CC BY
50
ИНЖЕНЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: ИСТОРИЯ И ФИЛОСОФИЯ ВОПРОСА
М.Д.Бикташев
МГСУ
Путем обращения к истории и философии инженерного дела показано, что комфорт в деятельности инженера и исследователя - это минимум, на который может рассчитывать исследователь. Решающими в исследованиях являются практические постулаты, говорящие о том, что «Прав тот, кто считает разделенное разделенным и соединенное соединенным, а в заблуждении тот, мнение которого противоположно действительным обстоятельствам ..».
By recourse to the history and philosophy of engineering is shown, that the comfort of engineers and researchers - is the minimum, which can count the researcher. Crucial to the research arepracticalpostulates, that indicate that «The right man who believes divided by junctions and connected, and the delusion that opinion is opposed to the actual situation ..».
В «Вестнике МГСУ1, некоторым образом ставится в зависимость получение научных знаний и достижений в науке от комфортабельности помещений. Да, конечно, комфорт привлекает и может быть способствует увеличению количества нобелевских лауреатов и лауреатов премии Притцкера. Но не все так просто.
Дело в том, что, если студент не обладает определенным талантом к усвоению научной пищи, то никакой комфорт его не спасет. Однако, если он усердствует в учении, то со временем, в нём может проклюнуться искра к творчеству, к исследованиям. Была бы только заинтересованность, со стороны студента. Так и с лауреатами, если государство и та организация, где он работает, не создадут достаточных условий научному работнику, не только в производственном плане, но и в социальном, политическом, то как бы он не старался..., ведь так уже было в нашей прошлой истории. Сколько нобелевских премий наша Родина потеряла (недополучила) из - за идеологических и административных противостояний. Дело вовсе не в комфорте, а в научном мировоззрении и не только научного сообщества, но и руководителей отрасли, а также государства, их заинтересованность в научных инновациях. Дальше пропустим негативы по поводу научных достижений из того, что нам известно, по умолчанию. Это, знаете, как в одной известной сказке. В ней говорится о том, как отец призвал своих сыновей на свое смертное одро и попросил принести веник. И предложил, каждому из них, сломать его. Одну ветку, две ветки и т.д. смог бы сломать каждый, но весь веник, целиком, никто из них сломать не смог. Отсюда, резюме: если в науке хочешь достичь результата, то следует всем идти одним курсом, ане так, что один в лес, а другие по югам, т.е. одни по - дрова, а другие по - воду.
Более того, содержательному восприятию и обсуждению результатов в механике грунтов препятствуют также отсутствие четкой методологической проработки логического каркаса концепции и несогласованность представлений о грунтовых моделей с понятийным аппаратом. Например, грунтовая модель - это оболочка, характеризуемая кривизной или пространство, полупространство, между которыми существует определенная и суще-
1 Т.Я. Вавилова Параллели устойчивого развития среды жизнедеятельности: Наука - высшее образование, Вестник МГСУ, 2010,1,с.312-316
ственная разница, которая не позволят получить решение в конечном виде. В связи с чем, следует отметить, что существует несогласованность между методами теоретического анализа и картиной Мира современного естествознания, то есть несоблюдение принципа соответствия.
Поэтому, автор предлагает рассмотреть тот взгляд на науку и инженерное образование (как источник нобелевских премий), которое имели наши предки на уровне своего комфорта, но забыли современники.
В средние века жил и работал философ - схоласт Дуне Скотт, который сформулировал правило. Суть этого правила в том, что: « При правильном методе и правильных исходных данных мы получаем правильные утверждения. При ложных исходных посылках мы можем получить как ложные, так и правильные утверждения». Например, как в механике грунтов, где, как известно автору, нет нобелевских лауреатов. В свете этих правил: механика грунтов не является в полном смысле завершенной теорией или, иначе говоря, фундаментальной наукой. Теоретические результаты, получаемые в ней для прогнозных расчетов, опираются на модельные представления, которых в механике грунтов не один десяток. Сложность теоретических расчетов компенсируется модельным подходом, в котором в модель вводятся эмпирические и полуэмпирические константы, т.е. параметры, не поддающиеся строгому теоретическому расчету. В эти представления, вопреки научному желанию исследователей, по мнению В. Поздникина2, ««проникает» мгновенное взаимодействие. Перечисленные выше и иные факторы, о которых мы знаем по умолчанию, позволяют в определенной степени «скомпенсировать» негативные аспекты теоретических представлений и иногда приблизить расчеты к практике. Иначе говоря, в механике грунтов проявляются ошибки методологического характера, они касаются того, что следует брать в качестве «исходных посылок». И здесь тоже работает правило Дунса Скотта, так как существует два подхода:
• либо в теориях основополагающими мы считаем хорошо проверенные временем классические представления, а гипотезы рассматриваем, как вероятное направление дальнейших исследований;
• либо мы абсолютизируем гипотезы, а известные классические результаты (теории) рассматриваем как «пройденный этап», который необходимо «подогнать» под новые идеи.
Дедуктивный метод Эйнштейна (принцип постулирования) положил, по определению В. Поздникина2, начало второму направлению, при котором классическая идея развития науки ставится «с ног на голову». И в этом проявляется один из негативных моментов научного плюрализма. В механике грунтов, как полагает автор, некоторые теоретические и практические моменты рассматриваются как пройденный этап. Например, это относится к углу внутреннего трения, к коэффициенту бокового давления и другим параметрам. Да и про коэффициент Пуассона нам известно не так уж много, если принять во внимание зависимость этого коэффициента от внутреннего трения. Создается впечатление, что с учетом многих пропущенных и малоизученных параметров сжимаемой толщи, многие теории, используемые в механике грунтов, подгоняются под новые идеи, т.е - это совершенно ложный путь, который на протяжении десятилетий не дает положительных результатов. Более того, по мнению автора, теория упругости по отношению к грунтам, к которым приложена нагрузка, может быть использована весьма осторожно на начальном этапе, но уверенно: на стадии заключительных работ по загрузке основания и в период
2 http://archvuz.ru/magazine В.М. Поздникин. Структура физического действия и развития форм., 2007, 4.
эксплуатации. В это время нет необходимости в дополнительных условиях, кроме учета принципа наименьшей работы и минимума деформаций, так как в этот период плотность грунта такова, что теория упругости может работать без всяких ограничений. Пока же, положение спасают эмпирические поправки, которые и при ложных посылках дают хоть какой-то практический результат.
Таким образом, современный подход к науке и исследованиям, в соответствии с работой*, в виде дедуктивного метода сводится к одному: пришел, увидел, наследил (постулатами). Именно в связи с таким положением в науке приходится подвергать сомнению «новейшие» гипотезы о предполагаемых свойствах материальных объектов мезо, макро и микромира. Оно (это состояние) нацеливает исследователя на критическое отношение к «фундаментальным» идеям о строении этого мира, проверять и перепроверять их. Между тем, между макро и микромиром нет непроходной «стены». Другими словами, для исцеления необходимо изменить методологию исследований и подход к высшему образованию (и не только высшего) от посредственного к хорошему.
Хорошая методология, так же как и хорошее образование - это такая методология, которая управляет, т.е. глядит вперед и своевременно выясняет задачи, выдвигаемые как современностью, так и будущим, а не заставляет себя только тянуть и толкать вперед без крайней нужды груды старых теорий.
Для решения этой задачи, как полагал Ридлер [1], исследователь развития инженерной деятельности, требуется реформа инженерного образования. Но, чтобы она была успешной, важно учитывать специфику инженерной деятельности и мышления и вытекающую из нее особенность инженерного образования в отличие от университетского. «Технические задачи требуют иного отношения к себе, чем чисто математические. Весь комплекс условий надо брать таким, каким природа дает его, а не таким, каким он подходил бы для точного решения. Если он не дает возможности решения, следует изменить его сознательно в известных или приблизительно оцениваемых пределах ошибки. Из-за слишком высокой оценки точных решений начинающий исследователь не понимает необходимости только приблизительно оценивать; он не понимает, что оценивание гораздо труднее, чем «точное» вычисление с «пренебрежением» неудобными условиями. Оценить - значит принимать во внимание границы познания и вероятности и сообразно с этим сознательно изменять основы вычисления. В этом заключается дело, здесь лежит трудность». Как правило, при оценке вычислений используют соответствующие знания - инструкции, правила, которые регламентируют процесс оценки.
Еще одна особенность инженерного мышления - «умение применять знание в частном случае и при многочисленности практических условий». Техническое учение само должно вступать на путь исследования ради результата там, где имеющихся знаний недостаточно; там, где результаты достижимы только в области технических приложений, где необходимы особенные средства исследования в связи с практическим применением и т.д. Это громадное и важное поле для таких исследований и применений, при которых приходится принимать во внимание все практические условия.
Познание грунтов, как полагает автор, должно возвыситься до полного и цельного воззрения на все процессы природы в их совокупности, в том числе на естественные грунты - композиты, которые пока еще называют многокомпанентыми, многофазными. Главное здесь, практически самое важное, следует следовать форме Земли и её размерам. При такой постановке задачи, следует принять, что грунтовая толща, в том числе сжи-
* http://archvuz.ru/magazine В.М. Поздникин. Структура физического действия и развития форм., 2007, 4.
маемая толща, имеют криволинейное очертание, так как земной шар - это сфероид, хотя и неправильной формы. Поэтому в земной коре, в земной толще - располагаются грунтовые, сжимаемые и сжатые оболочки, участвующие в строительной деятельности человека и, которые, в той или иной мере, соответствуют теории оболочек.
Исходя из этого сообщения можно придти к выводу, что даже самое основательное знание частностей (при наличии комфорта, в смысле Т. Вавиловой) недостаточно для творческой технической деятельности: все причины и действия должны быть видимы и прочувствованы, как общий процесс, должны быть соединены в наглядную и полную картину. В последних словах сформулирован также еще один важный принцип инженерного мышления - принцип наглядности. А. Ридлер предупреждал от господствующей в науке переоценки аналитических методов. По его мнению, зло коренится в «лишенной реальных представлений общности, излишестве отвлеченных методов». Говоря об аналитических методах, коротко затронем вопрос матричной алгебры. Когда появились матрицы, существовало убеждение, что они адекватно описывают абстрактные квантово -теоретические величины, а раз так, то правила алгебраических операций с матрицами, видимо, описывают и, конечно же, физические процессы и закономерности в микромире! Поэтому появились матричные записи обычных уравнений классической механики (ньютоново, лагранжево, гамильтоново), где компоненты были не простые, а комплексные, с мнимой единицей3. У каждой такой экзотики искали физический смысл. Однако, при этом исследователи не могли сообразить, что в математических операциях никакого физического смысла нет - он есть лишь в физических представлениях, да и то не во всех! Но здесь (в матричных вычислениях) есть один нюанс, а именно: в обычной математике, от перестановки мест сомножителей произведение не изменяется. А в алгебре матриц - это не всегда так. Оказывается, что произведение матриц координаты и импульса зависит от того, какая из них является первым сомножителем, а какая вторым (такие парочки величин стали называть некоммутирующими). Поэтому нам важно выяснить, что же такое движение, так как процесс формирования осадки и сжатой толщи основан именно на действии и движении (деформации), перемещениях грунтовых частиц и масс, на массопере-носе. В связи с этим, особый интерес представляет внутреннее содержание процесса взаимного перехода противоположностей друг в друга (причина - следствие) в рамках геометрии материальных форм и математической формы его выражения. Справедливо надеяться на то, что это внутреннее содержание процесса перехода причины в следствие подчиняется простому единому природному принципу превращения вещества и энергии. Эта надежда основывается на общности и всесущности единых начал процесса проявления и становления форм природы и практической деятельности человека. В разного рода физических явлениях при фазовых переходах и быстрых превращениях вещества на микро - и макроуровнях отмечаются общие закономерности реального поведения веществ в условиях разнообразного внешнего воздействия: нагрузки, температуры, давления, магнитных полей и т. д.
Вообще-то*, общий принцип явился основой раскрытия универсального закона взаимодействия исходных начал и взаимосвязи причины и следствия в зонах быстрых переходов качеств вещества, при сменах существующих до фазовых переходов форм новыми. Точнее сказать - превращений при пошаговом движении от одного этапа развития формы к другому с соблюдением правил «квантования» перемен в поведении причины и следст-
3 Ф. Пинежанинов Осреднение свойств в конечном элементе. http://pinega.da.ru/
* http://archvuz.ru/magazine В.М. Поздникин. Структура физического действия и развития форм., 2007, 4.
вия в рамках общих законов диалектики. «Принцип Порядка неизменно воспроизводит конформное отображение сингулярности и поддерживает собой подобие его результатов»*, см. далее.
Для каждой конкретной системы из N частиц процесс эволюции состоит в последовательном переходе элементов системы из одного состояния в другое под действием внешних условий. Причем, каждый акт изменения состояния тесно связан со всей предысторией процесса эволюции системы взаимодействующих элементов.
Современник И.Ньютона, а в некоторых вопросах и его оппонент, естествоиспытатель Роберт Гук искал зависимость деформаций от напряжений по состояниям образцов в условных временных срезах кривой развития процесса загружения. Он имел дело только с плоской проекцией пространственной кривой диаграммы растяжения - сжатия, в координатах о (механическое напряжение) - е (относительное удлинение), к примеру, для механики грунтов, грунтового образца:
о=Ег , (1.)
где Е - модуль упругости грунта - композита как коэффициент прямой пропорциональной зависимости (о - е) на участке диаграммы от нуля до площадки текучести до точки фазового перехода качества вещества, из которого выполнен образец.
Общая же функциональная зависимость, в пространстве трех координат, включая координату времени, дает диаграмму растяжения образца в виде пространственной кривой, выраженной формулой4:
Р ( 1 / и ) = АЕ( Л1/ и ) или Р V! = АЕ У2 , (2).
где 1 - слабо меняющаяся длина образца, которую упругая волна нагрузки проходит за определенное время на каждом этапе нагружения; Д1 - абсолютная величина деформации растяжения образца; АЕ - несущая способность образца, рассчитываемого в правилах современных методик по второй группе предельных состояний; это реактивный ответ образца на действие силы Б.
Вот почему в процессах формообразования (в результате чередования состояний относительно длительных движений) важно учитывать действие как произведение силы на скорость, а не просто как силу, которую допустимо считать действием только в миг точечной фактографии, когда «времени нет».
Прав был А.И.Вейник [2], высказываясь о нарушении третьего закона Ньютона, по которому при взаимодействии двух объектов (веществ, ансамблей, тел) должно соблюдаться не равенство сил действия и противодействия, а равенство работ или энергий связи. Получается, что для характеристики процессов взаимодействия систем, как продленных во времени состояний, важны только понятия работы, энергии и мощности. А третий закон Ньютона при этом выступает в роли частного случая характеристики процесса взаимодействия, отмечаемого точкой на траектории его полного свершения и развития. Здесь пространство (путь) и время становятся исчезающе малыми, пропадает разница между скоростями действия противоположных сил, что дает возможность пользоваться «школьным» равенством Б1 = - Б2.
Все простейшие искусственные устройства или искусственно устроенные конструкции, с помощью которых осуществляется энтропийная и антиэнтропийная трансформация энергетических потоков, можно отнести по характеру векторных силовых полей к трем группам: линейные, плоскостные и объемные.
* А.П.. Смирнов, И.В. Проховцев Принцип порядка. - СПб.: «Невская жемчужина», 2002.-296 с.
4 http://archvuz.ru/magazine В.М. Поздникин. Структура физического действия и развития форм., 2007, 4.
Устройства (или конструкции) первой группы характеризуются линейным одноосным или параллельным расположением векторов, второй группы - плоскостным (под углами) расположением силовых векторов, третьей - расположением сил в пространственном векторном поле. Причем, устройства одного и того же типа могут исполнять роль как, например, линейного трансформатора, так и плоскостного2. Так, классический рычаг Архимеда, являясь линейным преобразователем энергии в пространстве, может быть конструктивно преобразован в устройство плоскостного трансформатора. Для чего одно из плеч рычага необходимо изогнуть в любую сторону, и силу на конце этого изогнутого плеча приложить под определенным углом наклона к противоположной силе. Можно, конечно же, не изменяя конструкции рычага, превратить его в плоскостное устройство, изменив определенным образом направление действия одной из сил. Но тогда изменится направление силы опорной реакции, и правило классического рычага будет выполняться в несколько измененном виде, например, в системе « нагрузка - фундамент - сжимаемая толща». Таким образом, форма устройства влияет на характер трансформации энергии в пространстве. Это ориентирует нас на то, что форма фундамента влияет на характер трансформации сжимаемой толщи, являющейся источником потенциальной энергии.
Примером линейного энергетического трансформатора служит, например, фрагмент трубопровода с трубами разного диаметра, расположенными на одной прямой оси. Здесь векторы двух разных действий совпадают по направлению. Это устройство может стать плоскостным при выполнении места сопряжения труб разного сечения с загибом под любым углом.
В механике грунтов, аналогом рычага Архимеда, как трансформатора энергии в пространстве может служить винтовая свая. В процессе его перемещения возникает активное действие Fa Уд как произведение горизонтальной составляющей давления на сжимаемую среду, с одной стороны, и реактивное следствие FK VK - произведение направляющей силы винта на величину угла внутреннего трения при её вертикальном перемещении - с другой. Это устройство плоскостной трансформации энергии. Важно отметить, что степень кривизны плоскости винта активно влияет на соотношение действий причины и следствия. Геометрия формы проявляется в качестве активного фактора при распределении энергии и сил в пространстве материального мира.
Поведение материальных объектов подчиняется общему правилу: системы (тело, вещь, предмет), трансформаторы энергии в пространстве, являются как приёмниками воздействующих (входящих) потоков активной причины Н, так и источниками результирующих выходящих потоков следствия а взаимодействия Нематериальным содержанием R систем. Всякое тело не только излучает, но и поглощает, «впитывает» излучения. Назовем эту закономерность правилом взаимодействия (ПВ). Этот закон представляется очевидным и логически безупречным. Его формальное выражение
H/R = а
выводится из общих законов диалектики и диалектической физики. ПВ как всеобщая закономерность справедлива для объектов любых масштабов микро, макро и мегамиров. Оно проявляется и в мире микрочастиц на электронном уровне, и в среде окружающих нас форм.
По мнению В.Поздникина*: «Увязка ключевых понятий, обозначенных в названии статьи, имеет вполне определенную логическую потребность, поскольку от вида физического действия, его структуры, зависит вид проявления и развития форм».
* В.М. Поздникин Моделирование формы. - Сб. статей РААСН. Девятые уральские академические чтения. - Екатеринбург, 2004. С.132 - 148.
Фред Бон - еще один исследователь развития инженерных знаний, анализировал структуру научного и технического, условленное и обусловленное, как причина и действие, которое в технике принимает вид средства и цели. Ф.Бон предупреждал от неверного представления о том, будто бы отдельной технической специальности всегда соответствует одна наука (например, электротехнике - только теория электричества). Напротив, никогда невозможно было бы построить паровую машину лишь на знании машины Уатта или теплотехники.
Первое может быть выражено в общем виде следующим образом: «Если а, то Ь; второе - « Если хочешь (получить) Ь, то должен вызвать а ». То, что в науке выступает как на основе знания теории теплоты; на практике является синтезом; можно точно знать все законы индукции, но не быть в состоянии сконструировать динамомашину. Другими словами, невозможно на основе высказываний какой-либо одной науки построить техническое высказывание. Для этого необходимо собрать отдельные высказывания многих наук и связать их друг с другом. Ф.Бона здесь интересует чисто концептуальный аспект: исследование того, какие высказывания науки превращаются в технические высказывания. Ф.Бон выделяет три проблемы, над которыми работает техника:
• прежде всего, это поиск средства, если дана цель;
• во-вторых, это задача так присоединить к данному процессу другой процесс, чтобы была достигнута данная цель, а также установить связь между средством и целью;
• третья проблема заключается в том, чтобы для данного средства найти цель (т.е. возбудить потребность), достижение которой само оказывается побочным следствием некоторого другого ряда целей, и выбрать соответствующий ей ряд целей.
Этот ряд целей представляет собой цепь следующих друг за другом событий, причем каждый отдельный пункт данной цепи является средним пунктом большей его части. Данная цепь должна быть рассмотрена, однако, не как линейная последовательность, а как пространственная ткань из многократно и беспорядочно переплетенных целей.
Потребность ставит известную цель; но если мы внимательно всмотримся в дело, то увидим, что одна цель является лишь средством к достижению другой цели. Восходя по этому ряду превращения целей в средства к достижению целей высших, мы доходим до положения, что все наши дела устремляются в одну конечную точку, а эта цель всех целей есть счастье. И таким образом, высшею технической целью является достижение счастья, и все вопросы - «чтоя должен делать, чтобы...?» сбегаются в один вопрос: «чтоя должен делать, чтобы быть счастливым?». Ответ на этот вопрос, с точки зрения Ф.Бона, является самым важным, а все другие технические вопросы ( в том числе комфорт- от автора) имеют лишь второстепенное значение, поскольку во всякой деятельности ведущим осознается желание счастья. И, действительно, разве - это не счастье решить сложную инженерную задачу во благо своего научного совершенствования ( самоутверждения) или народной потребности?
Такая устремленность технической задачи к достижению человеческого счастья, в сочетании с идеей добра, является в наши дни очень актуальной, с одной стороны именно для преодоления узкого техницизма, ориентирующего техническую деятельность на самоподдержание, самооправдание и внутреннее функционирование, а с другой стороны ведущее, вконечномсчете, к саморазрушению технической цивилизации. Поэтому научное мышление должно следовать правилам мышления. Как известно, их сформулировал Аристотель. Описывая существующее, он пишет[3]: «Прав тот, кто считает разделенное разделенным и соединенное соединенным, а в заблуждении тот, мнение которого проти-
воположно действительным обстоятельствам..». Как видим, это изречение могло быть рождено и в некомфортных условиях, а лишь при наличии логического мышления.
Настоящими пионерами в области научного эксперимента в естествознании были Гали-лео Галилей и X. Гюйгенс. Галилей показал, что для использования науки в целях описания естественных процессов природы годятся не любые научные объяснения и знания, а лишь такие, которые, с одной стороны, описывают реальное поведение объектов природы, а с другой - это описание предполагает проецирование на объекты природы научной теории и выделение особых идеальных объектов, которые моделируются в этой теории. Другими словами, естественнонаучная теория должна описывать (моделировать) поведение идеальных объектов, но таких, которым соответствуют определенные реальные объекты.
Какая же идеализация интересовала Галилея5? Именно та, которая обеспечивала овладение природными процессами, хорошо их описывала (т.е. в научной теории) и позволяла ими управлять (предсказывать их характер, создавать необходимые условия, запускать практически). И в этом отношении, механике грунтов еще далеко до совершенства. Установка Галилея, на построение теории и одновременно на инженерные приложения, заставляет его проецировать на реальные объекты (он изучал, в частности, падающие тела) характеристики моделей и теоретических отношений, т.е. уподоблять реальный объект идеальному. Однако поскольку они различны, Галилей расщепляет в знании (прототип мысленного эксперимента) реальный объект на две составляющие: одну - точно соответствующую, подобную идеальному объекту, и другую - отличающуюся от него (она рассматривается как идеальное поведение, искаженное влиянием разных факторов - среды, трения). Затем эта вторая составляющая реального объекта, отличающая его от идеального объекта, элиминируется теоретическим путем. На творчество Галилея целиком опирается Гюйгенс, но интересует его другая задача - как научные знания использовать при решении технических задач. Фактически он сформировал образец принципиально новой деятельности - инженерной, опирающейся, с одной стороны, на специально построенные научные знания, а с другой - на отношения параметров реального объекта, рассчитанных с помощью этих знаний. Если Галилей показал, как приводить реальный объект в соответствие с идеальным, то Гюйгенс [4] продемонстрировал, каким образом полученное в теории и эксперименте соответствие идеального и реального объектов использовать в технических целях. «Дело и цель человеческого знания в том, чтобы открывать форму данной природы или истинное отличие, или производящую природу, или источники происхождения... Что в Действии наиболее полезно, то в Знании наиболее истинно». Подчеркнем еще раз, что новое понимание существования неотделимо от творческой, инженерной деятельности человека, точнее, оно расположено на границе двух сфер - естественнонаучного познания и инженерной деятельности.
В свою очередь, необходимым условием этого является адекватное понимание и интерпретация технических текстов («сначала понять, - говорит М.Бахтин, - затем изучить»). Речь здесь часто идет не просто о действии психологической установки на понимание, а о диалоге, столкновении, конфликте двух активных субъектов - исследователя и исследуемого объекта.
Техника, а значит и инженерное дело, в современном мире неотделима от широко понимаемой технологии. До некоторой поры технология рассматривалась только как определенная сторона организации производственных процессов, существующая наряду с дру-
5 B.C. Степин, В.Г. Горохов, М.А. Розин Философская наука и техника, М., 1996. О. Т. Лебедев Научно- техническая революция и философские проблемы формирования инженерного мышления. М., Высшая школа,1973.
гими - организационной, ресурсной, технической и т.д. В последние два-три десятилетия ситуация стала резко меняться. Реализация крупных национальных технических программ и проектов в наиболее развитых в промышленном отношении странах позволила осознать, что существует новая техническая действительность, что технологию следует рассматривать в широком смысле.
Таким образом, исследователи и инженеры обнаружили, что между технологическими процессами, операциями и принципами (в том числе и новыми) и тем состоянием науки, техники, инженерии, проектирования, производства, которые уже сложились в данной культуре и стране, с одной стороны, и различными социальными и культурными процессами и системами - с другой, существует тесная взаимосвязь. Одним из таких как неудачных, так и удачных примеров являются грунты - композиты как искусственные, так и естественные. Неудачным примером являются естественные грунты - композиты, относительно которых есть тривиальное понимание как о многофазных грунтах, но это не приводит к их пониманию как естественных грунтов - композитов. Удачный пример - это искусственные грунты - композиты как бинарные композиты и результат технической мелиорации грунтов. Почему бинарные? Дело в том, что до проведения процесса технической мелиорации эти грунты уже грунты - композиты, поэтому после технической мелиорации они становятся бинарными, т.е. искусственно усиленными.
Теперь вопрос о дилемме понимания техники как самостоятельного мира и аспекта человеческой деятельности и культуры. Эта дилемма вполне отражает реальные особенности техники: техника, действительно, является самостоятельной реальностью и, тем не менее, существенно определяется устройством человеческой деятельности и культуры. Собственно говоря, данная дилемма и не нуждается в разрешении, напротив, ее напряженность помогает, с одной стороны, не впадать в редукцию, с другой - сохранять актуальность проблематики в философии техники.
Сходный шаг, но уже на почве новоевропейского мышления, делает Ф.Бэкон. Характеризуя новый тип практики, то есть инженерию, он в «Новом органоне» пишет [5]: «В действии человек не может ничего другого, как только соединять и разделять тела природы. Остальное природа совершает внутри себя сама». А вот уже приводимые высказывания классика российской философии техники П. К. Энгельмейера: «Природа, - пишет он, - не преследует никаких целей, в человеческом смысле слова. Природа автоматична. Явления природы между собой сцеплены так, что следуют друг за другом лишь в одном направлении: вода может течь только сверху вниз, разности потенциалов могут только выравниваться. Пусть, например, ряд А-В-С-Д-Е представляет собой такую природную цепь. Является фактическое звено А, и за ним автоматически следуют остальные, ибо природа фактична. А человек, наоборот, гипотетичен, и в этом лежит его преимущество. Так, например, он желал, чтобы наступило явление Е, но не в состоянии вызвать его своею мускульною силой. Но он знает такую цепь А-В-С-Д-Е, в которой видит явление А, доступное для его мускульной силы. Тогда он вызывает явление А, цепь вступает в действие, и явление Е наступает. Вот в чем сущность техники». В другом месте П. К. Эн-гельмейер пишет, что «техника есть искусство целенаправленного воздействия на природу, другими словами, это есть искусство сознательно вызывать явления, пользуясь законами природы».
История философии показывает, что философы несколько по-разному понимают суть естественного и искусственного. Однако, начиная с Аристотеля, связывают первое с понятием природы, а второе - с понятием целенаправленного человеческого действия. И в этом случае, нет необходимости в комфортных условиях, кроме наличия логического мышления. Нет, автор не отрицает того, что комфортные условия способствуют мышле-
нию, но только в том случае, если сам исследователь заострен на исследовательское, логическое мышление.
Наиболее простым типом знаний, опосредующих техническое действие, являются «знания-инструкции» (делай так-то и так-то). Примером таких знаний выступают «математические» знания вавилонян или в более позднее время строительные инструкции Вит-рувия. Более сложные типы опосредования - это философские и научные знания античной культуры. Наиболее характерный пример таких знаний - технические знания Архимеда. Для современной строительной отрасли знания - инструкции - это нормативные документы (СНиП, СП, СН, ГОСТ и т.д.), пособия, а иногда и учебная литература.
Одна из проблем инженерной подготовки - узкая подготовка и специализация инженеров - известна давно. Еще в начале XX века один из творцов инженерного проектирования и образования проф. А. Ридлер писал: «Задача высшей технической школы заключается не в том, чтобы готовить только химиков, электриков, машиностроителей и т.д., т.е. таких специалистов, которые никогда бы не покидали своей тесно ограниченной области, но чтобы давать инженеру многостороннее образование, предоставляя ему возможность проникать и в соседние области. В качестве руководителей хозяйственного труда, связанного с социальными и государственными установлениями, инженеры нуждаются сверх специальных познаний еще и в глубоком объеме образования. Хорошее образование - это такое, которое управляет, т.е. глядит вперед и своевременно выясняет задачи, выдвигаемые современностью, так и будущим, а не заставляет себя только тянуть и толкать вперед без крайней нужды».
К сожалению, эта реформа, как ее понимал А. Ридлер, в России не осуществлена до сих пор.
Моделирование имеет смысл до тех пор, пока речь не идет о максимально сложных физических объектах*, которые не допускают упрощения. Полное моделирование таких объектов есть не что иное, как копирование.
Можно ли взяв за основу теории, скажем, взять кофемолку, и по ней построить модель работы той же кофемолки? Очевидно, что нет. Точно так же, взяв за основу моделирования квантовое состояние, мы никогда не проникнем в его сущность. Точно также дело обстоит и с грунтовыми моделями. Достаточно произвести измерение только над одной из частей системы, чтобы другая часть немедленно зафиксировала свое состояние, невзирая на то, что эти части могут быть причинно не связаны. Но важен не сам факт корреляции, которая может выражать закон сохранения энергии или углового момента, но факт более сильной корреляции, не объяснимой классической физикой. Нелокальность в ней возникает благодаря тому, что мы просто отказываемся рассматривать сам механизм передачи параметра Ф. Именно это происходит в механике грунтов, когда исследуем грунтовую толщу (определяем параметры и коэффициенты грунта по лабораторным и штамповым испытаниям), в то же время ( по этим данным) стараемся определить параметры сжимаемой толщи, т.е параметры грунта - композита, принявшей на себя настоящую нагрузку, характеристик которой мы не знаем, но в тоже время пытаемся построить теорию деформаций сжимаемой толщи. Полный парадокс, так как параметры грунтовой толщи не равнозначны параметрам сжимаемой толщи, а тем более сжатой толщи. Иначе говоря - это разные понятия. В противном случае, надо предположить, что теории создаются, а исследования проводятся для различных условий и различными наблюдателями.
Если подумать о том какой будет физическая реальность для таких наблюдателей, то они даже не догадываются о том, что в их мире может иметь место некий механизм реа-
* Каминский А.В. Алгоритмическая модель мира. www.piramyd.express.ru.
лизующий нелокальность. Более того, пусть эта физическая реальность такова, что любая попытка обнаружить этот механизм будет безуспешной. Очевидно, что наш исследователь и наблюдатель вынужден, будет найти или выдумать, как говорят физики, свою Копенгагенскую интерпретацию. Именно это и происходит в экспериментах с сжимаемыми основаниями, когда одни полагают, что коэффициент бокового давления не может быть больше единицы, а другие, из таких же опытов, получают этот коэффициент превышающий единицу. Более того, коэффициент бокового давления, превышающий единицу, затрагивает классические устои коэффициента Пуассона, который, по мнению большинства специалистов, не может быть больше 0.5.
Резюме. Так или иначе, важно понимать, что человек в эксперименте всегда имеет дело с моделями объектов и никогда с истинными объектами. Причем степень детализации этих моделей зависит от глубины нашего знания, принципиально ограниченной сверху. Этим, мы с одной стороны, обосновываем трансцендентность истинной реальности, существование которой предполагаем в метафизическом плане, а с другой онтологизируем понятие модели мира как физической реальности. И комфорт здесь имеет двоякое значение, даже более того: данный термин обладает дуализмом своей интерпретации. Например, а) комфорт как социо-бытовые условия и б) комфорт как талант и условия успешного эксперимента, опережающего научное мышление консервативного сообщества и производства.
Ключевые слова: Инженерное образование, техника, технология, механика грунтов, сжимаемая толща, сжатая толща, модель, физическая реальность.
Keywords: Engineering education, engineering, technology, soil mechanics, compressible stratum, compressed thickness, the model, the physical reality.
Литература.
1. А. Ридлер Цели высших технических школ / Бюллетени политехнического общества. 1901. № 3. С.133.
2. А.И.Вейник»Термодинамик»а, Минск, «Высшая школа», 1968.
3. Аристотель «Сочинения», М.,1981; Аристотель «Физика» В-1, М.,1995.
4. X. Гюйгенс «Три мемуара по механике», М.,1951.
5 Ф. Бэкон «Новый органон» // Бэкон Ф. Соч. в 2-х томах. М., 1972. Т.2, с. 12, 81.
Рецензент: Профессор, кандидат технических наук Н. С. Никитина, Московский государственный строительный институт (МГСУ).
