Галилей - ученый-инженер - Роль Галилея в развитии технической мысли

В последнее время принято много рассуждать о новой стадии науки - технонауке, знаменующей более тесную связь технической и научной деятельностей. Но, по сути дела, главные черты такой технонауки мы обнаруживаем уже в трудах Галилея. Как указывает Валериани, "наиболее интенсивная работа в области науки о сопротивлении материалов осуществлялась Галилеем во время его пребывания в качестве резидента в Венецианской республике, т. е. между 1592 и 1610 гг." (с. 120). Об этом пишет и сам Галилей в своих "Беседах и математических доказательствах": "Обширное поле для размышления, думается мне, дает пытливым умам постоянная деятельность вашего знаменитого арсенала, синьоры венецианцы, особенно в области, касающейся механики, потому что всякого рода инструменты и машины постоянно применяются здесь большим числом мастеров, из которых многие путем наблюдений над созданиями предшественников и размышления при изготовлении собственных изделий приобрели большие познания и остроту рассуждения... Наблюдая за деятельностью тех, которых по причине их превосходства над остальными мастерами мы называем "первыми"; беседы с ними не один раз помогли мне разобраться в причинах явлений не только изумительных, но и казавшихся сперва совершенно невероятными". [Галилей 1964 II, 107].

Рассуждения Галилея о сопротивлении твердой призмы или цилиндра были направлены не только на построение теоретических схем нового естествознания, т. е. вызваны не только чисто научным интересом, но и, как он сам это формулирует, могут быть полезными для многих механических приспособлений, чтобы "дать мастерам какие-либо простые и удобные правила". Решение этих задач было важным для перехода от миниатюрной демонстрационной модели машины или сооружения к построению реальной полноразмерной конструкции. И новая наука была способна помочь им: "Мы ясно видим невозможность не только для искусства, но и для самой природы беспредельно увеличивать размеры своих творений, - пишет Галилей. - Так, невозможна постройка судов, дворцов и храмов огромнейшей величины, коих весла, мачты, балки, железные скрепы, словом, все части держались бы прочно". [Там же, 207]. Одновременно, критикуя, как теоретические построения аристотелевской физики в изложении "Механических и проблем", так и рассуждения практических мастеров, основанные на опыте, Галилей формулирует принципы новой, по сути дела, технонауки.

В сущности, перед Галилеем, как научным консультантом Венецианского арсенала по вопросам военного кораблестроения, была поставлена вполне конкретная инженерная задача, а именно: как оптимально сконструировать весло для галеры нового типа, т. е. вооруженной тяжелой артиллерией. Эта задача была важной и в социальном плане. Для противоборства с Османской империей требовался новый тип судна, и от его правильной оснащенности зависело выживание Венецианской республики. Галилей в своих "Беседах и математических доказательствах" поставил вопрос о прочности тел, анализируя сопротивление, оказываемое твердыми телами силе, стремящейся их сломать: "Мы получили уже столько выводов, касающихся вопросов сопротивления твердых тел излому, причем в основание этой науки было положено сопротивление тел разрыву, что можем, теперь последовательно подвигаться вперед, открывая все новые и новые соотношения, которых в природе существует бесконечное множество, и давая им доказательства".

Решая эти задачи, Галилей сначала вслед за аристотелевскими "Механическими проблемами" рассматривает модель весла в виде простого рычага. Однако затем, под влиянием опыта корабелов, он констатирует тот факт, что весло не может быть рассмотрено в виде простого рычага, так как в данном случае важно учитывать как движущую силу, так и то, что сопротивление и опора на галере также находятся в движении. Причем и вода рассматривается им как точка опоры рычага и кроме того не статически, как у Аристотеля, а как движущийся водный поток. Отсюда следует вывод, что чем глубже лопасть весла находится в воде, тем больше движущей силы гребец сообщает движению корабля. Однако такие абстрактные теоретические рассуждения не удовлетворяли практических инженеров, и Галилей вынужден был обратиться к их опыту, чтобы продвинуться дальше в решении поставленной проблемы. А этот опыт диктовал определенные правила и ограничения в конструировании весел. Для решения этой проблемы Галилей развивает новую теоретическую модель закрепленной на одном конце идеальной балки-консоли. Поскольку весло имеет по Галилею две опорных точки - в уключине весла и в воде - он исследует также балку, лежащую на двух опорах.

В принципе точно такую же работу по корректировке естественнонаучных законов с учетом практических технических знаний можно наблюдать на протяжении всей последующей истории науки вплоть до современной технонауки с той лишь разницей, что Галилей был первым, кто ввел этот новый эпистемологический принцип научного рассуждения, ставший основой последующего научно-технического развития. "Термин "технонаука" наиболее часто используется для обозначения таких современных дисциплин, как информационные и коммуникационные технологии, нанотехнологии, искусственный интеллект или также биотехнологии" [Белт 2009, 1311]. В технонауке, с одной стороны, как в классическом естествознании, на основе математических представлений и экспериментальных данных строятся объяснительные схемы природных явлений и формулируются предсказания хода определенного типа естественных процессов, а, с другой стороны, как в технических науках, конструируются не только проекты новых экспериментальных ситуаций, но и структурные схемы новых, неизвестных в природе и технике систем. Важно, однако, не только совершить открытие и создать изобретение, не только закрепить приоритет и запатентовать, но в первую очередь сделать их достоянием общества через образование соответствующих хозяйственных структур, в особенности, когда достоянием рынка становятся не только готовые продукты, но и знание ноу-хау. Но, как ни странно, именно этим занимался и Галилей у истоков современного естествознания и научной техники.

Похожие статьи




Галилей - ученый-инженер - Роль Галилея в развитии технической мысли

Предыдущая | Следующая