Технический прогресс: сущность, ориентиры и динамика. НТР: сущность и основные направления.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС — взаимообусловленное, взаимостимулирующее развитие науки и техники.Понятие было введено в 20 в. в контексте обоснования, использующего потребительное отношение кприроде, и традиционной научно-инженерной картины мира. Цель технического прогресса определяется какудовлетворение постоянно растущих потребностей человека; способ удовлетворения этих потребностей —реализация достижений естественных наук и техники. В техническом прогрессе различаются предпосылочныйэтап медленного опытного и независимого друг от друга развития науки и техники и этап научно-техническихреволюций, первая из которых приходится на 16—17 вв. В настоящее время концепция техническогопрогресса подвергается серьезной критике в связи с общим переосмыслением ценностей современнойтехногенной цивилизации.

Особенности НТР. Научно – техническая  революция характеризуется рядом особенностей:   

1.Эта революция совпадает по времени. Она характеризуется глубокой внутренней взаимосвязью, взаимовлиянием, представляет собой процессы глубоких качественных преобразований во всех важнейших отраслях науки, техники и производства при доминирующей роли науки. Иными словами, качественное преобразование техники и производства происходит на основе последних достижений науки, открытых ею законов природы. 

2 Другой важнейшей особенностью НТР является качественное изменение связи науки и производства, проявляющееся в их сближении, взаимопроникновении и даже взаимопревращение.

3.НТР сопровождается и сочетается с новой социальной революцией, которая ведет к становлению постиндустриального общества. Происходят глубокие и многообразные социальные преобразования во всех сферах общества. НТР влечет за собой новое профессиональное и социальное разделение  труда, порождает новые отрасли деятельности, изменяет соотношение различных отраслей, ведущей из которых становится производство научных знаний и вообще информации, а также их практическое, технологическое и профессиональное изменение.

4.Для НТР характерны переход от экстенсивного к интенсивному росту производства и резкое ускорение экономического развития благодаря тому, что развитие фундаментальной науки опережает развитие прикладных знаний, а совершенствование новой техники в свою очередь опережает рост производства, способствуя тем самым его быстрой модернизации. В этих условиях, когда «поколения машин» сменяют друг друга быстрее, чем поколения людей, значительно возрастают требования к квалификации работников и их способности овладевать новыми профессиями.     

Основные направления Научно-Технической Революции

1.      Микроэлектроника –направление технологии, связанное с созданием приборов и устройств в миниатюрном исполнении и использованием интегральной технологии их изготовления. Типичными устройствами микроэлектроники являются: микропроцессоры, запоминающие устройства, интерфейсы и др. На их базе создаются компьютеры, медицинское оборудование, контрольно –измерительные приборы, средства связи и передачи информации.     

 Созданные на основе интегральных схем электронно –вычислительные машины позволяют многократно усилить интеллектуальные способности человека, а в ряде случаев полностью заменить его как исполнителя не только в рутинных вопросах, но и в ситуациях, требующих высокого быстродействия, безошибочности, специфических знаний, или в экстремальных условиях.  Созданы системы, позволяющие быстро и эффективно решать сложные задачи в области естественных наук, при управлении техническими объектами, а также в социально –политической сфере человеческой деятельности.

 Все более широко используются электронные средства синтеза и восприятия речи и изображения, услуги машинного перевода с иностранных языков. Достигнутый уровень развития микроэлектроники сделал возможным начало прикладных исследований и практических разработок систем искусственного интеллекта.       

Предполагается, что одна из новых ветвей развития микроэлектроники пойдет в направлении копирования процессов в живой клетке, и ей уже присвоен термин «молекулярная электроника» или «биоэлектроника». 

2.Лазерная техника. Лазер (оптический квантовый генератор) –источник когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона, действие которого основано на использовании вынужденного излучения атомов и ионов.    

 В основе работы лазера лежит способность возбужденных атомов (молекул) под действием внешнего электромагнитного излучения соответствующей частоты усиливать это излучение. Система возбужденных атомов (активная среда) может усиливать падающее излучение, если она находится  в состоянии с так называемой инверсной населенностью, когда число атомов на возбужденном энергетическом уровне превышает число атомов на нижерасположенном уровне.   

  В  традиционных источниках света используется спонтанное излучение  системы возбужденных атомов, складывающееся из случайных процессов излучения множества  атомов вещества. При вынужденном излучении  все атомы когерентно излучают кванты света, тождественные частоте, направлению распространения и поляризации квантам внешнего поля. В активной среде лазера, помещенной в оптический резонатор, образованный, например, двумя параллельными друг другу зеркалами, за счет усиления при многократном проходах излучения между зеркалами формируется мощный когерентный пучок лазерного излучения, направленный перпендикулярно плоскости зеркал. Лазерное излучение  выводится из резонатора через одно из зеркал, которое делают частично прозрачным.

3.Лазерная связь. Использование инфракрасного излучения полупроводниковых лазеров позволяет существенно поднять скорость и качество передаваемой информации, повысить надежность и секретность. Лазерные линии связи подразделяются на космические, атмосферные и наземные.

4.Лазерные технологии в машиностроении. 

Лазерная резка позволяет производить раскрой практически любых материалов толщиной до 50 мм по заданному контуру.     

Лазерная сварка позволяет соединять металлы и сплавы с сильно отличающимися теплофизическими свойствами. 

   Лазерная закалка и наплавка позволяют получать новые инструменты с уникальными свойствами (самозаточка и т.д.). Мощные лазеры широко используются в автомобильной и авиационной промышленности, судостроении, приборостроении и т.д.

5. Ферментные технологии. Ферменты, выделяемые из бактерий, можно применять для получения важных в промышленности веществ (спиртов, кетонов, полимеров, органических кислот и др.). 

6.Промышленное производство белков. Белок одноклеточных –ценнейший источник пищи. Получение белка с помощью микроорганизмов имеет целый ряд преимуществ: не нужно больших площадей для посевов; не нужно помещений для скота; микроорганизмы быстро размножаются на самых дешевых или побочных продуктах сельского хозяйства или промышленности (Например, на нефтепродуктах, бумаге). Белок одноклеточных можно использовать для увеличения кормовой базы сельского хозяйства.

7.Генная инженерия. Так называется совокупность методов введения в клетку желательной генетической информации. Появилась возможность контролировать генетическую структуру будущих популяций путем клонирования. Применение этой технологии может существенно повысить эффективность сельского хозяйства.

8. Катализ. Вещества, не расходующееся в результате протекания реакции, но влияющее на ее скорость, называются катализаторами. Явление изменения скорости реакции под действием катализаторов, называется катализом, а сама реакции –каталитическими.       

Катализаторы весьма широко применяются в химической промышленности. Под их влиянием реакции могут ускоряться в миллионы раз. В некоторых случаях под действием катализаторов могут возбуждаться такие реакции, которые без них практически немыслимы. Так производятся серная и азотные кислоты, аммиак и др.

9.Открытие и применение новых видов энергии. Начиная от строительства атомных, геотермальных и приливных электростанций и заканчивая новейшими разработками в области использования энергии ветра, Солнца и магнитного поля Земли.  

10.Создание и применение новых видов конструкционных материалов (различные пластики активно вытесняют металл и древесину).  

11.Биотехнология. Становление биотехнологии было связано с успехами биологии в познании особенностей организации молекулярных структур живого и процессов этого уровня, осуществлением искусственного синтеза отдельных генов и их включением в геном бактериальной клетки. Это позволило контролировать основные процессы биосинтеза в клетке, создавать такие генетические системы бактериальной клетки, которые способны осуществлять биосинтез определенных соединений в промышленных условиях. На решение таких задач ориентируется ныне ряд направлений биотехнологии. Биологическая технология определила возникновение нового типа производства –биологизированного. Примером такого производства могут быть предприятия микробиологической промышленности. Биологизация производства –это новый этап научно –технического прогресса, когда наука о живом превращается в непосредственную производительную силу общества, и ее достижения используются для создания промышленных технологий. 

12. Еще одним направление НТР, заложившим физические основы принципиально новых информационных и коммуникационных технологий, стали исследования в области полупроводниковых наногетероструктур. Достигнутые успехи в этих исследованиях имеют огромное значение для развития оптоэлектроники и электроники высоких скоростей.