Заметим, что приведенное выше высказывание Ф. Энгельса об усовершенствовании техники базируется исключительно на понятиях объективно существующих законов природы и законов общественного развития.
Ему не потребовалось вводить новую категорию - законы развития техники.
Классики марксизма выдвинули и обосновали положение об историчности законов природы и общества. Демонстрируя необходимость исторического подхода, а также диалектическое единство необходимости и случайности, Энгельс в качестве образца научного подхода приводит теорию Дарвина, революционность которой состоит в новом понимании вида. Если раньше вид представлялся в качестве неизменной, абсолютно устойчивой формы, безразличной к случайным внутривидовым различиям, то суть дарвиновской концепции состоит, прежде всего, в истолковании вида, как изменяющегося, развивающегося на базе этих случайностей, в понимании его как внутренне противоречивого единства противоположных тенденций наследования и изменения признаков. Тем самым изучение видов как предмет биологии превращается в исследование их истории, их относительной необходимости, пробивающейся через массу случайностей и выступающей как их внутренний закон.
Указанная историчность законов нашла отражение в определении закона, данном в "Философской энциклопедии": "Закон... необходимая, внутренне присущая природа явлений реального мира тенденция изменения, движения, развития, определяющая общие этапы и формы процесса становления и самоорганизации, конкретных развивающихся систем явлений природы, общества и духовной культуры человечества".К. Маркс, посвятивший несколько лет изучению истории и теорий машин, дал формулировку некоторых законов техники.
Его формулировки носят лишь качественный характер. Позднее эти законы получили математическую аппроксимацию и дальнейшее развитие, в частности, в работах А.И. Половинкина, но, тем не менее, заслуги К. Маркса в открытии законов техники нельзя недооценивать. Ниже приводятся данные К. Марксом формулировки открытых им законов техники [10].
К. Маркс сформулировал закон возникновения и возрастания потребностей-функций, т.е. тех потребностей, которые реализуются с помощью новых технических средств. Формулировка К. Маркса такова.
Когда возникает потребность, которая уже не может быть удовлетворена старыми техническими средствами, когда удовлетворение потребности дает прибавочную стоимость и когда материальные условия ее решения уже имеются налицо или, по крайней мере, находятся в процессе становления, тогда неизбежно создают (изобретают) новые технические средства, удовлетворяющие эту потребность. Удовлетворенная первая потребность, действие удовлетворения и уже приобретенное орудие удовлетворения ведут к новым потребностям, и это порождение новых потребностей является первым историческим актом в создании новых технических средств.
К. Марксу принадлежит открытие закона постоянного развития техники, согласно которому техника развивается постоянно, только исключительные события могут на некоторое время затормозить ее развитие. При этом военная техника развивается быстрее, чем техника мирного применения.
Изучая проблемы развития общества и экономики, благодаря комплексному рассмотрению развития средств производства и мировой техносферы, Маркс сформулировал два закона развития техносферы:
Закон ускоренного развития средств производства:
Разделение труда неизбежно влечет за собой еще большее разделение труда, применение машин - более широкое применение машин, производство в крупном масштабе - производство в еще более крупном масштабе, поскольку, чем больше разделение труда, концентрация технических средств и масштабы производства в одном месте, тем ниже себестоимость производимой продукции.
Этот закон действовал в докапиталистических формациях, действует и ныне.
Закон развития техносферы.
Технический прогресс одной отрасли техники (или одного класса технических объектов) вызывает потребность прогрессивного развития других отраслей (классов ТО), которые связаны с первой и имеют более низкий технический уровень и относительно низкую производительность труда.
Например, развитие радиоэлектроники потребовало более глубокой очистки полупроводниковых материалов.
К. Маркс сформулировал также некоторые закономерности развития техники.
Закономерность сохранения и преодоления старых форм. Первые образцы принципиально новых по конструкции машин сохраняют формы старых, заменяемых ими орудий и только с дальнейшим развитием... и накоплением практического опыта форма машины начинает всецело определяться принципами механики и потому совершенно освобождается от старинной формы того орудия, которое превращается в машину.
Закономерность создания машин. Многие машины создаются путем преобразования ручного орудия, в результате которого рабочий орган (инструмент) при сохранении старой функции и формы увеличивается в размерах и становится не орудием человека, а орудием машины, имеющей двигатель. Так, например, на смену лопате приходит экскаватор.
Закономерность создания машины, связанная со специализацией техники. Мануфактурный период упрощает, улучшает и разнообразит рабочие инструменты путем приспособления их к исключительным особым функциям частичных рабочих. Тем самым он создает одну из материальных предпосылок машины, которая представляет собою комбинацию многих простых инструментов.
Закономерность исторического развития технических объектов. Простые орудия, накопление орудий, сложные орудия, приведение в действие сложного орудия одним двигателем - руками человека, приведение этих инструментов в действие силами природы; машина, система машин, имеющая автоматически действующий двигатель.
Переходя к современному этапу эволюции представлений о законах техники, следует заметить, что существенный вклад в этот вопрос внес Ю.С. Мелещенко [5], отметивший следующие закономерные тенденции в развитии техники:
постоянное расширение ассортимента природных материалов, применяемых в технике;
создание новых материалов;
постоянное совершенствование свойств применяемых материалов;
постоянное снижение удельного расхода материалов в технических объектах;
использование новых физических, химических и биологических принципов действия;
использование все более глубинных и мощных источников энергии;
постоянный рост интенсивности применяемых процессов за счет повышения таких параметров как давление, температура, скорость, напряжение и т.д.;
постоянное возрастание целенаправленности использования энергетических и др. ресурсов, повышение КПД;
углубление дифференциации и специализации средств труда и технических систем, их элементов;
последовательное усложнение технических объектов и их интеграция в органически соединенные комплексы;
повышение уровня механизации и автоматизации трудовых процессов.
Оригинальное исследование провел С.А. Семенов [11], который на основе изучения техники каменного века сумел выявить и сформулировать законы развития техники, не потерявшие значения и сегодня:
рост механической мощности и КПД орудий, расширение источников энергии;
увеличение скорости движения;
повышение точности и прецизионности;
автоматизация орудий труда;
дифференциация орудий труда;
специализация и расширение производства;
усложнение орудий:
упрощение орудий;
появление новых конструкционных материалов;
появление новых технологий;
устойчивое сохранение и использование старых орудий труда наряду с новыми, более совершенными.
Г.С. Альтшуллер [12], работая над созданием теории решения изобретательских задач, открыл еще ряд законов техники, к которым относятся следующие.
Закон условий принципиальной жизнеспособности технической системы.
Условиями принципиальной жизнеспособности ТС являются:
наличие и минимальная работоспособность основных частей системы;
сквозной проход энергии по всем частям системы;
согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы.
Закон увеличения степени идеальности системы. Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени идеальности, т.е. приближения к идеальному техническому решению. При этом техническое решение считается идеальным, если оно имеет одно или несколько из следующих свойств:
размеры ТО приближаются или совпадают с размерами обрабатываемого или транспортируемого объекта, а чистая масса ТО намного меньше массы обрабатываемого объекта;
масса и размеры ТО или его главных функциональных элементов приближаются к нулю, а в предельном случае равны нулю (когда устройства вообще нет, но необходимая функция выполняется);
время обработки объекта приближается к нулю или равно нулю;
КПД приближается к единице или равен единице, а расход энергии приближается к нулю или равен нулю;
ТО функционирует бесконечно длительное время без ремонта и остановок;
ТО функционирует без человека или при его минимальном участии;