Поддержка науки обеспечит нам лучшую жизнь

 

Несколько слов о коллайдере и бутербродах.

С конца 2008 года мне всё чаще приходится отвечать на вопросы о Большом Адронном Коллайдере. Главных вопросов два: не опасен ли эксперимент, способный породить чёрную дыру, и к чему вообще тратить колоссальные деньги на (по выражению великого физика Льва Андреевича Арцимовича) удовлетворение личного любопытства за государственный счёт.

На первый вопрос ответить — благодаря самой же науке — довольно просто. Если бы чёрная дыра, созданная на коллайдере, существовала неограниченно долго, она и впрямь могла бы постепенно всосать в себя всю нашу планету, а там и Солнечную систему, и — в отдалённой перспективе — всю нашу галактику (хотя в её центре уже миллиарды лет существует чёрная дыра — но звёзды движутся вокруг неё на безопасных расстояниях). Но великий физик Стивен Уильям Фрэнкович Хокинг ещё несколько десятилетий назад доказал: чёрные дыры не вечны.

Случайные — квантовые — колебания вакуума порождают виртуальные — возможные — пары из частицы и античастицы. Их симметрия обеспечивает большинство законов сохранения. Но энергия пары несимметрична, а потому пара может существовать тем меньше времени, чем больше её энергия, и затем исчезает. Но если пара родилась в неоднородном поле, оно растащит частицы, они поглотят часть энергии этого поля и станут реальными.

Около чёрной дыры поле тяготения достаточно, чтобы растащить пару. Одна из частиц поглотится дырой, зато вторая улетит от неё, унося с собой часть энергии — то есть массы — самой дыры. Чем дыра меньше, тем неоднороднее тяготение вокруг неё, тем чаще рвутся виртуальные пары, тем быстрее испарение. Чёрная дыра той массы, какую может произвести энергия столкновения частиц в Большом Адронном Коллайдере, испарится по Хокингу задолго до того, как успеет поглотить хоть одну реальную частицу.

На второй вопрос ответить сложнее. Прежде всего потому, что ни экономика, ни теория решения изобретательских задач — величественное творение блестящего советского изобретателя Генриха Сауловича Альтшуллера — в нашем массовом сознании пока не обладает статусом науки.

Изобретения высшего — первого по Альтшуллеру — уровня рождаются вслед за фундаментальными научными открытиями: невозможно придумать лазер, пока не сформулированы законы квантовой механики. Альтшуллер показал: для воплощения в жизнь любого изобретения требуется множество изобретений меньшей сложности, согласующих творческую идею с возможностями общества в целом и техники в частности. Таким образом, от любого научного достижения до соответствующих ему достижений техники проходит изрядное время, необходимое для создания всей гаммы связанных с ним изобретений — от первого уровня до низшего (по Альтшуллеру — пятого), очевидным образом применяющего уже готовые решения в непосредственно смежных задачах.

В 1831 году Майкл Джэймсович Фарадей открыл электромагнитную индукцию. Но лишь через добрых полвека вращающиеся электрогенераторы, воплотившие открытие, стали главными источниками электричества. Ещё три-четыре десятилетия ушло на массовое внедрение электромеханического оборудования в производство и потребление. Нынешнее изобилие цифровых приборов — от аудиовидеотехники до мобильных телефонов — опирается на технологию больших интегральных схем. Та обеспечена физикой полупроводников. Это частный раздел физики твёрдого тела. А ту стало возможно развивать только после формулирования основных законов квантовой механики.

Открытия не только внедряются медленно, но и не безграничны по техническим возможностям. Электромеханика давно охватила практически все мыслимые сферы своего применения. Дальнейшее её развитие ещё добрых полвека назад не сулило сверхприбыли. Сейчас к этому пределу подошла цифровая техника. Маркетологическое продвижение всё новых вариаций на тему цифромыльницы да миниплеера даёт всё меньшую финансовую отдачу. В этом — одна из причин нынешнего кризиса.

Экономика развивается циклически. Простейшие кризисы перепроизводства, вызванные запаздыванием предложения относительно спроса, бытуют в каждой конкретной отрасли в среднем раз в три года. Замены производственного оборудования дают колебания длиной примерно десять лет. Большие циклы с характерной частотой от четырёх до шести десятилетий, исследованные Николаем Дмитриевичем Кондратьевым, вызваны устарением производственной инфраструктуры — от зданий до дорожной сети. Ещё сильнее отражается на всех сторонах жизни цикл альтшуллеровского перехода — длиной примерно восемь десятилетий — от фундаментального открытия — через развитие соответствующей отрасли науки и создание на её основе отраслей техники — к массовому практическому применению.

Если открытие не сделано, когда развитие человечества подвело к его возможности — не будет через десятилетия и плодов этого открытия. Расходы на фундаментальную науку — посев, откуда взойдёт наше будущее. Урожай соберём не мы. Зато и затраты на сельхозработу невелики: цена того же коллайдера — смехотворно малая доля бюджета любого европейского государства. Пожалеем сегодня денег на фундаментальную науку — сможем намазать на свой хлеб чуть побольше масла. Но нашим правнукам не хватит не только масла, но и самого хлеба.

 

Интеллектуальная техника

 

 

Попытка прогноза на 10 лет

 

Несколько слов о цифровой технике.

Не так давно меня попросили предсказать её развитие до 2020 года. Хочешь насмешить Бога — расскажи ему о своих планах на завтра. А уж прогноз на десятилетие и человека рассмешит.

Особенно в такой быстроразвивающейся области. Кто мог ещё лет десять назад предсказать нетбуки, где мощность принесена в жертву повсеместной работе во всемирной сети? А пару десятилетий назад разве что фантасты ожидали повсеместного развития мобильной связи.

Но некоторые стратегические прогнозы сбываются, невзирая на технические сложности. Так, один из основателей Integrated Electronics (Intel) Гордон Эрл Мур ещё в тысяча девятьсот шестьдесят пятом подметил: число элементов в интегральной схеме и её производительность удваиваются каждые полтора-два года. С тех пор не раз казалось: полупроводниковая техника вот-вот упрётся в какой-нибудь физический барьер. Но закон Мура всё ещё выполняется, и конца-края изобретательности инженеров и учёных не видно.

Очевидно, в ближайшие лет десять цифровая техника всё ещё будет развиваться в темпе, позволяющем решать любые задачи, проистекающие не только из реальных потребностей, но даже из почти неисчерпаемой творческой фантазии маркетологов. Если вам что-то покажется полезным, вы довольно скоро найдёте это на рынке.

Столь же очевидна интеграция функций в одном устройстве. Многие с тоской вспоминают мобильные телефоны, предназначенные только для звонков: нынче в SMS, MMS, GPRS, GPS, режимах фотографирования и видеозаписи, десятках других технологических прибамбасов многие часы разбираешься с инструкцией в руках. Дальше будет сложнее: технические ресурсы нынешних микросхем так велики, что добавление новых потребительских возможностей практически не увеличивает цену, зато изрядно добавляет ценность. Даже если вы используете лишь десятую долю возможностей своего телефона или плеера, никто не может предсказать, какие именно возможности вам нужны. А цена разработки не зависит от объёма производства. Значит, выгоднее не придумывать специализированные изделия, а один раз создать максимально сложное устройство и выпускать его максимальным тиражом: тогда доля разработки в общей цене единицы товара будет минимальна.

Для любителей будут выпускаться усечённые версии с заблокированным доступом к некоторым функциям. Возможно, на основе забракованных компонентов — как сейчас четырёхъядерные процессоры с дефектами продаются в качестве трёхъ- и даже двухъядерных. Но творить и впредь будут самое сложное и мощное, на что на тот момент будет способна техника.

Чем больше возможностей, тем меньше эффективность их использования. Я работал на машинах, уступающих нынешним во многие тысячи и даже миллионы раз по любому показателю. Но решаемые задачи были немногим проще сегодняшних. Специалисты экономили буквально каждый бит программ и данных, каждый такт работы процессора. Это было недёшево. Сейчас никто не тратит рабочее время программистов на такие тонкости. Поэтому программные возможности нынешней информационной техники заметно отстают от аппаратных.

Зато немалая доля возросшей вычислительной мощности тратится на упрощение взаимодействия человека с машиной. Программы, написанные мною, можно было использовать только после внимательного прочтения инструкций. Нынешние механизмы осваивают методом тыка.

Увы, зачастую срабатывает правило: если создашь нечто, чем может пользоваться даже идиот, только идиот и будет этим пользоваться. Так, по мере распространения средств автоматической проверки правописания стремительно падает грамотность текстов, написанных под контролем этих средств: никто не обращает внимания на красные подчёркивания едва ли не каждого слова.

Разница между техническими возможностями и информационным наполнением ещё разительнее, когда мы переходим от индивидуальных творений к коллективным: «верблюд — лошадь, спроектированная комиссией». Правда, коллектив коллективу рознь: и Windows, и Linux создают тысячи разработчиков. Но если заглянуть в Интернет в поисках сведений по актуальному вопросу, непременно придётся разгребать горы мусора, продиктованного слухами и собственной безграмотностью бессчётных копипастеров.

Самая смутная перспектива — у государственной информатики. Если оборонка ещё способна оплатить аудит той же Linux ради её применения на машинах, где сторонние «закладки» недопустимы, то проект «электронного правительства» буксует и на федеральном уровне, и в регионах. Слишком велика нынче ценность — значит, и цена! — управленческой информации. Слишком доходна монополия на неё. Слишком выгодно право выдачи — и невыдачи! — разрешений: вспомните хотя бы, какие бюрократические сражения возникают по поводу отмены лицензирования любого рода занятий.

Даже сингапурский диктатор Ли Куан Ю потратил десятилетия на борьбу со своими чиновниками, прежде чем город стал демонстрировать заезжим главам государств чудеса вроде оформления заявки на новый бизнес за десять минут в Интернете. У нас диктаторов нет и не предвидится. Соответственно и полноценного электронного правительства через десять лет я не жду.

Словом, через десятилетие информационные технологии станут комфортнее, но вряд ли радикально эффективнее.

 

Бизнес-класс