Отречение от Галилея

Оптимисты считают, что справиться с надвигающимся кризисом промышленного производства помогут новые научные открытия и изобретения. К сожалению, фундаментальная наука сама на всех парах движется к кризису, какого ещё не бывало в истории.

Удорожание НИОКР, рост затрат на рекламу, стремительное повышение стоимости производственных мощностей ведут нас к глобальному кризису привычной нам модели массового промышленного производства. Оптимисты надеются, что решение этих проблем будет найдено наукой: вместо печати ультратонких схем на дорогущих фабах будем использовать нанотехнологическую самосборку в обычной кастрюле; электронику заменим фотоникой, спинтроникой и кварктроникой; сотни тысяч деталей новых аэробусов будут проектироваться разумными машинами; людям же останется потреблять дешёвые и доступные плоды прогресса. И вообще – вопреки прогнозам вековой давности, мостовые городов до сих пор не оказались погребены под трехметровым слоем навоза – а значит, наука и впредь обязательно что-нибудь придумает. Придумывала раньше – придумает и завтра, послезавтра и так далее.

Однако эти оптимисты не берут в расчёт тот факт, что наука в её современном виде стремительно приближается к глобальному кризису, – крупнейшему за всё время её существования. И, возможно, смертельному для неё.

Собственно, науку как таковую в современном понимании этого слова создал Галилео Галилей. До него теологические, натурфилософские и прочие учения передавались и переписывались веками, – и веками, например, бытовало всеобщее убеждение, будто тяжелые предметы падают на землю быстрее по сравнению с легкими, а движущееся тело стремится остановиться и принять положение покоя. В своё время, ещё в античности, так сказал мудрый Аристотель, – и эта древняя мудрость передавалась из уст в уста и из книги в книгу. Все познание окружающего нас мира базировалось на изучении мнений авторитетов и схоластических обсуждениях их древних работ.

Галилей подошел к вопросу кардинально иначе. Чтобы разобраться с аристотелевой механикой он залез на Пизанскую башню (очень кстати имевшую удобный наклон) и разом уронил с нее два камня разного веса (есть версия, что это были пушечные ядра, но дела это не меняет). Обнаружив при этом, что оба они достигли поверхности земли тоже одновременно. То есть – что на самом деле тяжелые и лёгкие предметы падают на землю с одинаковой скоростью, – что бы ни писал об этом в глубокой древности уважаемый Аристотель. Иначе говоря, Галилей стал отцом научного метода познания.

В чём заключается этот метод? Берем гипотезу, объясняющую какие-то особенности окружающего нас мира (в данном случае – утверждение Аристотеля). Делаем на её основе предсказание (тяжелый предмет должен упасть на землю быстрее, чем легкий). Ставим эксперимент (бросаем камни). Если результаты соответствуют предсказанию, – проверяемая гипотеза верна. Если нет, – создаем новую гипотезу, которая объясняла бы полученные результаты. Иногда (когда речь идёт, например, об астрономических явлениях) вместо эксперимента, который невозможно поставить, используются наблюдения, – но суть метода при этом не меняется. Именно этот подход, родившийся в XVI – XVII веках и прозванный научным методом, и позволил выстроить за прошедшие с того времени столетия то, что мы называем наукой, и плодами чего столь беззастенчиво пользуемся.

Понятно, что чем глубже и дотошнее проникали мы в картину окружающего мира, – тем более высокая точность нам требовалась, и тем более сложные инструменты приходилось использовать. Чтобы проверить гипотезу о скорости падения тел разной массы, Галилею было достаточно пары булыжников и подвернувшейся под руку подходящей башни (вместо которой вполне сгодилась бы скала или, скажем, достаточно высокое дерево). Проверка современных гипотез требует куда более сложного и дорогого оборудования.

Скажем, целый пучок астрономических гипотез, – об идеальности небесных тел, о том, что вокруг чего обращается, о том, что Земля является не единственным центром обращения во Вселенной, – Галилей проверил при помощи телескопа, созданного своими собственными руками. Открытые им горы на Луне и пятна на Солнце, фазы планет, спутники Юпитера привели к настоящей революции в астрономии. Телескоп наподобие галилеевского может быть при желании собственноручно сооружен любым заинтересованным школьником, – даже при условии, что ему будет запрещено пользоваться готовыми линзами и придётся их самостоятельно шлифовать. Сегодняшние астрономические гипотезы проверяются при помощи космического телескопа им. Хаббла, для создания и обслуживания которого (с учётом выведения его на орбиту) потребовался труд десятков, если не сотен тысяч людей.

С неуклонным ростом точности и сложности научного оборудования неуклонно растёт и его стоимость, выраженная не только в деньгах, но и в человеко-часах, не говоря уже о затратах прочих ресурсов. И какую область ни возьми, – сперва это оборудование было доступным для самостоятельного изготовления силами исследователя-одиночки; потом – группы заинтересованных лиц; впоследствии – НИИ или университета. На протяжении XX столетия требовался уже национальный уровень, а сегодня – международный.

Так, для опытов Беккереля и Резерфорда достаточно было свинцовой коробки с дыркой в одной из стенок. В середине XX века ускорители заряженных частиц создавались при университетах и исследовательских институтах. Сегодня нам необходим уже пресловутый Большой адронный коллайдер, проходящий по территории двух стран и созданный международным научным консорциумом. Точно так же, первые ядерные реакторы складывались вручную из графитовых кирпичей в подвале "Курчатника", – а нынче экспериментальный ITER строится в содружестве всеми развитыми странами. Пионеры космонавтики – такие, как Цандер или Годдард, работали в одиночку; космические программы середины XX реализовывались уже как национальные проекты сверхдержав, – а эксплуатацией на орбите МКС занимаются совместно все развитые страны, за исключением, разве что, Китая. Какую область науки ни возьми, – от самодельного инструментария, доступного одиночке, мы двигались через хорошо оснащённые лаборатории к проектам национального и, наконец, международного масштаба. Национальным государствам, даже самым богатым, исследования становятся не по карману, – и NASA урезает бюджеты исследовательских космических миссий.

Но пробуксовка наблюдается уже и на международном уровне. Многострадальный ITER ведёт свою историю с 1985 года, сроки реализации проекта многократно сдвигались, и, по состоянию на сегодняшний день, хорошо если и впрямь будет запущен в 2017 году. Создание Международной космической станции безнадёжно отстало от первоначального графика, и к тому моменту, когда будут введены в эксплуатацию последние модули, – первые из выведенных на орбиту уже вплотную приблизятся к выработке своего ресурса. И даже хорошо пропиаренный Большой адронный коллайдер, – который, к слову, на уровне затеи начали мучить ещё с 1984 года, – всё никак не выйдет на штатный режим эксплуатации.

Что будет дальше? Увы, – следующее поколение научных инструментов, необходимых для проверки гипотез, окажется недоступным уже и для международного сообщества. Причем расширением круга стран-участниц эту проблему решить не удастся, – все мало-мальски богатые и развитые в сегодняшних проектах уже задействованы (в том же ITER участвуют и Китай, и Индия, и Южная Корея), а от бедных и нищих толку все равно не будет. Сперва будет сокращаться число самих проектов, а потом, увы, – реализация новых попросту прекратится. И наука останется без инструментов. Развитие, каким оно было со времен Галилея, – прекратится.

Да, конечно, – есть надежда и на случайные открытия, – но они тоже не возникают на пустом месте. Для того, чтобы Беккерель "случайно" открыл радиоактивность, – в его лаборатории на одном столе должны были встретиться фотопластинки и соли урана, – то есть требовалось сперва изобрести фотографию и добиться некоторых успехов в химии. А магнит к пучку частиц, вылетающих из свинцового ящика, он подносил и вовсе не случайно, – а был вооружен передовыми на тот момент знаниями в области электродинамики…

В общем, мир без науки, какой мы ёе привыкли видеть, – это довольно скорое наше будущее. И в этих условиях сложно надеяться на новые технологические прорывы. Не следует забывать, что привычный нам Интернет вырос из нобелевок Жореса Алферова и Басова/Прохорова/Таунса. Без завтрашних нобелевок – вряд ли что-то вырастет…