Tuần -15 - Ngày 20/04/2024
|
|
|
|
|
|
|
|
Thông tin định kỳ
|
|
|
|
Điểm tin
|
Khái quát sự phát triển KHCN trên thế giới cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI |
|
10/06/2007 |
Thế kỷ XX là thế kỷ của các cuộc cách mạng vĩ đại nhất của lịch sử phát triển nhân loại trong các lĩnh vực như xã hội, kinh tế, khoa học và công nghệ. Với vai trò là động lực của sự phát triển, các cuộc cách mạng trong lĩnh vực KHCN ngày càng tác động mạnh mẽ tới quốc sách phát triển kinh tế - xã hội của các nước trên thế giới. Nền tảng của các cuộc cách mạng này là những phát kiến vĩ đại và những đổi mới công nghệ có tính đột phá trong các lĩnh vực khoa học tự nhiên, khoa học công nghệ, công nghiệp diễn ra trong suốt thế kỷ XX vừa qua.
Trong vật lý học, vào thập kỷ cuối cùng của thế kỷ XIX, vật lý cổ điển lâm vào tình trạng khủng hoảng do nhũng khám phá về hiên tượng phóng xạ của Becơren (Becquerel) năm 1896, của hai vợ chồng nhà khoa học Pháp Giôliô Quyry và Mary Quyry năm 1898, vì những sự kiện mới mẻ này cho thấy nguyên tử chưa phải là phần tử cuối cùng và nhỏ bé nhất của vật chất.Phải chờ đến đầu thế kỷ XX, những bế tắc của vật lý cổ điển mới được giải quyết một cách trọn vẹn nhờ một loạt khám phá lý thuyết có tính cách mạng, đó là thuyết lượng tử của Mác Plancơ (Max plank -1900) và thuyết tương đối của Anhxtanh (Einstein-1905). Tiếp theo đó là sự ra đời của cơ học lượng tử (1925-1926) trên cơ sở các công trình của Lui đơ Bôrli (Louis de Broglie) về tính chất sóng và hạt của ánh sáng (1923) của Hâysenbéc (Heisenberg) về nguyên lý bất định của vị trí và vận tốc của hạt vi mô ở cùng thời điểm, cũng như các công trình của Srôđingơ (Schrodinggơr), Đirác (Dirac) và Pauli làm đảo lộn những khái niệm truyền thống của vật lý cổ điển và đưa ra những khái niệm mới có tính cách mạng như tính tương đối của không gian và thời gian, tính gián đoạn của năng lượng và vật chất, tính thống nhất giữa hạt và sóng. Các lý thuyết này đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của một loạt ngành như hoá học, sinh học, thiên văn học….Những thay đổi về quan niệm như vậy đã tăng cường mạnh mẽ sự hiểu biết của con người về bản chất của thế giới tự nhiên và thế giới vật chất.a) Trong vật lý vi mô ( cấu trúc bên trong của vật chất)Nếu trong suốt lịch sử phát triển của nhân loại cho tới cuối thế kỷ XIX, con người mới chỉ đi sâu vào cấu trúc của vật chất được một mức- mức phân tử, thì chỉ riêng trong thế kỷ XX, trí tuệ của con người đã tiến sâu vào cấu trúc vi mô của vật chất thêm được 3 mức nữa, đó là:- Mức nguyên tử (electron và hạt nhân);- Mức hạt cơ bản là các hạt hadron (các meron K,II….) và các nucleon (Proton, notron);-Mức siêu cơ bản, gồm các hạt lepton (electron, muon, notrino….) và các hạt quark (u, d, s, c, b, t).Tiếp đó, vào nửa sau của thế kỷ XX, nhờ có các máy gia tốc hạt với công suất lớn, các nhà khoa học đã phát hiện được rằng ngoài 3 hạt electron, proton và notron còn có vài trăm hạt cơ bản khác chỉ tồn tại trong một thời gian rất ngắn, với hầu hết trong số đó đều có phản hạt của mình (tức là cùng hạt vật chất như vậy, nhưng trái dấu về điện tích). Khi một hạt và phản hạt của nó gặp nhau thành một cặp, chúng sẽ bị tiêu huỷ và biến thành bức xạ điện từ. Các hạt cơ bản đó được phân loại thành các nhóm hạt hadron, nhóm nucleon, nhóm lepton….và cho tới cuối thế kỷ XX, tất cả hàng trăm các hạt đó (như notrino, positron, omega….) cùng các phản hạt của chúng được quy lại chỉ còn 12 hạt cơ bản, gồm 6 hạt lepton và 6 hạt quark cùng các phản hạt của chúng, đó là 12 viên gạch nhỏ bé nhất tạo nên toàn bộ thế giới vật chất và vũ trụ quanh ta. Như vậy, cho tới cuối thế kỷ XX, các hạt lepton và quack vẫn đang giữ vị trí “không thể phân chia được” trong sự hiểu biết của chúng ta về cấu trúc vật chất. Các công trình nghiên cứu về cấu trúc của các hạt lepton và quark vẫn còn đang tiếp diễn trong thế kỷ XXI này.Trong toà nhà cấu trúc vật chất của thế giới tự nhiên, có 3 thế hệ của các hạt cơ bản, bao gồm:1) 6 hạt quark: Quark trên (u – up); Quark dưới (d – down); Quark duyên (c – charm); Quark lạ (s – strange); Quark đáy (b – bottom); Quark đỉnh (t – top)2) 6 hạt lepton: eletron (e); muon ( ); tau ( ); và một hạt notrino kết hợp với 3 hạt e, m, và t.3) 4 loại hạt mang lực là các boson: photon; gluon; z; w.Ngoài ra, tiếp tục đi sâu vào thế giới vi mô, cho tới cuối thế kỷ XX, các nhà khoa học đã phát hiện được 4 loại lực liên kết cơ bản của tự nhiên gắn kết các hạt với nhau tạo nên toà nhà vật chất từ nguyên tử tới vũ trụ, đó là:1) Lực hấp dẫn ( giữa các hành tinh và các vật thể trong vũ trụ)2) Lực điện từ ( lực gắn giữa các điện từ xung quanh hạt nhân để tạo ra nguyên tử và liên kết các nguyên tử thuộc các nguyên tố khác nhau để tạo ra các phân tử của mọi loại chất tự nhiên và nhân tạo)3) Lực tương tác yếu ( chỉ tác động trong phạm vi hạt nhân nguyên tử và lực gây ra sự phân rã hạt nhân – phân rã beta trong hiện tượng phóng xạ);4) Lực tương tác mạnh (liên kết các hạt quark, các hadron, các proton và các electron trong hạt nhân).Xu thế nghiên cứu trong thế kỷ XXI của các nhà khoa học là tìm ra lý thuyết về sự thống nhất toàn bộ 4 loại lực nói trên, để có thể tiến sâu vào thêm vào một mức nữa của cấu trúc vật chất, đó là mức cấu trúc của hạt quark. Điều này lại một lần nữa khẳng định thế giới quan đúng đắn của triết học Mác-Lênin về sự vô cùng tận của vật chất.b) Trong vật lý vĩ mô ( vũ trụ)Với các kính thiên văn quang học và vô tuyến cực nhạy đặt trên trái đất, hay trên các con tàu vũ trụ và vệ tinh nhân tạo để thu và phân tích quang phổ các bức xạ (từ hồng ngoại tới cực tím, bức xạ X và Gamma) phát ra từ các thiên thể, con người từ chỗ mô tả, xác định vị trí và lập mô hình chuyển động của chúng ( trên cơ sở lý thuyết về cơ học các thiên thê của vật lý cổ điển trước đây) đã tiến tới nghiên cứu về sự hình thành và phát triển của vũ trụ (trên cơ sở các lý thuyết tương đối và thuyết lượng tử ngày nay). Trong đó nổi bật nhất là lý thuyết về “Vụ nổ lớn” do Lemattre gợi ý (1930), rồi được Gamov đề xuất (1945) dưới tên gọi thuyết “Big Bang”. Thuyết này được tiếp tục hoàn thiện cho tới nay với một tập thể các nhà khoa học lỗi lạc, trong đó kiệt xuất nhất là nhà vũ trụ học người Anh là Stephen Hawkin.c) Trong sinh họcVào giữa thế kỷ XX, nhờ có các phương pháp và phương tiện nghiên cứu hiện đại, đặc biệt là các kính hiển vi điện tử, các nhà khoa học đã có thể nghiên cứu cấu trúc tế bào ở cấp phân tử. Do đó đã quy tụ được nhiều bộ môn sinh học mà trước đó có tính độc lập với nhau như sinh lý học tế bào, di truyền học, sinh hoá học, vi sinh học, lý, hoá học, tin học,…. tạo nên ngành sinh học phân tử, mở đầu kỷ nguyên sinh học. Từ đây, con người có thể tìm hiểu rõ hơn cách tổ chức và phương thức hoạt động của tế bào sống, mô sống ở động vật và ở người tới cấp phân tử.Đồng thời, trên cơ sở tìm ra cấu trúc xoắn kép của ADN mang mã di truyền của sự sống do Watson và Crick tìm ra (1953), ngành di truyền học cổ điển do Mendel và Morgan đề xướng cũng đã được phát triển lên mức di truyền học phân tử. Thành tựu lớn nhất mà sinh học phân tử và di truyền học phân tử mang lại trong thế kỷ này là việc chứng minh tính thống nhất về cấu trúc và chức năng của các cơ thể sống từ thực vật đến động vật và người. Xét ở mức phân tử, tất cả đều kết cấu từ một số rất ít các thành phần khác nhau và quy tụ thành hai loại đại phân tử là:Các protein - tổ hợp từ 20 loại axid amin (viết tắt dưới dạng 20 chữ cái)- là những phần tử cấu thành chủ yếu của mọi cơ thể sống.Các ADN (acid deoxyriboncleic) - là các đại phân tử mang mã di truyền điều khiển sự hình thành của các protein, được cấu tạo từ 4 phần tử nhỏ hơn, đó là các Nucleotit đựơc viết tắt dưới dạng 4 chữ cái các tên hoá học của chúng là A (Adenin), G (Guanin), C (Cytosin) và T (Thymin). Trong ADN, thông tin di truyền được xác định bởi tổ hợp sắp xếp của 4 chữ cái trên. Do khác nhau về sự sắp xếp của chúng trong ADN mà có những sự khác biệt giữa các loài và của các cá thể trong cùng một loài ở giới sinh vật.Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ baNhững thành tựu to lớn trong những lĩnh vực các khoa học tự nhiên đã tạo ra các tiền đề khởi phát căn bản cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba. Cuộc cách mạng này bao gồm hai giai đoạn kế tiếp nhau, đó là:1) Giai đoạn 1 – Cuộc cách mạng khoa học và kỹ thuật (từ thập niên 40 tới giữa thập niên 70 của thế kỷ XX).2) Giai đoạn 2 – Cuộc cách mạng khoa học và công nghệ hiện đại ( từ nửa sau thập niên 70 của thế kỷ XX cho tới đầu thế kỷ XXI).Cuộc cách mạng KHKTNhững phát minh khoa học vĩ đại nhất trong thế kỷ XX và sự phát triển mạnh mẽ của một loạt ngành khoa học như toán lý thuyết và ứng dụng, vật lý hạt nhân, vật lý hạt, vật lý chất rắn, hoá học, sinh học, tin học, điện tử học, vi điện tử,…. đã đưa khoa họclên vị trí trọng yếu trong đời sống xã hội loài người. Trên thực tế, việc nhận thức và vận dụng vào thực tiễn những tính chất mới được phát hiện đã trở thành cơ sở, xuất phát điểm và tiên định trước những giới hạn biến đổi khả dĩ về chất của các yếu tố vật chất và kỹ thuật cuả nền sản xuất xã hội.Nếu trong nhiều thế kỷ trước đây, khoa học chỉ phát triển một cách độc lập và mãi cho tới cuối thế kỷ XIX- đầu thế kỷ XX mới có quan hệ mật thiết với kỹ thuật và công nghệ, với tốc độ phát triển chậm hơn so với chúng, thì vào nửa sau thế kỷ XX, khoa học đã tiến vượt lên trên và giữ vị trí chủ đạo trong dây chuyền “Khoa học – Kỹ thuật – Sản xuất”. Kể từ đây, đã diễn ra quá trình khoa học biến thành lực lượng sản xuất trực tiếp, không chỉ thể hiện ở vai trò của khoa học ngày càng tăng, mà còn là điều kiện cần thiết để đưa lực lượng sản xuất lên một bước phát triển mới.Nhờ có những tiền đề được tạo bởi “các cuộc cách mạng mới nhất trong khoa học tự nhiên”, vào cuối thế kỷ XIX và nửa đầu thế kỷ XX, mà cuộc cách mạng KHKT đã bắt đầu và thực sự bùng nổ kể từ thập niên 40 tới giữa thập niên 70 của thế kỷ XX. Đây cũng chính là giai đoạn đầu tiên ( pha thứ nhất) của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba, được đặc trưng bởi việc áp dụng nhanh chóng những thành tựu KHKT, trước hết trong lĩnh vực quân sự ở chiến tranh thế giới lần thứ hai, và sau đó là trong các lĩnh vực dân sự, khiến cho sản xuất phát triển vượt bậc. Nhờ vậy, nền kinh tế thế giới đã đạt tốc độ tăng trưởng tới 5-6% vào đầu nửa sau của thế kỷ XX.Từ giữa thập niên 80 của thế kỷ XX trở đi, với những đặc điểm và xu thế phát triển mới, cuộc cách mạng này đã bắt đầu quá độ sang một giai đoạn mới (pha thứ hai), đó là cuộc cách mạng KHCN hiện đại.Như vậy, trong ba thế kỷ qua, các dịch chuyển về chất và các thời điểm có tính bước ngoặt trong sự phát triển của KHCN, đã đưa nền văn minh nhân loại quá độ sang các giai đoạn phát triển mới về chất. Các dịch chuyển này là kết quả của quá trình tích luỹ lâu dài các kiến thức khoa học, của việc tăng quy mô sử dụng kỹ thuật mới và đổi mới công nghệ sản xuất, trong đó, sự phát triển có tính tiến hoá và các dịch chuyển về chất có tính cách mạng đã cùng tạo điều kiện cho nhau phát triển. Trong lĩnh vực sản xuất, cũng như trong các ngành tri thức khoa học, đều có thể quan sát thấy những sự luân phiên đặc sắc của các cuộc nhảy vọt và sự phát triển tuần tự trong nhiều lĩnh vực như:Trong ngành năng lượng – từ sử dụng năng lượng nước, cơ bắp, gió, sang than, điện, dầu lửa, rồi năng lượng nguyên tử và trong thế kỷ XXI sẽ là năng lượng nhiệt hạch….Trong lĩnh vực sản xuất – từ hợp tác lao động giản đơn qua giai đoạn công trường thủ công, rồi tiến đến phương thức sản xuất đại cơ khí với các quy trình sản xuất và công nghệ được cơ giới hoá rồi cơ giới hoá tổng hợp, xuất hiện các hệ thống máy móc, tạo ra các máy tự động, tự động hoá đồng bộ, hệ thống sản xuất linh hoạt….Trong giao thông vân tải – máy và động cơ hơi nước được thay thế bằng động cơ đốt trong và động cơ diezen, tuabin và động cơ phản lực, tàu con thoi, tàu vũ trụ….Trong sản xuất vật liệu – chuyển từ các nguyên liệu nông nghiệp, các vật liệu xây dựng truyền thống (gỗ, gạch, đá….), sử dụng kim loại đen ( sắt, gang….) là chủ yếu sang sử dụng các kim loại màu, chất dẻo, bê tông, các vật liệu kết cấu (composite), vật liệu thông minh, vật liệu siêu dẫn,….Trong công nghệ sản xuất, chế tạo - từ sản xuất thủ công, tiến lên nửa tự động rồi tới công nghệ tự động hoá (tự động hoá thiết kế - chế tạo nhờ sự trợ giúp của máy tính điện tử (CAD/CAM), công nghệ thông tin (tin học, truyền thông và viễn thông, vũ trụ….), công nghệ nano, công nghệ hạt nhân, công nghệ không gian, công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu mới, công nghệ vi điện tử...Kết quả là chỉ trong vòng chưa đầy 300 năm ngắn ngủi so với lịch sử phát triển của nhân loại, kể từ cuối thế kỷ XVII tới cuối thế kỷ XX, sự phát triển như vũ bão của khoa học, kỹ thuật và công nghệ đã đưa loài người từ thời đại nông nghiệp (khoảng 8.000- 10.000 năm trước công nguyên), tiến qua thời đại công nghiệp, đặc trưng bởi 2 cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất và lần thứ hai.Hai cuộc cách mạng công nghiệp này đã mở màn thời đại công nghiệp, trong đó xã hội nông nghiệp được chuyển lên thành xã hội công nghiệp. Kể từ đây, con người bắt đầu chủ động khai thác thiên nhiên bằng sức mạnh của động cơ hơi nước, điện và năng lượng nguyên tử để sản xuất ra nguyên, nhiên, vật liệu phục vụ cho phát triển kinh tế. Trong quan hệ với thiên nhiên, con người, bằng năng lực sáng tạo của mình đã cố gắng xoá bỏ sự lệ thuộc vào thiên nhiên, cải tạo và chinh phục thiên nhiên cho phù hợp với lợi ích mong muốn của mình. Trong xã hội công nghiệp, khoa học, kỹ thuật và công nghệ có vai trò và ý nghĩa hết sức to lớn đối với sự phát triển và nền kinh tế đặc trưng của giai đoạn này là nền kinh tế công nghiệp và thương mại. Công nghệ - thương mại, cùng với dịch vụ đang ở những bước phát triển ban đầu, đã trở thành yếu tố cực kỳ quan trọng với lực lượng sản xuất khổng lồ, trong một thị trường năng động có tính toàn cầu.Cuộc cách mạng KHCN hiện đạiTừ giữa thập niên 80 của thế kỷ XX trở đi, xét trên phương diện trình độ của lực lượng sản xuất, sự khởi đầu của cuộc cách mạng KHCN hiện đại, tiếp ngay theo cuộc cách mạng KHKT, đã đưa nhân loại tiến vào ngưỡng cửa của một thời đại mới, đó là thời đại tri thức. Đây là bước quá độ sang sự phát triển kỹ thuật và công nghệ hoàn toàn chỉ trên cơ sở khoa học trong mọi lĩnh vực đời sống xã hội và các ngành sản xuất vật chất, biến bản thân khoa học thành nền công nghiệp tri thức. Trong thời đại tri thức, tri thức con người (knowledge) đóng vai trò quyết định của sự phát triển. Trong giai đoạn này, con người sử dụng tri thức của mình để chế tạo ra các loại máy móc, thiết bị có thể thay thế một phần chức năng điều khiển, tư duy của mình trong một số lĩnh vực với kết quả cao hơn nhiều so với bộ não của con người. Đứng ở vị trí trung tâm, con người có trình độ độc lập về trí tuệ và tâm lý cao hơn nhiều so với hai thời đại trước đó và hành động chủ yếu theo những yêu cầu tự biểu hiện và sáng tạo chứ không phải theo những động cơ truyền thống. Trong thời đại tri thức, nền kinh tế công nghiệp sẽ chuyển thành nền kinh tế thông tin (nhiều nhà khoa học còn gọi đây là nền kinh tế tri thức, nền kinh tế tin học, nền kinh tế mạng…).Với cốt lõi là cuộc cách mạng vi điện tử diễn ra từ đầu thập niên 60 và các thành tựu KHKT lớn nhất của thế kỷ XX, cuộc cách mạng KHCN hiện đại “còn là bước quá độ dưới sự chỉ đạo và với vai trò dẫn đường của khoa học sang quá trình tổ chức lại về căn bản công nghệ sản xuất, điều tiết các quy trình công nghệ với quy mô ngày càng tăng, tổ chức lại tất cả các lĩnh vực đời sống xã hội trên cơ sở những ngành công nghệ cao mà các cuộc cách mạng trước đó chưa đủ diều kiện tạo ra một cách hoàn chỉnh như công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới, công nghệ năng lượng mới, công nghệ tự động hoá trên cơ sở kỹ thuật vi điện tử…Với cuộc cách mạng KHCN hiện đại, khái niệm “ kỹ thuật” đã được bao hàm trong khái niệm “công nghệ”. Kể từ đây, cụm danh từ “ KHCN” đã thay thế dần cụm danh từ “KHKT”.Kết quả là, kể từ cuối thập niên 80 của thế kỷ XX trở đi, một loại hình xã hội mới dưới tên gọi là xã hội thông tin đang từng bước hình thành trong lòng xã hội công nghiệp với sự gia tăng ngày càng lớn của các ngành dịch vụ (nhất là các ngành xử lý thông tin) trong cơ cấu sản xuất xã hội.Bảng 1. Các dịch chuyển khoa học-kỹ thuật-công nghệ
| Các yếu tố tiến bộ KHCN |
Cách mạng công nghiệp lần thứ I |
Cách mạng công nghiệp lần thứ II |
Cách mạng công nghiệp lần thứ III |
| Thời đại |
Nông nghiệp |
Công nghiệp |
Tri thức |
| Công cụ và phương tiện lao động |
Xuất hiện nền sản xuất cơ khí |
Phổ biến nền sản xuất cơ khí trong các quy trình lao động cơ bản |
Hình thành các hệ thống máy móc cơ giới tổng hợp, tự động hoá sản xuất (CNC, CAD/CAM, FMS…) |
| Sức lao động và năng lượng |
Máy hơi nước |
Sản xuất điện năng, động cơ điện, động cơ đốt trong, sản xuất thép đại trà |
Điện khí hoá sản xuất, động cơ phản lực, lò phản ứng nguyên tử, công nghệ năng lượng hạt nhân, năng lượng nguyên tử và nhiệt hạch, công nghệ Nano |
| Đối tượng lao động |
Sản xuất gang và sắt trên quy mô lớn |
Sản xuất thép trên quy mô lớn |
Các vật liệu mới, luyện kim chất lượng cao, sản xuất nhôm và nhựa tổng hợp trên quy mô lớn, vật liệu siêu dẫn, cáp quang. |
| Giao thông vận tải |
Giao thông đường sắt, đường thuỷ với sức kéo bằng hơi nước |
Các tàu chay bằng động cơ đốt trong, động cơ diezen, ôtô, máy bay,.… |
Các hệ thống giao thông thống nhất, dây chuyền hoá hoạt động giao thông, máy bay phản lực, kỹ thuật tên lửa, công nghệ du hành vũ trụ, tàu con thoi |
| Phương tiện liên lạc và quản lý |
Liên lạc bưu chính bằng người, ngựa, chim đưa thư |
Truyền thông bằng điện thoại, điện tín |
Liên lạc vô tuyến, điện tử và vi điện tử, tin học, vi tin học, viễn thông. Hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia, khu vực và toàn cầu, mạng Internet |
| Nông nghiệp và thực phẩm |
Xuất hiện các hệ thống cach tác nông nghiệp, chọn giống thực vật và động vật |
Cơ giới hoá nông nghiệp, phân khoáng,…. |
Cơ giới hoá tổng hợp và hoá học hoá, công nghệ sinh học, hải dương học, phỏng sinh học, công nghệ gen, bắt đầu điều tiết quá trình sinh học và sinh học phân tử |
| Xây dựng và vật liệu xây dựng |
Lao động thủ công, gạch và gỗ chiếm ưu thế |
Những thiết bị máy móc xây dựng đầu tiên: xi măng, bê tông |
Các phương tiện xây dựng theo lối công nghiệp, các vật liệu mới và vật liệu kết cấu |
| Trình độ học vấn |
Hoạt động nghiên cứu của cá thể |
Lao động nghiên cứu khoa học được chuyên môn hoá |
Khoa học là lực lượng sản xuất trực tiếp, công nghiệp thông tin |
Theo Sở Khoa học và công nghệ tỉnh Vĩnh Phúc |
|
Cập nhật ( 21/11/2014 )
|
|
.jpg)
tuvanxaydungonline.vn
Dichvusxnn.vn
Nhaoxahoivietnam.vn