Проекты XXI века

Джан Франческо Джудиче

Большая наука и Большой адронный коллайдер

(Окончание. Начало в № 4, 5, 6, 7.)

1. Большая концентрация не только финансовых, но и особенно интеллектуальных ресурсов в одном научно-исследовательском центре создает условия, которые вряд ли можно достичь в научном учреждении. А это, в свою очередь, создает благодатную почву для получения новаторских решений, выходящих далеко за рамки поставленных в проекте задач. Например, отнюдь не случайно Всемирная паутина появилась в ЦЕРН, хотя ее создание и не входило в число непосредственных задач лаборатории.

2. С точки зрения практического использования, плоды фундаментальных исследований зреют медленно. Естественным мостом, перекрывающим этот временной разрыв между научным открытием и возникновением технических новинок на основе его результатов, становится методология Большой науки, поскольку предвидеть прикладное значение конечных целей крупных проектов почти невозможно, в то время как техническая значимость проекта заложена в самом научном исследовании, разработанном для достижения этих целей. LHC - прекрасный тому пример. Сегодня никто не может определенно сказать, создаст ли, и как, открытие бозона Хиггса или любой другой экзотической частицы задел для какого-либо практического использования. Однако научные исследования, которые привели к созданию LHC, уже позволили получить немало полезного на побочных направлениях: разработка ускорителя дала адронотерапию для лечения онкологических заболеваний и синхротронное излучение, широко используемое в так называемом рентгеновском микроскопе; разработка детекторов частиц дала различные методы проведения медицинской диагностики и анализа в реальном времени; информационные разработки дали Всемирную паутину и систему сетевых вычислений Grid.

3. Необходимость в передовых технологиях и вытекающие отсюда тесные связи с частными компаниями предоставляют промышленному сектору выгоды, которые выходят за рамки простой прибыли, определяемой контрактами. Заявки ученых на изготовление опытных образцов самой современной аппаратуры заставляют промышленность разрабатывать новые производственные технологии, тогда как такие разработки для рынка вообще были бы слишком рискованным предприятием.

4. Будучи универсальными по характеру и не связанными с экономическими или военными интересами, фундаментальные исследования представляют собой особенно благоприятную область для развития международного сотрудничества, а крупные проекты являются наилучшим движителем такого сотрудничества. Эти проекты дают разным странам возможность участвовать в решении серьезнейших научных проблем, которые они не могли бы решить самостоятельно из-за нехватки ресурсов. Более того, крупные научные инициативы могут способствовать усилению мирных связей между странами и даже открывать возможности для научного сотрудничества между враждующими государствами, тем самым создавая предпосылки для политического сближения. В обстановке холодной войны Элвин Вайнберг, несмотря на свою неприязнь к Большой науке, сумел понять ее особую роль в этом: "Если бы физику высоких энергий можно было бы сделать средством установления международного сотрудничества... между Востоком и Западом, ... то затраты на физику высоких энергий стали бы ее достоинством". Нынешний похвальный пример - проект SESAME (Synchrotron light for Experimental Science and Applications in the Middle East - Синхротронное излучение для научных экспериментов и практического использования на Ближнем Востоке), который осуществляется в Иордании коллаборацией, включающей в себя Израиль, Иран и другие ближневосточные государства, а также Палестинскую национальную администрацию.

5. Крупные научные проекты дают уникальную возможность для обучения и подготовки студентов и молодых исследователей. Молодежь, к примеру, играет очень важную роль на LHC. Примерно половина физиков, занятых в эксперименте ATLAS, моложе 35 лет (и почти треть моложе 30). Эти молодые ученые учатся решать сложные задачи, осваивать передовые технологии и работать в междисциплинарных коллективах. Не все из них останутся в науке, но они принесут свои уникальные навыки и опыт в другие сферы общества. Вложения в крупные научные проекты - это вложения в будущие поколения умелых и знающих членов общества.

6. Крупные проекты часто незаменимы для обеспечения развития фундаментальной науки. Отказ от них означает отказ от драгоценных знаний, обладающих значимостью, которая не ограничивается рамками одной лишь науки, а оказывает воздействие на все общество. Знания обладают имманентной значимостью, из которой проистекает наша осведомленность о смысле природы и той роли, которую мы играем в нашей физической вселенной. Эта осведомленность влияет на образ мысли и действий как отдельной личности, так и сообщества, тем самым способствуя интеллектуальному росту общества. В этом смысле значение фундаментальной науки не отличается от значения искусства. Крупные научные проекты, как и одухотворенные произведения искусства, захватывают общественное воображение и наиболее действенным образом распространяют знания по всем слоям общества.

Каждая цивилизация, каждая историческая эпоха оставляет что-то в наследство будущим поколениям. Я думаю, что наследие нашего общества останется в революционных научных открытиях, которые делались и делаются, и в быстром развитии техники, которое обеспечивалось и обеспечивается ими, что кардинально изменило не только наш образ жизни, но в особенности наш образ мысли и постижения вселенной. В этих глубоких переменах крупные научные проекты сыграли роль катализатора, и LHC обладает всеми теми характеристиками, которые тоже сделают его таковым. Не следует удивляться все возрастающему возбуждению, как среди физиков, так и в широкой общественности, по поводу грядущих результатов на LHC, знаменующих проникновение в мир материи, который, по всей видимости, разительно отличается от всего уже известного нам, но который таит в себе всю суть физических законов, управляющих Вселенной.

Послесловие к публикации

В завершение публикации этой немалой по объему в формате нашего еженедельника статьи мы решили раскрыть ее первого читателя, с чьей легкой руки русский перевод, мастерски выполненный Михаилом Потаповым, появился в нашей газете. Мы обратились к заместителю директора Лаборатории ядерных проблем Вадиму Беднякову с несколькими вопросами.

Как вы вышли на автора, Джана Франческо Джудиче, вы были с ним знакомы или тема заинтересовала? То есть сама постановка вопроса применительно к LHC, который, казалось бы, с каких только сторон не освещался в прессе?

Я часто захожу в электронные архивы разных научных центров, организаций, стараюсь следить не только за новинками науки, но и мнениями, суждениями ученых из разных областей. Чаще всего открываю рубрики, связанные с астрофизикой, физикой нейтрино, феноменологией естественных наук, получаю ссылки по интересующим меня темам. И в этом потоке в последнее время все чаще стали появляться комментарии общефизического плана. Например, ученые ищут для себя ответы на вопросы, которые кажутся им наиболее злободневными. Как возникла жизнь в Космосе и на Земле? Какие формы жизни могут существовать на экзопланетах? Что полезного может дать обществу наука, во благо или во зло используются ее достижения? Надо сказать, что такой интерес возник и благодаря журналу "Знание - сила", по просьбе которого мы с Николаем Русаковичем подготовили обзор научной программы на LHC, рассказали об участии ученых Дубны и России в этой программе.

Так что - Джудиче? Лично знакомы не были?

Лично не были, но как автора знал хорошо по его работам. И когда прочел эту его большую статью, написанную по материалам коллоквиума, который Джудиче проводил в институте Scuola Normale Superiora в Пизе (Италия) 5 мая 2010 года, меня подкупила позиция физика-теоретика, который нашел свежий взгляд на проблему и изнутри и извне. Сам автор объясняет, что идеи, составившие содержание статьи, сложились во многом под влиянием вопроса, заданного ему Джованни Биньями во время публичной презентации физической программы LHC, с которой Джудиче выступал в Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti в Венеции.

Его позиция мне близка еще и потому, что когда в обществе говорят о колоссальных суммах, которые тратятся на науку, то все познается в сравнении. Он очень тщательно проводит свой анализ, приводит таблицы, и оказывается, что это не такие уж большие средства по сравнению с ассигнованиями, выделяемыми на другие программы, не связанные с наукой. Его аргументы в пользу науки, в пользу нашей работы как таковой мне представляются весьма убедительными. И все выводы автора в контексте естественного хода развития науки меня приятно удивили. Я просто очень порадовался за автора.

Можно ли экстраполировать идеи автора на другие области физики, не затрагивающие столь высокие энергии частиц?

Недавно я писал в нашей газете о Гансе Клапдоре, с которым уже 15 лет тесно сотрудничаю. Он однажды сказал, что LHC стоил, конечно, немало денег, но и проекты в физике низких энергий тоже немалых средств требуют: всякие новые знания - это новые затраты, а увеличение интенсивности излучений, повышение точности измерений влекут за собой повышение стоимости проектов.

И все же по сравнению с теми же Олимпийскими играми наука требует для своего развития значительно меньше средств. Она никого ни в чем не обделяет. Ассигнования на развитие науки не отнимают деньги у бедных, не тормозят развитие здравоохранения, наоборот, без этих ассигнований невозможен социальный прогресс.

Джудиче поднимает очень актуальный вопрос, когда речь идет о решении финансировать тот или иной проект. Он исходит из заинтересованности в нем уже не той или иной страны, а международного сообщества ученых...

Сегодня даже в США и России приоритет отдается международным проектам. И наш Институт на фоне многих российских научных учреждений выглядит намного более убедительным именно с этой точки зрения. Дубна сохранила свои международные позиции и признается многими экспертами за рубежом как очень хорошее место для развития именно совместных проектов. Этим путем пошла сейчас Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми, пытаясь привлечь к своим работам ученых ОИЯИ, Италии, Франции.

Разрешите от имени наших читателей поблагодарить вас за то, что эта статья впервые опубликована на русском языке именно в еженедельнике ОИЯИ, а Михаила Потапова - за очень профессиональный перевод!

Евгений МОЛЧАНОВ