В следующих двух видео мы рассмотрим конкретный кейс, который проиллюстрирует предыдущие. Поговорим о базовом уровне, об изучении механики и о роли науки механики в инженерных приложениях. Обучение инженеров, так же как и обучение физиков, начинается с изучения механики. Это правильно не только с точки зрения введения основ, и не только исторически, потому что современная наука началась в семнадцатом веке с прорыва в области механики, но и потому, что до сих пор механика является основой технических приложений, основой современных инноваций. То есть если вы зайдёте на сайт, допустим, какого-нибудь крупного американского или европейского вуза, например, Массачусетского технологического института, вы увидите, что там до сих пор MIT-mech, то есть механический факультет, является основным, наиболее крупным и наиболее инновационно-активным. Это не случайно, и очень жаль, что у нас последнее десятилетие эта область находится в некотором упадке, что является одной из причин наших проблем. Так вот исторически в преподавании механики, как правило, делят теоретическую механику и прикладную механику. Из названия могла бы показаться, что теоретическая механика более научная, скажем так, а прикладная — упрощённая, технически-ориентированная и менее строгая, так сказать. Это не совсем правильно. На самом деле, хотя задача прикладной механики, действительно, больше ориентирована на, скажем, решение задачи с теорией машины механизмов или строительной механики, а теоретическая механика в некотором роде является частью математики, тем не менее, методы и того, и другого раздела являются строгими, научными, и в истории сыграли огромные роли. До сих пор имена, методы, найденные в области прикладной механики, являются основными даже, например, для новейших разделов теоретической физики. Может быть, более правильно было бы обратить внимание на предмет. То есть если в теоретической механике упор всё-таки делается на механику материальной точки или систему материальных точек, то в прикладной механике основой является механика система. Дело в том, что исторически созданная в семнадцатом веке современная механика являлась изначально механикой материальной точки. То есть Галилей и Ньютон подробно и, в общем-то, исчерпывающим образом, описали законы движения тяжёлых тел и небесной механики. То есть те самые случаи, для которых идеализация материальной точки является абсолютно применимой. Если мы рассмотрим прикладные задачи из области, скажем, строительной механики, рассчёт сложных ферм или перекрытий, или задачи из теории машины механизмов, там идеализация материальной точки не очень применима или её применение чрезвычайно сложно, то есть ведёт к решению очень сложных систем уравнений. О сути этого разделения мы поговорим в следующем видео. Но сейчас обратим внимание на то, что великие математики, механики восемнадцатого века, которые начали решать, в частности, задачи из области строительной механики, кораблестроения и теории механизмов, занимались в основном механикой систем. То есть, в первую очередь, речь идёт о величайшем математике, механике восемнадцатого века Леонарде Эйлере, который практически всю жизнь проработал в Петербурге. Он был академиком императорской Петербургской академии наук, решал задачи, поставленные царским правительством, в частности, в области кораблестроения, артиллерии, создания инженерных систем. Именно при решении этих задач он начал, в частности, формулировать вариационные принципы механики. Решил ряд задач из теории машины механизмов и механики сплошных сред. Параллельно с ним работали два великих французских математика и механика, Жан Лерон Д'Аламбер и Жозеф Луи Лагранж. Вот это разделение, то есть немецкий математик Эйлер, работавший на русское царское правительство, и Лагранж и Д'Аламбер, работавшие на французское правительство, в некотором смысле отражает ситуацию восемнадцатого века. То есть именно тогда Франция была на первом месте, а за ней шла во многих отношениях Россия. Позже, в девятнадцатом веке, ситуация поменялась в двух отношениях. Во-первых, произошёл некий раскол в науке, то есть ученые начали заниматься всё более и более абстрактными вещами, в частности, задачи из области механики во многом стали абстрактными и стали своего рода разделом чистой математики. С другой стороны, решение практических инженерных задач стало более актуально где-то со второй половины девятнадцатого века. Русские, ну или, по крайней мере, Эйлера называют обычно немецким математиком, хотя он, так сказать, работал на Россию, скажем так. Так вот в первой половине девятнадцатого века, хотя русские и, так сказать, сохраняют определённую роль в области математики, механики, в это время работали, например, Лобачевский, Остроградский, Буняковский. Но, тем не менее, их доля в мировом развитие этой науки падает по сравнению с немцами, французами, англичанами. Ситуация изменяется в конце девятнадцатого века. Во-первых, намечается, новое сближение инженерной практики и чистой науки, возникает тот самый физико-технический, физико-механический подход, о котором мы говорили. Во-вторых, происходит пришествие, так сказать, нескольких поколений великих русских учёных-механиков и инженеров-механиков. Это связано с тем, что, во-первых, произошёл прорыв в области образования на рубеже девятнадцатого-двадцатого века, о котором мы говорили. То есть появилось просто многочисленное, прекрасно образованное поколение русских механиков и инженеров. Во-вторых, русская промышленность, русская индустрия вышла на тот уровень, когда взаимодействие с учёными стало востребованным. В это время полностью самостоятельной становится практика проектирования русских кораблей. Возникают новые отрасли, например, авиастроение. При расчётах русских кораблей в преддореволюционной большой и малой кораблестроительной программе, при строительстве первых русских самолётов оказались востребованы достижения русских математиков и механиков. И период между 1900-м и 1960-м годом был периодом всплеска русской инженерной мысли и русской научной мысли в области математики и механики. Вот всего несколько фамилий с их выдающимися достижениями: Николай Егорович Жуковский, великий гидроаэродинамик, Владимир Леонидович Ассур, один из основоположников теории машины механизмов современной, Иван Всеволодович Мещерский, создавший механику тел с переменной массой, основу ракетостроения, и сплотивший вокруг себя целую группу инженеров и учёных, которые разработали в том числе методики преподавания механики, создали учебники, задачники. Можно вспомнить про Фридмана и Николая Митрофановича Крылова, которые были не только выдающимися матфизиками, но и механиками. Или, скажем, Александр Павлович Хренников, который на основе так называемой ферменной аналогии разработал метод конечных элементов, который до сих пор является основой вычислительных программ, которые применяются для расчёта современных конструкций. Все эти учёные получили образование в начале двадцатого века и работали примерно до пятидесятых-шестидесятых годов. Мы говорили раньше уже о Степане Прокофьевиче Тимошенко. Но потом наступает спад. То есть вот с шестидесятых годов русские теряют позиции как в области чистой науки, так и в области инженерных приложений. То есть наши великие достижения, скажем, в строительной механике, в кораблестроении, авиастроении, ракетостроении, машиностроении, которыми мы до сих пор гордимся и которые до сих пор используются, идеологически самые поздние [НЕТ_ЗВУКА] шестидесятым годам двадцатого века. С чем это связано? Связано это, на мой взгляд, с двумя причинами. Во-первых, с конфликтом, внутренним конфликтом между физиками и инженерами-механиками, который произошёл внутри советского академического сообщества в послевоенный период. То есть конфликт, в котором физики победили и во многом изгнали механиков как из академии наук, так и их ведущих вузов, из того же Физтеха. А с другой стороны, разгон, скажем, отделения технических наук в Академии наук СССР и перевод эти учёных, так сказать, в ведение отраслевых министерств, всё это привело к тому, что механика как бы превратилась в науку второго сорта, в чисто техническую дисциплину, которая ушла с первых ролей. То есть в списке приоритетов в Советском Союзе, в позднем Советском Союзе, и до сих пор это сохраняется так в Российской Федерации, механика, она стала как бы второй сорт. Это не так в Соединённых Штатах, в Европе, в Юго-Восточной Азии сейчас. Это одна из причин наших неудач, скажем, в области машиностроения, робототехники, архитектуры, и так далее.
