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.