Для чего нам нужно научное издание. Почему для России важно развитие науки? Краткосрочная значимость науки: выживание

Первая мысль, которая приходит в голову: наука нужна, чтобы создавать «айфоны» и прочие технические радости. Это лукавство, поскольку «айфоны» – плод технологической, инженерной деятельности. То же самое можно сказать про оружие. Атомная бомба – это своего рода «айфон», только посложнее.

Фундаментальная наука – довольно странный феномен. Она не приносит немедленной, непосредственной пользы. Более того, невозможно предсказать, какой вид фундаментальной науки принесет пользу в будущем. Вы можете планировать, что и в каком порядке будете изучать, но в отличие от прикладных наук, результат может быть сколь угодно отдаленный. Как говорил великий математик Харди, «заниматься нужно либо теорией чисел, либо теорией относительности, поскольку только эти две науки не имеют полезных применений (особенно в военном деле) («Апология математики», 1940)». Однако сегодня теория чисел используется для транзакций через интернет. Электронные платежи – не что иное, как тяжелая теория чисел.

1. Фундаментальная наука полезна как целое, и много раз это доказывала. Сэр Майкл Фарадей оправдал все вложения в фундаментальную науку на несколько тысяч лет вперед: в XIX веке он изучал абстрактные электромагнитные явления и открыл электромагнитную индукцию. Кроме того, фундаментальная наука полезна сразу для всех. Результатами исследований пользуется все человечество. Но если конкретный фундаментальный ученый говорит, что знает, в чем польза его исследований, – он либо привирает, либо собирается открыть стартап. В США хорошо налажено превращение научных исследований в стартапы: проваливаются 90% из них, оставшиеся 10% оправдывают все вложения.

2. Можно воспользоваться примером из советской жизни: наука нужна, чтобы была хорошая боеголовка (ядерная физика) и ракета, чтобы ее доставить (математика и механика). Это объясняет, почему в Советском Союзе была замечательная физика и не было замечательной биологии – для создания бактериологического оружия не требуется особых усилий. Ученые перестают заниматься фундаментальной наукой, когда доказывают свою полезность. Когда труба зовет, математики и физики становятся инженерами.

3. Другое полезное свойство науки – это государственная экспертиза. Чиновникам приносят разные проекты. Должен быть кто-то с достаточной квалификацией, чтобы понять – нарушает этот проект первое начало термодинамики, или не нарушает. Если в Госдуму принести проект вечного двигателя, уверяю вас, найдется депутат, который начнет его пропихивать.

4. Есть обратный классический пример. В 1939 году Эйнштейн написал Рузвельту, что в немецких журналах перестали публиковаться статьи по ядерной физике. Это была теоретическая область науки – никому в голову не приходило, что ее можно использовать на практике. И вдруг публикации прекратились. Эйнштейн понял, что исследования перешли на уровень технологий. Государству нужны люди, которые в состоянии отследить такие вещи.

5. Наконец, высшее образование. Если государство хочет иметь современных прикладных ученых – инженеров, технологов, биотехнологов, они должны учиться у людей, которые занимаются современной фундаментальной наукой. Иначе мы будем воспроизводить технологии двадцатилетней давности.

В каждом обществе есть небольшой процент людей, которые занимаются наукой, потому что умеют это делать, им это нравится. Социальный эксперимент, который ставился в России, доказал: люди будут заниматься наукой, даже если им зарплату не платить и реактивы не закупать. Разумное общество умеет использовать на общее благо то, что какие-то конкретные люди лучше всего умеют делать. Вопрос, как это организовать. Для этого нужна Академия наук – общественный институт, который воспроизводится во всех развитых странах. Если какой-то элемент воспроизводится, значит он полезен. Если у всех млекопитающих есть глаза (кроме тех, что живут в пещерах), значит, глаза полезны.

В академической среде есть мем: «Дайте денег и отстаньте, сволочи!». С другой стороны, есть люди, которые двадцать лет говорили, что если Академию не реформировать, придут гунны и отреформируют ее по-своему. Это мы и наблюдаем. Высшее образование и фундаментальная наука полезны как целое, но если выдернуть одного конкретного профессора – ничего не изменится. А вот если выдернуть всех профессоров, то образованию и науке наступит кирдык.

Первая реакция российского обывателя (в самом лучшем смысле этого слова) на слова о бедственном положении отечественной науки, в особенности фундаментальной, — это осуждение позиции власть предержащих. Однако, узнав, например, что средние затраты на производство одной более-менее приличной научной статьи в области молекулярной биологии и микробиологии, нередко посвященной довольно частному даже с точки зрения специалиста вопросу, составляют 2-6 млн руб., многие граждане, не имеющие прямого отношения к научной работе, начинают резонно задумываться, насколько целесообразно в нынешней ситуации оплачивать столь дорогостоящее любопытство ученых. Так ли уж не правы в этой связи чиновники, настойчиво требующие развития «инноватики», перехода исследовательских работ в опытно-конструкторские и последующей коммерциализации?

Смею утверждать, что в целом не очень правы. Если продуктивность отечественной фундаментальной науки местами остается на приемлемом уровне: хоть медленно и со скрипом, но многие коллективы ухитряются публиковать свои исследования в хороших международных журналах, многих наших ученых знают в мировом научном сообществе и т.д., — то наукоемкая продукция, являющаяся плодом отечественных научных (а не только конструкторских) разработок, особенно в области знакомых мне биологических наук, — объект редчайший. Существуют, конечно, немногочисленные исключения, скорее подтверждающие общее правило. Происходит это главным образом потому, что в промышленности отсутствует обоснованный спрос на внедрение реальных (т.е. таких, которые реально получить в разумные сроки и за имеющиеся деньги) научных результатов. Случаи, когда какой-то «инновативный» продукт доводится изобретателями его идеи непосредственно до коммерциализации, очень редки не только у нас, но и во всём мире. А конкретных заказов на действительно решаемую задачу, поступающих от людей, ясно понимающих, что и зачем им нужно (т.е. от компетентного Заказчика), на отечественном рынке крайне мало. Возможно, в некоторых областях, например в оборонной промышленности, авиационной и космической технике, положение лучше, но я не эксперт в этих вопросах и поэтому развивать эту тему не буду.

Получается, что с точки зрения прямой финансовой эффективности вложения в отечественную биологию и большинство других областей фундаментальных исследований были и еще долго будут убыточными. Так за что же платит российский налогоплательщик, когда Минфин перечисляет определенные (по мнению ученых, резко недостаточные) суммы на научные исследования, включая фундаментальную науку? Попробуем разобраться, для чего нужна наука именно российскому обществу, учитывая специфику сложившейся на сегодня ситуации.

Наука для общества или общество для науки?

Прежде всего нужно оговориться, что сам тезис, что главное предназначение науки — удовлетворение потребностей общества, не является полностью бесспорным. В советское время, например, была популярна философская концепция (восходящая, видимо, к Аристотелю), что смыслом существования Человека является самопознание Вселенной через посредство мыслящей материи, т.е. нас с вами. В этой парадигме вопрос, зачем обществу платить за науку, имеет очень четкий ответ: будучи хоть не единственным, но одним из самых мощных инструментов познания, наука служит реализации цели существования самого общества, как российского, так и мирового. То есть, в некотором смысле, не трамвай предназначен для публики, а публика для трамвая. Однако смею предположить, что в наше прагматичное время немногие граждане готовы смириться со многомиллиардными затратами бюджетных средств на достижение абстрактного смысла жизни (который они вправе видеть совсем в ином направлении). Поэтому обсудим всё-таки функции науки в поддержании и развитии российского общества.

Стоит ли делать то, что всё равно сделают немцы?

Очевидно, прямое предназначение науки — производство новых знаний. Однако если мы проведем анализ публикаций почти по любой области естественных наук (я говорю «почти», поскольку имеются, к счастью, некоторые исключения), то окажется, что большинство новых результатов производится за пределами Российской Федерации. Причем с таким балансом, что, если отечественная наука в один прекрасный день исчезнет, иностранные ученые, конечно, очень расстроятся, погорюют о некоторых российских коллегах, но в целом на прогрессе науки это печальное событие отразится не очень сильно. К сожалению, аналогичное утверждение можно сделать и относительно роли российской науки в прогрессе технологий. Я не хочу сказать, что у нас ничего толкового не делается. Я утверждаю лишь, что окружающий мир легко проживет и без нашего вклада в общую копилку знаний и технологий. А вот если вдруг «накроется» наука в США, глобальный прогресс будет сильно замедлен на довольно долгий срок.

Следует ли из вышесказанного, что мы платим часть наших налогов зря и что было бы дешевле не вести собственных исследований, а просто приобрести подписку на мировые научные журналы и подождать немного, пока ответы на интересующие нас вопросы не появятся на их страницах? С моей точки зрения — нет. Дело в том, что главенство собственно научного поиска над иными социальными функциями науки бесспорно лишь с точки зрения самих ученых. С точки зрения общества — еще раз подчеркну, что речь идет именно о российском общества, — прочие ее функции могут быть гораздо важнее. Аналогично, в наши дни главная функция армии (особенно стратегических сил) — не столько ведение боя, сколько психологическое сдерживание потенциальных агрессоров. Но эта роль не будет выполнена, если подготовка армии к настоящему бою перестанет быть основной целью как самих военных, так и тех, кто отвечает за их вооружение и снабжение.

Предмет престижа

Как и в случае армии, функция произведения впечатления на иностранных наблюдателей присуща и фундаментальной науке, хоть и в гораздо меньшей степени. Это так называемый международный престиж. В этой сфере существенным является не столько общий уровень научных исследований в стране, сколько наличие ярких работ, «звезд» мирового уровня, таких, как нобелевские лауреаты. В контексте этой задачи деятельность правительства по созданию так называемых centers of excellence путем массовых вливаний денег в отдельные научные центры и группы (как, например, программа мегагрантов) выглядит логичной, хотя и не обязательно эффективной. Однако, Российская Федерация -это не мировое шоу, и главные задачи нашей науки направлены на наши собственные интересы, а не на формирование представлений о нас вовне.

Наш компас земной

Как справедливо отметил Михаил Гельфанд в одном из своих недавних интервью, беда придет не тогда, когда некому станет написать статью в Nature, но когда некому будет прочесть, что там написали другие. Восприятие и трансляция научных знаний, получаемых в мире, являются, по-видимому, значительно более важной функцией российской науки, чем непосредственное получение новой информации своими силами.

Родственной функцией науки является экспертная оценка происходящего. В частности, компетентные пояснения обществу по поводу новых технологий или возникающих угроз. Причем действительно существующее недоверие к Западу не позволяет нашему обществу воспринимать экспертное мнение иностранных ученых, особенно если дело касается таких животрепещущих, с точки зрения обывателя, вопросов, как ГМО, свиной или птичий грипп, коровье бешенство, патогенная E.coli в овощах или астероидная опасность.

Однако компетентность экспертов создается и поддерживается только за счет их реальной работы в науке. Обратите внимание: журналисты практически никогда не обращаются за комментариями по подобным вопросам к преподавателям вузов, но всегда стараются получить объяснения от ученых, даже если те работают не совсем в той области. К слову, авторы большинства хороших научных обзоров-это, как правило, активно работающие исследователи либо (довольно редко) люди, преподающие в вузах, те, кто непосредственно работал в лабораториях в прошлом и продолжает активно общаться с действующими учеными.

Лучше больше или лучше?

В отличие от некоторых малых стран, например Бельгии или Норвегии, которые полностью интегрированы в западный мир и могут не обеспечивать работу своих ученых во всех значимых предметных областях, а поддерживать несколько локальных, но очень качественных исследовательских направлений, обеспечивая их самыми лучшими кадрами (за счет жесткой конкуренции) и ресурсами, российское общество в определенной мере дистанцировано от западной цивилизации (я не осуждаю эту нашу особенность, но просто констатирую ее наличие). В этих условиях функции трансляции знаний и экспертизы требуют сохранения в России так называемой «Великой» науки, т.е. сети научных центров, перекрывающих практически весь фронт современного научного знания. В этой ситуации нам жизненно важно избегать профанации научной работы, которая в последние десятилетия стала настоящим бичом российской науки. Во многом это следствие длительного кризиса недофинансирования, который привел во многих учреждениях к деградации кадрового потенциала и утрате нормального функционирования профессионального сообщества, понижению до неприемлемого уровня внутренних стандартов. В итоге в большинстве российских научных журналов качество рецензирования рукописей упало до уровня, позволяющего опубликовать практически любую ерунду, поддерживая статус ученого при отсутствии реальной компетентности. На мой взгляд, то, что сейчас нужно России, — это не несколько разрозненных групп великолепных исследователей, собранных «в башнях из слоновой кости», способных публиковать время от времени работы в журналах Nature и Science,но нормально функционирующая система институтов и вузовских лабораторий, подавляющее большинство групп в которых регулярно публикуется в журналах среднего уровня, в соответствующих областях. В моей области науки, например, я полагаю целесообразным требовать при защите докторских диссертаций хотя бы трех международных публикаций (и, желательно, не в любых, а в приличных журналах с импакт-фактором не менее 1,5-2).

Учись учить

Не менее важной функцией фундаментальной науки является участие в подготовке кадров, как собственно научных, так и преподавательских и технических. Необходимость непосредственного контакта с хорошими действующими учеными для полноценной подготовки будущих учителей и врачей не вызывает сомнения у большинства коллег, работающих в высшей школе. Наличие условно доступного резерва научных кадров для всё-таки появляющихся осмысленных прикладных проектов (не министерской «инноватики», а реальных работ для компетентных заказчиков) также требует, чтобы эти кадры где-то были обучены и чем-то занимались до их вовлечения в подвернувшийся прикладной проект. Единственная по-настоящему работающая в России сфера науки, во всяком случае биологической, — это фундаментальные исследования (хотя, как я уже говорил, имеются отдельные исключения). Кстати, стать хорошим ученым-прикладником, способным руководить сложным проектом и генерировать его идеологию, заметно сложнее, чем ученым, работающим в фундаментальной науке. Дело в том, что для прикладных исследований помимо научной компетентности нужно еще и очень хорошо понимать реалии практической области (т.е. уметь переключаться между весьма различными стилями мышления), а также обладать определенной психологией, позволяющей эффективно работать именно на применимый результат. Такого рода талант встречается реже, чем просто научный, и подобные кадры куются в нынешней России именно в среде сильных лабораторий, ведущих фундаментальные исследования.

Ум, честь и совесть?

Сходная, но не идентичная образовательной, функция науки — это обеспечение присутствия в обществе определенного процента людей, для которых научное мышление является базовым и естественным. И, с другой стороны, формирование стандартов такого мышления, ориентиров, на которые можно равняться. При кажущейся искусственности этой функции по своему значению она сопоставима со всеми остальными. Простое наличие людей, которые впитали в плоть и кровь такие понятия, как «контроль» и «достоверность», всегда помнящих, что смысл высказывания зависит от принятых определений терминов и понятий, а также еще большего числа людей, регулярно общающихся с первыми (родственников, друзей, учеников), существенно оздоровляет ментальность общества, позволяет противостоять мифологизации и искажению научных истин, ограничивает выход ненаучных стилей мышления (например, религиозного, административного, магического) за пределы свойственных им областей применимости. Иными словами, спасибо нам (ученым) за то, что мы есть (скромность, несомненно, одно из важных моих достоинств. - Прим. автора). Кстати, возможно, в 2018 году нам следует серьезно подумать о кандидатуре нового президента из числа уважаемых ученых-естественников.

Оргвыводы

Таким образом, в целом, с точки зрения общественного блага, российская наука приносит пользу не столько непосредственно научными достижениями, но в основном побочными плодами своего существования. Но стоит ученым хотя бы немного поверить в то, что научный поиск — это не главное в их работе, вся польза этого общественного института испарится как по мановению волшебной палочки. Ровно таким же образом как и исчезнет наша защищенность, если солдаты и генералы поверят в то, что им никогда не придется вступить в бой.

Поэтому, я полагаю, государству следует изменить политику в сфере науки, снизить накал «инновационной» риторики и не пытаться формировать списки «критических технологий», направлений научного прорыва и социально значимых проблем. Лучше будет обеспечить поддержку научных групп в обмен на выполнение разумных требований по качеству и продуктивности их работы. В современной России нет интеллектуального центра, способного направлять научную деятельность в масштабах страны. Но в свете вышесказанного в этом нет никакой необходимости. Вполне можно позволить науке развиваться, подчиняясь ее внутренней логике, ведь для общества на самом деле важно не то, чем конкретно занимается тот или иной коллектив ученых, но то, насколько качественно он это делает.

Узнав впервые о существовании LHC, повосхищавшись его размерами, поудивлявшись непонятности и практической бесполезности его задач, читатель, как правило, задает вопрос: а зачем вообще нужен этот LHC?

В этом вопросе есть сразу несколько аспектов. Зачем людям вообще нужны эти элементарные частицы, зачем тратить столько денег на один эксперимент, какая будет польза для науки от экспериментов на LHC? Здесь я попробую дать ответы, пусть краткие и субъективные, на эти вопросы.

Зачем обществу нужна фундаментальная наука?

Начну с аналогии. Для первобытного человека связка бананов имеет очевидную пользу - их можно съесть. Острый нож тоже полезен на практике. А вот электродрель с его точки зрения - бессмысленная вещь: ее нельзя съесть, из нее нельзя извлечь какую-либо иную непосредственную пользу. Думая исключительно об удовлетворении сиюминутных потребностей, он не сможет понять ценность этого агрегата; он просто не знает, что бывают ситуации, в которых электродрель оказывается чрезвычайно полезной.

Отношение большей части общества к фундаментальной науке - примерно такое же. Только вдобавок человек в современном обществе уже пользуется огромным количеством достижений фундаментальной науки, не задумываясь об этом.

Да, люди, конечно, признают, что высокие технологии делают жизнь комфортнее. Но при этом они неявно полагают, что технологии эти - результат чисто прикладных разработок. А вот это - большое заблуждение. Надо четко понимать, что перед практической наукой регулярно встают задачи, которые она сама решить просто не в состоянии - ни с помощью накопленного практического опыта, ни через прозрение изобретателей-рационализаторов, ни методом проб и ошибок. Зато они решаются с помощью фундаментальной науки. Скажем, те свойства вещества, которые недавно казались совершенно бесполезными, вдруг открывают возможность для создания принципиально новых устройств или материалов с неожиданными возможностями. Или же вдруг обнаруживается глубокая параллель между какими-то сложными объектами из сугубо прикладной и из фундаментальной науки, и тогда абстрактные научные результаты удается использовать на практике.

В общем, фундаментальная наука - это основа технологий в долгосрочной перспективе, технологий, понимаемых в самом широком значении. И если какие-то небольшие усовершенствования существующих технологий можно сделать, ограничиваясь сугубо прикладными исследованиями, то создать новые технологии - и с их помощью преодолевать новые проблемы, регулярно встающие перед обществом! - можно, лишь опираясь на фундаментальную науку.

Опять же, прибегая к аналогиям, можно сказать, что пытаться развивать науку, ориентируясь только на немедленную практическую пользу - это словно играть в футбол, прыгая исключительно на одной ноге. И то, и другое, в принципе, можно себе представить, но в долгосрочной перспективе эффективность от обоих занятий почти нулевая.

Почему фундаментальной наукой занимаются сами ученые?

Кстати, стоит подчеркнуть, что большинство ученых занимается наукой вовсе не потому, что это может оказаться полезно для общества. Люди занимаются наукой, потому что это жутко интересно . Даже когда просто изучаешь открытые кем-то законы или построенные кем-то теории, это уже «щекочет мозги» и приносит огромное удовольствие. А те редкие моменты, когда удается самому открыть какую-то новую грань нашего мира, доставляют очень сильные переживания.

Эти ощущения отдаленно напоминают чувства, возникающие при чтении детектива: автор построил перед тобой загадку, а ты пытаешься разгадать ее, стараясь увидеть в описываемых фактах скрытый, взаимосвязанный смысл. Но если в детективе глубина и стройность загадки ограничены фантазией автора, то фантазия природы выглядит пока неограниченной, а ее загадки - многоуровневыми. И эти загадки не придуманы кем-то искусственно, они настоящие , они вокруг нас. Вот ученым и хочется справиться хотя бы с кусочком этой вселенской головоломки, подняться еще на один уровень понимания.

Кому нужны элементарные частицы?

Хорошо, положим, фундаментальной наукой действительно стоит заниматься, раз она спустя несколько десятков лет сможет привести к конкретным практическим достижениям. Тогда давайте будем изучать фундаментальное материаловедение, будем манипулировать отдельными атомами, будем развивать новые методики диагностики веществ, поучимся рассчитывать сложные химические реакции на молекулярном уровне. Можно легко поверить в то, что спустя десятки лет всё это приведет к новым практическим приложениям.

Но трудно себе представить, какая в принципе может быть конкретная практическая польза от топ-кварков или от хиггсовского бозона. Скорее всего, вообще никакой. Тогда какой толк в развитии физики элементарных частиц?

Толк огромный, и заключается он вот в чём.

Физические явления эффективнее всего описываются на языке математики. Эту ситуацию обычно называют удивительной (знаменитое эссе Ю. Вигнера о «непостижимой эффективности математики»), но тут есть и другой, не менее сильный повод для удивления. Всё головокружительное разнообразие явлений, происходящих в нашем мире, описывается лишь очень небольшим числом математических моделей . Осознание этого поразительного, совсем не очевидного свойства нашего мира - одно из самых важных открытий в физике.

Пока знания ограничиваются лишь «повседневной» физикой, эта тенденция может оставаться незаметной, но чем глубже знакомишься с современной физикой, тем более яркой и завораживающей выглядит эта «математическая экономность» природы. Явление сверхпроводимости и хиггсовский механизм возникновения масс элементарных частиц, электроны в графене и безмассовые элементарные частицы, жидкий гелий и внутренности нейтронных звезд, теория гравитации в многомерном пространстве и сверххолодное облачко атомов - вот лишь некоторые пары разных природных явлений с удивительно схожим математическим описанием. Хотим мы или нет, но эта связь между разными физическими явлениями через математику - это тоже закон природы , и им нельзя пренебрегать! Это полезный урок для тех, кто пытается рассуждать о физических явлениях, опираясь только на их «природную сущность».

Аналогии между объектами из разных областей физики могут быть глубокими или поверхностными, точными или приблизительными. Но благодаря всей этой сети математических аналогий наука физика предстает как многогранная, но цельная дисциплина. Физика элементарных частиц - это одна из ее граней, которая через развитие математического формализма крепко связана со многими более «практическими» областями физики, да и естественных наук в целом.

Поэтому, кто знает, может быть, изучая теорию гравитации, мы в конце концов придем к пониманию турбулентности, развитие методов квантовой теории поля позволит по-иному взглянуть на генетическую эволюцию, а эксперименты по изучению устройства протона откроют нам новые возможности для создания материалов с экзотическими свойствами.

Кстати, иногда в ответ на вопрос о пользе физики элементарных частиц начинают перечислять те конкретные методики и приборы, которые явились побочным результатом изучения элементарных частиц. Их уже немало: адронная терапия раковых опухолей, позитронно-эмиссионная томография, мюонная химия, цифровые малодозные рентгеновские установки, самые разнообразные применения синхротронного излучения, плюс еще несколько методик в процессе разработки. Это всё верно, но надо понимать, что это именно побочная, а не главная польза от физики элементарных частиц.

Зачем надо изучать нестабильные частицы?

Окружающий нас мир состоит из частиц трех типов: протонов, нейтронов, электронов. Казалось бы, если мы хотим знать устройство нашего мира, давайте изучать только эти частицы. Кому интересны частицы, которые живут мгновения, а потом снова распадаются? Какое отношение эти частицы имеют к нашему микромиру?

Причин тут две.

Во-первых, многие из этих нестабильных частиц напрямую влияют на свойства и поведение наших обычных частиц - и это, кстати, одно из важных открытий в физике частиц. Оказывается, эти нестабильные частицы на самом деле присутствуют в нашем мире, но не в виде самостоятельных объектов, а в виде «некоторого» облачка, окутывающего каждую обычную частицу. И то, как обычные частицы взаимодействуют друг с другом, зависит не только от них самих, но и от окружающих их «облачков». Эти облачка порождают ядерные силы, связывающие протоны и нейтроны в ядра, они заставляют распадаться свободный нейтрон, они наделяют обычные частицы массой и другими свойствами.

Эти нестабильные частицы - невидимая, но совершенно неотъемлемая часть нашего мира, заставляющая его крутиться, работать, жить.

Вторая причина тоже вполне понятная. Если вам надо разобраться с устройством или с принципом работы какой-то очень сложной вещи, ваша задача станет намного проще, если вам разрешат как-то изменять, перестраивать эту вещь. Собственно, этим и занимаются отладчики (не важно чего: техники, программного кода и т. п.) - они смотрят, что изменится, если сделать так, повернуть эдак.

Экзотические для нашего мира элементарные частицы - это тоже как бы обычные частицы, у которых «что-то повернуто не так ». Изучая все эти частицы, сравнивая их друг с другом, можно узнать о «наших» частицах гораздо больше, чем в экспериментах только с протонами да электронами. Уж так устроена природа - свойства самых разных частиц оказываются глубоко связаны друг с другом!

Зачем нужны такие огромные ускорители?

Ускоритель - это по своей сути микроскоп, и для того, чтобы разглядеть устройство частиц на очень малых масштабах, требуется увеличивать «зоркость» микроскопа. Предельная разрешающая способность микроскопов определяется длиной волны частиц, используемых для «освещения» мишени - будь то фотоны, электроны или протоны. Согласно квантовым законам, уменьшить длину волны квантовой частицы можно путем увеличения ее энергии. Поэтому-то и строятся ускорители на максимально достижимую энергию.

В кольцевых ускорителях частицы летают по кругу и удерживаются на этой траектории магнитным полем мощных сверхпроводящих магнитов. Чем больше энергия частиц - тем большее требуется магнитное поле при постоянном радиусе или тем большим должен быть радиус при постоянном магнитном поле. Увеличивать силу магнитного поля очень трудно с физической и инженерной точки зрения, поэтому приходится увеличивать размеры ускорителя.

Впрочем, физики сейчас работают над новыми, намного более эффективными методиками ускорения элементарных частиц (см., например, новость Первое применение лазерных ускорителей будет медицинским). Если эти методы оправдают свои ожидания, то в будущем максимально достижимая энергия частиц сможет увеличиться при тех же размерах ускорителей. Однако ориентироваться тут можно лишь на срок в несколько десятков лет.

Но не стоит думать, что гигантские ускорители - это единственное орудие экспериментальной физики элементарных частиц. Есть и «второй фронт» - эксперименты с меньшей энергией, но с очень высокой чувствительностью. Тут примером могут служить так называемые b-фабрики BaBar в Стэнфорде и Belle в Японии. Это электрон-позитронные коллайдеры со скромной энергией (около 10 ГэВ), но с очень высокой светимостью . На этих коллайдерах рождаются B-мезоны, причем в таких больших количествах, что удается изучить чрезвычайно редкие их распады и заметить проявление разнообразных тонких эффектов. Эти эффекты могут быть вызваны новыми явлениями, которые изучаются (правда, с другой точки зрения) и на LHC. Поэтому такие эксперименты столь же важны, как и эксперименты на коллайдерах высоких энергий.

Зачем нужны такие дорогие эксперименты?

На самом деле, если взглянуть на ситуацию реалистично, то альтернатива LHC состояла не в том, чтобы пустить эти же деньги на какую-то «практически полезную» деятельность, а в том, чтобы провести на них еще несколько десятков экспериментов по физике элементарных частиц, но среднего масштаба.

Логика тут совершенно прозрачна. Правительства большинства стран понимают, что некоторую долю бюджета необходимо тратить на фундаментальные научные исследования - от этого зависит будущее страны. Эта доля, кстати, не такая уж и большая, порядка 2-3% (для сравнения, военные расходы составляют, как правило, десятки процентов). Расходы на фундаментальную науку выделяются, разумеется, не в ущерб другим статьям бюджета. Государства тратят деньги и на здравоохранение, и на социальные проекты, и на развитие технологий с конкретными практическими применениями, и на благотворительность, и на помощь голодающим Африки и т. д. «Научные» деньги - это отдельная строка бюджета, и эти деньги сознательно направлены на развитие науки.

Как это финансирование распределяется между разными научными дисциплинами, зависит от конкретной страны. Значительная часть уходит в биомедицинские исследования, часть - в исследования климата, в физику конденсированных сред, астрофизику и т. д. Своя доля уходит и в физику элементарных частиц.

Типичный годовой бюджет экспериментальной физики элементарных частиц, просуммированный по всем странам, - порядка нескольких миллиардов долларов (см., например, данные по США). Большинство этих денег тратится на многочисленные эксперименты небольшого масштаба, которых поставлено в последние годы порядка сотни, причем они финансируются на уровне отдельных институтов или в редких случаях - стран. Однако опыт последних десятилетий показал, что если объединить хотя бы часть денег, выделяемых на ФЭЧ во многих странах, в результате может получиться эксперимент, научная ценность которого намного превзойдет суммарную ценность множества мелких разрозненных экспериментов.

Вопрос может показаться странным, а ответ на него напрашивается банальный, как колесо - ну, конечно, наука современному обществу нужна! Но давайте подойдем к ответу на этот вопрос не по привычке, а рассмотрим проблему со здравой и, может быть, несколько циничной точки зрения.

Прежде всего определимся с терминологией. Говоря о "науке", я буду иметь в виду только "систему знаний о закономерностях развития природы, общества и мышления". За скобками оставляю технику и высокие технологии, которые не формируют новую "систему знаний", а лишь эксплуатируют существующую. Тезис, который я попробую здесь обосновать, состоит в том, что развитие науки в классическом и ортодоксальном понимании этого слова, а именно как формирование "системы знаний", сегодня современному обществу не нужно. Оно общество тяготит. Оно отвлекает ресурсы от решения задач по выживанию огромных сообществ людей. Оно не в состоянии решить (хотя наука и не должна этого решать) глобальных проблем человечества, решение которых требуется "здесь и сейчас".

Я имею в виду прежде всего проблемы производства и потребления энергии, проблемы обеспечения целых континентов продуктами питания и пресной водой, проблемы загрязнения окружающей среды и многие другие, о которых пишут каждый день газеты, говорят умные и продвинутые телеведущие. Как это ни печально, но сегодня наука нужна только тем, кто в ней работает (в том числе, простите, и мне). Но и это лишь потому, что она пока дает возможность получать за свой ненужный (а точнее, нужный для очень узкого круга коллег), но очень изнуряющий труд маленький кусочек от общего пирога, испеченного законопослушными гражданами - налогоплательщиками. Меня самого эта мысль не вдохновляет, и я бы с ней не согласился, если бы не объективные реалии современной жизни, которые каждый раз ее подтверждают. Но давайте об этом и о другом по порядку.

Немного истории, или зачем генералам знать массу нейтрино?

Занятия науками были всегда уделом богатых. Сначала богатых людей, затем богатых мегаполисов, а сегодня - богатых государств. Только состоятельные люди в богатом обществе могли себе позволить размышлять "О природе вещей", а не думать о хлебе насущном. Занятие науками было при этом личным выбором, а вовсе не социальным заказом. Могущественные короли содержали при своих дворах звездочетов и алхимиков не для формирования "системы знаний", а для предсказания судьбы и добычи "философского камня".

Первые учебники по мирозданию были написаны, по-видимому, Птолемеем. В своих книгах по астрономии, географии и оптике он дал обобщенный свод знаний своего времени. Александрийская научная школа, ярким представителем которой и был Птолемей, перестала существовать после 640 года, когда во время завоевания Александрии арабами сгорела знаменитая Александрийская библиотека. В 1428 году великий внук Тимура, правитель Самарканда и глава династии Тимуридов Улугбек, построил лучшую по тому времени обсерваторию. Просуществовала она всего лишь 21 год, и после убийства Улугбека религиозными фанатиками была разрушена ими до основания.

А через сто лет король Фридрих II по ходатайству датского астронома Тихо Браге построит первую в Европе обсерваторию "Ураниборг". На строительство обсерватории король израсходует "больше бочки золота" (это около полутора миллионов долларов). Но и эта обсерватория просуществует недолго и будет сожжена вместе со всеми астрономическими инструментами во время боевых действий.

Эти небольшие исторические примеры, на мой взгляд, наглядно демонстрируют то, что формирование "системы знаний" (читай - развитие науки) всегда происходило вовсе не по заказу общества, а вопреки ему. Общество в лице королей, а сегодня президентов, министров и различных фондов - не заказывает, да и не в состоянии заказать то, что неизвестно, - новые знания. Формирование заказов на научные исследования происходило и происходит сегодня по порочной, но единственно возможной схеме - они (государство и общество) финансируют научные программы и разработки, а мы (ученые) выдаем внедренный в народное хозяйство результат.

В описанных исторических примерах внедренным результатом был долгосрочный астрологический прогноз вместе с рецептом получения "золота из навоза". А сегодня для обозначения такого результата даже термин специальный появился - "инновационный потенциал научной разработки", который на русском языке просто означает возможность немедленного внедрения результата научной работы в хозяйственную деятельность и получение прибыли. Все это хорошо и даже замечательно, но к формированию "системы знаний" не имеет абсолютно никакого отношения. Формирование "системы знаний" происходит как бы между прочим и является побочным и невостребованным (конечно, до поры до времени, но об этом чуть ниже) продуктом "инновационных исследований".

И противоречие здесь неустранимое, на уровне фундаментальной закономерности - научные исследования, проводимые небольшими коллективами, всегда опережают развитие интеллектуального потенциала остальной части общества и именно поэтому остаются невостребованными. А представители научного сообщества, оформляя заявки на финансирование, лукавят, так же, как лукавил Тихо Браге, советовавший Фридриху II построить обсерваторию якобы для более точных астрологических прогнозов, но на самом деле понимавший, что эта обсерватория нужна для получения новых знаний об устройстве мира. Не думаю, что Фридрих II спал бы спокойней, став приверженцем гелиоцентрической системы.

Что такое наука сегодня? Времена великих одиночек, таких, как Ломоносов, Фарадей или Максвелл, прошли давно. Современная наука сегодня - это огромные коллективы, оснащенные масштабными установками и оборудованием, пожирающими из бюджета своих государств немалые ресурсы. Многим достижениям в формировании современной "системы знаний" мы обязаны совместным вкладом бюджетов нескольких стран в научный поиск. Масштабность и энергетические затраты на получение новых знаний не по силам уже одному государству.

Можно привести анекдотичный пример, когда ученые в 1980-х годах получали громадное финансирование на разработку систем связи между атомными подводными лодками с использованием потоков нейтрино (нейтрино - это такая элементарная частица, предсказанная Паули и открытая в 1930-х годах, которая может свободно пройти сквозь земной шар). Специалистам понятно, что сделать это невозможно - слишком слабо взаимодействует нейтрино с веществом. Но ученым надо было определить, есть ли у этой частицы масса, или она точно равна нулю. От этого зависела судьба создаваемой тогда картины мироздания. Так вот генералам, определяющим финансирование проекта, и была предложена "инновационная идея" о создании приемопередающих устройств, работающих не на радиоволнах, а на нейтрино, которые свободно проходят сквозь земной шар, например, из Тихого океана в Атлантический.

Устройство, понятное дело, не сделали, а вот массу нейтрино померили. Ресурсы были отвлечены немалые, ученые любопытство свое удовлетворили и сказали генералам, что масса у нейтрино если и есть, то очень маленькая, меньше чем 10-32 грамма. Но к тому времени и президент поменялся, и генералы на пенсию ушли.

И вот здесь возникает разумный вопрос: а так уж нам необходима такая наука для того, чтобы строить пароходы, летать в космос и разговаривать по мобильному телефону (в том числе и из подводной лодки)? Так уж необходима такая наука обществу для того, чтобы создавать новое оружие для защиты не совсем понятных ему интересов своих "государств"? И так уж необходимо обществу сегодня тратить колоссальные средства на расширение "системы знаний о закономерностях развития природы, общества и мышления", знать особенности субатомного мира и открывать новые законы природы, которые по силам понять лишь самим открывателям? Зачем генералу платить генеральские за то, чтобы узнать массу нейтрино?

Правило "100 лет"

Легенда гласит, что после доклада в Лондонском королевском обществе в 1831 году об открытии закона электромагнитной индукции Майклу Фарадею одним из Сэров был задан вопрос: "А какой толк для нашего общества от вашего открытия?" На что умудренный Фарадей ответил: "Подождите, пройдет сто лет, и вы мое открытие обложите налогами". Сегодня мы не мыслим нашей жизни без электроэнергии, производство которой основано на "системе знаний", установленной Фарадеем. Мы немало платим за нее, а ее производители платят налоги на полученную прибыль. Предсказание не только сбылось, а констатировало существующую закономерность во взаимоотношениях науки и общества во времени - правило "100 лет"!

Действительно, можно привести подобный пример с открытием Антуаном Анри Беккерелем в 1896 году явления радиоактивности, без которого сегодня (опять-таки через сто лет) немыслимо существование целых отраслей народного хозяйства (медицина, атомная энергетика и прочие) практически во всех странах и на всех континентах (и которые тоже платят налоги).

Сегодняшние достижения в разработке квантовых компьютеров и нанотехнологиях целиком и полностью обязаны той самой "системе знаний" - квантовой механике, которая была создана тоже почти сто лет назад совершенно небольшой группой ученых, имена которых можно пересчитать на пальцах одной руки.

Американским физическим обще¬ством и ЮНЕСКО 2005 год был объявлен годом физики. Почти ровно сто лет назад, в 1905 году, появилась первая статья одного человека, которая называлась "Zur Elektrodynamik der bewegter Korper" ("К электродинамике движущихся тел") и которая перевернула существовавшие представления об устройстве мира, о времени и пространстве. Имя этого человека - Альберт Эйнштейн. Сегодня, то есть через сто лет, "система знаний", начало которой дал Эйнштейн, не только пополняет бюджеты разных стран в виде налоговых отчислений, но и стала просто мировоззрением большинства.

Фарадей был прав. Подождите сто лет. Но подойди мы в его время с сегодняшней меркой оценки эффективности научных разработок, "инновационный потенциал" во всех этих примерах был бы просто равен нулю. Теперь, зная это правило "100 лет", я смею утверждать, что сегодняшнему, озабоченному проблемами выживания обществу не нужна "система знаний", которая, может быть, будет востребована через сто лет. И только богатое общество (а какое общество сегодня богато?), имеющее у своего руля просвещенных руководителей (а бывают ли такие?), может потратить свои ресурсы на неизвестную еще "систему знаний".

Но в условиях существующего системного кризиса и нерешенных глобальных проблем, упомянутых выше, богатого общества сегодня нет ни на одном континенте. И в ближайшие сто лет ситуация вряд ли изменится, если только "золотой миллиард" нашего земного населения не узурпирует окончательно доступ остальных к жизненным ресурсам планеты и исключительно для себя и своих потомков займется пополнением "системы знаний".

Перепроизводство в "системе знаний"

Быстрое развитие науки уже привело к отрицательным последствиям. Это и нагромождение неиспользуемой информации, и большой разрыв между тем, что делается в научных лабораториях и тем, чему учат в школе, и появление нового типа профессионального ученого-карьериста, ставящего науку на службу собственным интересам, и очень малая эффективность в исправлении вреда, нанесенного природе неумелым "научно-техническим прогрессом". Налицо все черты кризиса перепроизводства "системы знаний". Откройте современные школьные учебники по естествознанию. Вы не увидите там ни слова о "системе знаний", которая формировалась несколько десятилетий назад.

Структура микромира, "великое объединение" взаимодействий в природе, квантовая телепортация и достижения в астрофизике. Старый и добрый учебник Перышкина по физике в трех томах сегодня более современен, чем нынешние. Логика проста - нет "инновационного потенциала" у этой "системы знаний", и нет нужды забивать этим голову детям. А детям этих детей жить через сто лет на нашей земле. Общество не хочет их готовить к жизни в соответствии с правилом "сто лет". Потому что у него нет времени, и оно не может (хотя, возможно, хочет) ждать сто лет.

А вот у астрологических предсказаний "инновационный потенциал" сегодня как никогда высок. На все лады колдуют, привораживают и отвораживают, снимают порчу всякие маги и экстрасенсы. Можно назвать это кризисом разума. Наш главный враг сегодня - поразившая общество болезнь невежества из-за перепроизводства "системы знаний", которая более не воспринимается обществом.

Напрашивается аналогия со ступором при сильном эмоциональном возбуждении - торможение нервной системы на поступающий поток информации. Уроки истории и добывавшиеся в течение веков знания забываются. Ученые и профессионалы уходят и замещаются дилетантами, у которых не бьшо за душой какой-либо теории или выстраданного учения. Развитие общества не поспевает за формированием новой "системы знаний". Возникает громадный провал между меньшинством, формирующим эту самую "систему знаний", и остальным большинством, не способным воспринять ее. В отличие от объективных обстоятельств, о которых я сказал ранее, это является мощным субъективным фактором, отторгающим общество от науки.

О нравственности и духовности

Попробую ответить еще на один важный вопрос: способствует ли само по себе занятие наукой воспитанию нравственных качеств, так важных для развития общества, для его просвещенного структурирования? Смею утверждать, что история развития науки и общества не дает возможности установить какую-либо связь между этими двумя категориями - наукой и нравственностью. Да и вообще сомнительно, чтобы существовали профессии, способные лишь фактом своего существования переделывать чертей в ангелов и ведьм в монахинь. А подлецов и мошенников в научной среде не меньше, чем, например, в банковской или жилищно-коммунальной.

Наш замечательный писатель Лев Успенский (создавший когда-то вместе с Я. Перельманом в Ленинграде известный Дом занимательной науки) говорил, что лишь профессии палачей и проституток были (и остаются) такими, да и здесь существует дилемма о причинно-следственной связи - либо профессия началась с порока либо порок с профессии. То есть и здесь сегодняшняя наука не в состоянии ни на что повлиять.

Кладбище динозавров

Первооткрыватель крупнейшего из известных кладбищ динозавров в пустыне Гоби, писатель Иван Ефремов в одном из давних интервью "Литературной газете" сказал, что уже сегодня существуют основания для прекращения научных исследований. "Усложнения научных исследований, особенно в физике и химии, поглощают значительную часть общественного дохода. Чтобы не превратить науку в экономическое бедствие, вероятно, надо соразмерять ее вклад в достижение счастья людей со средствами, потраченными на нее. Это трудно, но достижимо, если наука сумеет вновь заслужить доверие, которая она уже начала терять именно в вопросе человеческого счастья". Не могу согласиться с этой мыслью в части человеческого счастья. Счастья от науки в том понимании этого слова, которое я очертил выше, придет к нам не раньше чем через сто лет - нас уже не будет в этом мире. Не прибавится человеческого счастья и от понимания природы вакуума, и от открытия новых элементарных частиц. Счастливы будут лишь те немногие, кто достиг очередного понимания устройства мира, но таких единицы.

И счастливы они будут лишь потому, что в силу своей генетической предрасположенности не могут жить без ощущения понимания природы. Таких, повторюсь, единицы, и они будут появляться всегда, пока существует человечество. А обществу надо прилагать усилия для более эффективного использования существующей "системы знаний" для решения на ее основе своих проблем. Пусть не будут построены новые и дорогие ускорители и коллайдеры для раскрытия тайн микромира, пусть будут сняты с орбиты дорогие телескопы для наблюдения за далеким космосом. Трагедии не произойдет.

А вот если будет утеряна "система знаний", которая формировалась последние сто лет, тогда и произойдет трагедия. И вполне возможно, что через миллион лет (а может, и раньше) представителями следующей новой цивилизации будет открыто другое кладбище, но уже не динозавров. И задача общества сегодня сохранить (я не говорю приумножить - это обществу сегодня не под силу) во имя своего собственного спасения то, что сделали его лучшие представители.

В. МАЛЫШЕВСКИЙ "Знание - Сила", №3. 2007.

Проблема научного постижения мира актуальна как никогда. Направление научного познания определяется спонтанно или из практических соображений рационального бытия на Земле. Направление развитие науки должно определяться научно. Об это статья.

ЗАЧЕМ РАЗВИВАТЬ НАУКУ
Вопрос: «Зачем развивать науку?» – звучит очень необычно, но таким вопросом стоит заниматься, ибо направление науки не отвечает современным тенденциям сохранения планеты. Даже вопрос о развитии науки очень интересен, ибо возникает вопрос о преждевременности развития научного знания землян. Да, прогресс остановить не возможно, в том числе прогресс науки, но время жизни планеты огромно; развитие же науки более приближает преждевременный конец цивилизации, нежели её сохранение. В средние века при зачаточном состоянии науки не возникало вопросов о сохранении цивилизации и о сохранении природы планеты. В наше время нет необходимости глубоко заглядывать в космос; нет необходимости искать иные цивилизации, так как более актуальные задачи перед наукой стоят на земле. Это задачи социального развития всех государств, как единого целого международного сообщества. Без единого подхода к этому вопросу не будет правильного решения. Решение этого вопроса не представляется возможным в рамках существующей экономической системы. Наука должна направить свои усилия на решение вопроса социального устройства человечества на планете. Сложность этой задачи невозможно определить. Без определения сложности задачи не возможно её решать. Второй вопрос научного знания о человеке – это вопрос о народонаселении. Наука должна направить свои усилия не на изучение тела человека, как биологического вида со всеми его проблемами в здравоохранении, а направить свои усилия на решения существования биологического вида человека с точки зрения стабилизации её численности, и даже сокращения её для полноценного существования следующих поколений людей на планете Земля, как космического объекта межгалактического значения, ибо отрицать Творение земной цивилизации межгалактическим разумом никто ныне отрицать не может, как не может отрицать существование Бога в рамках представления о Нём человека Земли. Сложность второго вопроса невозможно оценить, а без оценки сложности вопроса невозможно решить сам вопрос. Наука нашего времени на планете Земля прячет голову в песок как страус, пасуя пред этими двумя вопросами; и для продолжения своих научных изысканий занимается гораздо менее важными задачами, чтобы оправдать своё присутствие в теле культуры земной цивилизации, как одной из ветвей этой культуры при совершенной несостоятельности, что была указана выше.

Принцип относительности нравственности на Земле поможет в решении второй неразрешимой задачи о народонаселении Земли. Это принцип позволит иметь правильное решение относительно несовершенной (ущербной в отношении ДНК) плоти родившегося ребёнка. Это принцип позволит иметь правильное решение в отношении продолжительности жизни в пользу её сокращения до времени репродуктивного периода жизни человека. Этот принцип позволит сократить рождаемость по рекомендации научных программ на основе расчётов на мощных компьютерах, позволяющих регулировать рождаемость с условием её сокращения для возможности полноценной жизни следующих поколений людей на поверхности планеты Земля. Ценность жизни не в её продолжительности, а в её продолжении в следующих поколениях. На этом принципе зиждется инстинкт материнства всего живого в природе, когда мать жертвует собой ради детёныша (как животного, так и человеческого). Спаситель пожертвовал Своей плотью ради спасения человечество; теперь человечество должно из поколения в поколения жертвовать своей плотью ради сохранения следующих поколений людей на поверхности планеты Земля. Иначе человечество уподобиться стадам скота, которые поедают всю растительность на Земле, без которой не будет животной жизни на Земле.

Смысл жизни человека на Земле в существовании ВСЕЛЕНСКОГО РАЗУМА, ибо ОН питает разумом всё живое на Земле, ибо Он питает энергией плоти всё живое на Земле!!! Без человека не будет смысла в существования ВСЕЛЕНСКОГО РАЗУМА. Без вселенского разума не будет жизни человека, не будет жизни человека, если человек не поймёт реальность существования ВСЕЛЕНСКОГО РАЗУМА. Открытие наукой землян Тайны Всемогущего Бога будет величайшим научным открытием. Будет откровением для церкви, до сих пор не понимающе ТАЙНЫ ВСМОГУЩЕГО БОГА!!!