Создавая технику, люди используют предметы, процессы, законы и силы природы. Вода, ветер, пар, электричество нашли свое применение в производстве благодаря познанию природы, созданию технических средств на основе знаний о природе. На ранних стадиях развития человеческого общества, когда первобытные люди изготовляли свои первые орудия труда, они, наблюдая окружающий их мир, могли только опытным путем использовать природные явления и процессы. Но по мере развития общества, накопления знаний, а также в результате практических потребностей производства примерно со второй половины XV века началось научное, систематическое, всестороннее исследование природы.
Приручая животных и используя их в качестве тягловой силы, люди заменяли свои энергетические функции. Научившись пользоваться силами природы — водой и ветром — они еще в большей степени увеличили свои энергетические возможности. Однако все это не освобождало людей от выполнения других функций в процессе труда, мало механизировало их труд. Только в конце XVIII — начале XIX в. изобретение и применение рабочих машин сначала в текстильном производстве, а затем и в других отраслях промышленности позволило передать техническим средствам технологические функции человека, которые он ранее выполнял вручную. Рабочие машины замещали не какое-то орудие, а человеческую руку, она стала стала свободной. В этом проявилось действие всеобщего закона развития производительных сил, суть которого заключается в замене ручного труда машинным. Техника является необходимым средством поднятия материального благосостояния людей, ее применение облегчает труд, поднимает эффективность производства.
Через человека техника, наука, используемые силы природы, формы и методы организации производства связаны с производственными отношениями. Техника может принадлежать человеку, который сам ее применяет в процессе труда. Она может принадлежать другому человеку, который использует свое положение владельца техникой для эксплуатации другого человека.
В Англии в конце XVIII века, а затем в других странах, началась организация крупного машинно-фабричного производства, которая потребовала систематического применения к производству данных науки. При таком производстве возникает необходимость при создании любого производственного процесса, машин, системы машин, применения достижений химии и других естественных наук. Правда, первые рабочие машины, паровые двигатели и другие технические средства были изобретены еще на основе импирического опыта и на основе ограниченных научных знаний. Только через некоторое время наука смогла объяснить процессы и законы, лежащие в основе этих средств труда. Так, например, было с изобретением паровой машины и разработкой основ термодинамики. Как и природные силы, наука может стать непосредственной производительной силой только тогда, когда ее результаты применены к производству.
Техника связана с деятельностью людей, которые ее создают и применяют.
Потребности практики и производства вызвали необходимость выделения из естественных наук обширной области знания — технических наук, представляющих собой комплекс наук, изучающих законы создания и функционирования искусственных систем, используемых в качестве материальных средств целесообразной деятельности людей, а также изучающих в практических целях явления, процессы и законы природы.
Технические науки, так же, как и естественные науки, требуют для своих исследований не только значительных капитальных вложений, но и мощной экспериментальной базы. Исходя из потребностей производства, опираясь на законы природы, ученые, инженеры, изобретатели предлагают новые технические средства, предназначенные для решений противоречий и удовлетворения производства. Развитие техники, внедрение технических средств, использование новой техники зависит от конкретных исторических и социально-экономических условий, экономических законов и от деятельности тех, кто является непосредственными производителями материальных благ.
ХРОНОЛОГИЯ ДОСТИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА В МИРЕ ТЕХНИКИ
Орудия труда первобытного человека
В основе формирования человека лежит труд. Свободные от локомоторных функций руки могли использовать предметы, найденные в естественных условиях — в природе — в качестве орудий. Хотя употребление ряда предметов как средств труда свойственно в зародышевой форме некоторым видам животных, специфическая особенность человека состоит в том, что он не только использует найденные предметы в качестве орудий, а создает сам эти орудия. Наряду с развитием мозга и зрения эта характерная особенность человека создает основные предпосылки для формирования человеческого процесса труда и развития техники.
Технический прогресс и культура человечества проявляются теперь не в случайно изготовленных примитивных орудиях, а в целевой направленности при их изготовлении, в сходстве примеров их обработки, в сохранении или совершенствовании их форм, что предполагает знание особенностей сырья и обрабатываемого материала и накопленного на протяжении определенного времени опыта и умения, передаваемых будущим поколениям. Все это в огромной мере оказало влияние на развитие мозга. Видимо, уже австралопитеки начали целенаправленно обрабатывать дерево и другие материалы.
Древнейшие примитивные каменные орудия из гальки, изготовленные по сходным образцам и обработанные сходным образом, обнаружены с останками ископаемых гоминид. Творцом этих орудий считается «человек умелый» — homo habilis. Охотой на зверя получали не только пищу, но и шкуру, кости, бивни и рога животных, что использовалось для изготовления различных орудий. Длинные кости животных и рога использовались в качестве орудий без последующей обработки. Иногда их только разламывали и расщепляли.
Одной из предпосылок труда и производства унифицированных орудий было возникновение и развитие первобытной речи. Результаты современных исследований не дают основания определить, когда возникала речь. Достаточно развитые органы речи имел, видимо человек современного типа — homo sapiens, появившийся около 40–30 тыс. лет назад.
В течение очень длительного периода, вплоть до возникновения земледелия, люди добывали себе пищу двумя способами — собирательством плодов, растений, даров природы и охотой. Женщины и дети собирали плоды, семена, коренья, моллюсков, яйца, насекомых, ракушки, ловили мелких животных. Мужчины охотились на крупного зверя, ловили рыбу и некоторые виды птиц. Для охоты и ловли животных необходимо было изготовлять орудия. Разделение труда между полами — между мужчиной и женщиной является первым значительным в истории человечества разделение труда, которое, как и усовершенствование и развитие орудий, является одним из важнейших условий прогресса цивилизации.
Начинается изготовление орудий из камня — гальки, гранита, кремня, сланца и т. д. Эти орудия имели вид куска камня, у которого в результате одного или двух сколов получался более острый край — каменное рубило. Техника скола состояла в следующем: изготовитель в одной руке держал обрабатываемый камень, а в другой — валун, которым ударял по обрабатываемому камню. Получаемые при этом отщепы использовались как скобла. Обычно изготовлением каменных орудий, обрабатываемых техникой скалывания, занималась люди пожилого возраста. В некоторых областях эта техника существовала почти 2 млн. лет, то есть до конца каменного века.
Производственная деятельность в тот период стала возможной, несмотря на ограниченность технических средств, благодаря коллективному труду, которому способствовало появление речи. Важнейшую роль в борьбе за существование сыграли целенаправленные социальные отношения людей, их отвага и решимость выстоять в борьбе против животных, которые во много раз были сильнее человека.
500 тыс. лет до н. э. в Китае появился санантроп — пекинский человек.
200 тыс. лет до н. э. в Китае появился гомо сапиенс.
Важнейшим изобретением этого периода было создание нового универсального орудия — ручного рубила. В начале ручные рубила изготовлялись техникой скалывания. Один конец стесывали с двух сторон, заостряя его. Противоположный конец гальки оставляли без обработки, что позволяло держать его в ладони. В результате получалось орудие клиновидной формы, с неровными зигзагообразными краями и заостренным концом. Затем рабочую часть орудия стали подправлять еще двумя-тремя сколами, а иногда подправку делали с помощью более мягкого материала например, костью.
В это же время наряду с универсальным ручным рубилом появляются несколько видов отщепов, которые получали при раскалывании камней. Это были тонкие отщепы, отщепы с острыми краями, короткие толстые отщепы. Техника скалывания распространилась в период нижнего палеолита (100 тыс. — 40 тыс. лет до н. э.). На стоянках обитания синантропов, например, в скальных пещерах вблизи Пекина найдены вместе с каменными орудиями и остатки костров.
Использование огня является одним из важнейших этапов развития человечества. Получение и использование огня позволило расширить возможности расселения и существования человека, создались возможности для разнообразия его питания и приготовления пищи. Огонь предоставлял новые способы обороны против хищников. И в настоящее время огонь является основой для многих отраслей техники. В древнейший период люди добывали огонь только в результате природных явлений — от пожаров, молний и т. д. Огонь сохраняли в кострищах и постоянно поддерживали его.
Появляются длинные деревянные копья с обожженными твердыми остриями. Охотники, которые изобрели такие копья, пользовались во время охоты на животных также и ручными рубилами.