Особенности технических наук

Возникновение технических наук имело социокультурные предпосылки. Оно происходило в эпоху вступления техногенной цивилизации в стадию индустриализма и знаменовало обретение наукой новых функций — быть производительной и социальной силой.

Технические науки не являются простым продолжением естествознания, прикладными исследованиями, реализующими концептуальные разработки фундаментальных естественных наук. В развитой системе технических наукимеется свой слой как фундаментальных, так и прикладных знаний, и эта система требует специфического предмета исследований. Таким предметом выступают техника и технология как особая сфера искусственного, создаваемого человеком и существующего только благодаря его деятельности.

Важной особенностью функционирования технического знания, в которой отражается его связь с практикой, является то, что оно обслуживает проектирование технических и социальных систем, которое существенным образом отличается от исследования. Поэтому технические науки необходимо рассматривать как специфическую сферу знания, возникающую на границе проектирования и исследования и синтезирующую в себе элементы того и другого.

Особенности технических объектов в двойственности их природы, они представляют собой синтез «естественного» и «искусственного». Искусственность технических объектов выражается в том, что они, будучи продуктами созидательной человеческой деятельности, приспособлены к целям деятельности, выполняют в ней определенные функции. Для осуществления своих целей человек преобразовывает тела природы, придает им форму и свойства, соответствующие заданной функции. Таким образом, искусственно созданные предметы подчиняются тем же закономерностям, что и предметы естественные. Так, всякий технический объект может быть рассмотрен как естественное явление, как частный случай проявления закона природы. Но знания о технических свойствах объекта не могут возникнуть в сфере одних только естественных наук потому, что они отражают функционирование объекта в определённой предметной деятельности, непосредственно фиксируя его связь с содержанием и целью практической деятельности.

Поэтому технические науки должны исследовать соотношение между «естественным» и «искусственным», а также синтезировать данные, получаемые в результате инженерно-практического опыта и естественнонаучного исследования. В результате соотношение двух типов характеристик представляет специфическое содержание, выходящее за границы естествознания, и исследование его позволяет, образно говоря, проложить мост от естественнонаучных знаний и открытий к их техническому применению, к изобретениям.

Технические науки ориентируются не на исследование природы, не на поиск истины, а на достижение какого-либо практического результата; и средством достижения этого практического результата выступает техника. Таким образом, целью технических наук является создание техники, искусственных предметов, представляющих собой творение рук человека и функционирующих благодаря его действиям. В задачу технических наук входит также поддержание техники в «рабочем состоянии».

Добавим здесь, что исследование в технических науках осуществляется в трех основных направлениях: это создание новой техники, новых технологий и новых материалов. (Технология - совокупность технических достижений, правила производства, приёмы, способы достижения результата. Техника - искусственные предметы, а также деятельность и знание, так или иначе связанные с этими предметами.)

В технических разработках в большей мере ценятся такие качества, как прочность, надежность, стандартизация, чувствительность, быстрота и т.п., а в естественных науках – теоретическая глубина, истинность, точность, рискованность нововведения, способствующая прогрессу в теории и т.п.

В технических науках существуют и свои особенные методы познания. Наиболее общий методом, применяемым в технических науках - комбинационно-синтезирующий метод. Также в процессе технического творчества взаимодействуют множество методов: общие математические методы, метод приближенных вычислений (в котором формулы подбираются в зависимости от требуемой степени точности), системно-структурный анализ, информационные методы, метод идеализации и формализации, общие химико-физические методы, специфические методы различных технических наук, конкретная (рабочая) методика экспериментальных исследований и т.д.

Суть комбинационно-синтезирующего метода. В процессе создания новой техники, новых материалов или новых технологических процессов, учёные-инженеры осуществляют многократное комбинирование самых различных естественных законов, сил, конфигураций деталей, входящих в проектируемое устройство, до тех пор, пока ими не будет найдена оптимальная, строго определённая последовательность взаимовлияний в целостном единстве уже точно установленных сил, свойств, процессов, законов и подсистем, которые и приводят к появлению (производству) качественно новой техники. Учёный-инженер комбинирует материалы не со знанием, пусть в общих чертах, свойств как исходных, так и получаемых материалов. Так, например, в ходе проектирования и конструирования авиационных двигателей изучаются самые различные комбинации форм, размеров, конфигураций деталей и узлов двигателя, комбинации материалов, жаростойких сплавов и т.д. И в результате появляются двигатели, которые имеют улучшенные эксплуатационные характеристики.

В технических науках изучается особый круг закономерностей (так называемых технических закономерностей), который не изучается другими науками.

Техники, полностью законами природы не определяется. Если бы это было так, техника вряд ли бы могла совершенствоваться. Ибо простое приложение закона природы к какому-нибудь процессу производства не выведет нас за пределы старого. Для того чтобы создавать качественно новую технику, необходимо такое объединение различных природных законов, предметов и сил в некое целостное единство, которое не наблюдается в естественных условиях. А это возможно только на основе открытия дополнительных закономерностей, выражающих наиболее общие, устойчивые связи искусственно созданной среды.

Эти закономерности, открываемые в рамках технических наук, представляют собой целостное единство нескольких законов, свойств и процессов природы (в естественных условиях это целостное единство, как правило, не достигается). Эти закономерности имеют объективный характер, поскольку существуют самостоятельно, автономно по отношению к человеку. Эти закономерности повторяются, когда создаются похожие условия, и это позволяет воспроизводить их в технических объектах одного типа.

Вместе с тем, в отличие от законов природы, которые действуют во всей вселенной, технические закономерности действуют лишь в области, ограниченной определёнными техническими устройствами. Иными словами, технические закономерности не существуют вне соответствующей аппаратуры; изменяется техника, изменяются и закономерности.

Таким образом, в области техники появляются закономерности, которых в принципе нет в нетронутой человеком природе – это закон рычага 1-го и 2-го рода, закон передаточного числа шестерен, закон шага винта, гидравлического удара, законы порошковой металлургии, закон превращения поступательного движения во вращательное в кривошипно-шатунном механизме, закон усиления электромагнитных колебаний в катодных трубках, в кристаллах полупроводников, в лазерных устройствах и т.д.

Кстати говоря, многие из технических закономерностей по существу имеют значение фундаментальных законов природы. К ним можно отнести, например, эффект Джозефсона, наблюдаемый в физике сверхпроводимости, эффект Холла, наблюдаемый в физике металлов, или закон цепной реакции, наблюдаемый в атомной физике. Любопытно то, что в естественных условиях эти законы не существуют, так как природа даже случайно не способна создать весь комплекс необходимых для их возникновения условий.