Страница 11 из 15
Но революционные последствия появления нейлона вышли далеко за рамки женской моды и одежды для фетишистов. Программа компании Du Pont, приведшая к изобретению нейлона, наряду с рядом научно-исследовательских программ, запущенных в 1930-е годы компаниями Southern California Edison, General Electric и Sperry Gyroscope Company, университетами Стэнфорда и Беркли, ознаменовала приход новой культуры ведения научных исследований в Соединенных Штатах.
В середине 1920-х годов в Du Pont было несколько независимых подразделений со своими научно-исследовательскими отделами. Было также и небольшое центральное научно-исследовательское подразделение, которое возглавлял Шарль Стайн. И Стайн столкнулся с проблемой. При таком большом количестве крупных специализированных научно-исследовательских групп, каждая из которых работает на отдельное подразделение компании, необходимость существования центральной научно-исследовательской структуры, мягко говоря, вызывала сомнения. Чтобы центральное научно-исследовательское подразделение сохранить, не говоря уже о том, чтобы оно развивалось, Стайн должен был сформулировать задачи, которые бы оправдывали его существование. Решение, к которому он в конечном счете неожиданно пришел и которое реализовал в 1927 году, заключалось в создании Группы фундаментальных исследований в рамках центрального научно-исследовательского подразделения. Идея заключалась в том, что многие промышленные отделы Du Pont опирались в своих исследованиях на ядро фундаментальных наук. Но научно-исследовательские группы в этих подразделениях были слишком сосредоточены на насущных задачах, чтобы заниматься фундаментальными исследованиями. Группа же Стайна будет работать над «осиротевшими» фундаментальными научными проблемами, закладывая тем самым основу будущей прикладной работы. Стайн заполучил химика из Гарварда по имени Уоллес Каротерс. Он и возглавил эту новую программу.
Каротерс и группа молодых ученых провели следующие три года, исследуя и подробнейшим образом описывая свойства различных полимеров – химических соединений, состоящих из множества маленьких идентичных элементов (называемых мономерами), связанных между собой в цепочку. На начальном этапе их работа была свободна от коммерческих расчетов. Центральное научно-исследовательское подразделение компании Du Pont функционировало исключительно как научно-исследовательская лаборатория. Но потом, в 1930 году, группа Каротерса совершила два крупных прорыва. Сначала они открыли синтетическую резину – неопрен. Позднее, в том же месяце, они первыми в мире создали полностью синтетическое волокно.
Неожиданно у группы фундаментальных исследований Стайна появилась потенциальная возможность заработать для компании реальные и быстрые деньги. Руководство Du Pont обратило на них внимание, Стайн получил продвижение по службе – его ввели в состав исполнительного комитета, а нового человека, Элмера Болтона, поставили во главе его подразделения. Раньше Болтон руководил научно-исследовательской работой в отделе органической химии и в противоположность Стайну был значительно менее терпим к исследованиям, не имеющим четко обозначенной сферы применения. Он быстро передал исследование неопрена в свой бывший отдел, у которого был значительный опыт работы с резиной, и порекомендовал группе Каротерса сосредоточиться на синтетических волокнах. Первоначально созданное ими волокно обладало некоторыми отрицательными свойствами: оно плавилось при низких температурах, растворялось в воде. Но к 1934 году Каротерс предложил идею нового полимера, который, как он считал, будет сохранять стабильность при вытягивании в волокна. Пять недель спустя в лаборатории был произведен первый нейлон.
В течение следующих пяти лет компания Du Pont наладила серийный выпуск нового волокна. Жизнь нейлона началась с исследовательской лаборатории. Нейлон олицетворял собой новейшую технологию, основанную на последних достижениях химии того времени. Но вскоре он превратился в конкурентоспособный продукт, производимый промышленным способом. Это тоже была в своем роде новация: так же как нейлон олицетворял крупный прорыв в химии полимеров, программа коммерциализации Du Pont была прорывом в сфере индустриализации достижений фундаментальных исследований.
Несколько важных моментов отличали этот процесс. Во-первых, он требовал тесного взаимодействия научных сотрудников центрального научно-исследовательского подразделения, занимавшихся фундаментальными исследованиями, отраслевых ученых, работавших в разных научно-исследовательских подразделениях, инженеров-химиков, отвечавших за строительство нового завода и фактически занимавшихся производством нейлона. Когда разные группы объединились и стали сообща решать одну задачу за другой, традиционные границы, разделявшие фундаментальные, прикладные исследования и инженерно-техническую работу, рухнули.
Во-вторых, в Du Pont все этапы производства полимеров разрабатывались параллельно. То есть вместо того чтобы ждать, пока группа полностью исследует первый этап процесса (скажем, химическую реакцию, в результате которой фактически получался полимер), а затем переходить к следующему этапу (скажем, разработке метода скручивания полимера в волокно), группы работали над всеми проблемами одновременно. При этом каждая из них воспринимала работу других групп как некий «черный ящик», который обязательно принесет определенный результат, пусть каким-то еще неизвестным способом. Такая схема работы еще больше стимулировала взаимодействие между разными учеными и инженерами, потому что было невозможно отличить начальную стадию фундаментального исследования от более поздних этапов внедрения и использования. Все происходило одновременно.
И наконец, Du Pont начала с того, что сосредоточилась на одном продукте: женских чулочно-носочных изделиях. Другие области применения нового волокна, к примеру, в производстве нижнего белья и ковров, были отложены на потом. Это помогло всем еще больше сосредоточиться на одной задаче. К 1939 году Du Pont была готова показать продукт, а к 1940 году компания уже могла произвести его в достаточном количестве, чтобы выпустить в широкую продажу.
История с нейлоном показывает, как менялась научная атмосфера в Du Pont, сначала постепенно, а потом, к концу 1930-х годов, взрывообразно, когда чистая и прикладная работа тесно объединились. Но как это повлияло на Осборна, который не работал в Du Pont?
К моменту, когда нейлон достиг полок магазинов в Соединенных Штатах, над Европой начали сгущаться тучи грядущей войны. Правительство США начинало осознавать, что, возможно, ему не удастся и дальше соблюдать нейтралитет. В 1939 году Эйнштейн написал письмо президенту Рузвельту, предупреждая его, что немцы могут изобрести ядерное оружие, и побуждая к запуску программы научных исследований, посвященной использованию урана в военных целях[55].
После атаки японцев на Перл-Харбор 7 декабря 1941 года и объявления Германией четыре дня спустя войны Соединенным Штатам научно-исследовательская работа над созданием ядерного оружия резко ускорилась. По ходу работ по изучению свойств урана группа физиков, работавших в Беркли, выделила новый элемент – плутоний, который также можно было использовать в ядерном оружии и производство которого, по крайней мере теоретически, могло быть проще, чем производство урана. В начале 1942 года нобелевский лауреат Артур Комптон тайно созвал в Университете Чикаго группу физиков, работавших под прикрытием Металлургической лаборатории («Метлаб»), для изучения нового элемента и определения того, как его можно использовать при создании ядерной бомбы[56].
К августу 1942 года «Метлаб» произвела несколько миллиграммов плутония. В следующем месяце в США вплотную приступили к реализации «Манхэттенского проекта»: генералу Лесли Гроувзу из Инженерного корпуса вооруженных сил было поручено руководство проектом. Гроувз оперативно назначил физика из Беркли Дж. Роберта Оппенгеймера, который был в центре самых важных расчетов «Метлаб», руководить этой работой. «Манхэттенский проект» был самым крупным научным предприятием, за которое когда-либо решались взяться в США: на его пике было задействовано 130 000 человек, и в общей сложности его стоимость составила 2 миллиарда долларов (около 22 миллиардов долларов по сегодняшним меркам). Все физическое сообщество страны было стремительно мобилизовано на войну. Научно-исследовательские отделения большинства крупнейших университетов так или иначе принимали участие в проекте, многие физики переехали на новый секретный научно-исследовательский объект в Лос-Аламосе.
55
См. у Родеса (1995 г.).
56
Помимо ссылок, указанных выше по Манхэттенскому проекту, см. работу Комптона (1956 г.).