Научное творчество и руководство наукой (Взгляд из Сарова)
Дата: 08/07/2013
Тема: Атомная наука


И.А.Андрюшин, главный научный сотрудник РФЯЦ-ВНИИЭФ, д.т.н.; А.К.Чернышев, заместитель научного руководителя РФЯЦ-ВНИИЭФ, д.ф.-м.н. 
         
Уровень жизни современного общества является итогом взаимодействия двух процессов – развития системы фундаментальных знаний о природных процессах и системы использования этих знаний в интересах жизнедеятельности человека, в том числе и в военных целях.


Первая система, в основном, связана с тем, что называется академической наукой. Вторая система опирается на прикладные научные исследования и технические разработки.

Общеизвестно, что многие фундаментальные научные результаты становились предметом прикладной науки и затем практического применения через десятки лет. Близким для нас примером этой закономерности являются фундаментальные исследования в области физики атомного ядра первой половины ХХ века.

Эрнест Резерфорд, открывший в 1911 году атомное ядро и заложивший своими экспериментальными исследованиями фундамент ядерной физики, до конца своей жизни (1937 год) не верил в то, что эти удивительные открытия имеют какое-либо практическое значение. Он бы очень удивился сегодня тому, к чему привели эти академические работы.
Ш.Кулон, А.Ампер и М.Фарадей выяснили основные законы электромагнитных явлений, однако, только через 100 лет цивилизация в полной мере ощутила все многообразие плодов их великих открытий.

Влияние других открытий постепенно накапливалось в течение длительного периода времени, хотя их практическая значимость в той или иной степени была оценена сразу. Так, Джон фон Нейман в конце 40-х годов создал первую ЭВМ в интересах Атомного проекта США, однако значение этого открытия оказалось намного больше – оно привело к созданию современной информационной среды и многим техническим элементам, определяющим нашу жизнь сегодня.

Развитие фундаментальной науки определяется как деятельностью первопроходцев – основателей научных направлений, так и работой научных коллективов, как правило, организованных в виде академических институтов, научных школ, а во многих странах – в виде научных лабораторий университетов.

Развитие прикладной науки определяется изобретениями отдельных лидеров (часто членов академической среды) и работой коллективов специалистов отраслевых институтов, а в ряде стран – лабораторий промышленных компаний.

В обоих случаях специфика деятельности такова, что необходимы как лидеры, так и научная среда. Одной из функций научной среды является выделение и формирование лидеров. Ломоносов не смог бы стать ученым в Холмогорах, ему было необходимо уехать на учебу в Германию, а затем работать в немецкой научной среде в России (другой научной среды у нас не было).

Хотя наука, по своей сути, интернациональна, ее результаты невозможно перенести в страну, где отсутствует достаточно развитая научная среда. Для разработки атомной бомбы в КНР и в Индии потребовалось создать сначала необходимую научную среду, которой первоначально не было. Хотя это страны с древними культурными традициями, однако, для использования современных технологических достижений необходимы точные знания и новый стиль мышления, основанный на точных науках.

Ядерное оружие нашей страны обязано своим созданием и первой фазой развития академической науке и академической научной среде – системе физических и физико-технических институтов, целенаправленно создававшихся в 20-30-е годы ХХ века. Все отцы-основатели атомной отрасли, определившие ее научно-технический облик, были академическими учеными. Упомянем только некоторые имена: И.В.Курчатов, Ю.Б.Харитон, Н.Н.Семенов, В.Г.Хлопин, А.А.Бочвар, А.П.Александров, Я.Б.Зельдович, А.Д.Сахаров. Многие из них были выдающимися изобретателями, и их роль в атомной отрасли, прежде всего, состояла в адаптации результатов фундаментальных исследований, иногда полученных ими лично, для развития прикладной ядерной науки. В этом плане все они были выдающимися инноваторами. Следует отметить, что многие из них были учениками А.Ф.Иоффе, который и организовывал создание необходимой научной среды в физической науке СССР в 20-30-е годы ХХ века.

С чем связана актуальность обсуждаемой проблемы? Она очевидна: потрясения последних 20-30 лет во многом разрушили систему фундаментальных исследований в нашей стране. Во многих областях стала исчезать прикладная наука. Занятие наукой стало второсортным видом труда.

Часто обсуждается вопрос: если наука интернациональна, а плоды фундаментальной науки «зреют медленно», то нельзя ли ограничиться одной прикладной наукой, с тем чтобы просто использовать технологии, созданные в других государствах. Ответ на этот вопрос в целом неоднозначен. На протяжении ограниченного промежутка времени такой подход может существовать, по крайней мере, до тех пор, пока есть научная среда, которая способна воспринимать зарубежные достижения. Однако риск велик, а итоги фундаментальных исследований заранее непредсказуемы. Поэтому страна, претендующая на роль одного из мировых лидеров в XXI веке, будет не состоятельна без собственной и целенаправленно развиваемой фундаментальной науки.

О выборе направлений развития фундаментальной науки. Возможности любого государства не безграничны, и приходится делать выбор, какие научные направления развивать в первую очередь. Однако этот выбор очень непрост. То, что сегодня представляется важным, может быть не существенным завтра и наоборот. Так, физика атомного ядра не представлялась практически значимой в 20-30-е годы ХХ века. Однако если бы эту фундаментальную науку не развивали в СССР, у нас не было бы атомной бомбы. При этом для решения этой важнейшей практической задачи ХХ века развития одной фундаментальной ядерной физики было недостаточно.

Необходимо было развивать фундаментальную физико-химию взрывчатых превращений, без чего не была бы возможной реализация процесса имплозии. Необходимо было развивать фундаментальную химию и фундаментальные основы химико-металлургических процессов, без чего не была бы решена задача по радиохимическому выделению плутония, наработанному в ядерных реакторах, и его превращению в материал, пригодный для использования. Необходимо было развивать прикладную математику и методы приближенных вычислений, поскольку без этого отсутствовало физическое понимание процессов, происходящих в ядерном оружии, а его было бы невозможно создать.

Кто мог бы в 40-м году ХХ века предвидеть, что эти пять столь различных направлений фундаментальных исследований окажутся необходимыми все вместе для решения атомной проблемы. Никто не мог предвидеть.

Наука обязана своим развитием процессу научного творчества, которое, как всякое творчество, содержит элементы интуиции, иррационального постижения мира. Крупнейшие открытия в естественных науках связаны с творческим озарением их создателей. Невозможно было запланировать, чтобы Э.Резерфорд открыл атомное ядро, а О.Ган – деление урана.

Коммерциализация научных достижений и научной деятельности – это важный для общества, но второстепенный для развития науки вопрос. Так, творчество в живописи, музыки, литературе не создает продуктов прямого потребления, но достижения в этих областях высоко ценятся сами по себе. Аналогично, и научное творчество есть такой же вид проявления способностей человека. Создание общественных благ – это побочный продукт научного творчества, который следует рассматривать как подарок судьбы.

Следует отметить, что основная часть научных открытий была сделана до стадии коммерциализации или общественного использования соответствующих областей знаний. С приходом общества потребления научный прогресс в этих областях замедляется или прекращается вообще. Так, замечательные достижения нашей страны в космических исследованиях сменились застоем, а затем упадком при коммерциализации этой деятельности.

Возникает вопрос: можно ли руководить наукой? Применительно к фундаментальной науке – ответ отрицательный; можно и нужно создавать условия для фундаментальных исследований и для формирования научной среды. Применительно к прикладной науке – ответ положительный. Однако, руководители прикладной науки («академики-чиновники») должны быть очень проницательными людьми.

Таким «академическим чиновником» был, например, И.В.Курчатов, который перед тем, как он стал руководителем Атомного проекта СССР, прошел хорошую школу фундаментальной ядерной физики и сделал ряд выдающихся открытий. Тем не менее, в Атомном проекте у него нет таких научных достижений, которые определили бы саму суть Атомного проекта. Вместе с тем он с удивительной интуицией и прозорливостью анализировал и правильно выбирал направления развития Атомного проекта и руководил их реализацией, что по праву сделало его научным лидером в создании ядерного оружия и в создании атомной отрасли. Он работал с такими выдающимися «чиновниками-организаторами» как Л.П.Берия и Б.Л.Ванников, однако, они не давали ему указаний, каким образом решать сложнейшие научно-технические задачи Атомного проекта и «куда его вести».

Через несколько лет, в 1954 году первый Министр среднего машиностроения В.А.Малышев попытался определить курс развития термоядерной программы и поправить академических руководителей (И.В.Курчатова, Ю.Б.Харитона, А.Д.Сахарова), однако, быстро передумал. Возникает вопрос, что произошло бы, если бы он не изменил свою позицию, а «прижал» бы ученых, например, как «приспешников Берия». Ответ очевиден: СССР бы остановился в развитии термоядерной программы в то время, когда США создавали реальный потенциал тотальной ядерной войны.

Высказывается мнение, что на фундаментальную науку выделяется слишком много средств. Бюджет РАН составляет ~ 65 млрд.руб. или ~ 0,5% бюджета страны. При этом только одно Министерство энергетики США выделяет на развитие открытых научных программ в целом ряде разделов естествознания ~ 5 млрд.долларов ежегодно (~ 150 млрд.руб.). Эти средства идут на проведение исследований, создание нового научного оборудования и на формирование современной научной среды.

Крупные открытия в рамках этой деятельности, которые могут существенно изменить развитие цивилизации, неизвестны, хотя возможно, что они уже сделаны, как это уже случилось в истории с открытием атомного ядра. Остается только ждать. За возможность увидеть новые горизонты необходимо платить и платить много, и другого пути нет. Все развитие человечества – это длинная цепь достижений новых горизонтов.






Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4647