Geotechniek

Engineering, de toepassing van wetenschap op de optimale omzetting van de hulpbronnen van de natuur voor het gebruik door de mensheid. Het vakgebied is door de Engineers Council for Professional Development in de Verenigde Staten gedefinieerd als de creatieve toepassing van “wetenschappelijke principes om structuren, machines, apparaten of fabricageprocessen te ontwerpen of te ontwikkelen, of om werken uit te voeren waarbij deze afzonderlijk of in combinatie worden gebruikt; of om deze te construeren of te bedienen met volledige kennis van hun ontwerp; of om hun gedrag te voorspellen onder specifieke bedrijfsomstandigheden; dit alles met betrekking tot de beoogde functie, de rendabiliteit van de werking en de veiligheid voor leven en eigendom”. De term engineering wordt soms wat losser gedefinieerd, vooral in Groot-Brittannië, als de fabricage of assemblage van motoren, gereedschapswerktuigen en machineonderdelen.

De woorden engine en ingenious zijn afgeleid van dezelfde Latijnse stam, ingenerare, wat “creëren” betekent. Het vroeg-Engelse werkwoord engine betekende “bedenken”. De oorlogsmachines waren dus apparaten zoals katapulten, drijvende bruggen en aanvalstorens; hun ontwerper was de “machinebouwer” of militaire ingenieur. De tegenhanger van de militaire ingenieur was de civiele ingenieur, die in wezen dezelfde kennis en vaardigheden toepaste bij het ontwerpen van gebouwen, straten, watervoorzieningen, rioleringssystemen en andere projecten.

Associëteit met techniek is een grote hoeveelheid speciale kennis; voorbereiding op de beroepsuitoefening vereist een uitgebreide opleiding in de toepassing van die kennis. Normen voor de ingenieurspraktijk worden gehandhaafd door de inspanningen van beroepsverenigingen, gewoonlijk op nationale of regionale basis georganiseerd, waarbij alle leden een verantwoordelijkheid tegenover het publiek erkennen die verder gaat dan de verantwoordelijkheden tegenover hun werkgevers of andere leden van hun vereniging.

De functie van de wetenschapper is te weten, terwijl die van de ingenieur is te doen. Wetenschappers vullen de geverifieerde en gesystematiseerde kennis van de fysische wereld aan, en ingenieurs brengen deze kennis in de praktijk. Ingenieurs zijn voornamelijk gebaseerd op natuurkunde, scheikunde en wiskunde en hun uitbreiding naar materiaalkunde, vaste stof en vloeistofmechanica, thermodynamica, overdrachts- en snelheidsprocessen en systeemanalyse.

In tegenstelling tot wetenschappers zijn ingenieurs niet vrij om de problemen te kiezen die hen interesseren. Zij moeten problemen oplossen wanneer deze zich voordoen, en hun oplossingen moeten voldoen aan tegenstrijdige eisen. Meestal kost efficiëntie geld, vergroot veiligheid de complexiteit en nemen de prestaties toe door het gewicht. De engineering-oplossing is de optimale oplossing, het eindresultaat dat, rekening houdend met vele factoren, het meest wenselijk is. Het kan de meest betrouwbare oplossing zijn binnen een bepaalde gewichtslimiet, de eenvoudigste die aan bepaalde veiligheidseisen voldoet, of de meest efficiënte voor een bepaalde kostprijs. Bij veel technische problemen zijn de maatschappelijke kosten aanzienlijk.

Engineers gebruiken twee soorten natuurlijke hulpbronnen – materialen en energie. Materialen zijn nuttig vanwege hun eigenschappen: hun sterkte, fabricagegemak, lichtheid of duurzaamheid; hun vermogen om te isoleren of te geleiden; hun chemische, elektrische of akoestische eigenschappen. Belangrijke energiebronnen zijn fossiele brandstoffen (steenkool, aardolie, gas), wind, zonlicht, vallend water, en kernsplitsing. Aangezien de meeste bronnen beperkt zijn, moeten ingenieurs zich bezighouden met de voortdurende ontwikkeling van nieuwe bronnen en het efficiënte gebruik van bestaande bronnen.