Абсолютный ноль

На науку выделяют миллиарды по всему миру. Куда они исчезают?

Фото: Central Press / Getty Images

В настоящее время в научные исследования вкладывается больше средств, чем когда-либо прежде. Не возникает сомнения, что это способствует развитию благосостояния и прогресса цивилизации. Однако все больше ученых задаются вопросом, не приблизилась ли современная наука к своему концу. Издание The Atlantic опубликовало результаты опросов исследователей, которые оценили значение научных открытий, сделанных недавно и десятилетия назад. «Лента.ру» рассказывает о тревожных выводах ведущих научных специалистов.

Золотая эпоха науки

В прошлом ученые часто открывали странные и противоречащие здравому смыслу явления, чья природа загадочна даже для специалистов, и это способствовало дальнейшему развитию науки. В конце XVIII века итальянский ученый Луиджи Гальвани обнаружил феномен сокращения мышц лягушки под действием электрического тока. Удивленный своим открытием он тщательно изучил явление, что сделало его основателем электрофизиологии. В конце XIX века немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген случайно открыл неизвестное икс-излучение, которое получило название рентгеновского. Этот прорыв в науке повлек за собой открытие радиоактивности, строения атомного ядра и переворот в классической физике.

Трудно определить, насколько значительно то или иное открытие. Порой проходит несколько десятилетий, прежде чем научное сообщество, в том числе Нобелевский комитет, признает заслуги ученого, который получил важные результаты. Не существует идеальной системы, позволяющей сразу определить, на какие исследования следует выделять деньги, а каких ученых — награждать. Лучший известный способ понять значение того или иного открытия — опросить независимых экспертов.

Издание The Atlantic попросило около сотни физиков из ведущих институтов провести ранжирование исследований, получивших Нобелевскую премию, по их значению для науки. Ученые сравнивали между собой 1370 пар открытий, определяя, что важнее, например, открытие нейтрона или обнаружение реликтового излучения — заполняющего всю Вселенную теплового излучения, возникшего в эпоху рекомбинации водорода. Это позволило оценить каждое десятилетие XX века по тому, насколько большой вклад в физику был сделан в это время. Тут надо отметить, что в расчет брались годы самих открытий, а не получения Нобелевских премий.

В первом десятилетии, по мнению опрошенных, произошло мало интересного. Шведский изобретатель Нильс Густав Дален создал автоматический регулятор для источников света на маяках и буях. Это был солнечный клапан, который обеспечивает выделение горящего газа в ночное время или в плохую погоду. А с 1910 по 1930 год последовал золотой век физики. Начала развиваться квантовая механика, а Альберт Эйнштейн предложил теорию относительности (за которую он Нобелевскую премию так и не получил). Понимание законов Вселенной начало радикально меняться. Была изобретена рентгеновская кристаллография, открыт нейтрон и антиматерия, предложен принцип корпускулярно-волнового дуализма. Кроме того, были получены фундаментальные знания о радиоактивности и ядерных силах.

Начало кризиса

После этого периода произошел существенный спад с последующим возрождением в 60-х годах. Подъем был связан с открытием реликтового излучения и разработкой Стандартной модели физики частиц. Последняя представляет собой лучшее из имеющихся на настоящий момент теоретических конструкций, которая описывает свойства трех из четырех фундаментальных взаимодействий всех известных частиц и предсказывает несколько еще не открытых. Однако период 40-80-х годов все же уступает периоду 10-30-х годов по значимости. Самые лучшие открытия последних десятилетий уже не настолько важны, как те, что произошли в первой половине XX века.

Еще совсем недавно на весь мир прогремели новости об открытии бозона Хиггса и гравитационных волн. Однако существование этих явлений было предсказано десятилетия назад. До сих пор Нобелевский комитет предпочитает награждать физиков за работу, проделанную в 70-х и 80-х годах. Только несколько открытий, сделанных позже 90-х, были удостоены премии, включая создание конденсата Бозе-Эйнштейна, изучение графена и доказательство ускоренного расширения Вселенной.

Похожую картину можно увидеть в других областях науки, включая химию и биологию. Хотя вторая половина XX века богаче на открытия, чем первая, эта разница незначительна, а в последние годы Нобелевскую премию получают, в основном, ветераны. Из всего этого вытекает мрачный вывод: несмотря на увеличение финансирования, человеческих ресурсов и развитие технологий, научные исследования становятся все менее эффективными. Биологи открыли CRISPR и провели расшифровку человеческого генома усилиями многих институтов, но эффект от этого пока что бледнеет по сравнению с открытием ДНК, сделанным Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном. Исследовательские инструменты становятся все больше, но мы открываем все меньше частиц по сравнению с огромным пантеоном, о котором стало известно в XX веке.

Конец эпохи

Конечно, такой подход имеет недостатки. Во-первых, не все значительные прорывы получают Нобелевскую премию. Альберт Эйнштейн получил награду за открытие фотоэффекта, а не за свои теоретические наработки, которые были подтверждены значительно позднее. Кроме того, нельзя исключить предвзятость членов Нобелевского комитета, которые до сих пор предпочитают премировать старые работы. Математики и ученые из других областей премию не получают, и огромный массив менее важных открытий также не рассматривается. Однако ситуация не может не внушать тревогу.

Можно дать несколько объяснений тому, что научный прогресс замедляется. Экономисты Бенджамин Джонс и Брюс Вайнберг заметили, что средний возраст ученого, сделавшего открытия, за последнее время вырос с 37 до 47 лет, что составляет примерно четверть продолжительности его рабочей карьеры. Это означает, что исследователю приходится знать больше и дольше учиться, чтобы делать важную работу. В настоящий момент, чтобы сделать крупное открытие, нужны усилия десятков людей и научных групп. Когда Резерфорд открыл ядро атома, он был один, а бозон Хиггса был открыт при участии тысяч людей. В течение XX века исследовательские группы увеличились вчетверо.

Все это может быть признаком того, что наука почти вплотную приблизилась к своему концу. Больше нечего исследовать, а оставшиеся загадки Вселенной, например, существование темной материи, останутся недосягаемыми из-за их чрезмерной сложности. Есть и другая точка зрения, согласно которой люди сами создают новые области знания (компьютерные науки) и сосредоточены на их исследовании, а не на прорывных открытиях. Тем не менее уменьшение отдачи от науки сказывается и на росте производительности труда. По словам экономистов Тайлера Коуэна и Роберта Гордона, к экономическому буму привело изобретение двигателей внутреннего сгорания, радио, телефонов, сборочных конвейеров и многого другого. Однако сверхзвуковые лайнеры и космические корабли так и не обрели такого же распространения.

Наука и техника00:0414 декабря

Остановите Землю!

Осьминоги под экстази, скрещивание овцы с человеком и другие дикие открытия года
Наука и техника00:0712 декабря

Красный спутник

Китай начинает осваивать Луну с помощью России. Почему это пугает США?