Журнал «Компьютерра» № 19 от 22 мая 2007 года

Обобществленные истины

Автор: Ваннах Михаил

ФАКТ

Национальная лаборатория Эрнста Орландо Лоуренса в Беркли, Калифорния, США, основана в 1931 году и ведет нережимные работы.

Штат – 4000 человек.

Занимаемая территория – 80 га.

Бюджет – $500 млн.

Несмотря на более скромные по сравнению с Лос-Аламосом, из Лоуренсовской лаборатории (ею управляет не правительство, а Калифорнийский университет) вышли одиннадцать нобелевских лауреатов.

Вот слепой Гомер. Вот «Одиссея». Вот и сам благородный царь Итаки, странствующий по свету после разрушения святого Илиона. А вот далеко не полный перечень знаний и умений сына Лаэрта:

«Начал рубить он деревья и скоро закончил работу;

Двадцать он бревен срубил, их очистил,

их острою медью

Выскоблил гладко, потом уравнял, по снуру обтесавши.

Тою порою Калипсо к нему с буравом возвратилась.

Начал буравить он брусья и, все пробуравив,

сплотил их,

Длинными болтами сшив и большими

просунув шипами;

Дно ж на плоту он такое широкое сделал, какое

Муж в корабельном художестве опытный,

строит на прочном

Судне…»

То есть глава государства владеет и навыками лесоруба, и корабельного плотника, и – даже! – опытного судостроителя, сведущего в корабельной архитектуре. А прекрасная нимфа Калипсо не брезгует подсобными работами, поднося Одиссею инструмент. И поскольку —

«Радостно парус напряг Одиссей и, попутному ветру

Вверившись, поплыл. Сидя на корме и могучей рукою

Руль обращая, он бодрствовал; сон на его

не спускался

Очи, и их не спускал он с Плеяд,

с нисходящего поздно

В море Воота, с Медведицы, в людях еще Колесницы

Имя носящей и близ Ориона свершающей вечно

Круг свой, себя никогда не купая в водах океана» —

мы вынуждены признать, что отец Телемаха владел еще и навыками судоводителя и был сведущ в мореходной астрономии. А также в метеорологии и гидрографии:

«Разом и Евр, и полуденный Нот, и Зефир, и могучий,

Светлым рожденный Эфиром, Борей

взволновали пучину…»

А еще владел муж Пенелопы навыками слова, умея внятно поведать феакам о своих необычных приключениях, был сведущ в олимпийской теологии и ахейской генеалогии, этикете и дипломатии, маскировке, сборе информации, тактике и баллистике смертоносных стрел. (Об изготовлении и украшении собственного ложа можно и умолчать, равно как и о познаниях в животноводстве…) То есть практически весь перечень знаний и технологий, характерных в тот момент для Средиземноморской цивилизации, вполне умещался в голове одного человека. Да еще и государственного руководителя, что само по себе примечательно и неординарно с точки зрения нас сегодняшних…

Много позже, на рассвете европейской науки, ум ученого тоже мог вместить практически все ее ветви и отрасли. Так было долго – от Аристотеля до «Аристотеля XIX столетия» – Александра-Фридриха-Вильгельма фон Гумбольдта (Humboldt, 1769—1859). Древние языки, археология, ботаника, горное дело, животное электричество, то есть прохождение сигналов по нервам, вулканология – в этих науках он не просто блистал, он порой создавал их, опережая современников на десятилетия. Его путешествия привели ко Второму, или же подлинному, НАУЧНОМУ, открытию Америки.

В 1829 году по просьбе российского правительства, выделившего на это 3200 червонцев, Гумбольдт путешествует по Уралу, Сибири, Каспию. А венчает его труды и жизнь пятитомный (последний том не завершен) «Космос», вышедший в 1845—1857 гг. и переведенный на многие европейские языки. Уникальный свод научных знаний середины XIX столетия, составленный крупнейшим ученым, сведущим почти во всех из них. Впрочем, чему удивляться – это было время универсалов…

Большой науки еще не было, но крупные научные учреждения уже были. В том числе и в России. Скажем, Главная физическая обсерватория Академии наук. С 1868 года этим учреждением заведовал уроженец Швейцарии, член Императорской Академии наук Генрих Иванович Вильд [Именно он, будучи членом Международной электрической комиссии, дал определение единицы сопротивления – ом].

Им в 1876 году была построена образцовая магнитная и метеорологическая обсерватория в Павловске, расширена находившаяся в ведении Главной физической обсерватории метеорологическая сеть. Благодаря Вильду число метеорологических станций в России увеличилось с 30 в 1868 году до 1035 (!) в 1890 году.

Предпринимал Генрих Иванович меры и к организации труда своих многочисленных ученых. Он ввел Tagenbuch’и [Отметим, что, находясь на российской госслужбе в чине тайного советника, Вильд все делопроизводство учреждений вел на немецком…], дневники, в которых каждый сотрудник обсерватории должен был указывать свои занятия. И вот что рассказывает о результатах попыток Вильда упорядочить труд ученых академик, генерал-лейтенант флота Алексей Николаевич Крылов, принявший Обсерваторию в 1916 году.

«Вернусь к Г. Вильду. Весьма характерен также «Tagenbuch». Каждый служащий должен был заносить в соответствующую графу то, что он делал. Но догадлив наш брат моряк. Служил в обсерватории при Вильде лейтенант И. Б. Шпиндлер, который затем был штатным преподавателем и в Морской академии и в Морском корпусе. По совместной с ним службе я его знал. Так он в вильдовский дневник вписывал по-немецки: «Habe Humboldts “Kosmos” studiert und darueber nachgedacht», то есть «изучал «Космос» Гумбольдта и размышлял над этим» или «Изучал теорию земного магнетизма Гаусса и размышлял по этому поводу»… и везде стояла одобрительная птичка Вильда.

Так как размышление никаких видимых знаков не оставляет, то, конечно, при всей своей учености Вильд не мог установить, о чем Шпиндлер размышлял, а знавшие Шпиндлера могли с уверенностью сказать, что размышлял он не о Гумбольдте и Гауссе, а о том, как назначил малый шлем в бубнах и остался без пяти» [А. Н. Крылов, «Мои воспоминания», Л., 1979. (Крылов рассказывает и о вычислительных работах Вильда, о гармоническом анализе наблюдений, попытках разложения по шаровым функциям. Абсолютно характерные для современной вычислительной техники задачи.)].

ФАКТ

Национальная лаборатория в Лос-Аламосе, Нью-Мексико, США, основана в 1943 году для режимных работ.

Штат – 12500 человек.

Занимаемая территория – 5720 га.

Бюджет – $2,2 млрд.

К веку двадцатому сумма знаний, накопленных человечеством, превысила возможности даже самого выдающегося ума. Отдельные отрасли, скажем физика, казались еще вполне обозримыми и даже завершенными, но… заблуждение развеялось быстро – даже у Эйнштейна были весьма непростые отношения с квантовой механикой. А «Техническая энциклопедия», выходившая в СССР в 1927—1936 годах, – это уникальный памятник эпохи, когда всякий раздел технологии был доступен практически любому инженеру. Уже через десяток лет дифференциация знаний, сопровождающая их накопление, сделала это невозможным. Некоторая осведомленность об успехах смежных наук, достигаемая в результате даже самого усердного чтения литературы, не более чем иллюзия. Парадигмы наук, их методы (ведь еще Лейбниц говорил, что «есть вещи поважнее самых прекрасных открытий – это знание метода, которым они были сделаны»), остаются вне рассмотрения. На это просто не хватает сил…

И вот – Первая мировая [Кстати говоря, бесплатная Вики, в отличие от Британники, возводит историю Большой науки именно к Первой мировой (Big Science – Wikipedia). Это к тому, что у проприетарных источников знаний в наше время появилась серьезная и бесплатная альтернатива]. «Настоящий Двадцатый Век» – как назвала Анна Ахматова этот небывалый шторм, до основ потрясший мироустройство европейской иудеохристианской цивилизации. И вот тут-то четко прорисовалось появление на исторической сцене социальных и технологических Больших Систем: Большой политики [Политики и дипломаты (Европа тогда была преимущественно монархической) вели привычную Большую Игру. Но только сходились в ней не профессиональные армии королевств и империй, а целые нации. Одетые в хаки, фельдграу, отечественные серые шинели…], Большой промышленности, Большой экономики и Большой науки.

Причем, как и подобает Большим сущностям, явление Большой науки не заметить было невозможно: во времена Первой мировой Большой наукой была химия. Придуманный Нобелевским лауреатом Фрицем Габером способ производства азотных соединений из атмосферного воздуха в изобилии обеспечил кайзеровскую армию взрывчаткой и порохами (на удобрения ресурсов не хватало – дети в Германии рождались без ногтей…). Затем тот же Габер предложил использовать хлор для удушения солдат Антанты. И – понеслось… Хлор в смеси с фосгеном. Синильная кислота с треххлористым мышьяком. «Синий крест» – так маркировались германские снаряды со смесью дифенилхлорарсина, который вызывал кашель, заставляя солдат сбрасывать противогазы, и удушающего их фосгена. Затем – германский Lost, бетабеташтрих-дихлордиэтилсульфид, прозванный отведавшими его сполна французами, ипритом; не менее насладившиеся им британцы звали его горчичным газом. США, вступая в войну, срочно создают жуткий Эджвудский арсенал, рассчитывая на запасы которого, Антанта планировала перейти в 1919 году к массовым атакам крупнейших германских городов с использованием ОВ.

С другой стороны – противогазы. Противодымные фильтры. Защитная одежда.

И – параллельно – краски для флота и лаки для авиации.

А еще – металлургия. Стали и сплавы.

И – молниеносное совершенствование авиационной техники. Новые модели «Фоккеров», «Ньюпоров», «Де Хевилендов» появляются каждые три месяца. Не менее стремителен прогресс авиамоторов. И – средств связи. И – наблюдения. И – первых корабельных баллистических вычислителей.

Но ни одно средство нападения не превратилось в меч Зигфрида. Ни одно средство защиты не стало щитом Ахилла.

Впрочем, сам термин «Большая наука» появился позднее… «Big Science» был впервые употреблен в 1961 в журнале «Science». Тогда Элвин Вайнберг (Alvin Weinberg, 1915—2006), крупный физик, создатель энергетических реакторов большой мощности, и не менее крупный администратор – директор Окриджской Национальной лаборатории, – опубликовал статью «Impact of Large-Scale Science on the United States» («Влияние крупномасштабной науки на Соединенные Штаты»). По Вайнбергу «классическая» Большая наука началась с проектов, оплаченных в ходе Второй мировой войны правительством Соединенных Штатов. Это проект «Manhattan» и менее известный проект Лаборатории излучений (Radiation Laboratory), центра радарных исследований Массачусетского технологического института [Использование радаров было одной из важнейших причин победы Объединенных наций во Второй мировой, точнее – одним из важнейших путей, по которым реализовывалось экономическое и научное преимущество держав антигитлеровской коалиции. Битва за Англию, разгром фашистского флота у мыса Матапан, охота на надводные рейдеры нацистов – «Бисмарк», «Шарнхорст» (радиолокаторы тогда носили британское прозвище RDF, Radio Direction Finding)…].

То, что современная эпоха есть эпоха Большой науки, сегодня знают практически все. Даже те, кто ограничивается СМИ общего назначения, слышали кое-что о телескопе Хаббла и о расшифровке человеческого генома. А кто совсем не читает газет и журналов, мог видеть в голливудских лентах радиотелескоп в Аресибо. Не только в «Контакте» по Карлу Сагану, но и в похождениях Бонда, Джеймса Бонда…

Как обычно определяют основные признаки Большой науки?

– большой бюджет, куда больший, чем могли дать филантропия или даже промышленность;

– большие штаты – количество ученых возрастает такими темпами, что уже создает трудности в управлении такими коллективами; [Впрочем, задача управления коллективом, занятым в проекте Большой науки, достаточно тривиальна. Тривиальна не в том смысле, что легко решаема, а в том, что на удивление традиционна. И здесь та же неразбериха, та же грызня, игра амбиций и уязвленных честолюбий, склоки, служебные романы. К тому же, если занятый в Большой науке коллектив организован правильно, большую часть его составляет вспомогательный персонал, управление которым неплохо описал Тейлор – отец научной организации труда, систему которого не раз упрекали в бесчеловечности. А научные коллективы, составленные сплошь из научных работников, мы наблюдали на закате СССР. Но об успехах подобных коллективов автор ничего не слышал. Успехи же одиночек, выбравшихся из таких клоак и встроившихся в мировую науку, – это совсем другая история, о человеческой воле и нонконформизме…]

– большие инструменты – первым из них считается циклотрон Эрнста Лоуренса в его Лаборатории излучений;

– большие лаборатории. Увеличение размеров и стоимости научных приборов приводит к появлению гигантских лабораторий. Таких как Лоуренсова Национальная лаборатория в Беркли, CERN или Объединенный институт ядерных исследований советской эпохи.

То есть все вроде бы так – выбить из государственного бюджета большие деньги, нанять много ученых, купить, а точнее, построить большой (типа ускорителя) научный инструмент. Оформить все это в структуру большой лаборатории, на большом земельном участке и с большим штатом бюрократов, бухгалтерш и охранников, и – новые знания потекут бурным потоком. Или нет?..

Европейская наука, породившая НТР, стартовала тогда, когда Галилео Галилей усовершенствовал и направил на небо изобретенную самоучкой Яковом Метиусом зрительную трубу – первый телескоп [Вот это – наука малая. Делающаяся одиночкой. Легко воспроизводимая. Лет сорок назад «Пионерская правда» учила, как сделать Галилеев телескоп из «плюсовой» и «минусовой» очковых линз, приклеенных к трубке из зачерненных изнутри газет. Получалось вполне адекватно]. Эпохальные открытия – горы Луны, фазы Венеры, спутники Юпитера.

Но еще до Галилея был «нулевой цикл» европейской науки. И относился он, скорее, к науке Большой. Это – Ураниенборг на острове Гвеен в Зундском проливе. Датский король Фридрих II подарил его Тихо Браге (1546—1601) и субсидировал возведение Небесного города. Весьма дорогого. Один лишь колоссальный медный небесный глобус стоил пять тысяч талеров. И не дешевле были гигантские бронзовые угломерные инструменты, с помощью которых велись наблюдения высочайшей точности. День за днем. Год за годом. Именно те, которые позволили Кеплеру вывести его законы. И работал в Ураниенборге внушительный коллектив. Включая, собственно, и самого Кеплера.

Выполнить такие работы одиночка не мог. Уже в шестнадцатом веке они требовали королевского бюджета.

Да и Галилей нуждался в господдержке – вспомним имя, данное им спутникам Юпитера, – Медицийские звезды, в честь тамошнего суверена.

Телескопы долго, до конца девятнадцатого века, были по карману отдельным людям. Правда, к концу этого времени, лишь богатейшим меценатам – риэлтеру Лику, построившему обсерваторию Калифорнийского университета с 36-дюймовым рефлектором, трамвайному магнату Йерксу, благодаря которому Чикагский университет обзавелся рекордным 40-дюймовым рефрактором.

Фонд Хукера, лос-анджелеского бизнесмена, приобрел для обсерватории Маунт Вилсон 100-дюймовый рефлектор. Именно на нем Бааде выполнил наблюдения внегалактических туманностей.

И последним объектом благотворительности был 200-дюймовый телескоп обсерватории Маунт Паломар, оплаченный фондом Рокфеллера.

Дальше астрономия стала государственной.

Естественно, государственным был и советский шестиметровый БТА, долго удерживавший звание крупнейшего телескопа в мире.

И вряд ли мы сильно ошибемся, если предположим, что самыми эффективными миссиями американских челноков были те, что связаны с телескопом Хаббла. Его вывод на орбиту. Ремонт. Модернизация и обслуживание. Затраты, посильные лишь сверхдержаве. И поток ценнейшей научной информации.

«Ум человеческий имеет три ключа, всё открывающих: знание, мысль, воображение – все в этом».

Виктор Гюго

Вот старое советское определение. Политическая экономия – наука, изучающая общественные отношения, складывающиеся в процессе производства, распределения, обмена и потребления материальных благ, и экономические законы, управляющие их развитием в исторически сменяющих друг друга общественно-экономических формациях.

Политическую экономию следует разделять с экономической политикой. Вот, по бессмертным словам бывшего премьера, лапидарное описание экономической политики – «хотели как лучше». А политическая экономия описывает и объясняет, почему же в очередной раз «получилось как всегда».

…Дорогостоящие научные инструменты существовали и ранее. Скажем – телескопы. Когда-то их строили на пожертвования риэлторов и трамвайных магнатов. Но работали на них вполне в классическом стиле. Ведущий исследователь. Ассистент. Несколько дипломников «на подхвате».

А исследования Большой науки – это уже совсем иное качество. Их продукт – уже не статья или книга, пусть даже такая, как «Zur Elektrodynamik bewegter Kurper» («К электродинамике движущихся тел» Эйнштейна) или «On the Origin of Species» («Происхождение видов» Дарвина).

Результаты Большой науки – это отрасли. Не только науки, но и – техники, и – экономики. Большой экономики. Народного, национального, а то и глобального хозяйства.

И еще раз вернемся к различию экономической политики и политической экономии. Успешная экономическая политика осуществляется посредством директивных решений. Пусть волевых, но весьма удачных. С точки зрения ограниченного числа изначально сформулированных критериев.

Вот советские успехи в создании атомной отрасли.

Вот советские космические успехи.

Триумф плановой экономики – довольно отсталая страна выходит на самые передовые рубежи технологии.

А вот дальше…

Нет обратных связей, присущих рынку и гражданскому обществу. Самонастраивающиеся механизмы, описываемые политической экономией, не включаются.

ЦИТАТА

«Когда историки взглянут на ХХ столетие, они увидят его темами науку и технологию, они найдут памятники Большой науки – гигантские ракеты, ускорители частиц, исследовательские реакторы, – символами нашего времени, подобно тому, как они найдут Нотр-Дам символом Средних веков. <…> Мы воздвигаем наши монументы во имя научной истины, они же строили их во имя истины религиозной; мы используем Большую Науку для увеличения престижа стран, а они использовали храмы во имя городского престижа…»

Элвин Вайнберг, 1961

Казалось бы, атомная энергетика в СССР – гражданская дочка сталинско-бериевской Бомбы, – возникла и развивалась весьма эффективно. Но вот реакторы «чернобыльского типа» на АЭС были не результатом работы рыночных механизмов, а следствием директивных решений и изначально военного характера атомной отрасли. В результате мы имеем то, что имеем [Правда, изъятие в 1990-е из атомной энергетики не только амортизации основных фондов, но и заметной части зарплаты высококвалифицированного персонала, принесло отрасли ущерб явно не меньший. Зато дало возможность обогатиться многим посредникам… В нарушение ВСЕХ законов политической экономии. Но в соответствии с проводимой экономической политикой]. Аналогично – космическая отрасль и экспорт вооружений. Последний хоть и достиг в прошлом году шести миллиардов долларов, дает лишь ничтожную отдачу от средств, истраченных на структурную милитаризацию СССР, в том числе и на советскую Большую науку.

В общем, сколько бы ни потратили денег, сколько бы ни наняли персонала, какие бы большие приборы ни построили и какие бы латифундии ни отвели под лаборатории – Большой наукой это станет лишь тогда, когда окажет влияние на экономическую жизнь НАЦИИ В ЦЕЛОМ, а не на благосостояние отдельных ученых, чиновников, а главное – поставщиков оборудования и строительных подрядчиков вкупе с теми, кто получит «откаты».

Поэтому всегда важно знать, как Большая наука, ее результаты, успехи и провалы влияют на общество. Она ведь уже выросла до уровня политэкономии, то есть определяет судьбы ВСЕХ членов общества. На которых незримые манипуляции атомами, битами, а то и квантовыми состояниями могут теперь повлиять гораздо сильнее, чем плотины гидроэлектростанций индустриальной и термоядерные бомбы ранней научной эпох… Это именно тот аспект Большой науки, который больше всего должен интересовать общество, каждого его гражданина.

Ведь восполнить дефицит результатов Большой науки невозможно. Они определяют место нации в системе глобальной экономики. Или на вершине, или в… И результаты эти получает не отдельный ученый, обладающий даже самым блестящим разумом, а сложная общественная структура выработки идей, гипотез, их проверки, накопления фактов, хранения и обеспечения доступности для всех. Но при том – структурируемая мыслями кого-то, сочетающего свойства мыслителя и организатора, скорее даже – вождя.

И самое главное, что надо понять: Большая наука не есть результат чьих-то субъективных решений. Тогда бы она проходила по ведомству не политэкономии, а экономической политики. Нет, факт ее существования относится к категории необходимого.

Вот, к примеру, колхозы, воплощенная мечта о Большом сельском хозяйстве. Дело, разумеется, сугубо добровольное: приезжает уполномоченный и, ласково поглаживая кобуру маузера, специально производимого германской промышленностью для большевиков, этак душевно говорит: «Предлагаю организовать колхоз. Кто против?»

Но тут были возможны варианты. За поворотом дороги – кусты, бузина, винтовочный обрез… А потом через кордон, в Румынию или Маньчжурию. Стараясь не попасться по пути герою-пограничнику Карацупе и его героической собаке с неполиткорректной кличкой Индус.

Относительно Большой науки добровольности нет. Ее неизбежность предопределена в случае телескопов – размерами Вселенной, в случае ускорителей – энергией образования искомых частиц. И даже соотношения мировых постоянных, что принято называть «антропологическим парадоксом» [Знаменитый фактор удивительной пригодности Космоса для развития разумной жизни], изучение которых – дело, конечно же, добровольное, но абсолютно непосильное отдельным исследователям, делает Большую науку неизбежной.

Вот характерный пример, показывающий, как в Большой науке сплетаются в клубок политика и экономика.

Сверхпроводящий суперколлайдер (Superconducting Super Collider), гигантский ускоритель с кольцом 87 км, энергией пучка частиц в 20 ТэВ, должен был открыть человечеству предсказанные Стандартной моделью бозоны Хиггса.

Но на память от него остались семнадцать шахт в Техасе, 23,5-км тоннель (привет пирамидам!) да тома парламентских и правительственных бумаг.

Дело в том, что Конгресс США в 1987 году оценивал стоимость проекта в $4,4 млрд, но к 1993 году стало ясно, что меньше, чем в $12 млрд. не уложиться. Международная космическая станция требовала финансовых вливаний (российская экономика переживала не лучшие времена), и коллайдеру не повезло.