Вера Черногорова - Загадки микромира

Экспериментальный зал современного ускорителя. Стометровая установка, работающая совершенно автоматически под ровное гудение электромагнитов. Не похоже ли это на завод с автоматической поточной линией? С той лишь разницей, что к заводской линии можно подойти в любой момент и подрегулировать, если что-то разладилось. А для физиков эта проблема связана с выключением ускорителя. И, кроме того, они не видят своими глазами обрабатываемые их установкой «детали».

Обычно поточная линия обслуживается несколькими операторами. Точно такая же картина и здесь. Например, в опыте по проверке теоремы Померанчука за работой 50 сцинтилляционных счетчиков, 18 искровых камер и большого магнита круглосуточно присматривают четыре человека. Двое дежурят около электронных схем, которые принимают и передают экспериментальную информацию в вычислительную машину. А еще двое — непосредственно у ЭВМ, где можно проследить за подачей информации в машину и проверить работу отдельных счетчиков и всей установки.

ЭВМ — сердце современных экспериментальных устройств. Физики уже давно используют вычислительные машины. Но раньше они применялись лишь на стадии обработки результатов. Теперь на крупнейших ускорителях им поручается «дирижирование» самим экспериментом.

Любопытно признание руководителя одного из самых интересных и важных экспериментов, проведенных в Серпухове, В. Никитина: «Экспериментальную физику сейчас невозможно представить себе без ЭВМ. Поразительно, как быстро меняется психология человека. Всего десять лет назад многие из нас изредка заглядывали в зал „старушки“ М-20, присоединяясь к какой-нибудь экскурсии. Насмешливая улыбка кривила губы при виде бисера цифр восьмеричного машинного кода… А теперь без всего этого жить не можем, любовь — до гроба!»

В Серпухове группа В. Никитина недавно закончила 700-часовой эксперимент. Машина БЭСМ-3М беспрерывно сортировала и записывала информацию. Если бы не помощь машины, то только на запись результатов эксперимента ученым потребовалась бы стопка тетрадей высотой в километр!

«Работа на современной большой ЭВМ, — говорил В. Никитин, — наслаждение. Особенно это относится к моментам, когда читающее устройство не съедает карты, магнитная лента не реверсирует, магнитофон не затирает персональную библиотеку, параллельная задача не выбрасывает вашу программу из-за недостатка места на магнитном барабане, а девушки-операторы с улыбкой сообщают, что, хотя ваше время истекло, они готовы добавить вам 30 секунд (разумеется, в счет завтрашнего сеанса)».

Не так давно физик-экспериментатор Альварец в нобелевской речи сказал, что «прошло то время, когда в статьях, подписанных одним физиком, можно было прочесть в конце: „Я хотел бы поблагодарить такого-то за разработку аппаратуры и получение большей части результатов“».

Теперь научные сотрудники, инженеры, программисты, квалифицированные лаборанты с высшим образованием — равноправные соавторы совместно проводимой работы. Статья о проверке теоремы Померанчука на мишени из водорода подписана 28 авторами! И среди них — несколько физиков, инженеров-электронщиков, специалистов по искровым камерам и сотрудников вычислительного центра ОИЯИ.

Конечно, это вовсе не означает, что в физике элементарных частиц не работают также и небольшие группы ученых. В этих группах благодаря идеям, генерируемым их руководителями, удается иногда с помощью довольно скромных средств добиваться блестящих результатов. Особенно это относится к физикам, работающим на ускорителях с энергией до 1 Гэв — 1 миллиарда электрон-вольт. Но на машинах с энергией от нескольких десятков Гэв и выше экспериментаторы вынуждены соединяться в большие группы. А в таком коллективе, работающем с применением современной заводской техники и вычислительных машин, существует ярко выраженное разделение труда.

«Поскольку исследования становятся массовыми, — говорил академик Б. Кадомцев, — нередко получается, что на долю одного научного работника приходятся довольно мелкие задачи. Это и есть определенный недостаток современной науки: появляется масса людей, которые вынуждены решать такие задачи».

Несомненно, характер работы каждого члена большого научного коллектива изменился. Но крупным группам стало по плечу решение таких научных задач, о которых не могли и мечтать ученые, работавшие в эпоху «ремесленно-мануфактурного» труда в науке.

Сотрудники больших групп, как правило, с удовольствием работают на сложных установках. Их энтузиазм подогревать не надо. Гораздо труднее приходится иному выпускнику, пришедшему в научное учреждение. Воспитанный на классических примерах истории физики, он даже не подозревает о существовании современной «большой» науки, где многочисленные коллективы заняты сложнейшей работой, результат которой ожидается через несколько лет. А он сам желает сделать что-то такое, что быстро привело бы его к открытию. И когда он в конце концов видит, что это просто невозможно, его охватывает чувство разочарования.

Почему же так происходит?

«Наука сейчас очень сложна, — считает академик Б. Кадомцев, — и достичь выдающихся успехов удается лишь немногим. Ясно, что, если студент, оканчивающий университет, наперед поставит перед собой такую цель, то скорее всего его ждет неудача. Он может в конце концов возвратиться к „юношескому максимализму“, но уже на иной основе — достаточно развив свои способности и убедившись в соответствии своих сил выдвигаемым перед собой целям».

Да, характер науки за последние три-четыре десятилетия сильно изменился. Однако «научные исследования сохранили свой старомодный дух неутомимого творческого поиска».

Творческий поиск… Это он не давал покоя уже далеко не молодому отцу атомной физики Э. Резерфорду. К 1924 году ему удалось расщепить все легкие ядра, в которые могли проникнуть альфа-частицы, испускаемые радием. А что же дальше?

Известный ученый Ф. Астон писал в те годы: «Теперь наступил неизбежный период покоя в ожидании открытия новых орудий исследования». И конечно, этот застой наиболее остро переживал сам автор открытия атомного ядра. Ему нечем было «обрабатывать» лежащую перед ним «ядерную целину». Если б в его распоряжении были частицы больших энергий…

Э. Резерфорд попросил своего лаборанта Кэя выяснить: можно ли собрать систему батарей или динамо-машин для получения больших электрических полей?

Когда Кэй показал Э. Резерфорду стоимость такой системы — совершенно ничтожной по современным масштабам, — Э. Резерфорд отбросил проект, «подобно раскаленному кирпичу».