Инстру́ме́нт (через — инструме́нт и — инстру́мент, от — «орудие производства»Этимологический словарь русского языка Семёнова А. В. от Этимологический словарь русского языка Шанского Н. М. — «то, с помощью чего приготовляют, делают что-либо») — технологическая оснастка, которая воздействует на предметы труда и изменяет их, предмет, орудие для производства каких-нибудь работ. В основе конструкции и правил использования инструмента лежит знание законов материального мира, приложенных к технологии производства. Сложный инструмент заключает в себе идею нескольких элементарных.
В широком смысле — целевое средство воздействия на объект, преобразования и создания объекта. Это орудие труда, а не вспомогательный материал: при стирке белья стиральная доска — инструмент, а стиральный порошок — нет; при шитье игла — инструмент, а нить — нет. Один и тот же предмет может проявлять себя и как инструмент, и как вспомогательный материал. Нить, используемая как гигиеническое средство, — инструмент, а нить при шитье — вспомогательный материал.
Особый вид инструментов — музыкальные инструменты — служат для извлечения звука.
На протяжении столетий истории термин «инструмент» не являлся предметом интереса высших слоёв общества и был уделом нижних слоёв.
Употребление термина Обозначение «инструмент» закрепилось не за всеми машинами и орудиями, а, в основном, за нестационарными (ручными и переносными), которые позиционируются, могут перемещаться и подаются вручную. Стационарные машины обозначаются как станки или оборудование.
В русском языке слова «инструмент» и «орудие» являются синонимами. Эти синонимы различаются по применимости. Термин «орудие» применяется в биологии, антропологии и археологии как синоним понятия «средство труда». В учении Карла Маркса и Фридриха Энгельса о классах ключевым термином является «орудие труда», а не «инструмент». Термин «инструмент» используется для обозначения «хитрого», «остроумного» и «специализированного» средства подхода к решению той или иной технической задачи. В одном и том же источнике термины могут пересекаться и подменять один другой.
Кроме вышеперечисленного, для ферментов, применяемых в генетических исследованиях и генной инженерии (прежде всего, для рестриктаз), обычно используется определение «инструменты» (а не «реактивы») как для средства воздействия на объект.
В обработке металлов давлением инструментом называют деталь, непосредственно входящую в контакт с деформируемым металлом (волоки, бойки кузнечных прессов, валки, штампы), независимо от того, являются ли они подвижными или стационарными.
Эффективное использование инструмента предполагает знание правил эксплуатации и причинно-следственной связи воздействия на объект и результатов этого воздействия. Вовлечение предметов в процесс труда и их эффективное использование тесно связано с воображением человека, со способностью моделировать. Выявленная связь эффективности воздействия и знаний о свойствах инструмента повлияла на использование термина «инструмент» в области социально-экономических, юридических знаний, политических, компьютерных технологий и программного инструментария. Объектами воздействия инструментов стали социальный климат, информационные объекты.
Изначально термин «инструмент» толковался как механическое приспособление, непосредственно, не опосредованно, являющееся совершенствующим физические действия человека. «Инструмент» имитирует действия, подобные действиям человека, но подправленные, уточнённые, усиленные. Между действиями инструмента и управляющим им человеком прослеживалась короткая логическая связь. Однако значение термина исторически претерпевало изменение. От простых механических орудий труда до машин, аппаратов, социальных институтов и приборов преобразования информационных потоков.
Как правило, субъекты технологического процесса делят на более и менее значимые, более и менее насыщенные идеей. Термином «инструмент» обозначают наиболее значимые, первостепенные и насыщенные идеей субъекты. Поэтому, с накоплением знаний о ранее мало значимых «вспомогательных материалах», со временем их зачастую переименовывали в «инструмент».
Эволюция инструмента
Явление «механический инструмент» в животном мире. Рычаги
Использование орудий широко распространено в животном миреИспользование орудий труда животными и изучается бионикой. Использование инструментов животными рассматривается когнитивной этологией. В качестве инструментов могут использоваться органы живых существ (клюв, челюсти, зубы, рога, бивни, когти, лапы, конечности), могут использоваться готовые предметы из окружающей среды, а также предметы, самостоятельно изготовленные.
Клюв является частью челюсти. Челюсть представляет собою рычаг 2 (3) рода. В естественных механических инструментах, являющихся органами животных, трудно найти рычаг 1 рода. Рычаг 1 рода использован в искусственных инструментах — щипцах. Кисть руки в силу своей анатомии может легко применять силу путём сжатия пальцев, движущихся навстречу друг другу. В челюсти, рычаге 2 (3) рода, силовой частью является жевательная мышца, которая располагается между плечами рычага.
Использование «готовых механических инструментов» приматами и людьми Явление «механический инструмент» прослеживается на всех этапах развития человеческих видов. На протяжении всей истории существования человеческих видов люди прошли через изобретение великого многообразия инструментов, в большей или меньшей степени повлиявших на развитие человеческой цивилизацииThe 20 Most Important Tools Methodology David M. Ewalt. Некоторые виды птиц не только используют палочки для охоты в трудно доступных местах, но также поддерживают эти палочки в заострённом состоянии и бережно хранят их и носят с собою.
Калифорнийские каланы используют камни весом в несколько килограмм, как наковальню, для разбивания раковин моллюсков. Более того, другие виды каланов, помещённые рядом с калифорнийскими каланами, обучаются этой методикеHall K., Schaller G. Tool-using behaviour of the Californian sea otter // Journal of Mammalogy, № 45, 1964. Описаны случаи, когда медведи для развлечения используют простейший музыкальный инструментМедведь бурый обыкновенный. Записки охотников — упругий сук. Известно, что птицы поднимают камни, затем их бросают на землю с целью разбить твердую оболочку съестного и добыть внутреннюю начинку. При этом камень выступает в роли молота. Однако, наиболее целенаправленное использование и изготовление «инструмента» свойственно человеку.
Технологические возможности руки См. Рука.
Расширение технологических возможностей руки подручными предметами Рука не могла быть достаточно эффективным инструментом для каждой конкретной операции и нуждалась, как в усовершенствовании, так и в новом воплощении. Многие готовые окружающие предметы оказывались более эффективными, чем рука (палки, подручные камни для раскалывания, острые камни и палочки, стебельки).
Острые предметы демонстрировали способность более глубокого проникновения в обрабатываемый материал, чем тупые. Захват предметов путём насаживания на иглу позволял оперировать мелкими предметами. Воображение человека проникало в микромир, в мир, не доступный ни руке, ни глазу.
Накалывание предметов на иглу демонстрировало идею крепежа. Тело прокалываемого предмета плотно обволакивает предмет и прочно удерживается на остром предмете (см. иллюстрация шампур). Первые ножи представляли собою острый камень, щепу, части кости с острыми краями. Точно так же, как в современном ноже, двумя основными частями первых ножей являлись клинок с острым лезвием (режущей кромкой) и рукоять. Режущая кромка образуется при раскалывании камня. Раскалывание может иметь самую различную природу. Человек, гуляющий по берегу моря, часто видит расколотые камни с острыми краями. Не надо обладать мощной фантазией, чтобы человеку спровоцировать раскол камней самостоятельно. Противоположная часть камня, удобно размещавшаяся в руке, являлась рукоятью. Это были первые инструменты, доставшиеся австралопитеку, примату-предку человека в готовом виде в раннем каменном веке. Первыми инструментами были камни, кости и палки. Камень, кость и древесина являлись и первыми материалами инструментов. Применение этих инструментов носило универсальный характер. Они использовались от добычи растительной пищи до применения в качестве оружия на охоте. Каменные артефакты лучше сохраняются с течением времени, нежели артефакты растительного происхождения. Кроме того, палку, использованную как орудие труда, трудно отличить от любой другой палки. Поэтому применение палки древним человеком в основном можно воображать, наблюдая поведение современных приматов (состав ДНК шимпанзе на 98,7 % общий с ДНК человека) и современных человеческих детей. Страсть к изобретательству в последние десятилетия была выявлена у шимпанзеHunting chimps may change view of human evolutionTool UseJane Goodall Institute и, как оказалось, имеет историю в несколько тысяч лет4,300-Year-old chimpanzee sites and the origins of percussive stone technology.
Шимпанзе при добыче термитов использует палочку-иглу. Причем, если игла оказывается не достаточно острой, обезьяна её заостряет. Таким образом, примат демонстрирует способность самостоятельно производить инструменты. Уже при использовании палки человек мог на интуитивном уровне ознакомиться с идеей рычага. Именно палка, вследствие упругих свойств древесины, продемонстрировала способность накопления потенциальной энергии упругости. Школьники младших классов с удовольствием забавляются метанием бумажных мякишей в доску или отвечающего ученика с помощью зажатой в парте одним концом линейки. Возможно, чем-то подобным занимались и первобытные люди. Как современных хулиганов, так и их более ранних предшественников расстраивало в основном то, что мякиши били по цели недостаточно сильно. При использовании камня для раскалывания, человек ознакомился с идеей накопления кинетической энергии. При падении камня накопление кинетической энергии происходило за счёт потенциальной энергии в гравитационном поле. Сброшенный группой охотников с утеса валун в эпоху позднего палеолита на стадо проходящих по дну оврага мамонтов позволял справиться с животным, многократно превосходящим человека по силе. При броске или ударе камнем, зажатым в руке, кинетическая энергия накапливалась в результате воздействия на камень работы мышц.
Производство механических инструментов людьми На всём протяжении антропогенеза качество создаваемых инструментов менялось.
Возможно, изготовлять орудия умели массивные австралопитеки Paranthropus robustus«Рука, приспособленная к изготовлению и использованию орудий» Дробышевский С. В. На сайте Антропогенез.ру Австралопитеки достигли степени развития, позволяющей не только использовать в качестве орудий уже имеющиеся предметы, но и изготавливать их. Человек умелый () и человек прямоходящий (), создатели олдувайской культуры (2,6—1 млн лет назад). Человек умелый использовал для изготовления инструментов кварц, месторождение которого находилось в нескольких километрах от стоянки. К произведённым инструментам относился не бережно, не хранил их, и после использования выбрасывал.
Примерно 1,8 миллионов лет назад кисти гоминоидов (человек-предшественник ()) в своей основе приобрели строение кисти современного человека. К морфологическим признакам рабочей руки антропологи относят сильное запястье, противопоставление большого пальца кисти и наличие широких, укороченных конечных фаланг пальцев. Такой набор признаков появился у человека умелого Homo habilis.