Погребысский И.Б. От Лагранжа к Эйнштейну. Классическая механика XIX века (1124058), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Ценя и раавивая теорию, эти люди стремились ааставить ее говорить на языке практики. Французская революция 1789 г. и последующих годов, уничтожение старой системы образования и организация Политехнической школы— все это сразу расширило круг лиц — участников этого процесса сближения теории с практикой. В Политехни ческой школе резко повысили теоретическую подготовку будущих инженеров, а представителей академической науки самого высокого ранга привлекли к этой подготовке. По атому пути несколько позже пошли и в России, Пруссии и других странах. Каждое новое поколение инженеров давало ученых, связанных с техническими запросами.
Так постепенно сформировалось направление «индустриальной механики». 2. То, что сказано выше, еще не полностью характеризует обстановку, в которой складывалось это направление. ИндустрЪализация европейских стран потребовала большого числа техников и квалифицированных рабочих, т.е. людей со средним или начальным техническим образованием. В значительной мере подготовка кадров велась з рамках частной инициативы, особенно в Англии. Сюда относятся и различные формы обучения для повышения квалификации рабочих и ремесленников. Успехи английской промышленности заставили страны континента обратить внимание на эту сторону дела. Выдающийся французский математик и инн<енер-кораблестроитель Ш.
Дюх47 ~о* пэн (Сваг!ез Пир(п, 1784 — 1873), тесно связанный с промышленными кругами, внимательно изучив английский опыт, стал одним из инициаторов в деле организации обучения мастеров и рабочих во Франции. Его «Геометрия и механика прикладных искусств, ремесла и искусства»' предназначалась для мастеров, рабочих и управляющих мастерскими и мануфактурами. Начиналась я«е эта трехтомная книга обращением «К французским рабочим», в котором Дюпен писал: «Я отправился в страну наших соперников в промышленности; я увидел, что влиятельные и ученые люди совместными усилиями организовали обучение для английских, шотландских, ирландских рабочих, благодаря чему те становятся более умелыми, более уверенными в себе и более сведущими.
Тех же благ и еще ббльших я желаю для вас. Я считаю, что вам можно дать образование более полное и с ббльшими преимуществ»- ми, и я пытался это сделать». Курс лекций, на основе которого написана книга Дюпэна, автор читал в парижской «Консерватории (т. е. хранилище) прикладных искусств и ремесел» в 1824 — 1825 гг., и этот курс привлек около 600 слушателей. Аналогичные курсы были организованы во многих городах Франции, в частности в Меце, где читал Понселе. Велась эта работа под лозунгом содействия классу промышленных рабочих «в часы, когда прекращается работа в мастерских». Все это было целенаправленным мероприятием для решения «проблемы кадров» на первых этапах капиталистической индустриализации с привлечением довольно большого числа ученых и инженеров.
На несколько лет раньше книги Дюпэна, которая и сейчас представляет интерес, начал выходить написанный под его влиянием «Трактат по промышленной механике» М. Кристиана ' (М. С)»г)зМап, 1776 — 1832). Программным является отстаиваемое Кристианом положение, что есть две механики: механика индустриальная, предмет которой изучение и отыскание средств, дополняющих физическую силу и ловкость человека и сник«ающих затраты времени при выполнении необходимых работ, и механика рациональная, которая состоит в логически развиваемых выводах из одного общего положения (таким, по мнению Кристиана, является закон равенства действия и противодействия) при различных частных допущениях.
В этой рациональной (теоретической) механике сила, равно как и ее воздействие, — величины абстрактные, которым при- писываются какие-угодно качества и значения. Напротив, в индустриальной механике движущая сила — это реальность, это нечто вроде первичного вещества, которое можно приходовать, нужно экономить, которое всегда покупают и за которое часто платят немалую цену.
Кристиан заходит настолько далеко, что отвергает даже возможность рассматривать индустриальную механику как применение принципов и результатов теоретической механики. Заодно он оговаривает, что индустриальную механику не надо смешивать с искусством конструировать машины. Например, эта наука выявляет, на чем основаны правильность и точность работы зацеплений, гидравлического колеса, поршня в нагнетающем насосе, вообще механиама или любой механической операции, а предметом прикладных дисциплин и инженерного искусства являются выбор подходящих материалов, изготовление чертежей на все детали с требуемой точностью и сочетание всех этих частей в соответствиисусловиями, установленными наукой.
Итак, индустриальная механика только соприкасается с теоретической, но не «порождается» ею, ибо ее единственными основами являются опьгг и наблюдение, и только, исходя нз данных опыта и наблюдения„индустриальная механика указывает инженерному искусству (от которого она независима) принципы и правила, которыми оно должно руководствовать.я. Уточняется же задача индустриальной механики на основе классификации средств н операций, применяемых для выполнения механических работ. Во-первых, прежде всего мы встречаемся с двигателями и различными способами приведения их в действие независимо от их назначения; во-вторых, с разными способами передачи и видоизменения действия этих двигателей с помощью сочетания деталей, составляющих машину в точном значении этого слова; в-третьих, с разными способами выцолнения какой-либо механической операции, каковы бы ни были используемые двигатели и промежуточные механизмы, передающие или преобразующие движение; в-четвертых, мы обнаруживаем (или, по крайней мере, можем быть уверены, что существуют) общие зависимости между двигателями и механизмами, т.
е. собственно машинами, между машинами и выполняемыми ими производственными операциями. В соответствии с этими четырьмя предметами трехтомный трактат Кристиана разделен на четыре части («книги»), причем последняя сводится только к программе для будущих исследователей. При выполнении своей программы Кристиан не может, конечно, обойтись без отвергаемой им теоретической механики, но он действительно сводит к минимуму заимствуемые оттуда понятия и сведения.
У него нет уравнений движения, математический аппарат — в пределах элементарного курса, систематически приводятся ссылки на результаты опытов и таблицы замеренных в опыте необходимых расчетных величин — от величины производимой за день работы человеком, лошадью до данных об упругости водяного пара при различных температурах. Чтобы проиллюстрировать идейную направленность трактата, проследим, как Кристиан вводит понятие силы (первая глава первой части трактата).
Сначала автор указывает, что можно описать и оценить эффект «движущей силыю, но определить ее нельзя. Анализируя действие источника силы — двигателя, мы убеждаемся, что оно определяется действующей массой и скоростью, с которой действие производится. В связи с этим становится необходимым определение мощности двигателя, а для этого определения надо знать количество произведенной работы.
Затем дается определение работы как произведения силы на путь, проходимый в направлении ее действия перемещаемым телом (через работу силы тяясести, собственно, против силы тяжести), и вводится понятие мощности. Все это излагается не только на языке механики, но и на языке экономики: работа то, что оплачивают. Трактат Кристиана был предназначен для промышленников и мастеров (агМз1ез). Он показывает наличиетяги к теории в этой среде.
По использованному в нем материалу, по характеру физических и технических сведений он значительно выше книги Белидора, но это — за счет работы целого столетия, а в понимании значения и характера взаимодействия теории и практики вообще, теоретической механики и инженерных наук, в частности, его автор стоит нин«е своего предшественника.
У Кристиана выделены в отдельные части вопросы динамики машин и вопросы кинематики механизмов, но его односторонний эмпиризм не мог быть основой для будущего развития. Книга Дюпэна была откликом на назревшую потребность поставить на более широкую и научную основу дело обучения и повышения квалификации низшего н среднего технического персонала, книга Кристиана должна была дать людям такой квалификации возможность творчески участвовать в разработке научных основ производственных процессов механического характера. Но отвергать в связи с этим «сошедший с небес на землю» мощный аналитический аппарат теоретической механики значило увековечить, а не преодолеть разрыв между запросами промышленности и теоретической наукой. Разрыв был неизбежен: теоретическая механика в Х"«'1П в. могла взять и взяла разгон в области астрономических задач (расчет орбит планет и комет), но ее достижения в области земных задач были куда скромнее.
По отношению к общим схемам и закономерностям механики те, кто мог и должен был решать прикладные задачи, могли занять две противоположные позиции: либо объявить область прикладных задач чем-то вполне автономным и совершенно заново начать вырабатывать там свои схемы и искать обобщения, либо идти к этим схемам и обобщениям от того и с помощью того, чем уже располагала наука и что оказалось вполне эффективным в небесной механике, где и не надо было принимать в расчет сухое трение, вязкость, «упругие несовершенства» и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
