Стивен Вайнберг - Всё ещё неизвестная Вселенная. Мысли о физике, искусстве и кризисе науке

Законодатели руководствуются сиюминутными экономическими интересами своих избирателей. Большие лаборатории дают рабочие места и заработок, поэтому они получают активную поддержку со стороны законодателей штата и безразличие или враждебность со стороны многих остальных членов конгресса. Как рассказал мне один сенатор, до того как была выбрана площадка в Техасе, сотни сенаторов поддерживали SSC, но, как только место для строительство было выбрано, число сторонников проекта резко сократилось до двух. И в этой истории нет большого преувеличения. Мы видели, как несколько членов конгресса изменили свою позицию по SSC после того, как их штаты были исключены из числа претендентов на размещение ускорителя.

Еще одна проблема, которая терзала проект SSC, заключалась в соперничестве среди ученых за получения финансирования. Ученые, работающие во всех областях науки, как правило, соглашались с тем, что на SSC можно было бы провести отличные научные исследования, но некоторые считали, что лучше потратить деньги на другие области науки, например на ту, в которой они сами работают. Не шло на пользу проекту и то, что против него выступал избранный президент Американского физического общества, ученый, чья область интересов относилась к физике твердого тела. Он считал, что средства, которые требуются для SSC, принесут больше пользы, если направить их, скажем, на физику твердого тела. Однако ни один из фондов, сохраненных в результате отмены проекта SSC, не был направлен в другие области науки, и это не доставило мне повода для злорадства.

Все эти проблемы возникнут снова, когда физики пойдут к своим правительствам за следующим ускорителем после БАК. Все будет только хуже, поскольку строительство ускорителя следующего поколения, по всей видимости, потребует международного участия. Недавно мы видели, как проект создания лаборатории по развитию управляемой термоядерной энергетики, ITER, был почти уничтожен соперничеством Франции и Японии за право разместить лабораторию на своих территориях.

В фундаментальной физике есть вещи, которые можно сделать и без строительства ускорителей нового поколения. Мы продолжим наблюдать за случайными процессами, например чрезвычайно маловероятным гипотетическим радиоактивным распадом протона. Многое предстоит сделать в области изучения свойств нейтрино. Мы получаем некоторую полезную информацию от астрономов. Однако я не верю, что мы добьемся значительного прогресса, не раздвигая границы физики высоких энергий. Так что в следующие 10 лет мы можем увидеть замедление поиска законов природы вплоть до полной его остановки, и восстановление его произойдет уже не при нашей жизни.

Финансирование — проблема для всех сфер науки. В последние 10 лет Национальный научный фонд зафиксировал падение доли заявок на гранты, которые фонд может профинансировать, с 33 до 23 %. Вместе с тем особая проблема большой науки состоит в том, что уменьшить ее, науки, масштаб крайне не просто. Бесполезно строить ускоритель, туннель которого протянут только на половину кольца.

История астрономии сильно отличается от истории физики, однако страдает преимущественно от тех же проблем. Астрономия рано стала большой наукой при существенной государственной поддержке, поскольку астрономия приносила пользу так, как до недавнего времени этого не удавалось физике [116] Более подробно об этом я написал в главе 1. . В Древнем мире астрономия использовалась в задачах геодезии и навигации, при хронометрировании и составлении календарей, а в форме астрологии она считалась полезной для предсказаний. Государства создавали исследовательские институты: Александрийский мусейон эпохи эллинизма, Дом мудрости в Багдаде IX в.; огромная обсерватория в Самарканде, построенная в 1420 г. Мирзо Улугбеком; Ураниборг, обсерватория Тихо Браге, построенная на острове, который был выделен датским королем специально для этой цели в 1576 г.; Гринвичская обсерватория в Англии; позже — военно-морская обсерватория США.

В XIX в. богатые частные лица начали щедро тратить деньги на астрономию. Третий граф Росс с помощью громадного телескопа под названием Левиафан в своей домашней обсерватории открыл, что туманности, которые, как мы теперь знаем, являются галактиками, имеют спиральные рукава. В Америке обсерватории и телескопы называли в честь спонсоров, например Лик, Йеркес и Хукер, из более поздних — Кек, Хобби и Эберли.

Однако теперь перед астрономией стоят задачи, которые не могут быть решены за счет частных лиц. Мы должны отправлять обсерватории в космос, чтобы избежать размытия изображений, обусловленного влиянием земной атмосферы, а также чтобы наблюдать за излучением, которое не может пройти сквозь атмосферу. Спутниковые обсерватории, такие как COBE, космический телескоп Hubble и WMAP (зонд Уилкинсона по исследованию анизотропии реликтового излучения), совершили революцию в космологии, работая в тандеме с передовыми наземными обсерваториями. Теперь мы знаем, что современная фаза Большого взрыва началась 13,7 млрд лет назад. Мы располагаем надежными свидетельствами тому, что этой фазе предшествовала фаза экспоненциально быстрого расширения, называемая инфляцией.

Тем не менее космология подвергается риску стагнации практически в том же виде, в каком десятилетиями стагнировала физика элементарных частиц. Открытие ускоряющегося расширения Вселенной, совершенное в 1998 г., может быть описано разными теориями, и у нас нет наблюдений, которые позволили бы выбрать из них правильную. Регистрация реликтового излучения, оставшегося со времен ранней Вселенной, подтвердила общую идею об инфляции, но она не дает подробной информации о физических процессах, связанных с расширением. Будут нужны новые спутниковые обсерватории, но найдутся ли деньги на их создание?

Недавняя история космического телескопа имени Джеймса Уэбба, который должен был выйти на смену Hubble, к сожалению, напоминает историю SSC. По требованию администрации Обамы финансирование проекта будет продолжено, но на таком уровне, который делает невозможным вывод телескопа на орбиту. В июле комитет по ассигнованиям в палате представителей проголосовал за полную отмену программы создания телескопа Уэбба. Было недовольство ростом стоимости проекта, но, как и в случае с SSC, рост стоимости во многом был связан с тем, что из года в год проект недостаточно финансировался [117] Должен признать, что не все разделяют это мнение. После того как моя статья была опубликована, я получил сообщение от своего старого друга, выдающегося физика-экспериментатора Бертона Рихтера. Он написал, что ему понравились первая и последняя части моей статьи, но он категорически не согласен с моим утверждением о причине повышения стоимости SSC. . Недавно финансирование было вновь возобновлено, но прогноз на будущее нерадостный. Проект забрали у Управления по научным исследованиям NASA. Техническое исполнение проекта «Уэбб» было превосходным, миллиарды долларов уже потрачены, но так же было и с SSC. Результат известен.