Эта статья была опубликована в новом номере мобильного журнала Slon Magazine  «Как придумывать будущее».

Все номера нашего журнала можно скачать в AppStore

Бытует представление о технике как о прикладной науке. Понять, что это вовсе не так, можно, взглянув с высоты птичьего полета на историю отношений науки и изобретательства. Делаю я это с особым удовольствием, поскольку один из моих главных героев – Андрей Сахаров – обладал редким сочетанием двух разных талантов: физика-теоретика и инженера-изобретателя, и мне довелось поразмышлять над их различиями и сотрудничеством. Кроме того, Сахаров дал пример широкого взгляда, когда в лекции 1989 года «Наука и свобода» подводил итоги XX веку. Напомнив, что то был век мировых войн и геноцида, Сахаров тем не менее назвал его веком науки.

Передо мной, правда, задача помасштабней – подвести итог последним 26 векам науки и изобретательства в самом общем смысле. И да поможет мне в этом вольномыслящий физик-изобретатель.

Задачи инженера-изобретателя и физика-исследователя различны, а в некотором смысле противоположны. Первый из готовых элементов знания, как из блоков конструктора LEGO, придумывает работающее материальное устройство, а второй сомневается в самих элементах, исследует их и открывает новые. Физик Макс Планк, первооткрыватель квантов, считал, что цель науки – картина мира, освобожденная от человеческого присутствия. В технике такое просто немыслимо: любое изобретение, включая марсоход, подразумевает человека, для которого это изобретение будет работать.

Такой контраст объясняет впечатление, которое произвел на коллег-физиков Сахаров своим неожиданным изобретением термоядерной бомбы. Его изобретательский дар развернулся над конструктором, включавшим в себя глубоко научные элементы, и затмил для некоторых его дар физика. Понадобилось время для осознания, что Сахаров «был сделан из материала, из которого делаются великие физики», как сказал нобелевский лауреат Виталий Гинзбург (не считавший себя великим физиком).

Научно-расширенный конструктор изобретателя – это, однако, достояние лишь последних двух веков. 

Предшествующие тысячелетия техника намного превосходила науку своей творческой силой. Технические инновации, существенно менявшие общественную жизнь, шли не от науки.

Изобретение конской упряжи, к примеру, изменило жизнь общества больше, чем все трактаты античной науки. Это изобретение резко подняло производительность труда, в разы будто увеличив поголовье лошадей без надобности дополнительного овса. В результате то же число людей с сошкой могло прокормить больше людей с ложкой, а кое-кого с книжкой. Главный двигатель промышленной революции – паровой – появился уже после рождения современной физики, но без ее помощи.

Первое существенное техническое новшество пришло из науки в XIX веке – электрический телеграф. И лишь во второй половине XX века наука стала источником важнейших изобретений.

Рубежным стал XVII век, когда изобретательность из техники проникла в науку, когда, можно сказать, была изобретена сама современная наука. Это обычно называют Великой научной революцией, но более подходящий термин – Великое изобретение. Революция – дело широких масс, и главная цель ее – свержение прежней власти. Основателями же новой науки считаются всего четверо: Коперник, Галилей, Кеплер и Ньютон. При этом Галилея Эйнштейн назвал «отцом современной физики и, по сути, всего современного естествознания».

Это социально столь малое событие вело ко все более значительным последствиям, что свойственно великим изобретениям в технике. Изобретатели колеса и книгопечати не покушались на власть, но фактически изменили ход истории. При этом подлинно новое изобретение и его последствия вовсе не предопределены. Продвинутые цивилизации Южной Америки, например, колеса не знали. А книгопечать нигде не имела таких последствий, как в Европе.

Изобретательство в новой науке отличается от изобретательства в технике тем, что изобретаются нематериальные инструменты познания: понятия, принципы, законы. Наука – это всегда теория, даже если ее инструменты – опыты, наблюдения и измерения. Обычно восхваляют Фрэнсиса Бэкона за то, что тот проповедовал опытную основу естествознания. Двигает науку, однако, изобретательный человек, который, размышляя над опытами, иногда – чудесным образом – изобретает понятия, прямо не наблюдаемые, но позволяющие связать опытные факты. Так, Галилей «изобрел» пустоту, а Ньютон – всемирное тяготение. Так изобрели молекулу, электромагнитное поле и т.д.


Фильгельм Рентген, © GettyImages / Fotobank

Эти изобретения нелегко «пощупать», они убедительны лишь для профессионалов, понимающих их связи с опытом и их возможности в познании мироздания. Поэтому изобретателю новой техники, желающему максимально расширить свой арсенал, необходимы серьезные научные знания, без которых обходились изобретатели колеса, паровой машины и мышеловки.

Изобретение современной физики оказалось очень не похоже на обычные технические изобретения. Хотя научные секреты не прятали и научные книги мог получить всякий желающий, по меньшей мере три столетия представители не-европейских цивилизаций не подключались к развитию новой науки, да и нынешние их вклады несопоставимы. При этом до XVII века Европа брала и осваивала научно-технические идеи из Китая, Индии и мира ислама.

О причинах научной революции XVII века и о том, почему новая наука не проникла в неевропейские цивилизации, историки спорят многие десятилетия. Свое участие в этом споре отложу до скорого выхода моей книги «Кто изобрел современную физику?» или отошлю к моей лекции «История науки и свободы». Здесь же подчеркну важные следствия из самого исторического факта.

Самое общее следствие – подрыв представлений о неких общих, объективных, законах истории – универсальных законах развития общества. Если такое «объективистское» социальное явление, как наука, на протяжении трех веков не могло проникнуть через цивилизационный барьер, то, значит, развитие цивилизации гораздо более похоже не на научное познание объективной реальности – природы, а на развитие техники, когда одно, в некотором смысле случайное, открытие радикально меняет темп и направление развития.

Европейское изобретение современной физики дает ключ к пониманию социально-культурных предпосылок изобретательности, важнейшая из которых – уровень внутренней свободы человека. 

Импортировать и использовать мобильный телефон легче, чем импортировать изобретательский потенциал. А необходимые предпосылки изобретательности легче обнаружить в истории современной науки, где изобретались и проверялись конструкции, сделанные из идей и понятий, что ближе к внутреннему миру человека, чем конструкции вроде мышеловки или мобильника.


Сталин и ученые-физики. Фрагмент росписи вокзала Екатеринбурга

Современная физика в первые века своего существования была явлением социально малым. В нем участвовали вначале десятки, потом сотни, но никак не миллионы человек. И поэтому условия для существования науки можно было обеспечить локально. Самый выразительный пример такой локальности – советские шарашки. Однако возможности подобных локальных условий существенно ограничены. Об этом ясно высказались два выдающихся физика (еще веря в потенциал социализма) – П.Л. Капица и А.Д. Сахаров. Капица (в 1956 году) сравнивал ситуацию с караваном кораблей в северных морях, где роль ледокола выполняла западная наука. Сахаров (в 1968-м) говорил о двух лыжниках, из которых один, в звездно-полосатой майке, прокладывает лыжню в глубоком снегу, а другой, в красной майке, идет по готовому следу. В обоих сравнениях отставание может быть и невелико, если его измерять в метрах, но оно безнадежно, если говорить о лидерстве. 

Таким образом, наука в несвободном обществе может лишь догонять лидера, зная, куда двигаться.

Это неудивительно. Подлинное изобретение – не важно, в технике, науке, экономике или политике – всегда чудо, то есть нечто непредсказуемое, не вытекающее логически из уже известного. Новая идея рождается у одного человека, достаточно свободного и смелого, чтобы решиться эту идею высказать.

Поэтому условия для изобретательства там лучше, где общество лучше развивает и оберегает внутреннюю свободу творчески одаренных личностей, обеспечивает достаточный простор для их свободы.

Культурные предпосылки западной цивилизации XVII века обеспечили не только изобретение современной науки, но также изобретение социальных инструментов свободы. Разделение властей, конституционный уклад государственной жизни, нацеленный на защиту экономической свободы, как основы других свобод, – все это было результатом работы конкретных социальных изобретателей, таких как Джон Локк, современник и собеседник Ньютона. Тогда же, в XVII веке, был изобретен мощный инструмент поддержки изобретательности – патентное право.

Об этом ярко сказал Авраам Линкольн: «Патентная система добавляет топливо выгоды в пламя изобретательского таланта». Он назвал патентное право одним из трех важнейших открытий в мировой истории, наряду с открытием Америки и изобретением книгопечатания. Мнение этого американского президента (1861–1865) существенно не потому, что он освободил Соединенные Штаты от рабства, а потому, что он единственный президент, получивший патент на изобретение (для речного судоходства в 1849 году).

Сочетание этих изобретений и определило научно-технический и экономический прорыв европейской цивилизации, повлиявший на жизни миллионов и спустя три века – в ходе глобализации – достигший также и неевропейских цивилизаций.

Нынешней роли науки как основы для поворотных технических изобретений вряд ли что-то может угрожать. Ведь наука, по сути, просто расширяет жизненный опыт человека за пределы обыденности, доступной всем, а научный язык – лишь расширение обыденного языка для описания добавочного нового ресурса для изобретательства. Обыденный опыт неизбежно исчерпывается и иссякает как ресурс изобретателя. 

А чтобы оценить, насколько жизненный опыт увеличивается наукой, достаточно понять, что по пространственным масштабам наука увеличила диапазон расстояний обыденности в миллиарды миллиардов раз: от сантиметров и метров, легко доступных всякому, до диапазона физических исследований. Нынешний масштаб физики элементарных частиц 10-18 м, а масштабы астрофизических явлений доходят до миллиардов световых лет, то есть 1025 м. Понятно, «сколько нам открытий чудных готовит просвещенья дух», но этот дух неразрывно связан с духом свободы.