Фундаментальные исследования и научно-технический прогресс (на примере исследований Н.Л.С. Карно) (стр. 2 из 3)
3. Практическая польза и применение его достижений в жизни человека
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.