Где-то в конце семидесятых годов XIX века еще молодой Макс Планк, в будущем один из основоположников квантовой теории, пришел к 70-летнему профессору Филиппу Жолли и сказал ему, что решил заниматься теоретической физикой.
— Молодой человек, — ответил маститый ученый, — зачем вы хотите испортить себе жизнь, ведь теоретическая физика уже в основном закончена... Стоит ли браться за такое бесперспективное дело?!
Прошедшее столетие предельно отчетливо показало, насколько ошибочными были подобные утверждения. Оно дало колоссальный толчок развитию науки и техники; никогда еще человечество не имело такого роста объема производства... Но вот на пороге XXI век, и этот вопрос снова становится актуальным.
Каким будет третье тысячелетие? Что изменится? Хочется подвести некую черту под уже сделанным, чтобы уловить хоть какие-то признаки надвигающегося будущего. Ведь пройдут считанные дни, и мы перешагнем границу, которой нет ни на одной карте, но которая ощущается тем явственнее, чем ближе подходишь к ней... А пока есть время оглянуться назад.
XX век: наши достижения
Наверное, тем, кто будет через пять-шесть веков описывать основные открытия ХХ века, повлиявшие на ход человеческой эволюции, будет проще определиться: Время расставит все на свои места. Я же попытаюсь выделить некоторые открытия и изобретения в области физики и технологии, которые считаются значимыми уже сейчас.
1903 год. Теория радиоактивности (Э. Резерфорд, Ф. Содди)
Радиоактивность — это самопроизвольное изменение состава атомного ядра, при котором ядро излучает элементарные частицы. С открытием радиоактивности началась физика XX века — экспериментальная и теоретическая, ядерная и, в какой-то мере, квантовая, началась эпоха интенсивного изучения свойств и структуры вещества. За работы, связанные с исследованием и применением радиоактивности, присуждено около двух десятков Нобелевских премий по физике и химии.
1904 год. Создание синтетической пластмассы (Л. Бакеланд)
Нагревая смесь давно известных фенола и формальдегида, молодой бельгийский химик Л. Бакеланд получил вязкую жидкость. После нагрева под давлением она давала твердое прозрачное вещество, которое прекрасно выдерживало высокую температуру, было очень устойчиво к действию химических веществ, хорошо противостояло механическому износу, не боялось влаги и, в довершение всего, оказалось великолепным изолятором электрического тока. Новый материал в честь его создателя был назван бакелитом. Бакелит стал первым продуктом новой отрасли промышленности — индустрии пластических масс, без которой немыслима сегодняшняя жизнь.
1905 год. Теория относительности (А. Эйнштейн)
Победа электромагнитной теории Максвелла привела к кризису ньютоновского взгляда на мир. Следствием этого в конце XIX века стали критический анализ оснований классической механики и создание альтернативных механик без понятия силы. Камнем преткновения оказалось противоречие между максвелловской электродинамикой и классической механикой как физическими теориями. Специальная (частная) теория относительности рождалась из преодоления этого теоретического противоречия. Решение, предложенное А. Эйнштейном, было дано в его статье «К электродинамике движущихся сред» (1905), где специальная теория относительности (СТО) была сформулирована почти в полном виде. Это решение не отвергало ньютоновский подход, а делало его частным случаем более общей теории.
1928 год. Открытие пенициллина (А. Флеминг)
Практически первый и до сих пор один из широко применяемых антибиотиков был обнаружен как продукт зеленой плесени Penicillum notatum. В 1928 году британский ученый, в будущем сэр Александр Флеминг обнаружил, что там, где случайно оказалась плесень, не растет стафилококк. Это побудило Флеминга выделить из плесени препарат, который получил название «пенициллин». Открытие было сделано очень кстати, ведь благодаря ему были спасены миллионы раненых — туберкулезных и менингитных больных — во время Второй мировой войны. Одновременно родились антибиотики — лекарства, побеждающие бактерии.
1930 год. Открытие планеты Плутон (К. Томбо)
Это последняя из открытых больших планет Солнечной системы. Просматривая фотографии обсерватории во Флагстаффе (США), астроном-любитель Клайд Томбо увидел перемещавшуюся относительно других светил звезду пятнадцатой величины. Он определил, что это именно та «занептунная» планета, орбиту которой вычислил еще в 1915 году Парсиваль Ловелл (тот самый Ловелл, который предположил, будто марсианские «каналы» — это искусственные сооружения, и тем надолго возбудил умы). Томбо назвал планету Плутоном, вослед другим околосолнечным богам.
1946 год. Первая ЭВМ (Дж.У. Моучли, Дж.П. Эккерт)
Эта тридцатитонная махина называлась ENIAC — «Electronic Numerical Integrator and Calculator», «электронно-цифровой интегратор и вычислитель». Он потреблял 150 кВт энергии (мощность, достаточная для небольшого завода), его нужно было перезапускать при каждом изменении задания. Но первый шаг был сделан. Это была не первая «умная» машина — но первая машина на электронных лампах (взамен механических реле), что позволило ей считать с невиданной до той поры быстротой. Так началась новая эпоха в истории человеческой мысли: стало возможным выдумывать, предполагать, предоставляя чудовищные по объему расчеты искусственному мозгу, возможности которого совершенствуются до сих пор.
1953 год. Открытие структуры ДНК (Дж. Уотсон, Ф. Крик)
Самая главная молекула жизни — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — это двойная спираль. Именно благодаря своей спиральной структуре огромное соединение укладывается внутри микроскопического клеточного ядра — главного хранилища всей информации о наследственности каждого из существующих на Земле организмов, будь то бактерия, вирус или человек. Генетическая информация всего живого зашифрована на ДНК в виде так называемого триплетного кода — последовательности из трех азотистых оснований — строительных блоков молекулы. Открытие ДНК дало начало новой науке — генной инженерии.
1990-е годы. Бурное развитие Интернета
Собственно говоря, речь идет не о самом Интернете, а о том, что называется сегодня этим словом в обиходе, а именно о Сети WWW («World Wide Web» — «Всемирная паутина»), созданной на базе Интернета. Привычные нам сегодня веб-странички, сайты и гиперссылки были изобретены еще в конце 80-х годов, но лишь в 90-х люди осознали, что получили новую информационную среду. С этого момента мы наблюдаем нечто подобное демографическому взрыву — бурный рост новой медиа, которая, по мнению многих, изменит мир значительно сильнее (если уже не сделала это), чем печатный станок или телевидение.
1996 год. Клонирование (Я. Вилмут)
Овца Долли — это первый в мире клон млекопитающего, то есть первая рукотворная генетическая копия, а не природный близнец. Ее сделали из яйцеклетки одной овцы и не сперматозоида, а ядра другой. С этого момента общество разделилось на сторонников и противников клонирования высших организмов вообще и человека в частности. Страсти не улеглись и по сей день, но ясно одно: клонирование высших организмов возможно, при определенных правовых ограничениях из этого можно извлечь пользу для человека — например, решить проблему органов для трансплантации.
Небольшое ведро холодной воды
Это лишь немногие примеры открытий и изобретений ХХ века — а сколько их было еще! Картина, согласитесь, впечатляющая. Однако возникает вопрос: многое ли они изменили? Ведь очевидно, что далеко не всё из того, что было придумано и осуществлено за сто лет, оказало существенное влияние на жизнь и мировоззрение человека. Но чтобы осознать нынешнее состояние науки, творческой мысли и ближайшие перспективы их развития, необходимо с чем-то сравнивать, а ХХ век у нас с вами один. Поэтому можно попытаться оценить их по другим, косвенным признакам. И оценки эти дают не очень радужную картину.
1. Снизился интерес молодежи к науке. В современном обществе заинтересовать молодого человека фундаментальными исследованиями гораздо сложнее, чем сто лет назад. И дело здесь не столько в материальном стимулировании (за рубежом-то и сейчас платят немало), сколько в ощущении бесперспективности ведения исследований как таковых: при значительном росте количества публикаций число открытий существенно уменьшилось. Причины этого можно обсуждать, но сам факт налицо. Американская молодежь, например, не интересуется физикой и химией, потому что в этих сферах деятельности тяжело добиться быстрых результатов.
2. Наступила эра уменьшающихся результатов. В 1970–80-х годах ряд ученых отметили, что для достижения результатов, аналогичных прежним по значимости, требуется больше усилий и больше средств. Для экспериментальной проверки теорий суперсимметрии и суперструн, например, нужны ускорители диаметром больше Солнечной системы. Наука стала значительно более дорогой, но, повторюсь, не более успешной.
3. В целом снизился интерес к науке в обществе. Это выражается, прежде всего, в снижении ассигнований на фундаментальные исследования — на них все меньше делают ставку. Даже в преуспевающих США с 1987 года расходы на науку сокращаются.
Что век грядущий нам готовит?
Неужели мы с вами становимся свидетелями замедления прогресса в науке? Пусть на этот вопрос ответят наши потомки, мы же пока можем констатировать, что ничего драматичного в этом нет: прогресс в науке существовал далеко не всегда. Наука развивалась в Древней Греции (Архимед, Пифагор, Платон, Аристотель), но потом имела почти двухтысячелетний период застоя в Европе. В средневековье, особенно в VIII–IX веках, был «научный всплеск» в арабском мире и в Китае, но он не получил продолжения. Начиная с эпохи Возрождения в Европе, когда был преодолен церковный догматизм, мы наблюдаем «новую волну» научных исследований и открытий, постепенно (возможно) сходящую на нет уже в наше время.
Логично предположить, что наука, как все живое, имеет свои циклы в развитии: рождение, становление, плодоношение (результаты) и угасание. Можно привести пример географии, возникшей еще во времена Геродота в Древней Греции. Период ее становления приходится на средние века, когда появились новые средства и методы исследования Земли (корабли, приборы для навигации, картография). Своего апогея, максимальных результатов география достигает в эпоху Великих географических открытий (XV–XVI века) и затем идет на спад, так как большая часть поверхности Земли уже исследована и описана. Плодами же географии мы пользуемся сейчас и будем пользоваться еще долго. А в ХХ веке рождаются новые науки — информатика, генетика, которые находятся еще только в процессе становления.
Что характерно, зачастую циклы развития науки связаны с «отрицанием отрицания». То, что лежало в фундаменте до определенного момента, начисто исключается с приходом новой теории. Классический пример — легендарный эфир, некая универсальная среда, заполняющая всё: он то служил основой и объяснением для всех типов взаимодействий, то становился резко антинаучным представлением. В последнее время все больше раздается голосов в поддержку существования эфира — значит, начинается новый (или возвращается старый?) цикл.
Другой пример — роль человека и «сверхфизического» в науке. Платон, говоривший о приоритете идей над их материальным воплощением, и древние алхимики, считавшие нравственную чистоту ученого главным, если не единственным «инструментом познания», были благополучно забыты, и на первое место вышли машина, компьютер, деньги. Но «маятник науки» не может долго задерживаться в крайнем положении! Значит, не исключено и возвращение древних традиций. В этом контексте как-то пророчески звучат слова академика В.Л. Гинзбурга об одной из теорий современной науки (теории суперструн): «Чувствуется, что это нечто глубокое и развивающееся. Сами ее авторы претендуют на понимание лишь некоторых предельных случаев и говорят только о намеках на некоторую более общую теорию, которую называют М-теорией, то есть магической или мистической».
И последнее, о чем хотелось бы сказать, — это готовность принять Новое. Накопленный наукой опыт показывает, что очень многие открытия просто не состоялись бы, если бы их будущие авторы не были готовы отступить от стереотипов и догм в пользу нового знания. Есть и обратные примеры, в том числе хрестоматийный с вращением Земли: сколько времени, сил и жизней было потеряно из-за нежелания согласиться с очевидным! Хочется надеяться, что подобное сейчас, на пороге третьего тысячелетия, уже невозможно, но тем не менее — кто знает? Быть может, Новое уже на пороге, а мы все еще отказываемся его замечать? r
ВЕХИ ХХ ВЕКА
Первый трансатлантический сигнал
1901
Первая граммофонная пластинка
1903
Открытие радиоактивности
1903
Первая синтетическая пластмасса
1904
Стиральная машина
1907
ФОРД-Т (создание массового автомобиля)
1908
Открытие Северного полюса
21 апреля 1908
Обнаружение возбудителя дизентерии
1911–1920
Открытие Южного полюса
1912
Застежка-«молния»
1913
Введение в строй Панамского канала
10 октября 1913
Первое применение
химического оружия
22 апреля 1915
Появление танков
1916
Переход России на григорианский календарь
1918
Первый синтетический каучук
1921–1930
Аппарат искусственного дыхания
1921–1930
Открытие гробницы Тутанхамона
1922
Получение инсулина
1923
Изобретение фотовспышки
1925
Выделение витамина В
1926
Открытие пенициллина
1928
Открытие планеты Плутон
1930
Небоскреб «Эмпайр Стейт Билдинг»
1929–1931
Первый телевизор
1931
«Голден Гейт», подвесной мост
в Сан-Франциско
1937
Первый успешный полет вертолета
1939
Реактивный самолет
1939
Магнитная лента
1940-е
Радар
1940-е
Шариковая ручка
1940-е
Использование атомной энергии
1940-е
Первое применение напалма
1942
Аппарат «искусственная почка»
1944
Первая ЭВМ
1943–1946
Изобретение полупроводникового транзистора
1948
Бурное развитие электроники
1950-е
Покорение Эвереста
1953
Открытие структуры ДНК
1953
Первая операция на открытом сердце
1953
Водородная бомба
1953
Искусственный спутник Земли
1957
Корабль на воздушной подушке
1958
Асуанская плотина
1959–1964
Создание лазера
1960
Введение почтового индекса в США
1963
Запуск первого спутника связи
1964
Первая спутниковая
навигационная система
1964
Выход человека в открытый космос
18 марта 1965
Красная книга
1966
Фотографии Марса
1971
Космический корабль многоразового использования
1970-е
Штрих-код на товарах
1970-е
Карманный калькулятор
1970-е
Первый персональный компьютер
1970-е
Одноразовая газовая зажигалка
1975
Фотоаппарат с автоматической наводкой резкости
1977
Проигрыватели компакт-дисков
1980-е
Первые мобильные телефоны в Европе
1980-е
Высокоскоростные поезда во Франции
1981
Искусственное сердце
1982
Обнаружение «дыры» в озоновом слое
1985
Открытие вируса СПИД
1986
Прокладывание первого волоконно-оптического кабеля связи через Атлантику
1986
Бомбардировщик-невидимка «Стелс»
1988
Первый спутник навигационной
системы GPS
1989
Пластиковые карточки
1990-е
Бурное развитие Интернета
1990-е
Генетическая идентификация останков царской семьи
1993
Введение в строй тоннеля
под Ла-Маншем
1994
Реабилитация Галилея Ватиканом
1995
Шенгенские соглашения
1995
Клонирование
1996
Введение общеевропейской валюты евро
1 января 1999