Читать книгу Техника и культура: возникновение философии техники и теории технического творчества в России и Германии в конце XIX – начале XX столетия - Виталий Георгиевич Горохов - Страница 7

Инженеры начинают играть руководящую роль в обществе. «Сословие инженеров, насчитывающее едва 100 лет жизни, уже занимает руководящее положение в современном государстве: инженеры занимают не только министерские, но и президентские кресла». В то же время «другие сферы не хотят признать за ними то большое значение, которое должно по праву принадлежать инженеру». Но готовы ли сами инженеры занять такое ведущее положение в современном обществе и государстве? «Ридлер, Камерер⁵³, Матчосс и другие находят, что инженеры по недостатку общего умственного развития сами первые ничего не знают и знать не хотят о культурном значении своей профессии и считают за бесполезную трату времени рассуждения об этих вещах, тем самым как бы подтверждая нелестное мнение других сословий об умственной культуре инженеров. Поэтому в Германии за последние годы усилено общее умственное развитие учащихся сообразно с требованием, чтобы современный инженер имел широкий умственный горизонт. Отсюда возникает задача перед самими инженерами: внутри собственной среды повысить умственное развитие и проникнуться на основании исторических и социологических данных всею важностью своей профессии в современном государстве»⁵⁴. Именно поэтому «в качестве руководителей хозяйственного труда, связанного с социальными и государственными установлениями, инженеры нуждаются сверх специальных познаний еще и в глубоком объеме образования. Хорошее образование – это такое, которое управляет, т. е. глядит вперед и своевременно выясняет задачи, выдвигаемые как современностью, так и будущим, а не заставляет себя только тянуть и толкать вперед без крайней нужды!»⁵⁵ Именно таким профессиональным инженером, вышедшим, однако, за пределы своего узкого специального образования, и был сам Энгельмейер. Петр Климентьевич Энгельмейер родился в Рязани 29 марта 1855 г.⁵⁶ Он владел немецким, французским, английским и итальянским языками. Его отец Климентий Иванович Энгельмейер был дворянином Вологодской губернии и учился в Московском университете. Его мать Мария Петровна, урожденная Таптыкова, была потомственной дворянкой и владела поместьем в Рязанской губернии. Его дед, Иван Иванович Энгельмейер, был сыном бедного ремесленника из Баварии и приехал молодым человеком в 1796 г. в Россию. Он изучал медицину в Санкт-Петербурге, был военным врачом и начальником медицинского управления в Вологде, что дало ему служилое дворянство.

Энгельмейер выбрал путь инженера, поступив в 1874 г. в Императорское высшее техническое училище (ИМТУ), затем – Московское высшее техническое училище (МВТУ), а сегодня – Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (МБГТУ)⁵⁷. В 1881 г. Энгельмейер закончил обучение на отлично, получив титул инженера-механика⁵⁸. Его философское наследие находится в центре всех рассуждений по философии техники в России и тесно связано с развитием инженерного образования. С 1874 по 1881 г. он учится на механическом отделении Императорского московского технического училища, которое возникло из Ремесленного учебного заведения при Московском воспитательном доме, организованном в благотворительном ведомстве императрицы Марии для обучения сирот специальности. Перейдя в ведомство Министерства народного просвещения, оно получило новые права. Инженеры, окончившие Московское техническое училище, не имевшие по происхождению прав высшего сословия, причислялись к сословию личных почетных граждан без взимания пошлины. Причем если они успешно исполняли в течение десяти лет обязанности технических инженеров или управляющих фабрик или заводов, то по представлению Министерства народного просвещения могли быть причислены к потомственному почетному гражданству⁵⁹. Почетное гражданство давало свободу от рекрутской повинности и подушного оклада, а также избавляло от телесных наказаний. Однако с течением времени, когда была введена всеобщая воинская повинность и отменены телесные наказания и подушный оклад, эти привилегии потеряли свое значение. К почетному гражданству стали причислять и лиц, окончивших высшие учебные заведения, что давало право поступать на государственную службу Почетное гражданство также могло быть личным и потомственным⁶⁰. Чтобы показать, что это не было исключительной привилегией Московского технического училища, процитируем Положение о Томском технологическом институте Императора Николая II: «Удостоенные звания инженера той или другой специальности, не имеющие по происхождению прав высшего состояния, причисляются к сословию личных почетных граждан без взимания установленной за грамоты пошлины. Министру народного просвещения предоставляется ходатайствовать о причислении к потомственному почетному гражданству тех из удостоенных звания инженера, которые представят достоверные доказательства того, что они успешно занимались не менее десяти лет управлением фабрик или заводов или исполняли обязанности технических инженеров»⁶¹.

Плата за обучение в Императорском московском техническом училище определялась по 75 рублей за каждый учебный год (но могла быть снижена до 50 рублей). Дети лиц, служащих в училище, обучались бесплатно. «Отличнейшие же по успехам и поведению из недостаточных студентов училища русских подданных могут получать стипендию или могут быть освобождаемы от взноса платы за учение». Выдавалось 50 стипендий по 300 рублей в год каждая, а 50 учащихся могли пользоваться бесплатным обучением. Стипендиаты обязывались на один год государственной службы за год стипендии «в том случае, если при самом окончании этими стипендиатами курса в училище им будет заявлено, что правительство встречает надобность воспользоваться их техническими знаниями». При училище учреждались также стипендии как частными лицами, так и обществами и ведомствами. Например, десять стипендий по 300 рублей в год учреждались для бедных способных уроженцев Кавказа и Закавказского края. По окончании курса стипендиаты были обязаны служить в пределах Кавказского наместничества в течение шести лет. Были стипендии студентам православного вероисповедания русского происхождения; в одном месте указано, что ими «не могут пользоваться происходящие от родителей евреев, хотя бы и перешедшие в христианство». В другом виде стипендий подчеркивается, напротив, что они выделяются «без различия национальности и вероисповедания». В училище обучалось много лиц иудейского, лютеранского и католического вероисповедания, в то время как в Московский университет они могли попасть тогда только по специальному разрешению министра народного просвещения. Назначались также стипендии «круглым сиротам без различия сословия или недостаточным студентам без различия состояния, отличных успехов и поведения». Стипендии выделялись уроженцам Войска Донского, Черниговской, Пермской, Тобольской и Вятской губерний, городов Ростова, Москвы или Иваново-Вознесенска, бедным потомственным дворянам казачьего сословия, сыновьям служащих в ведомстве путей сообщения, недостаточным студентам-химикам из крестьянского сословия, бедным студентам из купцов и мещан города Москвы. Эта система обеспечивала вертикальную проходимость в обществе для талантливых людей. В положении о стипендиях записано: «При распределении стипендий и освобождений от оплаты преимущество дается тем студентам, которые наиболее продвинулись вперед по учебному плану и показали наилучшие успехи». Учредителями стипендий были профессора училища, министры, инженеры, потомственные почетные граждане и т. д. Были и специальные стипендии на заграничные командировки для окончивших курс. В общежитии училища имелось 100 номеров (4 одиночных, 4 тройных и 92 двойных). Цена одиночного номера составляла 21 рубль, двойного – 24 рубля и тройного – 27 рублей в месяц⁶².

Инженерное образование в России имеет богатую историческую традицию. Первые технические школы были основаны еще во времена Петра Великого: в 1700 г. – Инженерная школа и в 1701 г.⁶³ – Математико-навигатская школа в Петербурге. Но они были еще практически средними техническими школами, теоретическая подготовка в подобных технических училищах все еще значительно отставала от уровня развития науки (они были в большей мере практически ориентированными). Методика преподавания в них носила характер скорее ремесленного ученичества: инженеры-практики объясняли отдельным студентам или небольшим группам студентов, как нужно возводить тот или иной тип сооружений или машин, как осуществлять практически тот или иной вид инженерной деятельности. Новые теоретические сведения сообщались лишь по ходу таких объяснений, учебные пособия носили описательный характер. Круг научных знаний первых инженеров был невелик. Например, по указу Петра I от 21 февраля 1721 г. «нужнейшая часть инженерства» составляла: «1) Пять частей арифметики, а по самой крайней нужде хотя одна нумерация. 2) План геометрии со всеми циркульными приемами. 3) Масштаб, по которому мог бы чертить на бумаге и после оное перевести на землю к делу…»⁶⁴. В Англии, которая шла сначала в авангарде промышленного развития, до середины XIX столетия вообще не было технических школ, и инженеров продолжали готовить путем индивидуального ученичества. Подлинная связь науки с производством начинается лишь в XIX в.

Практическая механика XVII в. прежде всего заключалась в «сооружении мельниц, технических машин различного назначения, машин, применяемых в строительстве и горном деле для подъема грузов и подъема воды, и устройстве военных машин. Затем – фортификация и военно-инженерное искусство, сооружение зданий и мостов, портов, каналов и иных гидротехнических сооружений. Теоретическая механика для этого или не дает ничего, или весьма мало (за исключением, пожалуй, теории часов); при этом то, что дано, является результатом деятельности именно ученых конца XVI–XVII в. Основные же познания, которыми пользуются устроители мельниц, инженеры и архитекторы, – познания практические, полученные путем индивидуального ученичества (ибо иного технического образования в те годы просто не существовало)»⁶⁵. Галилей, Гюйгенс, Ньютон и другие ученые задали классические образцы инженерной деятельности, основанной на новой науке, но массовым тиражом они были реализованы позже. С точки зрения современного им ремесленника, «труд» экспериментатора представлялся не более чем игрой. Например, «при исследовании законов равновесия или движения рычагами действуют не для того, чтобы перемещать тяжести, весами пользуются не для того, чтобы определять вес, снаряды выпускают не для того, чтобы поразить цель, и т. д.»⁶⁶. Все же постепенно в течение XVIII столетия формируется профессиональная организация инженерной деятельности, отличная от ремесленной, которая явилась результатом своеобразной диффузии в сферу инженерной практики норм и методов естественнонаучного мышления и экспериментальной деятельности.

Отношение науки и техники очень напоминают отношения между близнецами: при первом поверхностном взгляде бросается в глаза их поразительное сходство. Если же присмотреться внимательнее, то находится масса различий и индивидуальных черт, поскольку они играют разные социальные роли, что накладывает на них неизгладимый отпечаток. Однако если исследовать предмет еще подробнее, откроется их глубинная общность и связь, а казавшиеся такими разительными различия уходят на второй план. Исторические перипетии взаимоотношений науки и техники показывают, что естествознание и инженерная деятельность возникли в конкретных исторических обстоятельствах, порождены историческими условиями нарождающейся буржуазной культуры и нового способа производства. «Если процесс производства становится применением науки, то наука, наоборот, становится фактором, так сказать, функцией процесса производства. Каждое открытие становится основой для нового изобретения или для новых усовершенствованных методов производства. Только капиталистический способ производства впервые ставит естественные науки на службу непосредственному процессу производства, в то время как, наоборот, развитие производства предоставляет средства для теоретического покорения природы… Люди науки, поскольку естественные науки используются капиталом в качестве средства обогащения и таким путем сами становятся средством обогащения для тех, кто развивает науку, – конкурируют друг с другом в поисках практических применений этих наук. С другой стороны, изобретение становится особой профессией»⁶⁷. Таким образом, экспериментальное естествознание и инженерная деятельность в современной культуре выполняют функцию средств производства. Однако инженерная деятельность в период мануфактурного производства несет на себе еще остатки профессиональной организации ремесленной технической деятельности, индивидуального ученичества. Поэтому инженерная деятельность существует в это время, главным образом, в виде изобретательской деятельности отдельных мастеров-инженеров, инженеров-консультантов. Наибольшее развитие тогда получают виды инженерной деятельности, не связанные с промышленным производством (военные и строительные инженеры, инженеры мостов и дорог, горных и водяных работ и т. п.). Мануфактурная промышленность обслуживалась исключительно рабочими и мастерами. Многочисленные изобретения того времени, в том числе и научных инструментов, «могли получить осуществление только благодаря тому, что эти изобретатели нашли значительное количество искусных рабочих-механиков, уже подготовленных мануфактурным периодом»⁶⁸. Однако эти многочисленные техники-ремесленники работали еще в значительной степени по старинке, без ориентации на новую науку. Да и учились они еще по старому ремесленному способу.

В 1773 г. в России была основана первая Горная школа Николая Соймонова. Учебный курс этого училища был рассчитан на четыре года, но одаренные и хорошо подготовленные студенты могли окончить его раньше, «непонятным» же (если они «впредь к наукам прилежным себя не сделают», то на их содержание казенные деньги больше тратиться не будут) давался лишь унтер-офицерский чин. Учебные пособия зачастую приходилось переводить самим студентам, в типографии училища печатались и собственные сочинения. Первоначально они использовались лишь для внутренних нужд училища, но Соймонов полагал, что «такого рода книги переводятся в пользу заводов», и дал указание рассылать их по нескольку экземпляров на заводы⁶⁹. Методика преподавания в подобных инженерных учебных заведениях носила характер ремесленного ученичества: инженеры-практики объясняли отдельным студентам или небольшим группам, как нужно возводить тот или иной тип сооружений или машин, как осуществлять практически тот или иной вид инженерной деятельности. Новые теоретические сведения сообщались лишь по ходу таких объяснений. Профессия инженера, однако, усложнялась, и практика предъявляла новые требования к теоретической подготовке квалифицированных инженерных кадров.

Подлинное свое развитие инженерная деятельность получает лишь с появлением машинного производства, требующего массовой подготовки инженеров. «В качестве машины средство труда приобретает такую материальную форму существования, которая обусловливает замену человеческой силы силами природы и эмпирических рутинных приемов – сознательным применением естествознания… причем, разумеется, теоретическое решение должно быть усовершенствовано, как и раньше, с помощью накопленного в широком масштабе практического опыта»⁷⁰. Это выдвинуло на первый план проблему целенаправленной научной подготовки инженеров для развивающейся промышленности, передачи и теоретического обобщения накопленного технического опыта. Именно с появлением высших технических школ инженерное сообщество постепенно приобретает черты сложившегося к этому времени научного сообщества: высшее образование, ученые степени, общества инженеров, инженерные исследовательские лаборатории, журналы и т. п. Первой высшей технической школой, которая с самого начала своего основания ориентировалась на высокую теоретическую подготовку студентов, стала основанная Гаспаром Монжем в 1794 г. Парижская политехническая школа, по образцу которой строились многие инженерные учебные заведения Германии, Испании, Швеции, США.

В 1809 г. испанский инженер Августин Бетанкур (ранее профессор Парижской политехнической школы) основал Институт корпуса инженеров путей сообщения в Петербурге. В отличие от Парижской политехнической школы в Институте корпуса инженеров путей сообщения последний год, по предложению Бетанкура, «чтобы при самом выходе из института воспитанники его были знакомы с основными началами наук и практическими их приложениями к инженерному искусству», выпускники «должны посвятить исключительно практике». Этот институт оказал огромное влияние на развитие инженерной деятельности в России. Такие его выпускники, как П.П. Мельников, разработчик первой в России железной дороги Петербург – Москва, С.В. Кербедз, проектировщик многих мостов, и другие внесли существенный вклад в развитие путейского строительства. В 20—30-е гг. XIX столетия Институт корпуса инженеров путей сообщения стал ведущим научным центром в области строительного искусства. Проекты всех крупных инженерных сооружений в этой области, как правило, или разрабатывались, или рассматривались в этом институте. Сам Бетанкур много времени отдавал инженерной деятельности, построив первый в России большой постоянный мост в Петербурге и мосты в других городах, руководя строительными работами при сооружении фундаментов Исаакиевского собора, занимаясь очисткой и расширением Кронштадтского порта, преобразованием Тульского оружейного завода, проектированием пушечного завода в Казани и Манежа в Москве, конструируя новые машины. Бетанкур разработал также проект, в соответствии с которым были учреждены училища для подготовки среднего технического персонала: военно-строительная школа и школа кондукторов путей сообщения в Петербурге. Военно-строительная школа путей сообщения готовила техников-строителей, «способных к практическому производству всякого рода работ – как под водой, так и по сухопутной части, равно всех зданий, постройка которых на Главное управление путей сообщения возлагается»⁷¹. В 1884 г. эта идея была реализована членом Петербургской академии наук И.А. Вышнеградским, по мысли которого техническое образование должно быть распространено на все ступени промышленной деятельности, высшие школы, готовящие инженеров, средние, готовящие техников (ближайших помощников инженеров), и училища для мастеров, фабричных и заводских рабочих⁷².

После отмены в 1861 г. крепостного права для российских технических школ наступил период расцвета. В 1830 г. была открыта Ремесленная школа в Москве, которая с 1868 г. стала высшей технической школой (Московское техническое училище), чтобы «доставлять учащимся в нем высшее образование по специальности механической и химической». К концу XIX в. научная подготовка инженеров, их специальное, именно высшее техническое, образование становятся настоятельно необходимыми. К этому времени многие ремесленные, средние технические училища преобразуются в высшие технические школы и институты: Технологический институт в Петербурге, созданный в 1862 г. на основе школы мастеров (для низших сословий: крестьян, ремесленников, разночинцев); Петербургский электротехнический институт, одно из первых высших учебных заведений чисто электротехнического профиля, образованный в 1891 г. на базе Почтово-телеграфного училища (1886 г.). Большое внимание в этих институтах стало уделяться именно теоретической подготовке будущих инженеров.

В Германии инженерные школы возникли несколько позже: в Берлине в 1799 г. основана Строительная академия, а в 1821 г. – Ремесленный институт. Политехнические школы появляются одна за другой в Карлсруэ, Мюнхене, Дрездене, Ганновере и Штуттгарте. Они оказали сильное воздействие на развитие промышленности, подготовив новые высококвалифицированные и научно образованные инженерные кадры, что позволило Германии к концу XIX в. выйти на одно из первых мест в промышленном отношении. Это показала уже Парижская выставка 1855 г. Еще в 1851 г. на 1-й Всемирной выставке английская промышленность получила большинство медалей, а на Парижской выставке 1867 г. она с трудом смогла завоевать немногим более десяти медалей⁷³. Тем не менее Франц Рело характеризует представленную на Всемирной выставке в 1866 г. в Филадельфии германскую промышленную продукцию как «дешевую и неудовлетворительную», но уже на Парижской Всемирной выставке 1900 г. германские технические продукты завоевывают особое признание как высококачественные⁷⁴. В результате английские инженеры вынуждены были признать, что Германия опередила их, и произошло это из-за высокой научной подготовки немецких инженеров. Английские же инженеры были в это время самоучками, не обладавшими широкими научными знаниями. К концу XIX столетия научная подготовка инженеров, их специальное, именно высшее, техническое образование становится настоятельной необходимостью. Крупные германские предприятия соотвественно новому статусу вводят титул Oberingenieur⁷⁵. Появляются и такие области инженерной деятельности, которые вообще немыслимы без глубоких научных исследований, что было связано с все усиливающимся процессом «сциентификации» техники⁷⁶.

В Германии по образцу Парижской политехнической школы в 1825 г. была учреждена первая Высшая техническая школа в Карслруэ (ныне Технический университет)⁷⁷. Она была создана, как и многие другие высшие технические школы в Европе и США, по образцу Парижской политехнической школы с целью обеспечить основательную естественнонаучную и математическую подготовку будущих инженеров. Великий герцог Баденский Людвиг I поставил цель развития Бадена (тогда самостоятельного государства): превращение из аграрной страны в промышленно развитую державу, которая благодаря Наполеону значительно увеличила свои размеры и количество населения, превратившись из графства в герцогство. Потребовалось строительство сети сухопутных, водных, а позднее и железных дорог. Именно для решения этих задач и была создана новая высшая техническая школа, которая, однако, возникла не на пустом месте, а на базе Архитектурного института для строительных ремесленников (основана в 1768 г. и реорганизована архитектором Фридрихом Вайнбренером в 1796 г. в Школу архитектурного черчения) и Инженерной школы, организованной в 1807 г. инженером-строителем фон Тула. Сначала она состояла из ассоциации пяти профессиональных школ, научный уровень которых был весьма различен. Министр Великого герцога Карл Фридрих Небениус произвел ее реорганизацию в 1832 г., но наиболее существенное развитие она получила девять лет спустя, после прихода известного машиноведа Фердинанда Редтенбахера, создателя теории локомотива. Сначала он был призван в нее профессором машиностроения, затем в 1857 г. был избран ее директором. Редтенбахер преобразовал одну из ремесленных школ, находившихся в ее составе, в машиностроительную школу в 1860 г., что было особенно важно в связи с развитием в Европе сети железных дорог. Девизом Высшей технической школы Карлсруэ стало соединение научности с практической применимостью результатов технической деятельности. С тех пор Высшая техническая школа Карлсруэ стала одной из ведущих кузниц инженерных кадров в Европе. Достаточно назвать среди ее первых известных студентов создателя теоретической кинематики Франца Рело, изобретателя автомобиля Карла Бенца, машиноведа и историка техники Теодора Бека, а также известного российского ученого И.А. Вышнеградского. В 1900 г. с передачей Высшей технической школе Карлсруэ прав присуждения ученой степени она была приравнена к университету. Среди ее профессоров такие известные ученые, как Фердинанд Браун, Генрих Герц, Фриц Хабер и др. В начале XX столетия, до Первой мировой войны, примерно четверть учащихся были выходцами из России. И это было в принципе нормой для многих германских высших школ. Кроме того, между Баденом и Россией сложились особые династические и другие личностные отношения, а многие студенты из России были немецкого происхождения, например из Риги, Киева и Санкт-Петербурга, а также Москвы и Варшавы, поскольку Польша тогда входила в состав России. Выучившись в Карлсруэ и других германских университетах, они внесли серьезный вклад в индустриализацию России.

Примером такого трансфера знаний между Россией и Германией может служить также Страсбургский университет, находившийся до Первой мировой войны на территории Германии. Профессором, а затем и ректором этого университета был известный германский ученый, лауреат Нобелевской премии Фердинанд Браун. Сторонник развития университетской технической науки, он пытался открыть в Страсбургском университете технический факультет, считая, что с его открытием в рамках университета и с помощью нескольких успешно работающих электротехнических предприятий вне его можно развить экспериментальную и педагогическую практику как новую техническую науку, которую еще предстоит создать, с ясно определенными целями и содержанием обучения. Он ориентировался не на теорию, а на необходимость технических применений и разработал программу модернизации физики как технической физики. К сожалению, этому проекту не было суждено осуществиться. Техническая физика вела в университетах лишь своего рода теневое существование, хотя большинство физиков и работало в области техники⁷⁸. Эти идеи, однако, оказали влияние не только в Германии, но и в России. Ближайшие сотрудники Брауна из России Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси стали развивать радиотехнику в России в духе идей Фердинанда Брауна.

Леонид Исаакович Мандельштам (1897–1944) учился на физико-математическом факультете Новороссийского университета в России, но из-за участия в студенческих волнениях вынужден был продолжить свое образование в Страсбургском университете, которое окончил в 1902 г. Мандельштам в 1902 г. защитил у Брауна кандидатскую диссертацию, а в зимнем семестре 1906–1907 гг. получил докторскую степень. Он изучал колебания в электрическом контуре и открыл принципы слабых взаимодействий, которые до сегодняшнего дня считаются весьма важными для радиотехники. Мандельштам в течение десяти лет был ассистентом Брауна. Он также работал «несколько недель на почте и в лаборатории фирмы „Сименс“, чтобы изучить технику связи и телеграфии», а в 1911 г. получил постоянное место преподавателя прикладной физики. Позже ему было присвоено звание профессора. Николай Дмитриевич Папалекси (1880–1947) «происходил из богатой семьи российского помещика в Крыму, так что у него не было необходимости работать в Страсбурге, чтобы обеспечить себе пропитание». Он защитил кандидатскую диссертацию в 1904 г. а в 1911 г. – докторскую. Затем он работал приват-доцентом у Брауна. Мандельштам и Папалекси вынуждены были, однако, в начале Первой мировой войны, как российские граждане, покинуть Германию⁷⁹. В 1914 г. они вернулись в Россию. Работали вместе с 1923 г. в научном отделе Центральной радиолаборатории Электротехнического треста заводов слабого тока в Ленинграде. Мандельштам с 1924 г. стал заведовать кафедрой теоретической физики в Московском университете. Папалекси оставался сначала в Ленинграде как профессор Политехнического университета, а с 1934 г. перешел на работу в Физический институт (и, кроме того, в Электротехнический) Российской академии наук. В 1937 г. Мандельштам также перешел на работу в Физический институт, где проводил исследования в области оптики, радиофизики, радиотехники и теоретической физики (часто совместно с Папалекси). Мандельштам и Папалекси были избраны действительными членами Российской академии наук⁸⁰. В Страсбурге несколько раньше у профессора А. Кундта учился другой известный российский физик Петр Николаевич Лебедев (1866–1912), который уже в 1891 г. защитил у Ф. Кольрауша (Страсбург) кандидатскую диссертацию, а затем работал в Московском университете сначала ассистентом профессора А.Г. Столетова, а с 1893 по 1911 г. профессором⁸¹. Александр Григорьевич Столетов (1839–1896) изучал физику с 1862 по 1866 г. в университетах Гейдельберга, Геттингена, Берлина и Парижа, затем преподавал в Московском университете. В 1871 г. он снова отправляется на полгода в Гейдельберг в лабораторию профессора Кирхгофа, чтобы провести несколько экспериментов для своей докторской диссертации. С 1873 г. он стал профессором физики Московского университета⁸².

К концу XIX в. именно теоретической подготовке будущих инженеров стало уделяться особое внимание. «Нельзя трактовать политехническую школу, – говорил в своем выступлении в 1871 г. математик A.B. Ледников, которому вместе с инженером В.К. Делла-Восу было поручено реформировать Московское техническое училище, – как училище чисто практическое, имеющее в виду только удовлетворять непосредственным целям мелкой и крупной промышленности, но лишенное научного характера… Изучение прикладных предметов может принести пользу только при высоком теоретическом развитии… Сила действительного практического знания прямо пропорциональна высоте научных сведений, высоте теоретического образования»⁸³. Тем не менее до конца XIX в. между наукой и технической практикой еще сохранялся заметный разрыв. Он усугублялся тем, что в среде инженеров-механиков во второй половине XIX столетия господствовало экспериментальное конструирование машин, поощрялось экспериментирование над большим числом вариантов и частных случаев. Удача конструктора целиком зависела от его чутья и интуиции. В результате такой «экспериментальной доводки» от первоначального проекта ничего не оставалось и строился фактически совершенно новый проект.

С развитием машинного производства положение коренным образом меняется – для конструирования машин и создания прочных строительных сооружений все более настоятельно требуются теоретические расчеты. Однако инженеры-практики продолжали, как и механики-ремесленники, исходить из простого геометрического подобия. Отсутствие же предварительного расчета приводило к частым авариям, например, паровых машин. Отдельным выдающимся инженерам необходимость теоретических расчетов стала ясной уже в первой половине XIX в., как, например, российскому инженеру-кораблестроителю и ученому, члену Петербургской академии наук адмиралу A.C. Грейгу.

Строительство судов в его время велось по старинке, на глазок. Расчеты сводились в основном к кропотливым арифметическим вычислениям и давали положительный результат только при наличии большого личного опыта, накопленного при постройке и испытании судов. A.C. Грейг разработал усовершенствованный метод математического образования поверхности подводной части корпуса, так называемый параболический метод. На основании этого метода был рассчитан и построен 84-пушечный корабль «Императрица Мария», а затем и многие другие корабли российского флота. Большое значение Грейг придавал расчету архитектуры и конструкции судов, применяя самые современные решения. В практику кораблестроения им были введены правила вычисления, например методы пересчета крена корабля на случай сильного ветра и при стрельбе с одного борта. Эти меры увеличили срок службы судов и исключили их частые аварии.

Однако такое положение дел в сфере массовой инженерной практики было тогда исключением из правил. Прикладная механика пока оставалась наукой описательной, создававшей многочисленные атласы чертежей существующих машин, а не разрабатывавшей расчеты и не дававшей теоретические обобщения. В теоретической же механике господствовала излишняя, с точки зрения инженеров, строгость и аналитичность. Прикладные, инженерные исследования велись тогда в основном в технических школах, а теоретические – в университетах, где преподавание даже теоретической механики первоначально рассматривалось как раздел прикладной математики. В конце XIX столетия положение меняется. В России возникает мысль об организации при физико-математических факультетах университетов технических отделений по английскому опыту. Цели классического университетского образования мыслились тогда совершенно отличными от обучения инженеров. Университет должен готовить ученых, поэтому основной акцент в преподавании делался на методах. Для инженера же наука играет важную, но не исключительную роль. Это различие в целях университетов и высших технических школ очень четко выразил В.Л. Кирпичев: «…Дух преподаваниия в технической школе совсем другой, чем в университете, в технической школе нужно часто руководствоваться эмпирикой, и во многих случаях ничего другого нельзя сказать, кроме того, что так делается и выходит хорошо – так и делайте, между тем как в университете это совершенно невозможно. Техническая школа обязана дать решение всех практических вопросов, а университет – только тех, которые получили полное научное решение»⁸⁴. Такое положение не могло продолжаться слишком долго, инженерная практика сама начинает настоятельно требовать теории. Чем ближе к концу XIX столетия, «тем все большее число инженерных задач предварительно подвергается более или менее глубокому теоретическому исследованию. Начинают появляться и отрасли техники, которые были бы вообще немыслимы, если бы предварительно не было выполнено научное исследование»⁸⁵. Но для этого нужно было видоизменить и сами научные исследования, приспособить их к нуждам стремительно развивающейся инженерной практики.

Без науки в образовании получается средний техник, с использованием науки, в частности математики, – образованный инженер. Математика в приспособленном для использования инженерами виде постепенно проникает в сферу технической практики. По образному выражению В.Л. Кирпичева, математика – «это есть царский путь в науке, это легкий способ образовать голову и сделать хорошего инженера»⁸⁶. Но математические формулы могут быть использованы лишь после того, как они согласованы с опытом и в соответствии с ним откорректированы. Если это сделано, наука становится мощным фактором развития инженерной практики. Такую мощь и силу теоретической науки, научного знания, приспособленного к инженерной практике, продемонстрировал, например, «отец русской авиации» Н.Е. Жуковский.

До работы Жуковского в российских университетах теоретическая механика даже рассматривалась не как самостоятельная научная дисциплина, а как одна из прикладных ветвей математики. Кроме того, в университетской механике господствовал аналитический метод, главное внимание в ней уделялось точности и строгости изложения, практическим приложениям придавалось второстепенное значение.

Жуковский с детства мечтал стать инженером и, как его отец, учиться в Петербургском институте корпуса инженеров путей сообщения. Но в силу различных обстоятельств он вынужден был окончить физико-математическое отделение Московского университета. Тяга к инженерному делу, несомненно, сыграла положительную роль в научной работе Жуковского. После окончания университета он год учился в Институте корпуса инженеров путей сообщения, где стремился постичь прежде всего техническое черчение и геодезию, но не очень в этом преуспел и должен был бросить обучение. Изобретательские упражнения Жуковского также не принесли ему славы и скоро были отброшены, так как, по его собственному признанию, ему недоставало практического знания и умения. Наконец, он четко определяет свой жизненный путь: «Механиком-теоретиком я сделаюсь хорошим, тогда как практиком едва ли могу быть»⁸⁷. Он тем не менее, может быть, как никто другой, ясно сознавал необходимость синтеза этих двух направлений: инженерно-практического и научно-теоретического. Неслучайно Жуковский преподавал механику не только в университете, но и в Московском высшем техническом училище, с удовольствием консультировал инженеров и проводил экспертизу многих инженерных проектов. И все же он был прежде всего теоретиком. Но почему тогда инженерная общественность в начале XX в. провозгласила его инженером высшего ранга, а Московское высшее техническое училище в 1911 г. присвоило ему звание инженера-механика и выдало золотой нагрудный знак инженера? Причем нужно иметь в виду, что это было еще до его основополагающих работ по аэродинамике.

Стиль мышления Жуковского был инженерно-научным. Он был теоретиком нового склада, теоретиком зарождающейся технической науки. Это хорошо видно на примере решения им важной практической инженерной задачи, связанной с частыми поломками водопроводных труб. В 1897–1898 гг. Жуковский принял на себя руководство опытами над ударами воды в водопроводных трубах. В результате им были разработаны теоретические основы механизма гидравлического удара и решена сложная техническая задача ограждения водопроводов от гидравлических ударов. Но и решая инженерную задачу, он идет теоретическим путем. «Инженеры, которые занимались этой задачей, – писал Жуковский, – не обратили внимания на то, что при весьма быстром закрытии задвижки вода останавливается и давление повышается только при задвижке, и это состояние воды передается по трубе по закону распространения волнообразного движения. Я полагаю, что упомянутое обстоятельство было упущено из виду потому, что наблюдение не делалось над длинными трубами; в коротких же трубах при громадной скорости распространения ударной волны поднятие давления представляется происходящим вдоль всей трубы одновременно»⁸⁸. Найденное Жуковским решение давало возможность теоретически определять место аварии водопровода, не дожидаясь, пока течь обнаружится, даже не выходя из помещения насосной станции. Для этого производится легкий гидравлический удар, снимается диаграмма гидравлических давлений, и по формулам Жуковского легко определяется расстояние до разрыва трубы. Как показали опыты, расчетные результаты неплохо согласовывались с действительностью. Таким образом, «расчеты стали играть роль своеобразных сосудов, хранящих фиксированные формализованные знания и позволяющих совершенствовать процесс создания орудий производства, зачастую предваряя эксперимент и изготовление опытного образца»⁸⁹.

К началу XX в. механика, бывшая до середины XIX в. в основном описательной наукой, начинает пользоваться аналитическими, графическими и экспериментальными методами исследования. И это сближение теоретической науки с инженерной практикой и инженерной практики с теоретической наукой было делом рук профессоров от инженерии, или профессоров инженерных наук, подобных Жуковскому. Расширение сети высших технических учебных заведений потребовало и новых профессорских кадров, особенно по специальным предметам, поэтому в конце XIX – начале XX в. развивается институт подготовки кандидатов на профессорскую должность, основной деятельностью которых помимо преподавания становятся научно-инженерные исследования.

Рациональная организация инженерного образования оказывается в центре внимания инженерного сообщества именно в начале XX столетия как в России, так и в Германии. «По мнению германского инженера Ридлера, задача высшей технической школы заключается не в том, чтобы готовить только химиков, электриков, машиностроителей и т. д., т. е. таких специалистов, которые никогда не покидали бы своей тесно ограниченной области, но чтобы давать инженеру многостороннее образование, предоставляя ему возможность проникать и в соседние области»⁹⁰. Для решения этой задачи, как считает Ридлер, требуется реформа инженерного образования. Но чтобы она была успешной, важно учитывать специфику инженерной деятельности и мышления и вытекающую из нее особенность инженерного образования в отличие от университетского. «Технические задачи требуют иного отношения к себе, чем чисто математические. Весь комплекс условий надо брать таким, каким природа дает его, а не таким, каким он подходил бы для точного решения. Если он не дает возможности решения, следует изменить его сознательно в известных или приблизительно оцениваемых пределах ошибки. Из-за слишком высокой оценки точных решений начинающий не понимает необходимости только приблизительно оценивать; он не понимает, что оценивание гораздо труднее, чем „точное“ вычисление с „пренебрежением“ неудобными условиями. Оценить – значит принимать во внимание границы познания и вероятности и сообразно с этим сознательно изменять основы вычисления. В этом заключается дело, здесь лежит трудность»⁹¹.

Инженеру не требуется такая математическая строгость и точность вычислений, которая необходима ученому. Поэтому в технической науке и самой инженерной деятельности формируется новый научно-инженерный метод приближенных вычислений. Для инженера применение математических методов имеет лишь служебное значение, его цель заключается в достижении нужного результата с помощью простейшего математического аппарата. Эту особенность применения математики в инженерном деле отмечал и российский ученый-инженер А.Н. Крылов в своей теории корабля: «…полное игнорирование, а порой и превратное толкование этого вопроса в средних и высших учебных заведениях создают то, что одни с почти суеверным страхом относятся к возможности какого-либо сокращения в процессе расчета и ведут его „на всякий случай“ с добросовестностью, достойной лучшего применения, и умопомрачающей (к тому же фиктивной совершенно) точностью, другие, более или менее уяснившие себе сущность расчета, а порой выработавшие себе собственные приемы сокращенного вычисления, не решаются их применять на практике из боязни быть заподозренными в небрежности расчета лицами, которым этот расчет попадет в руки»⁹².

Еще одна особенность инженерного мышления – «умение применять знание в частном случае и при многочисленности практических условий». «Техническое учение само должно вступить на путь исследования ради результата там, где имеющихся знаний недостаточно; там, где результаты достижимы только в области технических приложений, где необходимы особенные средства исследования в связи с практическим применением и т. д. Это громадное и важное поле для таких исследований и применений, при которых приходится принимать во внимание все практические условия. Познание природы должно возвыситься до полного и цельного воззрения на все процессы природы в их совокупности. Самое основательное знание частностей недостаточно для творческой технической деятельности: все причины и действия должны быть видимы и, так сказать, почувствованы, как общий процесс, должны быть соединены в наглядную и полную картину. В последних словах сформулирован также еще один важный принцип инженерного мышления – принцип наглядности. Ридлер предостерегает от господствующей в науке переоценки аналитических методов. По его мнению, зло коренится в „лишенной реальных представлений общности, излишестве отвлеченных методов“. Поэтому так важно для инженера „обучение видеть“ и „изобразить в чертеже или наброске“ развитие „способности созерцания“»⁹³.

Технический стиль мышления близок художественному. И техника, и искусство, как отмечал Энгельмейер, – объективирующие деятельности, т. е. воплощающие некоторую идею, осуществляющие некоторый замысел. По мнению выдающегося российского инженера В.Л. Кирпичева, настоящий инженер должен сочетать в себе задатки ученого, практика и художника, что «указывает состав инженерного образования: нужно начинать с чистой науки и на ней основывать прикладные знания, но в то же время не оставлять без внимания и художество»⁹⁴.

С художественным мышлением инженера сближает и широкое использование графических средств для выражения своих идей. «Чертеж, – писал Ридлер, – важнейшее, часто единственное средство выражения, необходимейшее орудие творчества инженера; это его язык – язык богатый и международный. Чертеж в машиностроении есть средство выразить мысль конструктора, выразить так, как того требуют обстоятельства, например чтобы ее мог усвоить исполнитель-рабочий»⁹⁵. Для подготовки таких «ученых-рисовальщиков» для заводов в России еще в 1825 г. было основано Строгановское училище технического рисования. Но чертеж для инженера – это не только средство коммуникации с исполнителями и коллегами, это идеализированная, но в то же время поставленная в четкое соответствие с практикой, реальностью плоскость выражения его мысли. Именно поэтому инженеры предпочитают чертить схемы, а не писать формулы или тексты. Мышление инженера разворачивается в этой графической идеализированной плоскости, в ней он материализует первоначально свою инженерную идею, замысел, чтобы потом воплотить ее в производстве. В отличие от художника это графическое идеализированное пространство служит инженеру не для художественного отображения окружающего мира с целью вызвать эстетическое наслаждение, а для детализации и конкретизации предварительной инженерной идеи в развернутую схему, а также для научного обоснования и математического расчета этой схемы, чтобы впоследствии можно было выполнить рабочие чертежи – предписания мастерам и рабочим к реализации его замысла. Поэтому техническое черчение стало центральным пунктом инженерного образования.

Как отмечал в конце XIX в. Кирпичев: «Для инженера черчение должно быть родным языком, которым он владеет вполне свободно и естественно. В современных технических школах студенты значительную часть своего времени проводят в чертежных и вполне усваивают себе графический язык. Даже при изложении теоретических предметов в школах для инженеров часто находят более удобным прибегать к этому языку вместо обыкновенных арифметических выкладок и алгебраических формул. Графические построения и графические вычисления получили права гражданства в науке, и применение их привело к созданию новой науки – графической статики, которая по роду вопросов, ею решаемых, но и приемам, ею употребляемым, должна быть названа настоящей наукой для инженеров»⁹⁶. В других областях техники также сложились особые графические средства для выражения инженерных идей, хотя и не всегда тесно связанные с геометрией, как, например, электрические схемы в электротехнике. Чертежи и схемы для инженера одновременно средство связи и с наукой (прежде всего математикой), и с реальным миром технической практики.

Ридлер формулирует понятие практики, которое имеет двоякое значение.

Во-первых, ее можно рассматривать в смысле ловкости рук. Тогда практика заключается в механической работе, умении однажды выученную работу производить постоянно.

Во-вторых, практика в истинном смысле – дополненное и примененное к частному случаю познание, когда общий случай превращается в осязаемый частный. В этом смысле «практик» – это «почетный титул для людей, которые ушли дальше теории и применяют свои знания под своей ответственностью». Исходя из всех этих соображений, по мысли Ридлера, и должно строиться инженерное образование, цель которого «выработать научно образованных и общеобразованных практических инженеров». Он подчеркивает важную роль соединения техники не только с наукой, но и с искусством (прежде искусство соединялось лишь с ремеслом). Именно в этом случае она сможет называть себя «со справедливой гордостью» «технэ, т. е. искусство, умение и творческое применение». Это фактически призыв возвращаться к древнегреческому techne, в котором всякое ремесло органически соединялось с искусством, на новой основе научной техники. Исходя из всего вышеизложенного, Ридлер следующим образом формулирует назначение высших технических школ: не только следовать за прогрессом, но и идти впереди, указывая дорогу; играть для техники руководящую роль; сделаться центром воспитания для производительного творчества; служить вместе научному, практическому и хозяйственному воспитанию⁹⁷.

Проблема соотношения теории и практики в инженерном образовании постоянно выходила на первый план. Трудности разрешения этой проблемы наглядно выразил в своем романе «Инженеры» писатель Н.Г. Гарин-Михайловский в диалоге героев романа – инженеров-железнодорожников:

– Что собственно из наших институтских познаний пригодится?

– Для практического инженера? Ничего. Практически то, что знает хорошо десятник, мы так никогда знать не будем.

– А теорию мы ведь тоже не знаем.

– Научились рыться в справочниках и книжках, на все ведь готовые формулы есть…⁹⁸

В важности теоретических исследований для инженера были убеждены многие ученые и инженеры конца XIX в. Например, Кирпичев считал, что многие усовершенствования в технике целиком основаны на применении научных результатов. «Научные познания всегда выведут инженера из затруднения при каждом новом представившемся вопросе и помогут ему быстро освоиться при введении усовершенствования или нового производства. Практики, всю жизнь свою проведшие на каком-нибудь одном деле и знающие его до тонкости, становятся в тупик перед любым новым вопросом и оказываются бессильными по сравнению с молодым инженером, вооруженным научными сведениями»⁹⁹. Теория конструктора не должна противоречить законам природы, знание которых дает наука. Но по словам И.А. Вышнеградского «отвлеченный закон науки только тогда может приносить всю свою пользу в приложениях, когда разобраны все условия, в которых он может быть приложен, когда надлежащим образом произведена оценка всех обстоятельств, могущих иметь влияние на явление, могущих в большей или меньшей степени видоизменять его»¹⁰⁰.

Инженер в отличие от ученого, с одной стороны, должен изучать машину во всех деталях; упрощать и пренебрегать реальным положением дел, как ученый, он не может. Инженер должен учитывать при расчетах действительные условия работы деталей машины. Поэтому ему необходимо черпать свои знания не только из теории, но и из инженерной практики, учиться у практиков-мастеров.