людей, плавится металл, который затем отливается и отжигается. Отливки
автоматически испытываются на прочность, затем передаются на отрезной
станок. После этого заготовки направляются к металлообрабатывающим станкам:
фрезерным, сверлильным, токарным, шлифовальным. После изготовления поршней
их очищают, лудят, проверяют на прочность изготовления, смазывают,
заворачивают в бумагу и упаковывают в коробки. И все это делают автоматы. В
1954 г. подобный завод-авто мат был построен в США.
Заводы-автоматы, а также автоматические цеха, автоматические линии и
автоматические станки получают во всем мире все большее распространение. Их
внедрение позволяет резко повысить производительность труда, качество
продукции, а зачастую и эффективность производства, прежде всего сроки
окупаемости средств, вложенных в их строительство, изготовление.
Автоматическая техника находит широкое применение не только в
машиностроении и не только в промышленности, но и во многих других отраслях
и звеньях общественного производства. Автоматическая техника находит широкое
применение в химической промышленности, в металлургии, в сельском хозяйстве,
и, как мы уже говорили выше, в энергетике, легкой промышленности и сфере
умственного труда: научном производстве, учете и контроле.
Итак, в первой фазе зарождения четвертой революции в развитии
производительных сил проявляются два взаимосвязанных явления: механизация
(ее начальная фаза) научного производства и некоторых других звеньев сферы
умственного труда, например, бухгалтерского учета, и широкое применение и
распространение в различных отраслях обществен ного производства новой формы
технических средств - автоматов, знаменующее собой возникновение нового,
более высокого (пятого) уклада техники.
Вместе с тем массовое внедрение автоматической техники явилось началом
становления непрерывного производства. Если при совершении
аграрно-технической революции возникает массовое производство, а при
совершении индустриально-технической революции - точное производство, то при
совершении научно-технической революции происходит становление непрерывного
производства, что имеет далеко идущие последствия. В будущем
автоматизированное производство даст возможность резко увеличить выпуск
продукции (помимо его роста за счет увеличения производительности труда)
благодаря непрерывности производства, а именно за счет того, что
автоматическая техника доведет до минимума вспомогательное время и увеличит
за счет этого машинное время, а самое главное, за счет того, что развитая
автоматическая техника будет работать непрерывно не только в течение рабочей
смены, но и в течение всех суток - 24 часов, в течение всей недели, в том
числе в выходные и праздничные дни, в течение всего года, поскольку
автоматическая техника не нуждается ни в обеде, ни во сне (в отличие от
человека), ни в праздниках, ни в отпусках.
2. Подъем научно-технической революции. Технологический переворот.
При рассмотрении трех первых революций в развитии производительных сил
мы видим, что техническому перевороту в определенной для каждой из этих
революций отрасли общественного производства предшествует технологический
переворот, т.е. такие радикальные изменения, преобразования в технологии
производства, что существовавший ранее технологический способ производства
сменяется новым, более прогрессивным. И научно-техническая революция также
переходит в своем развитии из первой фазы, фазы зарождения, которая для
многих стран является уже пройденным этапом, во вторую фазу, фазу
технологического переворота, при совершении которого должно произойти
применение в широких масштабах новых материалов, новых методов воздействия
на предметы труда, новых видов энергии и т.д. А вторая фаза затем должна
смениться третьей фазой, фазой техническо го переворота в научном
производстве и других звеньях сферы умственного труда. Однако переход
научно-технической революции (как и всякой другой революции в развитии
производительных сил общества) из одной фазы ее развития в другую
осуществляется не таким образом, что сначала, скажем, завершается
технологический переворот, а затем начинается технический переворот в
научном производстве, после завершения которого начнется
структурно-отраслевой переворот, а несколько иначе: технологический
переворот начинается раньше, чем оканчивается первая фаза развития
научно-технической революции, технический переворот в сфере умственного
труда начинается раньше, чем оканчивается технологический переворот, и,
наконец, структурно-отраслевой переворот начнется раньше, чем окончится
технический переворот в сфере умственного труда.
Можно, весьма приближенно, считать, что первая фаза, фаза зарождения
научно-технической революции, в наиболее развитых в экономическом отношении
странах продолжалась с конца XIX в. до середины XX в. Вторая фаза, фаза
технологического переворота, началась в начале XX в. и продолжается в
настоящее время. И третья фаза, фаза технического переворота в сфере
умственного труда, в том числе и в первую очередь - в научном производстве,
началась в 50-х годах XX века.
До первой революции в развитии производительных сил люди, как мы видели
выше, применяли в качестве основных материалов, применяемых для изготовления
технических средств и других изделий, в основном два материала: дерево и
камень. Помимо этих материалов, первобытные люди, безусловно, применяли и
другие материалы, но их удельный вес в применяемых материалах был
незначительным. При совершении первой революции в развитии производительных
сил древние люди стали широко применять еще три материала: кость, рог и
бивень. Если раньше первобытные люди применяли кость, рог и бивень редко, от
случая к случаю, то теперь, когда охота, в том числе на крупных животных,
стала повседневным, систематическим занятием людей, они получили возможность
применять кость, рог и бивень в массовом масштабе. И эти новые материалы
становятся наряду со старыми - деревом и камнем - основными материалами, из
которых стали изготовляться самые разнообразные изделия, в том числе в
первую очередь технические средства. Таким образом, со времени совершения
охотничье-технической революции древний человек стал использовать в качестве
основных материалов дерево, камень, рог, кость и бивень.
При совершении второй революции в развитии производительных сил
появились новые материалы, которые стали применяться в широком масштабе.
Этими новыми основными материалами явились металлы и глина. Металлы нашли
широкое применение при изготовлении орудийной техники и оружия, а глина -
при изготовлении безорудийной техники; керамических изделий, жилищ и т.д.
Если новые основные материалы, возникшие при совершении
охотничье-технической революции, не вытеснили старые, а мирно сосуществовали
с ними, то нечто прямо противоположное мы видим при совершении
аграрно-технической революции. Из старых материалов в качестве основных
остается лишь дерево, а остальные вытесняются с места основных материалов.
Их применение резко сокращается, становится незначительным. Таким образом,
со времени совершения аграрно-технической революции в качестве основных
материалов применяются дерево, металлы и глина.
При совершении индустриально-технической революции мы вновь видим
появление новых материалов, которые стали играть большую роль в развитии
производитель ных сил, стали основными материалами. Это сплавы, бетон
(железобетон), абразивы. С применением сплавов, особое значение из которых
имеет сталь, применение металлов (медь, железо) резко сокращается, так что
их нельзя уже причислять к основным материалам.
Таким образом, при совершении каждой из революций в развитии
производительных сил происходят радикальные изменения в применении
материалов, используемых при изготовлении технических средств и других
изделий. Очевидно, то же самое должно произойти и при совершении
научно-технической революции. Какие же материалы должны возникнуть и
применяться в качестве новых основных материалов при совершении
технологического переворота в ходе научно-технической революции? Ответ не
вызывает ни у кого сомнения. Новыми материалами, которые найдут и уже начали
находить широкое применение в общественном производстве при совершении
четвертой революции и развитии производительных сил, являются искусственные
материалы. Искусственные материалы уже сейчас находят широкое применение во
многих отраслях и звеньях общественного производства. "Диапазон требований,
предъявляемый современной техникой к материалам, весьма велик. В одних
случаях необходимы материалы, выдерживающие действие холода до
60-70о; в других, чтобы они были стойкими при температурах,
превышающих 500о. Возникает необходимость в материалах, которые
были бы прочнее металла, но легче воды. В одних случаях ставится задача,
чтобы они были жесткими, в других - эластичными.
Современная техника, в особенности микроэлектроника, предъявляет
небывало высокие требования к чистоте исходных материалов. Возникают
проблемы создания материалов сверхвысокой прочности, противостоящих явлениям
текучести, материалов с повышенной химической устойчивостью, стойкостью к
радиации, обладающих повышенными термическими и диэлектрическими
характеристиками покрытий для проводов и кабелей электромашин и
электропередач и т.п.
Такую амплитуду требований наиболее полно способны удовлетворить
искусственные и синтетические материалы, и главным образом пластические
массы, а также композиционные материалы" (23-185).
Среди искусственных материалов, получивших в настоящее время широкое
распространение, можно назвать пластмассы, синтетические смолы, химические
волокна, синтетические моющие средства, синтетические ткани, искусственные
алмазы и т.д.
Мировое производство синтетических смол и пластмасс возросло с 1950 по
1974 годы с 1,6 млн.т. до 46 млн.т., т.е. почти в 29 раз, в том числе в США
- с 1 млн. до 13 млн.т., в Японии - с 18 тыс. до 7 млн.т., в ФРГ - с 84 тыс.
до 8,5 млн.т. и в СССР - с 67 тыс. до 2,5 млн.т. (23-187).
За это же время мировое производство химических волокон возросло с 1,7
млн. т. до 12,3 млн.т., в том числе в СССР - с 24,2 тыс. до 887 тыс.т., т.е.
в 36,7 раза (23-188).
Как видно из этих данных, удельный вес искусственных материалов пока
еще невелик. Достаточно сказать, что в 1973 г. мировое производство стали
составило 697 млн. т., а пластмасс и синтетических смол - 47 млн. т.
(23-190). Это, по-видимому, объясняется, во-первых, относительной
дороговизной искусственных материалов, во-вторых, наличием в большом
количестве естественных материалов и, в-третьих, недостаточно высокими
полезными, нужными для человека технологическими свойствами искусственных
материалов. Однако естественных материалов, необходимых в общественном
производстве, становится все меньше, их стоимость все более возрастает.
Стоимость же искусственных материалов медленно, но неуклонно падает, а их
свойства все более улучшаются. И недалеко то время, когда искусственные
материалы будут применяться так же широко, в таких же масштабах, как и
естественные, а затем выйдут и на первое место.
При рассмотрении индустриально-технической революции мы видели, что при
ее совершении широко применялись механические, физические и химические
методы воздействия на предметы труда при их превращении в продукты труда.
Эти методы продолжают широко применяться и при совершении научно-технической
революции, однако они применяются не в неизменном виде. Происходит не только
расширение их применения, но и их совершенствование. Возникают новые
механические, физические и химические воздействия на предметы труда,
количество которых возрастает особенно в связи с применением при воздействии
на предметы труда электричества.
Непосредственное внедрение электроэнергии в технологические процессы
явилось крупным достижением человечества. В СССР с 1926 по 1937 годы
удельный вес использования электроэнергии в электротехнологических процессах
по отношению к потреблению электроэнергии во всех звеньях промышленности
возрос с 2% до 20%, а еще через десять лет достиг 25%. Электричество
используется в технологических процессах при производстве электростали,
ферросплавов, алюминия, цинка, меди, магния, карбида кальция, электрических
металлопокрытий, при рафинировании металлов, при электролизе растворов.
Возникает электрометаллургия, в которой уже после первой мировой войны стали
производить методом разложения и осаждения под действием электричества
металлы и новые сплавы. Начинается освоение добычи металлов из растворов
солей, в том числе из морской воды. Осваивается и широко применяется добыча
алюминия из его окиси, загруженной в расплавленный электролит, где она
разлагается под воздействием электричества. Примерно таким же
электролитическим способом осуществляют получение многих цветных металлов, а
также водорода, хлора и т.д.
В электрохимической промышленности наряду с получением электролизом
металлических покрытий, новых и редких металлов, жаропрочных и других
необходимых сплавов осуществляется получение путем электросинтеза
органических соединений, а также аккумуляторов для транспорта. Величайшей
задачей электрохимии является создание экономичного, с высоким КПД легкого и
дешевого аккумулятора, который даст возможность заменить двигатель
внутреннего сгорания электродвигателем во многих видах транспорта.
Применение электроэнергии в технологических процессах не ограничивается
металлургической и химической промышленностью. Наряду с электросваркой
металлов в машиностроении применяется целый ряд методов обработки деталей и
изделий. Это применение индукционного нагрева в сочетании с механической
обработкой с помощью токов высокой частоты, анодно-механическая обработка
металлов, электрохимический, электроискровой и другие методы обработки
металлов.
Анодно-механическая обработка металлов была разработана в 40-х годах в
СССР. "При анодно-механической резке обрабатываемое изделие, являющееся
анодом, и рабочий электрод - инструмент (например, пильный диск) включается
в цепь постоянного тока низкого (20-30в.) напряжения, а между изделием и
инструментом вводится электролит. Образующаяся на поверхности изделия пленка
разрушается при работе инструмента. Роль инструмента сводится здесь к
подводу тока и удалению защитной пленки. Съем металла происходит в
результате электрохимического процесса. Интенсивность съема металла
практически не зависит от его твердости и от твердости инструмента" (4-403).
Электроискровой способ обработки металлов был предложен советскими
учеными Б.Р. и Н.И.Лазаренко в 1943 г. С помощью этого метода можно сверлить
отверстия в любом металле, шлифовать металл и выполнять другие работы.
"Здесь обрабатываемый металл и "инструмент" станка (его электрод) являются
как бы электродами электропечи. Они сближаются до 1-3 мм, и между ними
возникают мощные электрические разряды в виде электрической искры огромного
ударного действия, сосредоточенного в одной точке. Непрерывными ударами
искры и происходит съем металла с поверхности детали" (4-404).
В СССР в 1956 г. было начато производство электроискровых станков для
обработки штампов, пресс-форм и твердосплавного инструмента.
Для сушки древесины, в частности для ускоренной сушки пиломатериалов, а
также бумаги, пряжи, зерна, для склейки древесины, сваривания и прессования
пластмасс, вулканизации каучука и т.д. используется метод нагрева материалов
в высокочастотном электрическом поле конденсатора. Тепловой нагрев лампы
инфракрасного излучения, впервые примененный в США в годы второй мировой
войны в хлебопечении, стал применяться в машиностроении (например, сушка
лака на кузове автомобиля), в легкой промышленности, строительстве, сельском
хозяйстве, пищевой промышленности. В машиностроении начинают применяться
ультразвук и световой луч. "На основе исследований в области квантовой
физики появился новый способ обработки металлов - светогидрав лика. Луч
света, взаимодействуя с жидкостью, способен вызвать огромные давления.
Происходит большой силы взрыв, в результате которого жидкость давит на
материал и придает ему заданную форму. При этом чистота поверхности и
точность столь велика, что в большинстве случаев такие детали не нуждаются
даже в последующей их шлифовке и полировке.
Принципиально новыми средствами воздействия на предмет труда являются
электричество сильных и слабых токов, высокие магнитные поля, ультразвуковые
колебания, плазма и лучи квантовых генераторов, электрохимические
воздействия, химические растворы высоких концентраций" (23-198).
Таким образом, мы видим, что при совершении научно-технической
революции происходит применение новых, электромеханических,
электрофизических и электрохимических методов воздействия на предметы труда.
Однако многие новые методы еще нельзя отнести к основным методам
воздействия. Применение большинства новых методов воздействия на предмет
труда находится еще в стадии освоения, они занимают небольшой удельный вес в
сравнении с теми методами, которые широко применялись еще до
научно-технической революции. Поэтому мы можем сказать, что технологический
переворот находится в процессе своего осуществления, он далеко еще не
завершен. К этому выводу нас приводит и другое соображение. Выше мы видели,
что при совершении аграрно-технической революции наряду с механическими
методами обработки стали широко применяться принципиально новые - физические
средства воздействия на предметы труда. При совершении
индустриально-технической революции стали широко применяться, наряду с
дальнейшим совершенствованием механических и физических методов, и
принципиально новые - химические методы воздействия на предметы труда. Можно
считать, что и в ходе научно-технической революции возникают принципиально
новые методы наряду с совершенствованием и широким применением старых
методов воздействия. Этими новыми методами воздействия на предметы труда
являются биологические, или биохимические методы, которые находятся в стадии
разработки. Значение биологических методов для будущего не поддается учету,
оно огромно. Достаточно сказать, что с помощью биологических методов люди
рано или поздно освоят производство искусственной пищи, в том числе
заменителя мяса и, вследствие этого, прекратят истребление живой природы.
Поскольку биологические методы воздействия на вещество являются характерной
чертой научно-технической революции, то преждевременно говорить о завершении
технологического переворота в настоящее время, когда биологические методы
воздействия еще не получили сколько-нибудь заметного применения и
распространения.
При рассмотрении первых трех революций в развитии производительных сил
мы видели, что при совершении каждой из них происходит освоение новых видов
энергии. До аграрно-технической революции в широком масштабе употреблялись
два вида энергии: энергия огня, получаемая при сгорании дерева (дров), и
мускульная энергия человека. При совершении аграрно-технической революции
люди освоили и стали широко применять еще два вида энергии: мускульную
энергию животных и энергию ветра, применяемую в парусном флоте. Еще два вида
энергии человек стал применять в массовом масштабе при совершении
индустриально-технической революции. Это химическая энергия ископаемых
горючих веществ (минеральное топливо) - каменного угля, нефти (и
нефтепродуктов) и природного газа и энергия рек. При совершении
индустриально-технической революции, наряду с этими первичными формами
энергии, широко применяется и вторичная форма энергии - энергия разогретого
пара. При совершении индустриально-технической революции получает
незначительное применение и другая вторичная форма энергии - электроэнергия,
однако ее нельзя еще отнести к основным видам энергии. До научно-технической
революции электроэнергия применялась в основном для связи (телеграф,
телефон) и освещения. Таким образом, до научно-технической революции
человеком применялись: мускульная энергия человека, мускульная энергия
животных, энергия ветра, энергия речного потока, энергия дров (дерева) и
энергия минерального топлива: угля, нефти и газа. Помимо этих, первичных
видов энергии применялась и энергия пара. Важнейшее значение из этих
основных видов энергии накануне научно-технической революции имела энергия
минерального топлива. Это положение энергия минерального топлива занимает и
сейчас, доля которого в мировом потреблении энергоресурсов в 1974 г.
составляла 90%.
Какие же новые виды энергии будут применяться или уже применяются в
качестве основных при совершении научно-технической революции? Новыми видами
энергии, которые нашли, находят или найдут в будущем широкое применение,
которые стали или станут основными видами энергии, являются: электроэнергия
(вторичная форма энергии), атомная, в том числе термоядерная энергия,
энергия внутриземного тепла и энергия солнечного излучения (первичные формы
энергии). Все эти виды энергии применяются и в настоящее время, но их
применение, за исключением электроэнергии, является незначительным, особенно
солнечной энергии и энергии внутриземного тепла. Однако не вызывает
сомнения, что при дальнейшем развитии научно-технической революции
(совершении технологического переворота) новые виды энергии не только займут
место основных видов энергии, но и постепенно вытеснят те виды энергии,
которые широко применялись до научно-технической революции и применяются
сейчас.
Если энергия минерального топлива и гидроэнергия, нашедшие широкое
применение при совершении индустриально-технической революции, существенно
потеснили те виды энергии, которые широко применялись ранее - мускульную
энергию человека, мускульную энергию животных, энергию ветра и энергию
дерева (топливных дров), но не вытеснили их полностью, то новые виды
энергии, которые будут широко применяться после технологического переворота,
не только потеснят старые виды энергии, но и постепенно вытеснят их совсем с
места основных видов энергии, в том числе энергию минерального топлива и
энергию рек.
Из новых видов энергии широчайшее применение получила электроэнергия, в
которую преобразуется примерно половина производимой тепловой энергии. Так,
в 1970 г. производство тепловой энергии в СССР, в перерасчете на
электроэнергию, централизованными источниками составило 1507 млрд.квт.ч. Из
первичных видов энергии широкое распространение получила лишь атомная
энергия (на основе деления ядер тяжелых атомов). Количество электроэнергии,
вырабатываемой атомными электростанциями, уже находится примерно на одном
уровне с количеством электроэнергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями.
Последние дают в мировом производстве электроэнергии 5,6% (в 1974 г.),
выработка же электроэнергии атомными электростанциями составляет (в 1972
г.): в Японии - 2,2%, в США и ФРГ - 3,3%, во Франции - 8,5% и в Англии -
11,1% от всей мировой выработки электроэнергии. В СССР выработка
электроэнергии атомными электростанциями составляла в 1970 г. - 0,5% (3,5
млрд.квт.ч.), а в 1975 г. - 2,35% (25 млрд.квт.ч.), т.е. увеличилась за 5
лет в 7 раз (23-131).
Хотя доля атомной энергии еще незначительна во всем потреблении
электроэнергии, но она с каждым годом все увеличивается. По прогнозам одного
американского журнала (в 1971 г.), доля атомной энергии в приросте мощностей
американской энергетики составляет: в 1971-1975 г.г. - 31%, в 1976-1980 г.г.
- 41%, в 1985 - 1990 г.г. - 45%, а доля атомных электростанций в общем
производстве, электроэнергии США к 1990 г. составит около 36%. По более
поздним прогнозам комиссии по атомной энергии США, мощность атомных
электростанций к 1980 г. составит 19,8% всех мощностей электростанций
(23-134).
Широкое применение электроэнергии в общественном производстве, что
является одной из характерных черт научно-технической революции, в начале XX
в. знаменует начало технологического переворота. Что широкое применение
электроэнергии самым непосредственным образом связано со следующей (после
индустриально-технической революции) революцией в развитии производительных
сил, т.е. научно-технической революцией, было подмечено еще К.Марксом,
который в беседе с К.Либкнехтом сказал: "Царствование его величества пара,
перевернувшего мир в прошлом столетии, окончилось; на его место станет
неизмеримо более революционная сила - электрическая искра. Теперь задача
разрешена, и последствия этого факта не поддаются учету. Необходимым
следствием экономической революции будет революция политическая, так как
вторая является лишь выражением первой" (К.Либкнехт. Из воспоминаний о
Марксе. М.1958, стр. 6). Эти слова Маркса заслуживают внимания в трояком
отношении. Во-первых, революции в развитии производительных сил Маркс
называет экономическими революциями в отличие от большинства советских
исследователей по данному вопросу, а не техническими, технологическими,
промышленными или производственными. Во-вторых, характерной чертой
технического переворота в промышленности (промышленного переворота),
начавшегося во второй половине XVIII в., Маркс называет паровую машину:
"Царствование его величества пара, перевернувшего мир в прошлом столетии..."
И в-третьих, Маркс называет электроэнергию (электрическую искру) "более
революционной силой", которая является составной частью новой экономической
революции (научно-технической), следствием которой явится революция в
развитии общественных отношений ("политическая революция").
Вообще, применение электричества началось гораздо раньше его широкого
производственного применения. Если широкое производственное применение
электроэнергии началось в начале XX в., то первое его применение началось на
столетие раньше, в начале XIX в. Телеграф, изобретенный еще в 30-х годах XIX
в. независимо друг от друга П.Л.Шиллингом в России, Самюэлем Морзе в Америке
и Куком и Уитсоном в Англии, явился первой областью применения
электричества. В 1850 г. В.С.Якоби создал буквопечатный телеграф, который
после его дальнейшего усовершенствования получил широкое распространение во
всем мире. С середины XIX в. начинается более быстрое развитие телеграфной
связи, вытеснившей другие виды связи, употребляемой раньше: звуковую,
световую и т.д. В 1844 г. Морзе соединил телеграфной связью Вашингтон с
Балтимором, в 1852 г. начал действовать телеграф между Парижем и Лондоном, в
1854 г. был проложен телеграфный кабель через Средиземное и Черное моря, с
помощью которого командование англо-франко-турецких вооруженных сил держало
связь со Стамбулом, Парижем и Лондоном. В 1868 г. протяженность телеграфных
линий в Англии достигла свыше 25000 км.
Другим, еще более важным средством связи, использующим электричество,
явился телефон, который начал широко распространяться в 70-х годах XIX в.,
сразу же после его изобретения и усовершенствования Ф.Рейсом, А.Беллом,
Д.Юзом, Т.Эдисоном, П.И.Голубицким и др. Телеграф и телефон, а позднее
радиотелефон связали мир в одно целое, поскольку теперь можно было
установить непосредственную связь между любыми двумя пунктами земного шара,
что имело огромное значение для развития общества.
Дальнейшим применением электроэнергии явилось ее использование для нужд
освещения. Первая электролампа накаливания была создана еще в 1820 г.
французским ученым Деларю, однако она была несовершенна и не получила
широкого распространения, отчасти потому, что не могла конкурировать с
газовым освещением, широко применявшимся в то время. Только через
полстолетия лампы накаливания получили широкое распространение после их
усовершенствования А.Н.Лодыгиным (в 1873 г. в России), Т.Эдисоном (в 1879
г.г. в США) и Сваном (в 1880 г. в Англии). Помимо электрической лампы
накаливания, для нужд освещения некоторое время применялась дуговая
электролампа, но она не получила широкого распространения и была вытеснена
лампой накаливания. Однако электрическая дуга получила применение в другой
области, а именно: она стала широко применяться для электросварки металлов.
После изобретения и широкого распространения телеграфа, телефона и ламп
накаливания возникла потребность в электроэнергии. Для удовлетворения этой
потребности начинается массовое производство усовершенствованных
электрогенераторов (усовершенствованный генератор создал бельгиец З.Грамм в
1870 г.), сначала постоянного тока, а затем переменного. Изобретение
осветительных ламп и генераторов, их усовершенствование и широкое
распространение привело к строительству сети электростанций, начиная с 1880
года. Строились электростанции постоянного тока и переменного, однофазного,
двухфазного и трехфазного тока, низкого и высокого напряжения (для нужд
использова ния последнего изобрели трансформатор), небольшие и крупные,
большей мощности, тепловые и гидроэлектростанции.
После изобретения динамомашины, а затем электродвигателя и их массового
производства и широкого распространения электричество начинает применяться в
промышленности и транспорте для приведения в движение посредством
двигательного механизма (электродвигателя). Появляются трамваи и
электропоезда. В промышленном производстве электродвигатель постепенно
вытесняет паровую машину и другие двигатели (водяное колесо, двигатель
внутреннего сгорания). К началу XX в. на передовых промышленных предприятиях
электродвигатель вытеснил другие механические двигатели, а в первой половине
XX в. электродвигатель почти полностью вытеснил их во всем промышленном
производстве. В начале же XX в. начинается использование электричества в
быту, где помимо электрических осветительных ламп начинают применять
электровентиляторы, электропылесосы, стиральные машины, бытовые
холодильники.
Огромным достижением в развитии электротехники явилось изобретение для
нужд связи и информации радио и телевидения, которые позднее стали широко
применяться и в производстве. Впервые радиоприемник был создан А.С.Поповым в
1895 г. В 1896 г. Попов осуществил первую радиотелефонную связь. В следующем
году он устанавливает радиосвязь между судами "Африка" и "Европа". В
Западной Европе развитие радиотехники связано с именами Г.Маркони, который в
1896 г. (или 1897) построил усовершенствованный радиоаппарат, а в 1901 г.
установил радиосвязь через Атлантический океан. Вслед за радиотелеграфом
изобретается радиотелефон, развитие которого привело к установлению
регулярного радиовещания, начиная с 1920 года. Начинае...
