Страница 36 из 44
В созданных к настоящему времени уникальных установках («Токамак-10, «Токамак-15») удается соблюсти не все названные условия. К тому же эти установки пока потребляют огромную энергию для создания предварительных условий, но компенсация вновь полученной энергии еще не осуществлена. Чтобы термоядерный реактор работал, надо производить энергии в пять раз больше, чем тратится на нагревание плазмы и создание магнитных полей. Существует проект создания международного термоядерного реактора (ITER), который, возможно, решит эту грандиозную задачу. Хотя трудностей еще так много, что практическое использование термоядерной энергии можно ожидать лишь в отдаленном будущем.
Информационный прорыв
Развитие науки оказалось неразрывно связано с информационным прорывом, который принял глобальную форму и существенным образом повлиял на социально-экономические структуры мира. По мнению многих специалистов, человечество стоит на пороге формирования информационного общества. В наше время созданы мощные инфраструктуры, включающие телекоммуникационные и компьютерные сети, а также распределенные базы данных и знаний. В экономике развитых стран появляется новая отрасль производства, включающая деятельность по созданию, распространению, обработке и потребления информации. Эта отрасль вовлекает значительную часть самодеятельного населения.
Весь этот процесс получил название информатизации общества (А. Д. Еляков). Он был осуществлен благодаря использованию компьютерных технологий, которые усовершенствовали и автоматизировали переработку громадных массивов информации. Информатизация, таким образом, идет в тесной связи с компьютеризацией.
Практическая сторона дела тесно связана в данной области с серьезными концептуальными и научно-методологическими разработками, которые привели к появлению новой отрасли фундаментального знания. Здесь поработали К. Шеннон, Н. Винер, У. Росс Эшби, Дж. фон Нейман и другие корифеи науки XX столетия. Вместе с тем, создана база для новейших технологий, которые революционным образом влияют на прогресс общества. Стартовым моментом явилось построение электронных вычислительных машин (типа ENIAC и др.). Общие принципы их создания разработал Дж. фон Нейман.
Он предложил необходимый набор структурных элементов для ЭВМ и технологическую последовательность автоматической обработки информации, предполагающей выполнение инструкций специальной программы.
Современные компьютеры обрабатывают информацию, представленную в цифровой форме. Универсальный двоичный цифровой код позволяет представить на компьютере любую качественную информацию (тексты, графику, звук, изображение).
За несколько десятилетий XX столетия сменили друг друга пять поколений ЭВМ. В последние годы взят курс на создание сверх-ЭВМ (проект "Компьютерная инициатива"). Амбициозная цель этого проекта - разработка ЭВМ с быстродействием и объемом памяти на несколько порядков большими, чем у ныне существующих. В 2001 г. корпорация IBM создала для Министерства обороны США суперкомпьютер вычислительной мощностью 478 миллиардов операций в секунду. Кроме Пентагона им намерены пользоваться другие ведомства и научные учреждения. С помощью мощных компьютеров американские иммунологи, например, создали препарат, способный бороться со 160 вирусами. К 2016 году индустрия суперкомпьютеров существенно продвинулась вперед. На сегодня рейтинг самых производительных суперкомпьютеров планеты ТОР500 возглавляет Tianhe-2 китайского национального оборонного университета с мощностью 33,86 Пфлопс. А число суперкомпьютеров в ТОР500 с производительностью более 1 Пфлопс сейчас и три года назад показывает огромный прирост: 82 системы против 26. За три года создание вычислительного комплекса такой мощности стало более доступным благодаря появлению нового поколения более производительных и экономичных процессоров, ускорителей, коммуникационных и других компонентов.
Специалисты высказываются, что к технологиям, способствующим резкому увеличению вычислительной мощности компьютеров, относятся молекулярные или атомные технологии; различные биологические материалы и ДНК; трехмерные технологии; технологии, основанные на фотонах вместо электронов; квантовые технологии, в которых используются элементарные частицы. Делается прогноз, что в XXI в. вычислительная техника будет сопряжена не только со средствами связи и машиностроением, но и с биологическими процессами. Тогда возникнет перспектива создания разумных машин, «живых компьютеров» и человеко-машинных гибридов.
Сегодня одно из новейших направлений - попытки создания нейрокомпьютеров. Их устройство (микросхемы) близки по строению нейронным сетям человеческого мозга. Благодаря этому нейрокомпьютер способен к обучению. Он может использоваться в решении задач без четкого алгоритма и справляется с огромными потоками информации. Уже сегодня подобные компьютеры применяются на финансовых биржах, предсказывая колебания курсов валют и акций. Через десять лет, по словам Билла Гейтса, доля таких компьютеров на рынке вырастет до девяноста процентов. Интересно отметить, что в создание подобных компьютеров включились российские разработчики (фирма НТЦ «Модуль» создала нейропроцессор NM 6403. В печати сообщается, что этот процессор удостоен золотой медали на Всемирном салоне изобретений «Брюссель-Эврика».
Предпосылки новой научной революции в России
Новейшая научная революция - это событие мировой науки. В российской науке она свершается в той мере, в какой происходит включение российских ученых в этот всемирный процесс. При этом необходимо учитывать своеобразное разделение научного труда, которое существует в мировом сообществе ученых. Российская наука не охватывала и не может охватить все сегменты бурно развивающейся мировой науки; она может участвовать лишь в разработке определенных векторов научного прогресса на этапе научных революций. Выше было установлено, что научная революция идет в глубоких пластах познания и сопряжена с фундаментальными сдвигами в научной идеологии и в способах воплощения науки в социальную, экономическую, технологическую действительность. Потенциал российской науки позволяет ей реально участвовать в разработке принципиальных проблем современного развития мировой науки. Для этого есть множество предпосылок, но существуют, конечно, и серьезные трудности, о чем стоит говорить особо.
В России сложилась многовековая собственная история науки, которая вплотную приблизила ее к передовому фронту мировой науки и подготовила научное сознание к тому, что главные повороты научной мысли вполне осваивались русскими учеными.
Еще в XVIII в. великий реформатор Петр I, стремясь догнать европейскую цивилизацию, решил использовать силу науки для достижения этой цели. Была создана Российская (Петербургская) академия наук, в которой начали работать иностранные ученые. Но достаточно скоро появились русские ученые умы. Для истории представляет интерес, что в России впервые заявило о себе международное, по сути, сообщество ученых. Это был новый субъект науки, который дал множество плодотворных научных результатов мирового значения. Россия также вышла на высокий уровень в международный век научного Просвещения. Этому способствовало уникальное строение первого российского научного учреждения, которое совмещалось с учебным учреждением. Российские научные гении этой эпохи участвовали в разработке главных направлений науки, содействуя внедрению фундаментальных научных парадигм, связанных с механистическим мировоззрением. Выдающиеся результаты такого уровня принадлежат JI. Эйлеру, Д. Бернулли, М. Ломоносову.
Л. Эйлер заложил основы механики твердых тел, аналитически исследовал ньютоновскую динамику материальной точки, разработал новую концепцию движения Луны. С его именем связан подлинный математический прорыв в механистической методологии. Д. Бернулли заложил основы математического решения задач гидравлики, разрабатывал кинетическую теорию газов. Это был прорыв на более высокий уровень математического описания природы, нежели использование математики Г. Галилеем и И. Ньютоном. Отмечая мощный вклад М. Ломоносова в достижения первой научной революции, укажем только, что он принимал живейшее участие в создании молекулярно-кинетической теории. Здесь механика поворачивалась от теории небесных и земных тел к атомно-молекулярным явлениям. Она осваивала идею уровневого строения природы. Ломоносов стал также новатором в разработке учения о планетной составляющей Солнечной системы. Он, в частности, описал строение Земли, открыл атмосферу Венеры.