Каждый год ко мне как к человеку, всю жизнь преподающему в МГУ, приходят знакомые и просят посоветовать, на какой факультет и в какой вуз лучше поступать учиться. Приходится объяснять: научная работа—занятие творческое, а выбор творческой профессии — дело деликатное. Наука прежде всего живет внутренней логикой развития, а внешние импульсы приходят в нее опосредованно. Поэтому ты не можешь рассчитывать на то, что сделавшись хорошим ученым, станешь богатым, знаменитым и полезным обществу.
Конечно, многие хорошие ученые достигли материального благополучия и высоких постов, но это не более, чем побочный эффект научной работы. Другие честно проработали всю жизнь, были известны узкому кругу своих коллег как истинные мастера своего дела, но их работа не нашла широкого общественного отклика. Может быть, время их славы еще впереди, а может быть, они так и останутся безвестными героями науки. Поэтому в науку нужно идти, только если ты действительно любишь то, чем занимается наука, то есть поиски Истины.
Однако вопрос все же остается: если я уверен, что наука — мое призвание, тогда какую из многочисленных наук выбрать? Конечно, для некоторых людей со склонностью к научной работе так вопрос не стоит: ему на роду написано заниматься биологической систематикой, а неточными науками, и тут уж ничего не поделаешь. Однако для многих людей не так уж существенно, в какой конкретной области работать. На практике здесь многое определяет случай, личный жизненный опыт, друзья, знакомые и тому подобное. Но все же — как определить, какая из наук перспективнее?
Часто на этот вопрос отвечают: та, в которой идет бурное развитие, происходит научная революция. В начале XX века это была физика, где в то время были созданы теория относительности и квантовая механика; физики проникли в мир атома, элементарных частиц, овладели ядерной энергией и так далее. Во второй половине XX века место физики заняла биология. Сейчас все говорят про расшифровку генома человека, про огромные перспективы, которые это дает медицине, а потом, наверное, сельскому хозяйству, да и еще много чему.
Итак, биология? Но с момента научного прорыва здесь прошло уже около полувека. Уже сейчас его непосредственные участники стали патриархами науки, если еще не ушли из жизни. Их идеи развивают ученики и ученики учеников. А для того, чтобы стать квалифицированным специалистом, нужно не менее 10 лет. За это время научный импульс затухнет и рассеется еще больше. Конечно, вы можете подробно изучить геномы многих полезных организмов и найти разнообразные полезные следствия своих результатов. Возможно, что вы станете известны и уважаемы, но вы ведь любите не деньги, а поиск Истины...
Мне кажется, что разумнее выбрать не ту область, в которой уже началась и вовсю идет научная революция, а ту, где она зреет, где наступил ее канун. Уже исчерпаны основные идеи, лежавшие в основе предыдущего этапа развития. Из них в прошлой исторической эпохе получены фундаментальные результаты, потом им найдены практические применения, пройден путь до сравнительно частных вопросов. А ясности все равно нет. Нужны новые идеи. У вас есть шанс предложить эти идеи, то есть стать новым Ньютоном, Эйнштейном, Дарвином... Пройдет несколько десятилетий, и эта возможность пропадет. Останется шанс стать во вторую шеренгу, потом — в третью и так далее, до следующего кануна революции.
Мне кажется, что такая предреволюционная ситуация сейчас сложилась в двух близких мне науках — в физике и в математике. Причины этой ситуации в каждой из наук различны. Давайте поговорим сейчас о физике.
Она пережила грандиозную научную революция сравнительно недавно. Когда мы выбирали ее своей профессией, то учились у последнего поколения героев этой революции. Для них было естественно верить, что каждая новая научная работа может стать эпохальной. Мерилом этой эпохальности была Нобелевская премия. Конечно, не потому, что она приносила богатство и благополучие. И тогда многие понимали, что бизнес приносит гораздо больше денег, а благополучие вообще трудно гарантировать чем-нибудь определенным. Но каждая такая работа была новым взглядом на окружающий нас мир, открывала новые перспективы, от которых захватывало дух.
Многие нобелевские работы тех лет укладывались буквально в несколько страниц. Они содержали новую, совершенно оригинальную идею, которую подхватывали следующие поколения исследователей. Зачастую автор этой идеи уже никогда не достигал своего звездного уровня, хотя и оставался интересным ученым, писал работы, которые находили свое признание очень постепенно. Люди той героической эпохи, а она пришлась на 10 - 20-е годы XX века, ощущали себя членами героического коллектива (например, Копенгагенской школы Н. Бора). Число участников научного прорыва сравнительно невелико, они все помещаются на групповом снимке научной конференции. Прежде всего они рвались поделиться своими научными открытиями друг с другом, хотя и им, вероятно, было не безразлично, кому присудят новую Нобелевскую премию. Этот дух сохранился и в нескольких следующих научных генерациях.
Исчерпание героического духа эпохи хорошо заметно по тому, как совершенно неожиданно стала оцениваться роль разведки в атомных проектах, которые столь противоречиво увенчали революцию в физике. Решительно невозможно представить, что научное открытие украдет шпион (пардон, разведчик). Оно всегда настолько ново, неожиданно и непонятно, что нужны годы, а то и десятилетия подробных объяснений в открытой научной печати, на конференциях, в научных дискуссиях, чтобы это открытие стало доступно сначала узкой группе специалистов, а потом стало достоянием науки как целого.
Возможность, что листок с открытием сфотографирует темной ночью шпион, проникший в лабораторию, а потом эту информацию поймут и оценят специалисты, ничуть не более реальна, чем возможность найти на прогулке чемодан, набитый деньгами. Можно украсть техническое решение для какой-то детали проекта. Да и вообще само понятие научного проекта не относится к революционной эпохе. Какие уж там проекты, когда каждый месяц просто земля уходит из-под ног! Во всех воспоминаниях героев тех лет, в том, что дошло до нас от наших учителей, — главный акцент на открытиях, а не на технических деталях. Постепенно эти детали занимали все большее и большее место, и теперь именно они стали заслонять перспективу.
Мне кажется, что исчерпание импульса научной революции стало заметно в 60 - 70-е годы, когда в науку вошло понятие кварков. Это было еще одно эпохальное открытие на направлении главного удара в физике, когда стало ясно, что нужно идти дальше в глубь вешества. понять, из чего состоят элементарные частицы. Это понимание в основном достигалось с помощью ускорителей, которые разгоняли элементарные частицы до огромных энергий и сталкивали их с мишенью. По тому, что случалось при столкновении, и судят о свойствах частиц. Само направление главного удара никакого сомнения не вызывало. Красивая цитата из Гете на эту тему украшала все материалы главного немецкого ускорителя, а сейчас я не нахожу этой цитаты на его интернетовском сайте. Вероятно, теперь она кажется неуместной.
Работа превзошла все ожидания. Оказалось, что элементарные частицы состоят из кварков. Это — частицы с дробным зарядом, по 1/3 заряда электрона. Есть от чего захватить дух! Но главное — кварки не существуют в свободном виде. Точнее, существовали в ранней Вселенной, когда была огромная плотность и температура. А сейчас попытка разбить протон на кварки вызывает целый рой новых элементарных частиц, но не кварки по отдельности. Все это удалось описать, объяснить, подтвердить тонкими экспериментами. Осталось, разумеется, много неясностей. Конечно, их тоже нужно прояснять. А для этого нужно идти по проверенному пути, вглубь. Но в глубь чего? Ведь кварков в свободном виде в окружающем нас мире нет. Изучать их строение — значит изучать раннюю Вселенную или создавать такие же экзотические условия в физической лаборатории.
Помню, как поразил меня вопрос одного из пожилых и не очень знаменитых профессоров, назовем его А, после блестящего доклада о новых элементарных частицах и кварках, который сделал профессор В: "Где же существуют S-мезоны, о которых вы нам так интересно рассказывали?" Профессор В не сразу заметил подвох: "Их получают на таком-то ускорителе, расположенном там-то". "Я спрашиваю не об этом! Где они существуют в природе как реальность, не зависящая от физика-экспериментатора?" Обдумывая на досуге общие проблемы физики. я много раз возвращался для себя к этому случаю. Конечно, я знаю теперь, как отбиться от неприятного вопроса: нужно сказать про раннюю Вселенную, про космические лучи сверхвысоких энергий, про мощнейшие взрывы в глубинах космоса. Но суть вопроса остается: дорога вглубь незаметно свернула с магистрали развития физики на ее периферию, на которую заглядывают только специалисты. Я сам принадлежу к одной из групп таких специалистов, но странно было бы выдавать нашу узкую область за магистральный путь физики.
Несколько десятилетий физика делала вид, что ничего не случилось. Как всегда, у теории был большой запас предсказаний, проверка которых требует гораздо более мощных ускорителей. Они были построены и дали еще много первоклассных результатов, но это были результаты совсем другого уровня, чем в предыдущую эпоху. Я уверен, что все эти результаты когда-то так или иначе войдут в нашу жизнь, но они уж точно займут в ней очень экзотическую нишу.
Хуже того, оказалось, что многое в физике совсем не помещается на описанном магистральном направлении. Я иду на кухню и открываю кран водопровода. Из него льется струя воды. Течение в ней не регулярное, гладкое, как говорят, ламинарное, а бурное, случайное. Его называют турбулентным. Турбулентны потоки воздуха, составляющие ветер, и течения в море. Без знания природы турбулентности нельзя предсказывать погоду и строить промышленные установки.
Изучение турбулентности составило целую эпоху в физике XX века. Достаточно сказать о законах подобия Колмогорова, которые наш великий соотечественник открыл в 1941 году и которые принадлежат к таким же великим достижениям физики, как квантовая механика. Получая эти законы, описывающие строение турбулентности, Колмогоров, конечно, отталкивался от опыта классической механики Ньютона, но создал, по существу, новую физическую теорию. И эта теория практически никак не связана с направлением в глубь вещества. Для ее развития полезно понимать, что среда состоит из каких-то мелких частиц, но уж детали строения атома, не говоря о каких-то свойствах элементарных частиц и кварков, совершенно несущественны.
Оказалось, что рядом с путем развития физики в глубь вещества родился ряд областей, для которых глубокое изучение строения материи не так уж важно. Мы плохо понимаем природу климатических изменений, не умеем предсказывать землетрясения, не можем создавать все желательные для нас материалы и многое другое. Нет основания исключать эти области из круга интересов современной физики, а в то же время трудно поверить, что лучшее понимание природы кварков внесет что-то новое в решение всех этих проблем.
Среди современных физиков наблюдается своеобразная потеря самоидентификации. Они все чаще начинают работать в областях, которые традиционно не принадлежали к сфере физики, например в биологии, изучают финансовые рынки, занимаются социологией. Не всегда это делается грамотно и успешно, но очень часто приносит новые идеи в непривычные области науки. В самой физике идет очень мощный процесс обмена идеями между разными областями науки. Идеи из физики элементарных частиц проникают, скажем, в ту же теорию турбулентности.
В целом возникает странная ситуация — общее направление развития потеряно, а каждый из кусочков пестрой картины развивается, получаются новые частные, локально важные результаты. Теперь совершенно невозможно догадаться, какая частная идея привлечет общественное внимание и потянет на Нобелевскую премию. Так не может продолжаться очень долго (вопрос, правда, как этот сравнительно недолгий срок соотносится с человеческой жизнью). Должны прийти люди, которые укажут новое магистральное направление физики или еще как-то укажут новые цели развития. Возможно, на месте единой физики образуется несколько новых наук, которые по-своему понимают, как нужно изучать природу. Возможно, что уже и сейчас работают люди, высказывающие идеи, которые определят развитие физики как науки. А может быть, — я надеюсь на новое поколение, — это предстоит сделать вам?
От редакции: Размышления профессора Д Соколова нам показалось оправданным поместить перед материалом, в чем-то дополняющим, а в чем-то полемизирующим с ними. Объединяют же эти статьи, на наш взгляду искренне неравнодушное отношение к судьбам науки и стремление определить вектор ее дальнейшего развития.
КАНУН РЕВОЛЮЦИИ