Первая мысль, которая приходит в голову: наука нужна, чтобы создавать «айфоны» и прочие технические радости. Это лукавство, поскольку «айфоны» – плод технологической, инженерной деятельности. То же самое можно сказать про оружие. Атомная бомба – это своего рода «айфон», только посложнее.

Фундаментальная наука – довольно странный феномен. Она не приносит немедленной, непосредственной пользы. Более того, невозможно предсказать, какой вид фундаментальной науки принесет пользу в будущем. Вы можете планировать, что и в каком порядке будете изучать, но в отличие от прикладных наук, результат может быть сколь угодно отдаленный. Как говорил великий математик Харди, «заниматься нужно либо теорией чисел, либо теорией относительности, поскольку только эти две науки не имеют полезных применений (особенно в военном деле) («Апология математики», 1940)». Однако сегодня теория чисел используется для транзакций через интернет. Электронные платежи – не что иное, как тяжелая теория чисел.

1. Фундаментальная наука полезна как целое, и много раз это доказывала. Сэр Майкл Фарадей оправдал все вложения в фундаментальную науку на несколько тысяч лет вперед: в XIX веке он изучал абстрактные электромагнитные явления и открыл электромагнитную индукцию. Кроме того, фундаментальная наука полезна сразу для всех. Результатами исследований пользуется все человечество. Но если конкретный фундаментальный ученый говорит, что знает, в чем польза его исследований, – он либо привирает, либо собирается открыть стартап. В США хорошо налажено превращение научных исследований в стартапы: проваливаются 90% из них, оставшиеся 10% оправдывают все вложения.

2. Можно воспользоваться примером из советской жизни: наука нужна, чтобы была хорошая боеголовка (ядерная физика) и ракета, чтобы ее доставить (математика и механика). Это объясняет, почему в Советском Союзе была замечательная физика и не было замечательной биологии – для создания бактериологического оружия не требуется особых усилий. Ученые перестают заниматься фундаментальной наукой, когда доказывают свою полезность. Когда труба зовет, математики и физики становятся инженерами.

3. Другое полезное свойство науки – это государственная экспертиза. Чиновникам приносят разные проекты. Должен быть кто-то с достаточной квалификацией, чтобы понять – нарушает этот проект первое начало термодинамики, или не нарушает. Если в Госдуму принести проект вечного двигателя, уверяю вас, найдется депутат, который начнет его пропихивать.

4. Есть обратный классический пример. В 1939 году Эйнштейн написал Рузвельту, что в немецких журналах перестали публиковаться статьи по ядерной физике. Это была теоретическая область науки – никому в голову не приходило, что ее можно использовать на практике. И вдруг публикации прекратились. Эйнштейн понял, что исследования перешли на уровень технологий. Государству нужны люди, которые в состоянии отследить такие вещи.

5. Наконец, высшее образование. Если государство хочет иметь современных прикладных ученых – инженеров, технологов, биотехнологов, они должны учиться у людей, которые занимаются современной фундаментальной наукой. Иначе мы будем воспроизводить технологии двадцатилетней давности.

В каждом обществе есть небольшой процент людей, которые занимаются наукой, потому что умеют это делать, им это нравится. Социальный эксперимент, который ставился в России, доказал: люди будут заниматься наукой, даже если им зарплату не платить и реактивы не закупать. Разумное общество умеет использовать на общее благо то, что какие-то конкретные люди лучше всего умеют делать. Вопрос, как это организовать. Для этого нужна Академия наук – общественный институт, который воспроизводится во всех развитых странах. Если какой-то элемент воспроизводится, значит он полезен. Если у всех млекопитающих есть глаза (кроме тех, что живут в пещерах), значит, глаза полезны.

В академической среде есть мем: «Дайте денег и отстаньте, сволочи!». С другой стороны, есть люди, которые двадцать лет говорили, что если Академию не реформировать, придут гунны и отреформируют ее по-своему. Это мы и наблюдаем. Высшее образование и фундаментальная наука полезны как целое, но если выдернуть одного конкретного профессора – ничего не изменится. А вот если выдернуть всех профессоров, то образованию и науке наступит кирдык.

Доктор Филипп Хэндлер - был президентом Национальной Академии наук США. Основой для публикуемой здесь статьи послужило его выступление на Ежегодном собрании Федерации американских обществ экспериментальной биологии. Оно было посвящено отношению общества к научно-техническому прогрессу - проблеме, обсуждаемой в последние годы, иногда довольно остро, во многих странах.

На вопрос о том, какова же приемлемая альтернатива, ответом было общее молчание. Затем один из участников дискуссии взглянул на свои часы и заметил, что ему надо торопиться йа самолет. Он находился в телестудии в Нью-Йорке, а через два часа у него должна была состояться деловая встреча в Бостоне. Никто не усмотрел иронии во всей этой ситуации...

И вот мне снова приходится вступаться за науку и технику.

Расточать проклятия в адрес науки и техники стало в США общенациональным развлечением. Еще вчера их признавали рогом изобилия, из которого может извергаться только полезное и доброе. А теперь нам заявляют, что разговоры об атоме вызывают видения апокалиптического ядерного истребления, радиоактивных осадков и пагубных генетических мутаций; что тяже. лая промышленность неотделима от загрязнения воздуха, океанов и рек; что минеральные удобрения и инсектициды, созданные для повышения продуктивности сельского хозяйства, загрязняют пищу и почву; что чудо массового индивидуального транспорта стало главным источником загрязнения воздуха; что изумительные достижения новой фармакологии вызывают появление детей-уродов и наркоманию; что микроминиатюризация электроники влечет за собой вторжение в тайны частной жизни и ведет к обезличенной машинной культуре; что растущее понимание работы человеческого мозга и генетических механизмов может обернуться тиранией; что успехи санитарии и медицины ведут к перенаселению; что противозачаточные средства содействуют безнравственности и разрушению семьи и таят угрозу геноцида.

Каждый здравомыслящий человек присоединяет свой голос к тем, кто осуждает варварское расхищение ресурсов планеты, загрязнение человечеством своего собственного гнезда, внезапное безразличие к истории и традициям и тем более использование техники для поддержки военных авантюр. Но среди всех перечисленных обвинений только часть болезненно реальны, некоторые преувеличены, а многие просто вымышлены.

Меня тревожит легкость, с которой люди, не обладающие достаточной компетентностью, походя расточают проклятия науке, возлагая на нее ответственность за все злоупотребления, проистекающие от нерегулируемого использования техники и технологии.

Я отрицаю, что наука сама по себе повинна в наших социальных неудачах. Скорее я склонен разделять мнение о том, что наука и техника не должны рассматриваться как безграничные необузданные силы, которым человек должен смиренно подчиняться. Проблема состоит не в том, куда нас заведет слепая техника, а в том, как она может помочь нам попасть туда, куда мы хотим.

Подобно большинству ученых, я разделяю веру Гленна Сиборга в то, что "знания рождаются не наделенными моральными качествами. Именно человек применяет их в соответствии с выработавшимися у него нормами поведения. Человек, а не знания является причиной насилия".

Правда, такое утверждение слишком поверхностно: ученые не могут снять с себя ответственности за последствия применения открытых ими знаний, они должны выступать с предостережениями, если обладают даром предвидения и мудростью. Но, пожалуйста, поймите, что это очень редко бывает в действительности. Когда Роберт Оппенгеймер заявил после Хиросимы, что ученые впервые познали грех, он сделал это вымученное заявление ретроспективно, хотя возможные последствия атомного взрыва были известны ему достаточно хорошо уже заранее. Примеры мудрого предвидения, под которыми мы все охотно подписались бы, крайне редки. И в этом нельзя винить ученых...

Я считаю необходимым выступить в защиту науки, но вовсе не потому, что она страдает от недостаточной поддержки общества. Правда, федеральные ассигнования на науку в США, начиная приблизительно с 1967 года, сократились почти на 20- 25%. Тем не менее наша наука остается поразительно продуктивной, и мы можем похвастаться тем, что сохраняем лидирующую роль в большинстве направлений современной научной мысли. И все-таки климат, в котором живет наша наука, претерпевает скрытые изменения, последствия которых, по-видимому, в полном объеме еще дадут себя знать. Разнообразные скрытые сдвиги и изменения в мышлении американцев, по-видимому, направлены против научных исследований, против рациональной научной мысли.

Меня тревожит тот факт, что в США по крайней мере в 30 раз больше астрологов, чем астрономов, что в астрологию вкладывается в год в 20 раз больше средств, чем в астрономию. Насколько мне известно, астрология переживает процесс компьютеризации. Растущая популярность восточного мистицизма, возрождение примитивных религиозных культов - все это явления, которые, несомненно, не разоряют наше общество, но они лишают нас молодых творческих умов. Антирационализм, завоевывающий умы молодежи, принимает угрожающий размах и носит регрессивный характер.

В самой научной среде тоже зреет недовольство наукой. И это можно объяснить. Научное образование превращается в фарс, когда его навязывают незаинтересованным и интеллектуально неподготовленным людям. Было бы глубоким заблуждением считать, что успешные научные исследования может вести любой человек. Всем и каждому должна быть гарантирована только возможность стать ученым, но никак не научная карьера. Научно-исследовательская деятельность сама по себе является той сферой, где неизбежна конкуренция, как ввиду связанных с наукой затрат, так и ввиду того, что научный прогресс немыслим без процесса естественного отбора. Общество выделяет науке значительно больше людей, чем может выявиться действительно оригинальных или плодотворных ученых. Но научная система обязана функционировать таким образом, чтобы в ней были представлены и способные и посредственные ученые. Последние постепенно отсеиваются, первые выходят вперед. Именно этот процесс, по-видимому, вызывает сегодня бурные возражения со стороны неудачников в науке, опасающихся любой здоровой конкуренции.

Некоторые экстремисты из среды ученых утверждают, что поскольку новые знания легче всего могут быть использованы теми, кто обладает политической и экономическои властью, то накопление знания неизбежно должно привести к концентрации власти и тем самым - к тирании.

Не следует отрицать потенциальную возможность того, что за всеми этими тревогами кроется истина. Общество волей-неволей должно соизмерять потенциальную опасность науки с потенциальной выгодой от нее. Сохранять статус-кво и невозможно, и нежелательно; предлагать вернуться к "добрым старым временам", которых в действительности никогда и не было, абсурдно. Требуется всестороннее и тщательное изучение проблемы, нужна общественная оценка науки и определение целесообразности научных исследований. Именно эти две тенденции возникли в самой научной среде.

Первая связана с представлением о том, что ученым уже нечего делать, что фактически уже открыты все основные законы природы. Поразительно, но наиболее четко эту мысль высказал в 1971 году.президент Американской ассоциации содействия развитию науки д-р Глэсс, который заявил, что "великие концепции, фундаментальные механизмы и основные законы теперь известны. На все будущие времена они открыты сегодня, здесь, при жизни нашего поколения... Мы подобны первооткрывателям великого континента, проникшим к его границам и нанесшим на карту основные горы и реки. Остается еще уточнить многочисленные детали, но бескрайних горизонтов больше не существует".

Если бы это было действительно так, то было бы бессовестно предлагать одаренным молодым людям стремиться к научной карьере. Но я отрицаю, что это есть истина. Заявления, подобные этому, частенько делались и в прошлом и оказывались каждый раз опровергнутыми последующим развитием событий.

Столь же серьезной и, пожалуй, еще болев распространенной тенденцией является мнение, что некоторые направления науки лучше всего было бы не развивать. Хроническое сопротивление любого общества вторжению знаний, которые могут существенно изменить общепринятые взгляды, наглядно проявляется в отвращении публики к так называемой генетической инженерии и к ее потенциально возможному проявлению - созданию множества копий одной человеческой личности путем "клонирования". Хотя я и сам решительно выступал бы против такого поворота событий, меня больше тревожит то, что многие люди, в том числе ученые, требуют, чтобы мы даже не пытались продолжать какие бы то ни было фундаментальные исследования, которые когда-нибудь сделают эти опасения реальными.

Моими контраргументами будет не только то, что вероятность таких последствий слишком мала. Я добавлю, что сжигание книг в средние века оказалось еще большим злом, чем книгочтение. А сопротивление развитию науки есть современный эквивалент сжигания книг. Любое произвольное решение отказаться от знаний не только лишает общество его прав, но и неизбежно влечет за собой эрозию моральных основ такой драгоценной, хрупкой и тонкой вещи, как цивилизация. И в любом случае такие решения тщетны, ибо все равно кто-то когда-то что-то узнает.

Общество должно так же упорно отстаивать права науки на проведение экспериментов, которые позволят получить истинное знание, как и определять в последующем, каким образом это знание должно быть использовано. Иначе мы возродим времена мракобесия.

Определенным образом с этими вопросами связано падение привлекательности научной карьеры, возможно, это есть следствие растущей специализации ученых. Когда все внимание сосредоточиваешь на изучении механизма действия фермента или природы нервных импульсов, то, действительно, трудно помышлять о более широких горизонтах науки. Ho так было всегда, и лишь немногим действительно выдающимся ученым удавалось создаать ориентиры для всех остальных, лишь их работа уводила за границы привычного, лишь они обнаруживали связи между научными дисциплинами. И все-таки есть и сейчас много возможностей для таких открытий. Подтверждением может служить недавнее вторжение физиков в генетику и нейрофизиологию или черезвычаино плодотворное, хоть и кратковременное, влияние Лайнуса Полинга на биохимию. Остальным же из нас должно служить утешением то, что высокая степень специализации научно-исследовательской работы позволяет лепить кирпичики, из которых возводится здание науки. Лишь очень немногие могут быть архитекторами этого здания, и завтра, как и сегодня и вчера, такие личности будут давать знать о себе.

Пожалуйста, поймите, что моя тревога вызвана тем, что кратко изложенные выше тенденции в своей совокупности могут отпугнуть молодежь от науки. Речь идет о будущем науки и о ее ценности для общества...

Отдельные ученые могут найти глубокое удовлетворение в таких заявлениях, с каким, например, выступил сэр Брайан Флауэрс: "Наука, подобно искусству, дает выражение самым глубоким чаяниям человеческого духа и тем самым обогащает нашу жизнь. Она вносит глубокие изменения в наше представление об окружающем мире и нашем месте в нем".

Я согласен с этим утверждением и в течение всей своей взрослой жизни чувствовал себя обогащенным. Но вполне возможно, что многие считают спорным, будто служение науке само по себе может быть достойной целью. Относительно немногие полностью разделяют восторг ученого перед захватывающей красотой явлений природы. Но это не такая уж беда. Важно другoe. Все действительно образованные люди должны четко понимать возможности науки и участвовать в принятии тех решений, которые определяют влияние науки на жизнь общества. Ибо наука - это важнейший ингредиент нашей культуры и основное средство формирования нашего будущего.

Утверждают, что многих людей пугают открытия науки: беспредельность и враждебность космоса, выявленные астрономией; попытки объяснения тайн мозга с чисто физической точки зрения; доказательство того, что в биологическом отношении человек ближе к шимпанзе, чем лошадь к ослу; вывод о том, что жизнь есть неизбежное следствие чисто химических реакций, начавшихся с формированием Земли несколько миллиардов лет назад, и что аналогичные реакции могут иметь место в просторах космоса.

Другие люди не пугаются науки, а просто не желают понимать фантастическую изобретательность механизма фотосинтеза или элегантную простоту структуры ДНК, которая позволяет ей копировать себя и управлять многочисленными функциями живой клетки. Я уж не говорю об открытиях тектоники, объяснившей непрерывный процесс изменения земной коры, или о красоте структуры кристаллов.

Для всех этих людей невежество оборачивается личной потерей - аналогично, например, неспособности понимать музыку, искусство, или поэзию.

Однако моя тревога возрастает, когда эти же лица выступают с жалобами на то, что фундаментальные научные исследования все в большей степени становятся абстрактными и не имеют прямого отношения к потребностям общества. Те, кто открыто выступает с подобными утверждениями, по-видимому, не в состоянии понять ни того, что знания сами по себе есть цель человечества, ни того, что невозможно точно предсказать практическое использование всех фундаментальных открытий.

Нетерпимость к чистой науке находит выражение в требованиях коренной реорганизации университетов (всегда бывших источником и хранителем великих традиций науки) в заведения, занятые решением отдельных крупных проблем. Предлагается создать в университетах институты городского строительства, внешних сношений, транспорта, наук об окружающей среде и тому подобное, при одновременном сведении к минимуму роли факультетов химии, экономики и так далее.

Практические потребности общества, действительно, требуют все большего внимания со стороны фундаментальных наук, и необходимо создавать определенные организационные механизмы для их решения. Не подвергаю я сомнению и то, что этими проблемами с успехом могут заняться университеты.

Однако такие организационные механизмы должны существовать параллельно с классическими научными дисциплинами, но ни в коем случае не вместо них.

Стоящие перед обществом практические проблемы слишком остры. Но их так же невозможно разрешить путем концентрации невежества, как и путем успокоительных обещаний. Вместо этого нам требуется накопление информации и анализ большого числа фактов, четкое формулирование и практическая проверка всех возможных решений. А в основе этих решений должны лежать самые эффективные научные исследования, которые удается осуществить. Границы научных дисциплин одновременно являются и границами нашей цивилизации, и наша единственная надежда состоит в том, чтобы добиться в этом всеобщего понимания. Именно это и только это даст нам возможность разрешить стоящие перед нами проблемы.

Узнав впервые о существовании LHC, повосхищавшись его размерами, поудивлявшись непонятности и практической бесполезности его задач, читатель, как правило, задает вопрос: а зачем вообще нужен этот LHC?

В этом вопросе есть сразу несколько аспектов. Зачем людям вообще нужны эти элементарные частицы, зачем тратить столько денег на один эксперимент, какая будет польза для науки от экспериментов на LHC? Здесь я попробую дать ответы, пусть краткие и субъективные, на эти вопросы.

Зачем обществу нужна фундаментальная наука?

Начну с аналогии. Для первобытного человека связка бананов имеет очевидную пользу - их можно съесть. Острый нож тоже полезен на практике. А вот электродрель с его точки зрения - бессмысленная вещь: ее нельзя съесть, из нее нельзя извлечь какую-либо иную непосредственную пользу. Думая исключительно об удовлетворении сиюминутных потребностей, он не сможет понять ценность этого агрегата; он просто не знает, что бывают ситуации, в которых электродрель оказывается чрезвычайно полезной.

Отношение большей части общества к фундаментальной науке - примерно такое же. Только вдобавок человек в современном обществе уже пользуется огромным количеством достижений фундаментальной науки, не задумываясь об этом.

Да, люди, конечно, признают, что высокие технологии делают жизнь комфортнее. Но при этом они неявно полагают, что технологии эти - результат чисто прикладных разработок. А вот это - большое заблуждение. Надо четко понимать, что перед практической наукой регулярно встают задачи, которые она сама решить просто не в состоянии - ни с помощью накопленного практического опыта, ни через прозрение изобретателей-рационализаторов, ни методом проб и ошибок. Зато они решаются с помощью фундаментальной науки. Скажем, те свойства вещества, которые недавно казались совершенно бесполезными, вдруг открывают возможность для создания принципиально новых устройств или материалов с неожиданными возможностями. Или же вдруг обнаруживается глубокая параллель между какими-то сложными объектами из сугубо прикладной и из фундаментальной науки, и тогда абстрактные научные результаты удается использовать на практике.

В общем, фундаментальная наука - это основа технологий в долгосрочной перспективе, технологий, понимаемых в самом широком значении. И если какие-то небольшие усовершенствования существующих технологий можно сделать, ограничиваясь сугубо прикладными исследованиями, то создать новые технологии - и с их помощью преодолевать новые проблемы, регулярно встающие перед обществом! - можно, лишь опираясь на фундаментальную науку.

Опять же, прибегая к аналогиям, можно сказать, что пытаться развивать науку, ориентируясь только на немедленную практическую пользу - это словно играть в футбол, прыгая исключительно на одной ноге. И то, и другое, в принципе, можно себе представить, но в долгосрочной перспективе эффективность от обоих занятий почти нулевая.

Почему фундаментальной наукой занимаются сами ученые?

Кстати, стоит подчеркнуть, что большинство ученых занимается наукой вовсе не потому, что это может оказаться полезно для общества. Люди занимаются наукой, потому что это жутко интересно . Даже когда просто изучаешь открытые кем-то законы или построенные кем-то теории, это уже «щекочет мозги» и приносит огромное удовольствие. А те редкие моменты, когда удается самому открыть какую-то новую грань нашего мира, доставляют очень сильные переживания.

Эти ощущения отдаленно напоминают чувства, возникающие при чтении детектива: автор построил перед тобой загадку, а ты пытаешься разгадать ее, стараясь увидеть в описываемых фактах скрытый, взаимосвязанный смысл. Но если в детективе глубина и стройность загадки ограничены фантазией автора, то фантазия природы выглядит пока неограниченной, а ее загадки - многоуровневыми. И эти загадки не придуманы кем-то искусственно, они настоящие , они вокруг нас. Вот ученым и хочется справиться хотя бы с кусочком этой вселенской головоломки, подняться еще на один уровень понимания.

Кому нужны элементарные частицы?

Хорошо, положим, фундаментальной наукой действительно стоит заниматься, раз она спустя несколько десятков лет сможет привести к конкретным практическим достижениям. Тогда давайте будем изучать фундаментальное материаловедение, будем манипулировать отдельными атомами, будем развивать новые методики диагностики веществ, поучимся рассчитывать сложные химические реакции на молекулярном уровне. Можно легко поверить в то, что спустя десятки лет всё это приведет к новым практическим приложениям.

Но трудно себе представить, какая в принципе может быть конкретная практическая польза от топ-кварков или от хиггсовского бозона. Скорее всего, вообще никакой. Тогда какой толк в развитии физики элементарных частиц?

Толк огромный, и заключается он вот в чём.

Физические явления эффективнее всего описываются на языке математики. Эту ситуацию обычно называют удивительной (знаменитое эссе Ю. Вигнера о «непостижимой эффективности математики»), но тут есть и другой, не менее сильный повод для удивления. Всё головокружительное разнообразие явлений, происходящих в нашем мире, описывается лишь очень небольшим числом математических моделей . Осознание этого поразительного, совсем не очевидного свойства нашего мира - одно из самых важных открытий в физике.

Пока знания ограничиваются лишь «повседневной» физикой, эта тенденция может оставаться незаметной, но чем глубже знакомишься с современной физикой, тем более яркой и завораживающей выглядит эта «математическая экономность» природы. Явление сверхпроводимости и хиггсовский механизм возникновения масс элементарных частиц, электроны в графене и безмассовые элементарные частицы, жидкий гелий и внутренности нейтронных звезд, теория гравитации в многомерном пространстве и сверххолодное облачко атомов - вот лишь некоторые пары разных природных явлений с удивительно схожим математическим описанием. Хотим мы или нет, но эта связь между разными физическими явлениями через математику - это тоже закон природы , и им нельзя пренебрегать! Это полезный урок для тех, кто пытается рассуждать о физических явлениях, опираясь только на их «природную сущность».

Аналогии между объектами из разных областей физики могут быть глубокими или поверхностными, точными или приблизительными. Но благодаря всей этой сети математических аналогий наука физика предстает как многогранная, но цельная дисциплина. Физика элементарных частиц - это одна из ее граней, которая через развитие математического формализма крепко связана со многими более «практическими» областями физики, да и естественных наук в целом.

Поэтому, кто знает, может быть, изучая теорию гравитации, мы в конце концов придем к пониманию турбулентности, развитие методов квантовой теории поля позволит по-иному взглянуть на генетическую эволюцию, а эксперименты по изучению устройства протона откроют нам новые возможности для создания материалов с экзотическими свойствами.

Кстати, иногда в ответ на вопрос о пользе физики элементарных частиц начинают перечислять те конкретные методики и приборы, которые явились побочным результатом изучения элементарных частиц. Их уже немало: адронная терапия раковых опухолей, позитронно-эмиссионная томография, мюонная химия, цифровые малодозные рентгеновские установки, самые разнообразные применения синхротронного излучения, плюс еще несколько методик в процессе разработки. Это всё верно, но надо понимать, что это именно побочная, а не главная польза от физики элементарных частиц.

Зачем надо изучать нестабильные частицы?

Окружающий нас мир состоит из частиц трех типов: протонов, нейтронов, электронов. Казалось бы, если мы хотим знать устройство нашего мира, давайте изучать только эти частицы. Кому интересны частицы, которые живут мгновения, а потом снова распадаются? Какое отношение эти частицы имеют к нашему микромиру?

Причин тут две.

Во-первых, многие из этих нестабильных частиц напрямую влияют на свойства и поведение наших обычных частиц - и это, кстати, одно из важных открытий в физике частиц. Оказывается, эти нестабильные частицы на самом деле присутствуют в нашем мире, но не в виде самостоятельных объектов, а в виде «некоторого» облачка, окутывающего каждую обычную частицу. И то, как обычные частицы взаимодействуют друг с другом, зависит не только от них самих, но и от окружающих их «облачков». Эти облачка порождают ядерные силы, связывающие протоны и нейтроны в ядра, они заставляют распадаться свободный нейтрон, они наделяют обычные частицы массой и другими свойствами.

Эти нестабильные частицы - невидимая, но совершенно неотъемлемая часть нашего мира, заставляющая его крутиться, работать, жить.

Вторая причина тоже вполне понятная. Если вам надо разобраться с устройством или с принципом работы какой-то очень сложной вещи, ваша задача станет намного проще, если вам разрешат как-то изменять, перестраивать эту вещь. Собственно, этим и занимаются отладчики (не важно чего: техники, программного кода и т. п.) - они смотрят, что изменится, если сделать так, повернуть эдак.

Экзотические для нашего мира элементарные частицы - это тоже как бы обычные частицы, у которых «что-то повернуто не так ». Изучая все эти частицы, сравнивая их друг с другом, можно узнать о «наших» частицах гораздо больше, чем в экспериментах только с протонами да электронами. Уж так устроена природа - свойства самых разных частиц оказываются глубоко связаны друг с другом!

Зачем нужны такие огромные ускорители?

Ускоритель - это по своей сути микроскоп, и для того, чтобы разглядеть устройство частиц на очень малых масштабах, требуется увеличивать «зоркость» микроскопа. Предельная разрешающая способность микроскопов определяется длиной волны частиц, используемых для «освещения» мишени - будь то фотоны, электроны или протоны. Согласно квантовым законам, уменьшить длину волны квантовой частицы можно путем увеличения ее энергии. Поэтому-то и строятся ускорители на максимально достижимую энергию.

В кольцевых ускорителях частицы летают по кругу и удерживаются на этой траектории магнитным полем мощных сверхпроводящих магнитов. Чем больше энергия частиц - тем большее требуется магнитное поле при постоянном радиусе или тем большим должен быть радиус при постоянном магнитном поле. Увеличивать силу магнитного поля очень трудно с физической и инженерной точки зрения, поэтому приходится увеличивать размеры ускорителя.

Впрочем, физики сейчас работают над новыми, намного более эффективными методиками ускорения элементарных частиц (см., например, новость Первое применение лазерных ускорителей будет медицинским). Если эти методы оправдают свои ожидания, то в будущем максимально достижимая энергия частиц сможет увеличиться при тех же размерах ускорителей. Однако ориентироваться тут можно лишь на срок в несколько десятков лет.

Но не стоит думать, что гигантские ускорители - это единственное орудие экспериментальной физики элементарных частиц. Есть и «второй фронт» - эксперименты с меньшей энергией, но с очень высокой чувствительностью. Тут примером могут служить так называемые b-фабрики BaBar в Стэнфорде и Belle в Японии. Это электрон-позитронные коллайдеры со скромной энергией (около 10 ГэВ), но с очень высокой светимостью . На этих коллайдерах рождаются B-мезоны, причем в таких больших количествах, что удается изучить чрезвычайно редкие их распады и заметить проявление разнообразных тонких эффектов. Эти эффекты могут быть вызваны новыми явлениями, которые изучаются (правда, с другой точки зрения) и на LHC. Поэтому такие эксперименты столь же важны, как и эксперименты на коллайдерах высоких энергий.

Зачем нужны такие дорогие эксперименты?

На самом деле, если взглянуть на ситуацию реалистично, то альтернатива LHC состояла не в том, чтобы пустить эти же деньги на какую-то «практически полезную» деятельность, а в том, чтобы провести на них еще несколько десятков экспериментов по физике элементарных частиц, но среднего масштаба.

Логика тут совершенно прозрачна. Правительства большинства стран понимают, что некоторую долю бюджета необходимо тратить на фундаментальные научные исследования - от этого зависит будущее страны. Эта доля, кстати, не такая уж и большая, порядка 2-3% (для сравнения, военные расходы составляют, как правило, десятки процентов). Расходы на фундаментальную науку выделяются, разумеется, не в ущерб другим статьям бюджета. Государства тратят деньги и на здравоохранение, и на социальные проекты, и на развитие технологий с конкретными практическими применениями, и на благотворительность, и на помощь голодающим Африки и т. д. «Научные» деньги - это отдельная строка бюджета, и эти деньги сознательно направлены на развитие науки.

Как это финансирование распределяется между разными научными дисциплинами, зависит от конкретной страны. Значительная часть уходит в биомедицинские исследования, часть - в исследования климата, в физику конденсированных сред, астрофизику и т. д. Своя доля уходит и в физику элементарных частиц.

Типичный годовой бюджет экспериментальной физики элементарных частиц, просуммированный по всем странам, - порядка нескольких миллиардов долларов (см., например, данные по США). Большинство этих денег тратится на многочисленные эксперименты небольшого масштаба, которых поставлено в последние годы порядка сотни, причем они финансируются на уровне отдельных институтов или в редких случаях - стран. Однако опыт последних десятилетий показал, что если объединить хотя бы часть денег, выделяемых на ФЭЧ во многих странах, в результате может получиться эксперимент, научная ценность которого намного превзойдет суммарную ценность множества мелких разрозненных экспериментов.

Проблема научного постижения мира актуальна как никогда. Направление научного познания определяется спонтанно или из практических соображений рационального бытия на Земле. Направление развитие науки должно определяться научно. Об это статья.

ЗАЧЕМ РАЗВИВАТЬ НАУКУ
Вопрос: «Зачем развивать науку?» – звучит очень необычно, но таким вопросом стоит заниматься, ибо направление науки не отвечает современным тенденциям сохранения планеты. Даже вопрос о развитии науки очень интересен, ибо возникает вопрос о преждевременности развития научного знания землян. Да, прогресс остановить не возможно, в том числе прогресс науки, но время жизни планеты огромно; развитие же науки более приближает преждевременный конец цивилизации, нежели её сохранение. В средние века при зачаточном состоянии науки не возникало вопросов о сохранении цивилизации и о сохранении природы планеты. В наше время нет необходимости глубоко заглядывать в космос; нет необходимости искать иные цивилизации, так как более актуальные задачи перед наукой стоят на земле. Это задачи социального развития всех государств, как единого целого международного сообщества. Без единого подхода к этому вопросу не будет правильного решения. Решение этого вопроса не представляется возможным в рамках существующей экономической системы. Наука должна направить свои усилия на решение вопроса социального устройства человечества на планете. Сложность этой задачи невозможно определить. Без определения сложности задачи не возможно её решать. Второй вопрос научного знания о человеке – это вопрос о народонаселении. Наука должна направить свои усилия не на изучение тела человека, как биологического вида со всеми его проблемами в здравоохранении, а направить свои усилия на решения существования биологического вида человека с точки зрения стабилизации её численности, и даже сокращения её для полноценного существования следующих поколений людей на планете Земля, как космического объекта межгалактического значения, ибо отрицать Творение земной цивилизации межгалактическим разумом никто ныне отрицать не может, как не может отрицать существование Бога в рамках представления о Нём человека Земли. Сложность второго вопроса невозможно оценить, а без оценки сложности вопроса невозможно решить сам вопрос. Наука нашего времени на планете Земля прячет голову в песок как страус, пасуя пред этими двумя вопросами; и для продолжения своих научных изысканий занимается гораздо менее важными задачами, чтобы оправдать своё присутствие в теле культуры земной цивилизации, как одной из ветвей этой культуры при совершенной несостоятельности, что была указана выше.

Принцип относительности нравственности на Земле поможет в решении второй неразрешимой задачи о народонаселении Земли. Это принцип позволит иметь правильное решение относительно несовершенной (ущербной в отношении ДНК) плоти родившегося ребёнка. Это принцип позволит иметь правильное решение в отношении продолжительности жизни в пользу её сокращения до времени репродуктивного периода жизни человека. Этот принцип позволит сократить рождаемость по рекомендации научных программ на основе расчётов на мощных компьютерах, позволяющих регулировать рождаемость с условием её сокращения для возможности полноценной жизни следующих поколений людей на поверхности планеты Земля. Ценность жизни не в её продолжительности, а в её продолжении в следующих поколениях. На этом принципе зиждется инстинкт материнства всего живого в природе, когда мать жертвует собой ради детёныша (как животного, так и человеческого). Спаситель пожертвовал Своей плотью ради спасения человечество; теперь человечество должно из поколения в поколения жертвовать своей плотью ради сохранения следующих поколений людей на поверхности планеты Земля. Иначе человечество уподобиться стадам скота, которые поедают всю растительность на Земле, без которой не будет животной жизни на Земле.

Смысл жизни человека на Земле в существовании ВСЕЛЕНСКОГО РАЗУМА, ибо ОН питает разумом всё живое на Земле, ибо Он питает энергией плоти всё живое на Земле!!! Без человека не будет смысла в существования ВСЕЛЕНСКОГО РАЗУМА. Без вселенского разума не будет жизни человека, не будет жизни человека, если человек не поймёт реальность существования ВСЕЛЕНСКОГО РАЗУМА. Открытие наукой землян Тайны Всемогущего Бога будет величайшим научным открытием. Будет откровением для церкви, до сих пор не понимающе ТАЙНЫ ВСМОГУЩЕГО БОГА!!!