Człowiek a technika

Na początek naszych rozważań o technice przytoczę słowa zmarłego w 1936 roku niemieckiego filozofa Oswalda Spenglera:
„Władca świata stał się niewolnikiem maszyny. Zmusza ona jego, nas – i to wszystkich bez wyjątku, niezależnie od tego czy o tym wiemy, chcemy tego czy nie – do kroczenia drogą przez nią wyznaczoną. Upadły zwycięzca wleczony jest ku śmierci przez oszalały zaprzęg.”
Sformułowanie jest nieco katastroficzne, może należałoby je osłabić.
Jan Werner, profesor Politechniki Łódzkiej, specjalista w dziedzinie silników spalinowych – mój wielki mistrz i nauczyciel – pisał w 1954 roku:
„Mimo dzisiejszej naszej zależności od techniki, nie można tej zależności identyfikować z czymś w rodzaju niewoli, gdyż technika zrodziła się z nas samych. Jest takim samym dzieckiem natury jak my, jest owocem naszego rozumu. Skomplikowana maszyna ze stali i żeliwa nie może więc być dla nas skomplikowaną i zimną tajemnicą, gdyż nie stal i żeliwo nadały jej celowe kształty, a duch wynalazczy człowieka. Posługiwanie się więc techniką, prace rozwojowe, nasza służba dla niej nie jest uległością czy jak niektórzy sugerują – czymś co osłabia siły ducha, a wręcz przeciwnie, jest potęgą.”
Przytoczyłem tu dwie wypowiedzi: filozofa i inżyniera. Nie będę się z nimi wadził. Z jednej strony – za wysokie progi, z drugiej – być może, widzę światło racji w obydwóch spojrzeniach. Zostawmy więc na boku problem – dokąd może nas zaprowadzić technika. Niemniej, ponieważ inżyniera nie może cechować postawa: - ja nic nie wiem, ja tu sprzątam – spróbujmy chociaż udeptać sobie i wyrównać kawałek pola, które pozwoli nam szerzej spojrzeć na zagadnienia techniczne, niż po horyzont ślusarza z cenzusem. I tak, krzątając się po swojej zagrodzie opalikujmy najpierw plac, na którym odbywają się nasze zabiegi techniczne.

Co to jest technika
Encyklopedyści piszą:
„Technika – w znaczeniu ścisłym najczęściej dział cywilizacji i kultury decydujący o stopniu opanowania przyrody przez człowieka i obejmujący środki materialne do realizacji celów działalności gospodarczej oraz umiejętność posługiwania się tymi środkami.” WEP t. 11 1968
Jak widać autor tej definicji sam nie był jej bardzo pewien, jeśli napisał jednym tchem „w znaczeniu ścisłym najczęściej” . Jest to w każdym razie bardzo ogólna definicja. Jeśli bowiem zaczniemy wnikać w pojęcia: kultura i cywilizacja – okaże się, że granice są tu jeszcze mniej ostre. Zgódźmy się więc, że encyklopedyści wyrażają się najczęściej ściśle i spróbujmy zbliżyć sobie pojęcie techniki, patrząc z innej strony.
Otóż, moim zdaniem, w polu działania techniki znajdują się maszyny i urządzenia służące do przetwarzania, transportu i magazynowania trzech wielkości energii, materii i informacji.
Te dziewięć możliwości – jak sądzę – wyczerpuje bez reszty zapotrzebowanie człowieka na działalność techniczną i wobec tego dalsze rozważania snuć będziemy według zaproponowanego schematu.
Oczywiście, czytelnik jest w stanie wskazać, że wszystkie te kombinacje zostały wcześniej praktycznie zastosowane przez naturę.
Niemniej zasługą człowieka jest dostrzeżenie ich przydatności oraz umiejętność stworzenia odpowiednich systemów pozwalających na dogodniejsze spożytkowanie wszystkiego, co mu natura dała. Oszczędzę sobie w tym miejscu większej ilości przykładów dotyczących naturalnych procesów, ale kilka może się przydać.
Oto przykład przetwarzania energii: energia promienista słońca w zetknięciu z atmosferą ziemską zamienia się w energię cieplną, a ta – dzięki dalszym procesom – w energię kinetyczną wiatru.
Przykład transportu materii: woda ze zbiorników przenosi się do atmosfery i powraca z powrotem na powierzchnię ziemi, najczęściej nie tam, gdzie jest akurat pożądana.
W końcu magazynowanie informacji: najlepszy przykład DNA – przechowujący kod genetyczny.
We wszystkich przypadkach działań technicznych idziemy tropem natury, tworząc mniej lub bardziej skomplikowane i udane kombinacje techniczne.
Kombinację techniczną tworzyć będzie w zasadzie każda maszyna, ona nie tylko służy do zaspokajania jednego z dziewięciu naszych zapotrzebowań. W jej układach wewnętrznych zawsze jesteśmy w stanie odszukać co najmniej kilka elementów proponowanego schematu.
Na przykład w magnetofonie kasetowym – urządzeniu zbudowanym do magazynowania informacji znajdziemy w wewnętrznych układach:
Przemianę energii elektrycznej w mechaniczną
Transport energii elektrycznej i mechanicznej
Transport materii (taśmy)
Transport, przetwarzanie i magazynowanie informacji
Magazyn energii (baterie)

W tabeli nr 1 przedstawiono proponowany układ, gdzie w każdej rubryce podano jakiś konkretny przykład maszyny. Analogiczne tabele można tworzyć dla przeanalizowania układów wewnętrznych rozpatrywanej maszyny.



Schemat jest na tyle nośny, że czytelnik często będzie trafiał na jego ślady na kartach tej książki.

Nauka a technika
Warto teraz zwrócić uwagę na to, co było pierwotne: technika czy nauka?
Historia zmagań człowieka z naturą jest w stanie dostarczyć nam licznych przykładów, kiedy najpierw wymyślono coś teoretycznie, a potem zrealizowano technicznie. Niemniej pierwotność techniki w stosunku do nauki jest ewidentna. Jeżeli przyjmiemy za badaczami naszej przeszłości, że nasze człowieczeństwo zaczęło się od użycia kija i kamienia … swoją drogą dość kłopotliwe moralnie były te początki… no więc jeśli tak przyjmiemy, musimy zwrócić uwagę, że z dwóch tęgo owłosionych chłopców wygrał nie ten, który potrafił unieść większy kamień, tylko ten, który umiał swoim kamieniem przedzwonić przeciwnikowi z większą energią. Walczący nie mieli pojęcia, co to jest energia, nie umieli podać definicji prędkości i masy, a więc tym bardziej nie skleciliby wzoru . Niemniej zostawał przy życiu ten, który dosięgał przeciwnika w momencie, kiedy jego przedramię miało największą prędkość.
Nie zdając sobie sprawy z tego co to jest środek ciężkości, a tym bardziej nie potrafiąc z siebie wydukać warunków równowagi, Awarowie, którzy przywieźli z sobą do Chin strzemię, w VIII w. spustoszyli pół ówczesnej Europy.
Takie były początki. Dziś nauka i technika na tyle splotły się wzajemnie, że jedna bez drugiej już nie może. Taki obraz wzajemnego komensalizmu, to nasz obraz zastany i nic nie wskazuje, żeby na przyszłość mogło być inaczej.

Pole działania
Spróbujmy teraz orientować się, na jakiej scenie i w jakich warunkach poznania naukowego przychodzi nam tworzyć naszą technikę.
Miejsce, gdzie się rodzimy, pracujemy i umieramy – to kula ziemska.
Żeby uzmysłowić sobie jakie to malutkie poletko do popisu, posłużmy się modelem, który zaproponował Von Ditfurth w swoich „Dzieciach Wszechświata”. Otóż gdybyśmy pomniejszyli nasz układ słoneczny sto milionów razy, kula ziemska pojawiłaby się nam w ręku jako dwunastocentymetrowej średnicy pomarańcza, ja bym powiedział – okazały grejpfrut – wokół którego w odległości 3,8 metra krąży coś w rodzaju piłeczki pingpongowej o średnicy 3,5 cm – to znaczy księżyc. W tej samej skali słońce o rozmiarach trzypiętrowej kamienicy (ø = 14 metrów) jest oddalone od naszego grejpfruta o półtora kilometra. Na krańcu układu krążących wokół kamienicy kuleczek bieży sześciocentymetrowej średnicy pluton w odległości bez mała sześćdziesięciu kilometrów. A poza tym jest śmiertelnie pusto. Trudno to sobie wyobrazić, bowiem ta pustka jest wręcz szokująca. Trzeba pamiętać, że najbliższa sąsiadka (trzy lata świetlne od naszego układu słonecznego) gwiazda Proxima Centauri w naszym modelu oddalona by była o odległość jak z Ziemi do Księżyca. Dopiero to daje pojęcie, jak bardzo samotni jesteśmy z tym swoim grejpfrutem, na którym jedziemy. Poza tym to daje pojęcie, jak bardzo jesteśmy pyszni.
My tu sobie gaworzymy jak niemowlęta o podboju kosmosu, ba o wojnach gwiezdnych, a tymczasem dzielni kosmonauci odbijają się od powierzchni grejpfruta na odległość około 0,5 cm, a największym osiągnięciem była niespełna czterometrowa podróż na piłeczkę pingpongową. O żadnych podróżach naprawdę kosmicznych ani o wojnach gwiezdnych na razie nie ma mowy. Jedyne, co by mogło się nam na pewno udać, to przy pomocy zgromadzonej energii, rozsadzić nasz owoc. Nikt nigdy w kosmosie nie zauważyłby tego, jeśli dysponowałby tak wspaniałą techniką jak nasza.
Co w ogóle wiemy o tym, co jest poza Ziemią? Bardzo niewiele. Na przykład nie wiemy nawet, czy w tym prawdziwym kosmosie są jakieś istoty, które mogłyby nas obserwować.Ponieważ ciągle nieomal sto procent naszej działalności technicznej odnosi się do kuli ziemskiej albo bardzo niedalekich jej obszarów, wracajmy na ziemię.

Narzędzia poznania (pozyskiwania wiedzy)
Pan Bóg, jak sądzę, czy natura – co do tego nie jesteśmy zgodni – tak nas w każdym razie ktoś zmajstrował, że postrzeganie świata odbywa się przy pomocy pięciu zmysłów. Każdy z nich jest z resztą nastawiony na odbiór innych rodzajów bodźców
Wzrok – na fale elektromagnetyczne
Słuch – na fale sprężyste
Węch – na cząsteczki materii
Smak – na reakcje chemiczne
Dotyk – z tym jest najtrudniej. Poradzi sobie bowiem z materią, jak również zarejestrować może bodźce fali sprężystej i elektromagnetycznej. Falę elektromagnetyczną zresztą wyłapie tak w zakresie podczerwieni, jak też – po pewnym treningu – jest w stanie przekazać do naszej świadomości częstotliwość promieniowania widzialnego. Niewidomi potrafią nawet rozróżniać barwy.
Mimo wszystko mamy dziś do czynienia z cywilizacją wzroku. On jeden bowiem na największy zakres możliwości porównywania i jako jedyny – porównywania ilościowego.
Słuch jest w stanie rozróżnić tony, jest w stanie odróżnić hałas większy od mniejszego, ale żeby odpowiedzieć na pytanie: o ile? Lub: ilokrotnie? Musimy przetłumaczyć sygnał akustyczny na informację czytelną dla wzroku.
Dotykiem ustalimy, że jedna kulka jest większa czy cięższa od drugiej, Żeby dowiedzieć się dokładnie – o ile? – wymyśliliśmy urządzenia, gdzie odczyt odbywa się przy pomocy wzroku.
Oczywiście, że można wymyślić przyrządy pomiarowe, gdzie odczyt będzie odbywał się innymi metodami – tyle, że transformacje informacji wymyślili widzący dla niewidzących. Moim zdaniem pozbawiona wzroku ludzkość w ogóle nie przeżyłaby jako gatunek, a już na pewno nie stworzyłaby takiej cywilizacji jaką mamy. Pamiętam z jakiegoś przedwojennego czasopisma urywek kiedy to słońce zgasło i…
Królewskie oko zostało z tronu zrzucone
Pachołek dotyk objął berło i koronę…
Poeta w zapale twórczym nie zauważył, że zanim by słońce zgasło, dawno by nas wszystkich diabli wzięli, ale wizja poza tym jest ładna.
Nasz świat obejrzany, osłuchany, obmacany, obwąchany i polizany jawi nam się jako świat trójwymiarowy, o konkretnym wyglądzie, nieco innym dla daltonistów, krótkowidzów, głuchych czy dotkniętych innymi defektami zmysłowymi. Analiza naukowa informacji przekazywanych drogą zmysłową pozwoliła jeszcze dodać do tego widzenia świata stwierdzenie, że obracamy się w sferze dwóch pól: grawitacyjnego i elektromagnetycznego, oraz dorzuciła czwarty wymiar – czas.
W tej czterowymiarowej czasoprzestrzeni budujemy nasze maszyny i one jakoś działają.
Tymczasem nauka co pewien czas sygnalizuje nam, że tych wymiarów jest chyba więcej. W roku 1921 Teodor Klauza badając nowatorską w owym czasie teorię grawitacji Einsteina, wyprowadził jego równania dla pewnego pięciowymiarowego świata i o dziwo, równania opisujące pola grawitacyjne stały się identyczne z równaniami elektromagnetyzmu. Paul Davies pisze: „pięciowymiarowa teoria grawitacji Klauzy była w stanie odtworzyć jednocześnie teorię grawitacji Einsteina i elektromagnetyzm Maxwella” (Nowa Fizyka i Nowy Wielki Wybuch – wg: Sky and Teleskop X-85).
Ostatnio fizycy zajmują się supergrawitacją. Nie wchodząc w szczegóły, powiem tylko, że przyjmuje ona prostą i elegancką postać, gdy zostanie sformułowana w jedenastuwymiarach. I znowu oddam głos Daviesowi, bo mnie pewnie nikt by nie uwierzył: „być może czasoprzestrzeń rzeczywiście ma 11 wymiarów. W jakiś sposób postrzegamy jedynie cztery z nich.”
Spójrzmy teraz na rysunek. Przedstawiono na nim obok siebie dwa widma: jedno fal sprężystych, drugie – elektromagnetycznych.
W tym układzie dwie wąskie szczeliny to pasma fal widzialnych i słyszalnych. Tylko przez nie docierają do naszej świadomości sygnały falowe ze świata. Do licha, toż to prawie jak szczeliny obserwacyjne czołgu! Wyobraźmy sobie teraz, że pasmo fal widzialnych rozszerza się dwukrotnie i w kierunku podczerwieni i w kierunku ultrafioletu. Trochę już o tym wiemy. Stworzyliśmy sobie specjalne urządzenia pozwalające widzieć w podczerwieni, ale to nie to samo co bezpośrednia obserwacja. Poza tym to ciągle jeszcze maleńki wycinek rzeczywistości. Rozszerzenie postrzegania w zakresie wszystkich zmysłów zmieniłoby nam zupełnie obraz świata i z całą pewnością pozwoliłoby na wyciągnięcie wniosków o jakich nawet się nam dziś nie śni. Może wystarczyłoby „zobaczyć” jeszcze ze dwa wymiary.
Fizyka odkryła dotychczas dwa pola: grawitacyjne i elektromagnetyczne. Ile ich jest jeszcze?Może to już wszystko. Ale pod koniec dziewiętnastego wieku fizykom się zdawało, że to już wszystko i zostały tylko zabiegi kosmetyczne. To, co stało za progiem przerosło wszelkie oczekiwania.
Organem, który analizuje informacje uzyskane drogą zmysłową jest mózg. Do dzisiaj nie do końca zbadano cały proces przetwarzanie i transportu informacji w jej drodze od bodźca przez receptor do mózgu. O przekłamaniach więc możemy powiedzieć tylko to, co zbadamy statystycznie. Ale co się dzieje w samym mózgu? Tu już nie będę niczego sam, będę się powoływał na autorytety.
J.Z Young pisze: „o działaniu mózgu wiemy tak mało, że nie możemy ani stwierdzić, ani zaprzeczyć, że istnieje jakaś jedna wartość skalarna zwana inteligencją, być może nawet związana z czynnikiem dziedzicznym.”I dodaje: „w poszukiwaniu metod jej mierzenia może nam pomóc utożsamienie inteligencji ze zdolnością do przetwarzania informacji.Jest to jednak dość powierzchowne podejście…”
Może nam, inżynierom wystarczy takie powierzchowne podejście? Nie wiem. Tenże sam Young powołując się z kolei na Barletta, rozważa systemy myślenia otwartego i zamkniętego:„Myślenie lubi trzymać się układów zamkniętych, nie mniej jednak istnieją takie siły, które decydują o ludzkiej żądzy przygód, bezustannie buntują się przeciw układom zamkniętym i burzą je.”
Jako jedną z ważniejszych różnic pomiędzy myśleniem otwartym a zamkniętym wskazuje Young kompletność dostępnych informacji. „wszelkie myślenie musi zaczynać się od jakichś informacji i zarówno uczony jak i twórca w jakimś sensie starają się coś uzupełnić lub rozszerzyć granice wyznaczone przez dane wyjściowe. Niemniej ten, który myśli w sposób zamknięty szuka czegoś, co powinno być w układzie. Twórca również rozpoczyna myślenie od jakichś informacji, ale selekcjonuje je w specyficzny sposób.”
Na zakończenie Young dość bezradnie stwierdza: „właściwie wcale nie rozumiemy skąd u niektórych bierze się zdolność selekcjonowania pewnych tylko spośród wszystkich dostępnych danych i łączenia ich elementów w zadowalające sposoby” (wszystkie cytaty: J.Z. Young „Zarys wiedzy o człowieku”)
I właśnie ta zdolność, której źródło nie jest znane naukowcom, pozwala nam, inżynierom – chociaż tak mało wiemy o świecie – budować maszyny, które pracują zadowalająco
Chociaż niekiedy się psują…