Научные и философские принципы строительного материаловедения.Этические аспекты и гуманитарный контроль в науке в XXI столетии

Научные и философские  принципы строительного материаловедения.

 

Этические аспекты и гуманитарный контроль в науке в XXI столетии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

Введение. 3

1.Исторический  вклад ученых в развитие строительного  материаловедения. 4

2.Вопросы  организации решения научных  задач в свете диалектического  развития природы. 6

Заключение 11

Библиографический список 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Познание неизвестного в  интересах самого человека началось с момента его появления на Земле миллион лет тому назад. Занимаясь охотой и собирательством, человек должен был использовать различные орудия «своего труда» с учетом их надежности и эффективности, прочности и долговечности, массы и жесткости и т.п.

Переход человека к оседлому образу жизни базировался на определенных достижениях в изготовлении орудий труда, предметов домашней утвари, предметов украшений и роскоши, строительства жилищ, укреплений, дорог и др.

С появлением первых цивилизаций  люди стали заниматься земледелием, выращиванием полезных растений, что потребовало определенных знаний свойств используемых материалов.

Строительство жилищ, крупных  поселений, крепостей и других строений потребовало от древнего человека более глубоких знаний о качестве применяемых материалов. Народы древних государств Африки, Азии, Америки, Китая, Индии и др. еще в VIII–II тысячелетиях до н.э., по всей вероятности, не могли обходиться без жилищ, крепостей, оросительных и ирригационных систем, так как большинство древних цивилизаций возникали в районах крупных рек, хотя ацтеки, майя и другие народы жили в горных районах и высоких плато.

Ирригационное земледелие базировалось на строительстве каналов, плотин, канав  с использованием кладки из каменных плит.

Уже с древних времен люди пытались вскрыть глубинные причины  качества материала и не ограничивались лишь видимыми признаками, лежащими на поверхности, понимая, что это может привести к серьезным ошибкам, а может быть и гибели.

Культурное наследие древних  народов до сих пор продолжает воздействовать на людей сегодняшнего времени и будоражить их умы. 

Известно, что решение  любой задачи начинается с анализа  и осмысления уже известных фактов путем углубленного изучения работ наших предшественников, в том числе древних философов и философов средних веков. Познание неизвестного, непознанного есть не что иное, как продукт философского мышления (слова В.И. Вернадского: «Человечество не только открывает новое, неизвестное, непонятное в окружающей его природе – оно одновременно открывает в своей истории многочисленные забытые проблески понимания отдельными личностями этих, казалось, новых явлений»).

Цель  данной работы –  рассмотреть вопросы решения  задачи получения новых эффективных строительных материалов, опираясь на знания в области философии и технических наук.

 

 

 

1.Исторический вклад ученых в развитие строительного материаловедения.

Известно, что наиболее верные, даже с позиции нашего времени, представления о веществе, из которого состоят материалы, были высказаны (около 470 г. до н.э.) древнегреческим философом и ученым того времени Демокритом, одним из основоположников учения об античной атомистике. По его воззрениям частички вещества, слагающие материалы – это атомы, неделимые материальные элементы, невидимые для человеческого глаза и движущиеся в различных направлениях. Этого же придерживался и Эпикур (341–270 гг. до н.э.), деливший философию на две части: физику (учение о природе) и канонику (учение о познании). Такие философские умозаключения базировались на результатах наблюдений за строением и свойствами природных каменных материалов, керамики, меди, бронзы, стали, железа, дерева.

Другим выдающимся философом  и ученым древней Греции был Аристотель, живший в 384–322 гг. до н.э. Его научные труды касаются по сути дела всех отраслей знаний того времени. В его «Первой философии» излагается учение об основных принципах бытия. Он является первым создателем учения о логической дедукции – силлогистики. Сегодня просто невозможно представить себе ученого, не владеющего логикой мышления.

Аристотель впервые установил  у веществ 18 качеств и их противоположности, как философские категории, выражающие одну из сторон диалектики – противоречия. Это такие качества, как: горючесть – негорючесть, вязкость – хрупкость и др.

В последнем столетии до нашей эры римский поэт и философ  Лукреций (99–55 гг. до н.э.) в дидактической поэме «О природе вещей» дает систематическое изложение древнегреческой философии и популяризирует научные взгляды Демокрита и Эпикура. Здесь Лукреций впервые в науке раскрывает свое понимание прочности (крепости) материалов через взаимосвязь между атомическим строением (составом) и качеством материала.

Ученые древности внесли свой существенный вклад в понимание  строения и свойств многих материалов, используя для этого фактические наблюдения, интуицию, логику, ряд гипотез и теорий.

Ученые средних веков, такие как Декарт, Реомюр, Аргикола, Бирингуццо и др. старались научно объяснить сущность прочности и других свойств материалов с позиции их структуры.

Из ученых-философов того времени следует отметить значительный вклад в науку французского философа, математика, физика и физиолога Рене Декарта (1596–1650). В его основополагающих трудах «Геометрия», «Рассуждения о методе…» и «Начала философии» заложены научные основы связи точных наук с философскими учениями. Его «Рассуждения о методе…» до сих пор представляют научную ценность и с успехом используются сегодня при решении научных и практических задач.

Гениальный русский ученый М.В. Ломоносов (1711–1765) научно обосновал  атомно-молекулярное строение материи, значительно развил учение древних ученых-философов и явился основоположником химической атомистики. Именно ему принадлежит приоритет в науке о корпускулярной теории, где он отмечал, что корпускулы состоят из мельчайших частиц (атомов) и тем самым внес неоценимый вклад в науку о материаловедении.

Заслуживают внимания научные  работы в области естественных наук и философии Ф. Энгельса (1820–1895) и, в частности, его труд «Диалектика  природы», основные положения которого написаны в период 1873–1882 годов. Здесь Энгельс детально исследует развитие естествознания, начиная с эпохи Возрождения, связывая путь развития науки с производством. Отмечает тесную связь естествознания с философией, дает определение диалектики, как философского учения, и перечисляет основные законы диалектики.

Д.И. Менделеев – автор  более 500 научных работ, среди которых  заслуживают внимания классические «Основы химии», в которых он дает строго научное изложение неорганической химии. Ему принадлежат работы по химии, химической технологии, физике, метрологии и др. Им заложены основы теории растворов.

Огромный вклад в науку  и ее связи с философией принадлежит  гениальному русскому ученому В.И. Вернадскому (1863–1945). Он основоположник геохимии, биогеохимии, радиологии, автор трудов по философии, естествознанию, науковедению. Научный кругозор В.И. Вернадского характеризуется широтой научных интересов, постановкой кардинальных научных проблем, научным предвидением. Его научные труды – основополагающие в решении глобальных задач сохранения окружающей среды.

Строительные материалы  применялись человеком еще в  глубокой древности, с дописьменного  периода, в качестве материала для  возведения жилища и обустройства своего быта. Такие наиболее распространенные природные материалы, как каменные горные породы в смеси с глиной успешно использовались для возведения стен.

Примерно за 3–4 тыс. лет  до н.э. появились вяжущие вещества, полученные путем обжига. По всей видимости, первым был строительный гипс, получаемый обжигом природного камня. За три века до н.э. египтяне уже применяли гипс и известь при сооружении пирамид.

С накоплением опыта и  появлением новых задач люди научились  придавать известковым растворам гидравлические свойства. Достигалось это путем смешивания извести с обожженной глиной или измельченными горными породами вулканического происхождения (пеплом, туфом, пемзой). Археологические раскопки позволяют утверждать, что еще в III веке до н.э. жители Апеннинского полуострова применяли такие вяжущие при строительстве гидротехнических сооружений. Использовались такие материалы, естественно, без глубокого изучения их свойств, т.к. материалов было достаточно много, а объемы строительства незначительны.

Философскую основу отечественной  науки о строительных материалах и их технологии составляют ряд научных  положений, разработанных М.В. Ломоносовым, Д.И. Менделеевым, А.Р. Шуляченко, И.Г. Малюгой, Н.А. Белелюбским, Е.Г. Челиевым, Н.Н. Ляминым, С.И. Дружининым, П.П. Будниковым, В.А. Киндом, Б.Г. Скрамтаевым, А.В. Волженским, Ю.М. Баженовым, И.А. Рыбьевым, Б.В. Гусевым и др. В основе научных разработок этих ученых лежит учение о стойкости материала, который постоянно подвержен внутренним и внешним воздействиям. Изучаемый материал не следует рассматривать изолированно, как объект сам в себе, а в совокупности, во взаимодействии с другими объектами и человеческой деятельностью.

Научный поиск – процесс  многотрудный, требующий от исследователя  филигранно выполненной работы. Чем  сложнее задача, тем важнее, по словам известного физика и математика Э. Шредингера, синтез фактов и теорий.

Всякое изучение – это непрерывное  приближение к познанию истины. Последняя может быть вскрыта комплексными исследованиями. Применительно к строительному материаловедению процесс познания возможен успехами и фактами, полученными химиками, физиками, математиками, геологами, философами и даже историками и археологами и др.

Решение любой задачи, а научной  особенно, во многом определяется способностью исследователя умозрительно увидеть  ее в целостном представлении. Это возможно только тогда, когда ученый владеет методами оценки не только частного, но и общего, когда ему подвластны законы диалектики, т.е. когда научный ход мыслей его согласуется и гармонизируется с философским мышлением. Здесь важным является отказ от одностороннего отношения к решаемой задаче, т.к. это неминуемо приведет к одностороннему результату, а поставленная задача не будет полностью решена или будет решена неверно.

Однако не следует относиться к  известным истинам догматически. Иногда их нужно пересматривать, опираясь на современные достижения науки  и техники.

2.Вопросы организации решения научных задач в свете диалектического развития природы.

На каждом этапе человеческого развития люди старались, чтобы производимый ими продукт удовлетворял запросам своего времени. С развитием цивилизации возрастали и требования к производимой продукции в соответствии с новыми условиями и мировоззрением.

Перед людьми вставали все новые и новые  задачи, которые необходимо было решать. Задача – это цель, которую стремятся достичь. Сам же процесс достижения, стремления к чему-либо строго согласуется с законами диалектики.

Еще на стадии принятия перспективного решения  мы задаемся вопросом выбора материала, отвечающего всем (или большинству) требованиям: сложности изготовления, безопасности, долговечности, монтажа, транспортирования, демонтажа, утилизации, эстетичности и др. Уже на этом этапе человек сталкивается с вопросами философского, мировоззренческого характера и начинает осознанно или неосознанно действовать в рамках законов диалектического развития (см. схему). 

 

 

Ученый или практик, выбирая  по тем или иным критериям компоненты будущего материала или технологию его изготовления, должен осознавать, что конечный продукт – это  результат творческого поиска, базирующегося  на совокупном единстве действия трех законов: перехода количества в качество, единства и борьбы противоположностей и закона отрицания отрицания. Сознательное использование этих законов в творческой деятельности сегодня является необходимым инструментом.

Наглядным примером использования  научных разработок в рамках закона отрицания отрицания может служить создание гипсоцементнопуццоланового вяжущего. Несовместимость (отрицание) гипсового вяжущего с цементом была преодолена путем ввода в смесь вяжущих пуццолановой добавки (добавок). Свершилось отрицание невозможности использования в смеси гипса и цемента. Произошел бифуркационный процесс в производстве гипсосодержащих веществ.

Поставленная задача –  вот тот объект, на который действуют  в первую очередь законы диалектики. Незнание, неумение или нежелание  использовать эти законы непременно приведет к неудаче. Примеров тому великое множество.

Первостепенным моментом является умение правильно сформулировать задачу и выбрать главное направление в ее решении. Иными словами – выбрать стратегию (и, если нужно, подстратегии) и произвести их анализ. Стратегия – это общий план ведения исследований, заключающийся в разработке целей, способов и форм проведения эксперимента.  

 Как правило, стратегия расчленяется на подстратегии, которые, вместе взятые, обусловливают решение главной задачи. Подстратегии нельзя применять отдельно одну от другой. Их следует рассматривать вместе.

Например, при выборе состава  композиционного материала необходимо внимательно рассмотреть роль каждого компонента в обеспечении тех или иных целей, таких как прочность, безопасность, эстетическая выразительность, температуростойкость и др. При этом важно определиться с граничащими условиями, т.е. с количеством по массе или по объему нужного компонента.

Иногда в выборе стратегии  и подстратегии следует ограничивать достигаемые цели исходя из доминирующей характеристики материала, например прочности. И здесь отпадает необходимость достигать цель художественной выразительности. А при разработке ряда химических модификаторов следует преследовать довольно ограниченную, но главную цель.

Создание качественного  материала невозможно без мысленного расчленения его на отдельные свойства, и последующего синтеза. Этому учил еще гениальный Леонардо да Винчи.   Подвергая анализу формулы, сначала надо изучить и понять смысл физических явлений, которые этими формулами кодируются и обращать внимание на размерность полученного результата. Анализируя принимаемое решение, полезно по возможности рассмотреть все «за» и «против» и представить проделанное в виде таблицы. Анализ предусматривает и принятие альтернативных и неординарных способов и методов. Последние, кстати, иногда дают прекрасные результаты.

Анализ неразделим с синтезом, представляющим собой научный метод  исследования изучаемого предмета или  явления, состоящий в установлении взаимодействия и связей частей и  познании этого предмета как единого  целого.

С помощью анализа исследователь  изучает детали целого, тонкости, специфические  особенности, включая и вопросы  морали. Это полезный и необходимый прием. Однако решение поставленной задачи требует обобщения сведений о частях, чтобы представить картину в целом. Так философско-диалектические аспекты трансформируются в обычные житейские вопросы.

Ставя задачу, выбирая стратегию, анализируя и синтезируя полученные результаты, мы постоянно должны помнить, что каждое наше действие обязательно следует рассматривать во взаимодействии с обратной связью анализа и синтеза.

Анализ неразрывно связан с экспериментом, т.е. опытом, попыткой осуществить что-либо. Понятие эксперимент  трактуется как научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и многократно воспроизводить его при повторении этих условий.

При выполнении эксперимента большое внимание уделяется выбору измерительных устройств и методам  исследований, от которых зависит  не только точность эксперимента, но и  конкретный результат, а самое главное, достоверность выводов, столь необходимых  для синтеза. Конечно, успех научной  работы во многом определяется тем, насколько  исследователь сумел разобраться  и понять сущность вопроса.

Изучение литературы по интересующему  вопросу не просто накопление известных сведений – это поиск глубинного смысла исследовательского процесса, особая сосредоточенность и целеустремленность. Требуется тщательное предварительное обдумывание и осмысление всех последствий этой многотрудной работы.

Проектируемый материал должен рассматриваться в совокупности с другими, а не изолированно. Материал нужен для чего-то, а не сам  по себе.

Решая научную или прикладную задачу, всегда следует пользоваться четырьмя правилами Р. Декарта. Именно его философское учение дало сильный толчок развитию многих и значительных, как сейчас говорят, критических, т.е. прорывных технологий.

Ошибка в выборе правильного  пути научных изысканий может  привести не только к потере времени, но и к неверным научным результатам. Поэтому исполнение продуманных решений требует предельного внимания, трудолюбия, добросовестности и повышенной мобилизованности, тогда качество и результаты эксперимента приобретают важное научное значение.

Решая задачу, необходимо быть готовым к выбору импровизационных решений, проявлять смекалку, выдумку  и изобретательность для того, чтобы найти выход из трудных  положений. При этом следует помнить, что творческий труд требует не только точности и четкости, но и склонности к самовыражению – быть самим собой, формировать и отстаивать свое «Я», а законченная работа должна быть красивой.  

 В поисковой научной  работе важно не замыкаться  лишь на результатах и фактах, которые как бы лежат на поверхности изучаемой проблемы. Необходимо учитывать и так называемые косвенные факторы. Смотреть на проблему следует шире и глубже, иначе взгляды на нее будут однобокими и ограниченными. Это возможно осуществить лишь опираясь на философские мировоззрения с учетом многих факторов, которые на самом-то деле и присутствуют в окружающем нас мире.   

 Потребность в поиске  наиболее общих причин, лежащих  в основе мироздания, есть не  что иное, как выражение философского  мировоззрения.  

 По мнению академика  В. Казначееева, как бы ни была малозначительна задача, ее следует рассматривать как сложную и многообразную и при этом не следует исключать кажущиеся вначале взаимоисключающими возможности ее решения.   

 «Наблюдательность и  наблюдательность» – такие слова  распорядился написать на фасаде  своего научного центра физиолог  Иван Петрович Павлов, указав  на один из важнейших методов  познания мира. Ученому должна  быть присуща дотошная внимательность к реальной действительности. Именно эта особенность позволяет исследователю перешагнуть невидимую границу между «доступным для познания» и «закрытым».

Подобный прием дает возможность  познать устройство еще непознанного, установить его закономерности и увидеть предмет, процесс или явление изнутри. Нежелание идти проторенными тропами в науке и желание использовать неординарные методы и приемы при решении поставленной задачи – вот источник и вдохновения и успехов.

Важным и одним из движущих факторов является социально-экономико-политический фактор, обеспечивающий (или сдерживающий) развитие науки, техники и строительного  материаловедения в частности.

Реальное решение любой  поставленной задачи строительного  материаловедения – это осознание, переосмысление известных старых и появившихся новых фактов, базирующихся на новых позициях, новых идеях. Это помогает сформулировать научную гипотезу, для доказательства которой требуется использовать известные данные различных научных направлений, сопоставлять, осмысливать и анализировать их.  

 Предложенную гипотезу  необходимо наполнить сущностью,  полученной в результате разнообразных экспериментов, размышлений, анализа и синтезом. Это даст возможность с единых позиций не только тщательно проанализировать известные и новые данные, но и совершенно по-новому, нестандартному и непривычному увидеть эти самые данные.  

 Успехи сегодняшнего  строительного материаловедения  – это итог памяти многих  веков и поколений, ум и талант  мыслителей, труд и дела рядовых строителей. По выражению Рудольфа Итса «умение ценить созданное людьми приходит тогда, когда приходит знание».  

 Развитие строительного  материаловедения началось со  сравнительного изучения свойств строительных материалов. Этот метод до сих пор используется и в наших исследованиях.  

 Сегодня строительная  наука уходит вперед от принципа  сравнительного изучения, опираясь на все новые и новые достижения фундаментальных наук. В то же время именно сравнительная форма познания раскрывает перед нами возможность увидеть не просто какие-то разрозненные свойства материала или отдельные элементы его структуры, а позволяет осмыслить изучаемый предмет как единое целое, как крупный мозаичный фрагмент одной огромной картины. Только накапливая части знания, можно составить целостное представление о предмете.  

 Концентрация усилий  ученых и практиков во многих  научных направлениях, в том числе  и философии, открывает широкие  перспективы получения новых  композиционных материалов, новых  технологий, учитывающих не только потребительские качества продукции, но и морально-этические и экологические. Что подтверждает предлагаемая схема решения научной задачи.

Заключение

Влияние философии на строительное материаловедение проявляется через  философское мировоззрение ученого, т.е. через его отношение к миропониманию, к его позиции и осознанию роли и развития той области знаний, в которой он работает. Говоря обобщенно, ученый конкретной науки не обязан быть философом, но должен быть знаком с работами философов.  

 В данной работе обращается внимание на принципиальные вопросы, связанные с разработкой и изготовлением строительного материала. Создание каждого конкретного материала и организация его производства, будь то вяжущие минеральные или органические, бетон или железобетон, теплоизоляционные материалы, асфальт или асфальтобетон, кирпич или керамическая плитка, изделия из пластических масс и т.д., специфичны и требуют к себе разного подхода, сохраняя при этом общие закономерности, принципы, методы познания и умения. Задача материаловеда заключается не только в приобретении знаний, но и в умении их использовать в соответствии с философско-нравственными нормами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1.    Ю.Д.Чистов.Научные и философские принципы строительного материаловедения. [Электронный ресурс]// Режим доступа: http://uhous.ru/view_art.php?id_=76

2.    История строительного материаловедения и развития технологий строительных материалов и изделий. Учеб. пособие / Под общ. ред. И.А. Рыбьева. – М.: МИКХиС, 2001. 160 с.