Фундаментальные исследования и научно-технический прогресс (на примере исследований Н.Л.С. Карно) - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Фундаментальные исследования и научно-технический прогресс (на примере исследований Н.Л.С. Карно)

/b>Великое прозрение Карно состоит в том, что он показал, что ни один тепловой двигатель, работающий при двух заданных температурах, не может быть эффективнее идеального двигателя Карно (это утверждение называют теоремой Карно). В противном случае мы столкнулись бы с нарушением второго начала термодинамики, поскольку такой двигатель отбирал бы тепло от менее нагретого резервуара и передавал бы его более нагретому. (На самом деле, второе начало термодинамики является следствием теоремы Карно) Таким образом, полученное Карно соотношение устанавливает предел эффективности реальных двигателей, работающих в реальном мире. К нему можно приблизиться, но достичь и, тем более превзойти его инженеры не смогут. Так что, чисто гипотетический двигатель Карно играет немаловажную роль в мире реальной, шумной и пахнущей разогретым машинным маслом техники, и это еще один пример прикладного значения чисто теоретических, на первый взгляд, изысканий.

Цикл Карно в паросиловой установке

Цикл Карно для насыщенного пара обладает наибольшим термическим кпд и большой результирующей работой (lцк), который равен:

Изобразим цикл Карно для насыщенного влажного пара в "p-v" "T-s" координатах:

где ab - адиабатное сжатие в компрессоре; bc -подвод теплоты q1 при Т1=const и р1=const; cd - адиабатное расширение пара на турбине; da -конденсация пара при Т2=const и р2=const (отвод теплота q2).

Недостатками цикла Карно для влажного пара являются следующие недостатки:

В т. d влажный пар имеет большое содержание воды, что приводит к износу лопаток турбины.

Конденсация пара осуществляется не полностью и в т. a влажный пар содержит большое количество сухого насыщенного пара, что требует больших затрат работы на его сжатие в компрессоре и сводит к нулю положительные стороны цикла Карно.

Поэтому практическое применение цикла Карно в паросиловых установках нецелесообразно так же, как и в энергодвигательных установках с идеальным газом, когда результирующая работа цикла весьма мала при приемлемых размерах цилиндров.

4. Значение фундаментальных исследований в жизни человека
Огромная значимость научно-технического прогресса (НТП) для экономического роста и для воспроизводства в целом делает вполне естественным глубокий интерес, проявляющийся ко всему, что способно и ускорить, и сделать более продуктивным научный поиск.

Сегодня успех прикладных исследований и разработок в значительно большей степени, чем прежде, становится достижимым, лишь когда под них подведена прочная база фундаментальных знаний. Современный НТП характеризуется использованием в экономике практических результатов научно - технической деятельности, в частности, достижений радиоэлектроники, робототехники, волоконной оптики, компьютерных устройств и технологий и т.п.

Наконец, третью из главных черт нынешнего периода усматривают в постепенном становлении нового научного мышления, в возрастающем признании главной целью развития науки заботы о самом существовании человеческой цивилизации.

Глубокое постижение этой роли науки, зрелость и органическое восприятие подобной ее оценки побуждают выделять для целей научного развития все возрастающие объемы людских, финансовых, материально - технических ресурсов и, вместе с тем, порождает стремление добиваться, чтобы производимые затраты порождали наибольший эффект.

Но что имеют в виду экономисты, когда говорят об эффекте науки, в чем он находит свое выражение, какими величинами его можно измерить? В самом общем виде можно сказать, что научно - исследовательские усилия эффективны тогда, когда они обеспечивают экономический рост, расширение совокупного общественного продукта на все повышающейся качественной основе, когда они порождают возможность радикального накопления научно - технических знаний, образовательного и культурного потенциала общества. Они результативны, когда позволяют реализовать проблемы преодоления относительной ограниченности ресурсов, т.е. реализовать закон возвышения потребностей и дают простор для осуществления конкурентоспособности конечной продукции.

Подобные обобщенные суждения об эффективности науки, безусловно, не лишены известной ценности. Они необходимы для широкомасштабных оценок общих итогов научной деятельности. Однако они не позволяют определить меру ее эффективности, решить проблему, которая составляет предмет неугасающего интереса как специалистов в области экономической теории, так и экономической практики. В настоящее время на острие дискуссии ставится вопрос о том, возможно ли в принципе дать эффективности науки количественное выражение, о том, применимо ли в данном случае традиционное сопоставление затрат и результатов и, если да, то относится ли это ко всему комплексу научной деятельности или только к отдельным частям ее.

Обобщая различные суждения, можно установить наличие достаточного единогласия в том, что, когда речь идет о сфере науки в целом, т.е. об агрегате, охватывающем как фундаментальные и прикладные исследования, так и разработки, нахождение меры эффективности путем сопоставления затрат и результатов сейчас, как и раньше, остается за пределами возможного.

Известный американский экономист, лауреат Нобелевской премии В.В. Леонтьев еще в 1976 году указывал на отсутствие сколько - нибудь приемлемой теории рентабельности научных исследований в целом, что пока все еще не найден бесспорный измеритель для определения уровня, а значит и прироста научно - технического прогресса на макроэкономическом уровне, а выгоды, получаемые обществом в результате научных исследований, вообще не поддаются количественной оценке. Эти положения полностью сохраняют свою силу и в настоящее время.

Найти единый, обобщающий показатель эффективности науки в целом принципиально невозможно потому, что достижения фундаментальных исследований стоимостной оценке не поддаются. Любой научный труд, всякое открытие есть результат всеобщего труда, они обусловлены частично трудом современников, частично использованием того, что создано предшественниками.

Проходят десятки лет, появляются все новые и новые публикации, авторы которых предлагают различные подходы к определению эффекта от затрат на производство знаний, но убеждение в том, что выразить этот эффект количественно, когда речь идет о фронте науки в целом, не представляется возможным это убеждение сохраняется и укрепляется. Одна из иллюстраций тому - материалы слушаний в комиссии по научной политике Комитета по науке палаты представителей Конгресса США, проведенных в 1996 - 1997 гг. В обсуждениях приняли участие видные американские экономисты, такие как Кендрик, Грилихес, Леонтьев и другие, а также представители государственных организаций, причастных к выделению бюджетных средств на научные цели. Главное внимание концентрировалось на проблеме определения прибыльности государственных инвестиций в науку, но попутно затрагивались и вопросы доходности частных инвестиций. Общее мнение свелось к тому, определение прибыльности затрат на исследовательские работы затруднено в силу ряда обстоятельств: взаимосвязь между фундаментальными исследованиями и нововведениями имеет долгосрочный, непредсказуемый и непрямой характер; появление нововведений зависит не только от результатов научного поиска, но и от многих факторов, лежащих вне процесса познания. Попытки связать фундаментальные исследования напрямую количественно с любыми доходами фирм, по мнению предпринимателей, лишены смысла.

То обстоятельство, что количественное определение эффективности научной деятельности, взятой в совокупности всех ее стадий (фундаментальная наука, прикладные исследования, опытно - конструкторские работы), едва ли достижимо, вовсе не означает, что общество индифферентно к проблемам экономической и социальной эффективности научных изысканий, их перспективности, экологической безопасности и т.д.

Если попытаться обобщить практику выработки суждений о степени эффективности фундаментальных наук, господствующую в развитых странах, то выявится, что заключения формируются с опорой на следующие основные критерии:

характер и глубина прорывов к новым вершинам знаний о природе, обществе, человеке с выходом на такие достижения, которые увеличивают научный потенциал страны, создают возможности коренных преобразований производительных сил, находят мировое и национальное признание (Нобелевские и другие престижные премии);

доведение научных изысканий до стадии, делающей доступным эффективное их применение на практике в сфере экономики в целом;

существенный характер заделов, созданных в сфере фундаментальных наук в интересах обеспечения прогресса научных знаний на перспективу в соответствии с собственной логикой развития науки;

интегрированность науки исследуемой страны в мировую науку, возвышение ее статуса в ряду других стран по характеру научных достижений в различных областях, участие в международном разделении научного труда, приобщение к мировому опыту ведения научных исследований, интернационализация научной деятельности, обмен научно - техническими знаниями и опытом;

престижность науки внутри страны, как фактор, побуждающий общество усиливать внимание к ее развитию, стимулирующий правительство к проведению все более масштабной, глубоко проработанной научно - технической политики, к инициированию разработки и осуществлению новых исследовательских программ в различных областях знаний;

обоснованность выбора основных направлений научной деятельности, в частности, с точки зрения решения таких основополагающих задач, как компьютеризация, электронизация, роботизация, биотехнолизация производства и рыночной инфраструктуры, превращение общества в высокоинформатизированный организм, доступность INTERNET;

фундаментальное исследование проблемы улучшения качества жизни, разработка содержания этого показателя в соответствии с уровнем и характером развития общества на современном этапе;

значение, придаваемое в исследовательской работе проблемам достижения экологического здоровья общества, экологической безопасности самих научных поисков;

степень реализации результатов научной деятельности в экономической практике, в том числе рынком, полезности выполненных работ. Мера отсева работ, не удостоенных общественного признания, отвергнутых рынком, ставших предметом естественного отбора и отсева.

В целом надо, по - прежнему, согласится с мнением, что о продуктивности НИОКР целесообразно всего судить не на основе строго регламентированной системы показателей, а по сопоставительным измерителям, отнюдь необязательно связанными между собой строгими взаимозависимостями и другими измерителями, характеризующими финансовую сторону обеспечения научного поиска:

численность занятых в сфере науки и их структурные характеристики;

количество патентов на открытия и изобретения, баланс внешней торговли патентами и лицензиями, число научных публикаций за отдельные периоды, масштабы их цитирования;

характер прорывов в фундаментальных и прикладных исследованиях и их международное признание путем награждения Нобелевскими и другими межнациональными премиями и т.д.

Это лишь небольшая часть возможных измерителей, в действительности их насчитывается значительно больше, и они далеко не одинаковы по своей сопоставительной значимости.

Итак, возможности судить о мере эффективности научной деятельности ограничены, допустимость экстраполяций господствовавших тенденций при составлении прогнозов на будущее невелика. До сих пор еще никому не удалось установить достаточно убедительную количественную зависимость между инвестициями в науку и экономическим ростом, хотя для достижения этой цели прилагались немалые усилия.

Несмотря на это, оценка косвенных экономических выгод от выполнения программы Европейского космического агентства показала, что при учете затрат на исследовательские работы за период с 1984 по 1997 г. и их эффекта для времени с 1984 по 1992 гг. издержки составили 1390 млн. экю, а косвенные прибыли от них - 4014 млн. экю. При этом на технологические выгоды пришлось 996 млн. экю, а остальная сумма на коммерческие, организационные и кадровые выгоды. Технологические преимущества были реализованы спустя шесть лет после начала исследовательских работ.

В экономической литературе можно отметить наличие и такой точки зрения, что вообще нет надобности конструировать какие - то специальные измерители эффекта от НТП. Судить о нем надо по таким обобщающим показателям, как темпы экономического роста, степень конкурентоспособности продукции данной страны на мировых рынках, динамика торгового баланса государства, доля ученных и инженеров в составе рабочей силы и ее изменения во времени, удельный вес затрат на НИОКР в ВНП и т.д.

Слов нет, для формирования какого - то общего суждения об исследуемом предмете подобный подход может сослужить известную службу. Но он совершенно бесплоден, когда решается задача сопоставительного количественного анализа.

Полезными для оценки эффективности научной деятельности могут оказаться библиометрические критерии, такие как частота цитирования научных работ другими авторами, количество опубликованных книг, журнальных статей, других материалов по научной тематике, о чем говорилось выше. На практике отмечается довольно широкое использование библиометрической статистики, и, как полагаем, нет оснований полностью отвергать ее.

Из изложенного видно, что уже практикуются и потенциально могут быть использованы различные подходы к оценке эффективности НТП. Правда, пока они ведут к получению далеко не исчерпывающих результатов. Но и это немаловажно. В целом же перед наукой, как и прежде, продолжает стоять кардинальная задача разработки научного аппарата количественной оценки полезности добываемых знаний.

Литература

1. Спасский Б.И., Саранов Ц. С.: "К истории открытия теоремы Карно".

2. http://www.jourclub.ru/3/409/2.

3. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. М.: Просвещение, 1982. - 448 с.

4. Радциг А.А., Сади Карно и его "Размышления о движущей силе огня", в кн.: Архив истории науки и техники, в.3, Л., 1934;

5. Большая советская энциклопедия. В 30 тт.

6. La Mer V.С., Some current misinterpretations of N. L. Sadi Carnot"s memoir and cycle, "American Journal of Physics", 1954, v.22, № 1

7. Фрадкин Л.З., Сади Карно. Его жизнь и творчество. К 100-летию со дня смерти.1832-1932 гг., М. - Л., 1932;

8. http://elementy.ru/trefil/21108

9. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 1996, том 66, № 6, с.518-529

Список литературы из "К истории открытия теоремы Карно":

1.1 Д. Пой а, Математика и правдоподобные рассуждения, М., ИЛ, 1957, стр.36.

1.2 С. Карно. Размышление о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу, в сб. "Второе начало термодинамики", М. - Л., ОНТИ, 1934, стр. 19.

1.3 L. Саrnоt, Essai sur les machines en general, Paris, 1783.

1.4 L. Garnоt, Principes fondamentaux de l'equilibre et du mouvement, Paris, 1803.

1.5 См., например: Н.Е. Жуковский, Теоретическая механика, 2-е изд., М. - Л., Гостехиздат, 1952.

1.6 И.П. Базаров, Термодинамика, М., Физматгиз, 1961, стр.76-

1.7 G, Zеunеr, Grundlage der mechanischen Warmetheorie, Leipzig, 1868.

1.8 См.: J. Popper, Electrische Kraftubertragung, Wien, 1884; G. H e 1 m, Die Lehre von der Energie, Leipzig, 1887; R. Wronsky, Das Intensitatsgesetz, Frankfurt, 1888; W. Meyerhoffer, Der Energieinhalt, Zs. Phys., 544 (1891).

1.9 E. M а с h, Die Principien der Warmelehre, Wien, 1896;

2. Auflage, Leipzig, 1900.

1.10 E. Mасh, Die Principien der Warmelehre, Leipzig, 1900, стр.331.

1.11 "Макс Планк". Сб. к столетию со дня рождения Макса Планка.М., Изд-во-АН СССР, 1958, стр. 19-20.

1.12 Э. Мах, Познание и заблуждение, М., 1909, стр.232.

1.13 Р. Фейнман Фейнмановские лекции по физике вып.4, гл - 44 - М., "Мир", 1965.

Список литературы на сайте http://www.jourclub.ru/3/409/2:

2.1 Solow R. Technical Change and the Aggregate Production Function || Review of Economics and Statistics 39.1999. P.312.

2.2 Иванова Н. Научные исследования в рыночной экономике. - М.: Экономика, 1998. С.67.

2.3 Глазьев С. Как добиться экономического роста? // Российский экономический журнал. 1999. №7, С.5.

2.4 Фишер П. Промышленный прогресс и прямые иностранные инвестиции // Российский экономический журнал. 1999. №5-6, С.85,87

2.5 Иванова Н. Научные исследования в рыночной экономике. - М.: Экономика. 1998. С.45.

2.6 Н. Грегори Мэнкью. Принципы экономики. - СПб.: ПитерКом. 1999. С.531.

2.7 Онищенко И. Информационная инфраструктура рыночной экономики. - М.: Изд-во института МЭИМО. 1999. С.141

Страницы: 1, 2