Кудрявцев Степанович - Курс истории физики

Автоматика —древнейшая отрасль техники. Когда первобытный человек вырывал яму на пути зверя и замаскировывал ее ветками, он создавал первое программирующее устройство. Автоматы Герона Александрийского показывали, какой изощренной могла быть автоматическая техника в эпоху рабовладельческого общества и низкого уровня естественнонаучных знаний. Эта техника работала и в средние века, обслуживая властителей и церковь. Автоматика стала служить человеку не в качестве чудесной игрушки, а для насущной потребности точного измерения времени в эпоху создания маятниковых часов. Эти часы нужны были мореплавателям и астрономам, они нужны были все большему и большему кругу лиц, вовлеченных в ритм общественной жизни.

Часы были созданы на основе достижения нового естествознания: математики и механики. Но, как и у Герона, они стали основой автоматических игрушек, получивших широкое распространение в XVIII в. Создавались игрушки, имитирующие поведение живых существ. Новая механика рассматривала живое существо как машину, работающую на принципах механики. Многие мастера работали над идеей создания автомата-человека и вечного двигателя. Этим идеям не суждено было осуществиться. Но они родились и питались научно-технической революцией XVIII в., положившей начало капиталистической индустриализации.

Ко второй половине XX в. на основе успехов математики, физики, электроники возникла новая автоматика и подобно человекообразным машинам XVIII в. появились человекообразные роботы, заполнившие страницы фантастической литературы. Вновь возникла проблема искусственного создания мыслящей машины-робота.

По всей вероятности, эту идею ждет участь, аналогичная ее предшественнице в XVIII в. Поток изобретений вечно-ного двигателя породил принцип невозможности вечного двигателя первого рода.

Сегодня обстановка сложнее. Кибернетические машины выполняют полезную работу. Автоматические межпланетные станции, автоматизация процессов в недоступных для человека условиях —все это стало возможным на основе «умных машин», решающих все более и более сложные задачи. Однако за каждой такой машиной стоит человек, ее создатель, ее программист. Век «бесчеловечной» автоматики, к счастью для людей, только вымысел фантастов и чрезмерно увлеченных ученых. Новая автоматика решает другие, более важные задачи. Современная автоматика призвана служить людям прежде всего в сфере создания материальных ценностей, в сфере планирования и управления, во всей системе народного хозяйства. Об этом говорят Директивы XXIV-XXVI съездов КПСС.

Таким образом, развитие математики, физики, электроники привело к . широкому развитию автоматики, являющейся одним из основных компонентов научно-технической революции второй половины XX в. Ход этой революции показывает, что наука становится могучей производительной силой общества.

Развитие электроники, возникновение ядерной энергетики, создание новых материалов со специфическими свойствами, искусственных тканей и заменителей кожи, широкое внедрение химии, достижения биологической науки, применение математических методов в экономике — все это показывает значение науки как производительной силы. Сегодня наука — важнейший элемент технического прогресса, она указывает пути развития техники, открывает новые области технических применений. Поучительна в этом отношении история возникновения квантовой электроники. В(этой истории тесно переплелись научные идеи и технические достижения.

В 1916 г. Эйнштейн ввел идею индуцированного излучения. В 1920 г. О. Штерн ввел в экспериментальную физику метод молекулярных пучков.

В годы второй мировой войны получила широкое развитие в связи с проблемами радиолокации техника сверхвысоких радиочастот. Объединение научных идей с широким использованием волн сверхвысокочастотного диапазона и привело к созданию квантовой электроники. Н. Г. Басов и А. М. Прохоров разработали молекулярный генератор высокоустойчивых электромагнитных колебаний, ставший точными часами. В 1951 г. был создан усилитель высокой частоты, основанный на принципе индуцированного излучения, названный в американской литературе мазер.

Позже был создан квантовый генератор и усилитель в оптическом диапазоне (лазер). Основатели квантовой электроники Николай Геннадьевич Басов, Александр Михайлович Прохоров (СССР), Чарлз Таунс (США) были удостоены в 1964 г. Нобелевской премии. Открытие квантовых генераторов и усилителей внесло в технику совершенно новые идеи, применимые в самых различных областях. Лазеры дали технике сверхточные часы, ошибка в ходе которых составляет всего 1 мин за 300 000 лет хода. Они дали усилители, в сотни раз превышающие чувствительность самых чувствительных радиоусилителей. Лазерный луч просверливает отверстия в таких твердых телах, как алмаз, делает тонкие хирургические операции. С помощью лазеров ведутся исследования по осуществлению управляемого термоядерного синтеза—одной из фундаментальнейших проблем физики XX в.