Вселенная в электроне

Абсолютно безвредной науки не бывает. Используя ее достижения, мы каждый раз должны чем-то поступиться, пожертвовать менее важным в пользу более существенного и перспективного. Строительство гидростанций связано с затоплением земель, а создание атомных электростанций требует затрат на защиту окружающей среды от радиоактивных излучений, создания специальных «могильников» для захоронения радиоактивных шлаков. Скоростные воздушные лайнеры, за считанные часы переносящие нас с одного края страны в другой, сжигают массу атмосферного кислорода, а их шум мало приятен жителям поселков вблизи аэродромов. И так далее.

В повести писателей А. и Б. Стругацких «Понедельник начинается в субботу» рассказывается о неком выдающемся ученом Саваофе Бааловиче Одина, который вывел и решил Уравнения Высшего Совершенства и мог бы стать богом: он обрел способность удовлетворить любое желание и совершить любое чудо. Однако на деле он был беспомощным, поскольку Уравнения имели решения при обязательном граничном условии: выполнение желания не должно причинять вреда ни одному разумному существу во всей Вселенной. А это было невозможно.

Итак, мы видим, что при соответствующем контроле «чистая наука» не только очень прибыльный для общества, но и необходимый вид человеческой деятельности. Общество всегда будет поддерживать исследования новых фундаментальных законов природы. Однако не наступит ли время, когда все законы будут открыты и наука прекратит свое существование, поскольку нечего будет изучать?

Когда откроют все законы

Есть ученые, которые считают, что такое время может наступить. Например, по мнению Фейнмана, может случиться, что мы будем иметь ответ сначала на 99% вопросов, а затем на 99,99%, после чего исследования потеряют свой смысл, так как мы будем знать практически все. Такого же мнения придерживался недавно умерший советский физик А. С. Компанеец. В своей книге «Может ли окончиться физическая наука» он обосновывал это тем, что число различных видов взаимодействий в физике конечно, по крайней мере для двух из них, для электромагнитного и гравитационного (а теперь можно добавить, что и для слабого распадного), созданы точные, согласующиеся с экспериментом теории. Нет оснований сомневаться, что такие теории вскоре будут разработаны и для остальных взаимодействий. И тогда физики смогут объяснить и рассчитать любое явление природы, подобно тому как, например, ученые-механики используют давно открытые законы Ньютона для конструирования и расчета разнообразных механизмов. Никаких тебе тайн и загадок!

С такими утверждениями никак нельзя согласиться. Ученым уже не раз казалось, что они почти достигли полного понимания законов природы, когда неясности оставались лишь в деталях. Но каждый раз получалось так, что избавиться от этого «почти» и создать совершенно законченную и абсолютно непротиворечивую теорию никак не удавалось. Всегда оставались вопросы, которые упорно не находили ответа. Они превращались в парадоксы, в проблемы, и в конечном счете отсюда возникала новая теория. Так, в самом конце уходившего в историю XIX века Филипп Жолли, учитель Макса Планка, наставлял своего ученика:

— Конечно, в том или ином уголке еще можно заметить или удалить пылинку, но система, как целое, стоит прочно, и теоретическая физика заметно приближается к той степени совершенства, каким уже столетия обладает геометрия. Поэтому едва ли стоит посвящать жизнь и тратить силы на завершение практически уже написанной картины.

Однако прошло всего несколько лет, и Планк вместе с Эйнштейном, де Бройлем и другими физиками открыл ворота в необозримый мир квантовых явлений.

Как мы видели в предыдущих главах, квантовая механика и теория относительности — два кита, на которых покоится фундамент современной физики, содержат уйму нерешенных проблем и неясностей, каждая из которых может стать воротами в новую теорию. Природа неисчерпаема в многообразии своих законов, и надеждам построить окончательную Всеобщую Теорию, которая объясняла бы все явления мира, не суждено сбыться. Такой теории просто не может быть. По мере углубления наших знаний все большее число явлений будет получать точное истолкование. Однако абсолютно точного объяснения дать нельзя. При увеличении точности эксперимента обязательно обнаружатся отклонения, и потребуется новая теория, уточняющая известные законы. Она откроет неизвестные явления и создаст массу новых проблем — трамплин для следующей теории. И так без конца. В этом как раз и проявляется неисчерпаемость природы. С развитием науки число наших вопросов к ней не уменьшается, как это предполагает Фейнман, а, наоборот, их становится все больше — ведь, образно говоря, граница, по которой наше знание соприкасается с океаном неизвестного, становится все длиннее!

Каждый новый шаг на бесконечном пути познания увеличивает могущество человечества, поэтому оно никогда не утратит интереса к получению нового здания. Прекращение фундаментальных исследований равнозначно прекращению поступательного развития общества. Едва ли такое «научно замороженное» общество сможет просуществовать достаточно долго. Рано или поздно оно непременно начнет деградировать.

Вместе с тем неограниченное развитие науки, постоянное расширение ее границ тоже приводит к трудностям, которые в будущем могут существенно затормозить, а потом, возможно, и вообще остановить научно-технический прогресс. Речь идет о быстро возрастающем потоке информации, в котором наука может просто захлебнуться. Это еще один барьер, который предстоит ей преодолеть.

Горе от ума

Первая библиотека была создана Аристотелем в Афинах 2300 лет назад. В январе 1665 года в Париже стала выходить «Газета ученых» — первое в мире периодическое издание, посвященное научным вопросам. В том же году вышел первый номер «Философских протоколов» Английского королевского общества. Сегодня в мире уже свыше трехсот тысяч специальных научных и научно-технических журналов, ежегодно появляется не менее пятидесяти тысяч книг, посвященных науке и ее применению. Поток научной информации удваивается приблизительно каждые десять лет, а в ведущих областях естественных наук даже каждые два-три года. Настоящий информационный потоп!

Учёный теперь уже не в состоянии уследить, что происходит во всех областях его науки. Он едва успевает ознакомиться с информацией, относящейся к той конкретной проблеме, которой он занят в данное время. Размышлять над далеко отстоящими вопросами у него просто нет времени. Чтобы не отстать, ученый вынужден суживать фронт своих исследований. В результате наука дробится, возникает множество отдельных, весьма слабо контактирующих друг с другом разделов, которые иногда рассматриваются даже как новые науки. Сегодня плохо понимают друг друга даже те ученые, которые работают в близких областях. Физик-ядерщик подчас чувствует себя чужестранцем среди коллег, обсуждающих теорию поля, а для радиофизика, попавшего на семинар по элементарным частицам, непонятны не только идеи, но и сам язык, терминология, используемая участниками семинара. Работа ученых все больше напоминает строительство вавилонской башни, которая, по преданию, рухнула из-за того, что у ее создателей не было единого языка и плана.

Быстрое увеличение объема информации, с которой приходится иметь дело специалисту, приводит к удлинению сроков обучения. Чтобы получить высшую научную квалификацию — стать доктором наук, — нужно около двадцати пяти лет. Если человек начал учиться в семь лет, то к двадцати пяти он становится кандидатом наук, а доктором — когда ему уже за тридцать. А в будущем учиться придется еще дольше. Правда, ученый пополняет свои знания всю жизнь. Стоит на несколько месяцев перестать читать статьи в специальных журналах, слушать доклады на семинарах, и вы уже чувствуете, как отстали от своих коллег!

Но еще более важным следствием «информационного потопа» является то, что специалисту становится все труднее привести в систему, осмыслить, а следовательно, и использовать эти знания. В условиях лавинообразного роста информации все большая часть его оказывается попросту утерянной. В книгохранилищах накапливаются издания, которые ни разу не были затребованы читателями. В библиотеке им. В. И. Ленина фонд таких забытых книг насчитывает миллионы наименований. Иногда бывает проще повторить исследование и заново найти решение, чем перерыть горы литературы. Подсчитано, что шестьдесят — восемьдесят процентов инженерных решений в мире предлагается повторно. Только в США убытки от таких повторных решений достигают миллиардов долларов в год.