Борис Кузнецов - Философия оптимзма

Это прежде всего узкая полоса частот, высокая монохроматичность излучения. Далее, когерентность — тот факт, что вынужденное, индуцированное излучение разных атомов происходит согласованно, в одной фазе. Лазер позволяет получить мощное монохроматическое излучение. Свойством лазерного луча является его острая направленность, тот факт, что луч лазера не расширяется, вернее, очень мало расширяется. Лазер может давать пучок света большой мощности и высокой направленности излучения [52] Это различие весьма отчетливо показано в статье Н. В. Карлова и А. М. Прохорова «Лазеры и научно-техническая революция» в сборнике «Будущее науки» (вып. IV. М., 1971, стр. 20–33). В этой же статье содержится краткий, но очень содержательный и доступный широким кругам очерк перспектив применения лазеров, в частности таких важных, как возможности их применения для управляемых термоядерных реакций, в астрофизике, в молекулярной биологии, в голографии. .

В этой книге последовательно, с различных сторон раскрывается концепция начальных условий и ноозон. Общая тенденция неклассической науки и ее применений состоит в переходе за пределы классической иерархии дискретных частей вещества. Эта классическая иерархия оканчивалась, с одной стороны, атомами, перегруппировка которых создает разнообразие химических соединений, а с другой — механикой небесных тел. Ноозоной этой иерархии были перегруппировки атомов в молекулах в макроскопических масштабах, т. е. химические процессы и движения макроскопических тел в узком слое литосферы, гидросферы и атмосферы. В этом слое и создалась то, что В. И. Вернадский назвал ноосферой. Ноосфера, т. е. совокупность скомпонованных макроскопических структур, охватывала очень небольшой интервал атомных, молекулярных и макроскопических процессов. Этот интервал был ограничен небольшими концентрациями энергии.

Наряду с ноозоной иерархии дискретных частей вещества существовала ноозона континуальных процессов. Это совокупность целесообразно скомпонованных гидродинамических процессов, тепловых потоков и других перебросок энергии (электрический ток), включая радиосигналы, акустические и оптические явления. Здесь атомистические представления, констатации существования атомов и молекул не были существенными для целесообразной компоновки макроскопических процессов. Атомистические представления не фигурировали в качестве целевых представлений, определяющих выбор тех или иных начальных условий. В свою очередь конкретные представления, определяющие ноозоны дискретной иерархии, не включали континуальных концепций. Целесообразная компоновка дискретных тел могла игнорировать континуальную картину мира, а компоновка континуальных процессов — атомистическую.

Классическая иерархия дискретных частей вещества оканчивается атомным миром, где дискретные элементы атома обладают явными и существенными волновыми, континуальными свойствами. Классическая иерархия континуальных процессов оканчивается там, где излучения обладают явными и существенными корпускулярными свойствами. Неклассические зоны находятся в ультра-микроскопических порах классической иерархии, и они же объемлют ее: когда речь идет о возникновении и гибели звезд и галактик, наука уже не может обойтись без неклассических представлений.

Научно-техническая революция XX столетия состояла в выходе ноозон за пределы классической иерархии. Ноо-зоны дискретного мира и ноозоны континуального мира потеряли свою независимость. Корпускулярно-волновой дуализм стал не только физическим, но и физико-техническим принципом. Неклассическая модель, где корпускулярные и волновые характеристики неотделимы друг от друга, это уже не только констатация того, что происходит в мире, но и целевая модель, определяющая активные воздействия разума на ход объективных процессов. Конкретная история и предыстория атомной энергетики и квантовой электроники показывает, что ни один из этих основных фарватеров современной научно-технической революции не мог появиться без заранее сформулированных существенно неклассических моделей, в одном случае модели ядерного деления или синтеза, а в другом — переходов квантовых систем на более высокие уровни и индуцированного излучения фотонов той же энергии. Когда цель — отличие труда от стихийных процессов — может быть сформулирована лишь в виде существенно неклассической модели, последняя приобретает не только физическое, но и физико-техническое бытие, характеризует не только сущее, но и должное, входит в область, где применимы понятия «лучше» и «хуже», понятия оптимума и оптимизма.

Деление атома — совокупность процессов, объясняющих этот эффект, — неклассическая зона, продолжающая дискретную иерархию, зона, где дискретные представления уже не могут существовать без синтеза с волновыми. Индуцированное излучение — это неклассическая зона иерахии континуальных представлений, где волновая картина невозможна без дискретного, корпускулярного аспекта.

Отметим еще, что в квантовой электронике — ноозоне электромагнитного спектра — мы видим связь между широтой, общностью и неклассичностыо новых идеальных физических схем, с одной стороны, и ускорением научно-технического прогресса — с другой.

Посмотрим теперь, что означают перечисленные особенности лазерного луча (оставляя в стороне другие, быть может столь же существенные, особенности) для применения лазеров. Мы постараемся разграничить воздействие такого применения, во-первых, на ускорение технического прогресса и, во-вторых, на неопределенное, не имеющее количественного выражения возрастание ускорения технического прогресса.

Лазер может резко изменить систему связи и передачи информации. Уже давно радиосвязь переходит от длинных волн ко все более коротким. Это позволяет по одной линии связи передавать, например, большее число телефонных разговоров, радиосообщений, телевизионных программ и т. д. Объем передаваемой информации растет очень быстро при переходе от диапазона сантиметровых волн к во много раз более коротким волнам оптического диапазона.

Далее, лазеры в будущем смогут значительно увеличить эффект счетно-решающих и управляющих машин. Здесь тоже речь идет по существу об информации. Сложные счетные машины могут быть более эффективными и быстродействующими при такой скорости передачи информации от одного элемента счетной машины к другому, которая доступна лазеру.

Одной из наиболее важных тенденций технического прогресса в последней четверти нашего столетия будет распространение лазеров в область промышленной технологии. По-видимому, механические методы обработки металлов и других материалов уступят первенство лазерным лучам. Тонкий, монохроматический и в то же время мощный лазерный луч позволяет довести размеры деталей и точность этих размеров до нескольких микронов. Квантовая электроника открывает, кроме того, возможность очень глубокой перегруппировки молекул в кристаллических решетках и атомов в молекулах. Такая перегруппировка может дать сверхтвердые детали, сверхтвердые поверхности. Поэтому совершенствование лазеров является источником широкой реконструкции, охватывающей все основные технологические отрасли. Квантовая электроника находится только в начале инженерного воплощения той идеальной физической схемы, которая вытекала из идеи, высказанной в 1916 г. Эйнштейном, и приобрела конкретные формы в середине столетия. Можно представить себе, что за оставшиеся до конца века десятилетия появятся лазеры, превращающие энергию самых различных рассредоточенных источников в энергию, концентрированную в сколь угодно мощные направленные потоки когерентных электромагнитных волн. Расширится диапазон лазерного излучения, будут созданы лазеры, работающие в новых диапазонах. Быть может, лазерные лучи, достигнув большой мощности, заменят в будущем металлические провода при передаче электроэнергии.