Вместе с увеличением размеров научной аппаратуры растет и исследовательское поле — минимальная «жилплощадь», необходимая для размещения всего комплекса оборудования. Еще в конце прошлого века исследовательским полем был стол ученого. Через двадцать — тридцать лет физику требовалась уже лаборатория, состоящая из нескольких комнат и мастерских. Ныне исследовательское поле выросло до размеров настоящего поля (в первоначальном значении этого слова).
Здание, в котором размещен синхрофазонтрон на 10 млрд. электронвольт, имеет объем в 335000 куб. метров. Эрстед получал ток от химического элемента, уместившегося в бокале. Синхрофазонтрон питает электростанция, способная обеспечить энергией целый город!
Исследовательское поле (в физике) растет — если сравнивать с ростом оборудования — непропорционально быстро. Тут проявляется тенденция к использованию все более и более высоких потенциалов. Исследователю уже небезопасно оставаться рядом с прибором. Электронный микроскоп, например, создает сильнейшее рентгеновское излучение: поэтому управляют прибором на расстоянии, а изображение рассматривают на телеэкране.
Быстро увеличивается и производительность научной аппаратуры (количество опытов, наблюдений, замеров в единицу времени). В свое время Гершель направлял телескоп, пользуясь громоздкими лестницами, системой скрипящих катков и блоков. Рассказывают, что сестра Гершеля однажды упала с этих лестниц и сломала ногу. Современными телескопами-гигантами астрономы управляют, нажимая на кнопки.
Увеличение производительности научного оборудования, естественно, вызывает сокращение времени, затрачиваемого на один эсперимент.
Обычно эксперимент представляет собой цепь последовательных операций. Каждая такая операция раньше проводилась вручную или шла «сама по себе». Требовалось, например, несколько недель, чтобы отстоялись мелкие частицы, взвешенные в жидкости. С помощью современной ультрацентрифуги это осуществляется в течение минуты.
И еще одна — исключительно важная — тенденция. Во времена Галилея нужны были десятки лет, чтобы новое открытие стало известным широкому кругу ученых и в свою очередь было использовано для следующего шага вперед.
К началу XX века период освоения новых открытий уменьшился примерно до года. В наше время этот период измеряется днями, а в наиболее важных случаях даже часами. Развитие телевидения и радио, укрепление контактов между творческими коллективами позволяют в принципе уже в самое ближайшее время сократить период освоения до нескольких минут.
Остается сделать полшага: вообще говоря, фантастическая идея уже наметилась.
Допустим, прошло полтораста-двести лет. Исследовательское поле выросло настолько, что занимает всю поверхность планеты. Не Земли — она населена. И не Марса — оставим Марс для фантастических приключений. Выберем Ганимед, спутник Юпитера, по размерам лишь немногим уступающий Марсу.
На поверхности Ганимеда расположены комплексы исследовательских установок. Размеры установок измеряются километрами и десятками километров, а каждый комплекс (он включает «набор» установок, вычислительные центры, вспомогательное оборудование и электронные управляющие устройства) занимает площадь, равную, скажем, Московской области.
Кроме исследовательских комплексов, на Ганимеде находятся и производственные центры. Это громадные автоматизированные мастерские, способные при необходимости быстро изготовить любое новое оборудование.
Единая всепланетная энергетическая система обеспечивает энергией исследовательские комплексы и производственные центры. В складах хранятся запасы сырья (в частности, все химические элементы), металлов, пластмасс, стекла, типовых электродвигателей и т. п.
«Командует» всем главный электронный центр. В его блоках памяти содержатся сведения, накопленные данной отраслью науки (и смежными отраслями). Он координирует работу системы взаимосвязанных исследовательских комплексов, вычислительных, производственных и энергетических центров.
Будущее науки обычно рисуется по такой схеме: сейчас ученые сидят у сравнительно небольших и не очень совершенных машин, через сто лет они будут сидеть у машин побольше и получше, через тысячу — у колоссальных и шикарных машин…
В тени остается главное: с какого-то момента самым важным будет не рост машин (и не увеличение их числа), а образование и развитие связей между ними. Иными словами — превращение исследовательского оборудования из набора отдельных объектов в единую систему.
Мысленно превратим атом водорода в атом урана. «Конструкция» атома станет сложнее, размеры увеличатся, появятся новые качества. Но атом останется атомом. А теперь пойдем по другому пути: будем соединять атомы водорода с другими атомами в новые молекулы. Этот путь ведет к созданию сложнейших белковых молекул, к жизни…
Вероятно, эта аналогия поможет сильнее почувствовать своеобразие и новизну идеи Машины Открытий.
Итак, на поверхности Ганимеда создана гигантская Машина Открытий.
В сущности, эта машина представляет собой кибернетический аналог целой отрасли науки, скажем физики. Надо добавить: физики будущего. Оснащенная мощнейшим исследовательским оборудованием, не разделенная ведомствами и иными барьерами, способная к молниеносному обмену информацией, лишенная присущей человеку инерции мышления и работающая круглосуточно, машина эта приобретает новое качество — динамичность. Путь, который физика проходит за десятилетия, Машина Открытий проскочит в течение нескольких часов или дней.
Работать Машина Открытий будет так.
Главный электронный центр (назовем его «мозг» — так проще) получит задание с указанием направления и желаемых результатов. Например: исследовать явления при температурах, близких к абсолютному нулю, собрать новые данные о строении вещества и найти практически пригодные способы хранения энергии без потерь. «Мозг» выработает программу первого цикла исследований.
Характерная особенность Машины Открытий состоит в том, что она работает по одной программе. Поэтому Машина Открытий сможет одновременно ставить большое число разных вариантов одного опыта. При таких условиях цикл исследования — от имеющегося уровня знаний до первого следующего открытия — будет весьма непродолжительным.
Машина сделает новое открытие и на этой основе (тут очень важный момент в цепи наших рассуждений) сама скорректирует программу исследований: повернет исследования в наиболее интересном, неожиданном направлении. Второй цикл пойдет по программе, которую человек, не зная сделанного в первом цикле открытия, мог бы и не предусмотреть.
Продолжительность циклов самая различная: от миллионных долей секунды до недель и месяцев. В основном это зависит от соответствия оборудования направлению исследования. И еще от того, насколько быстро Машина Открытий сможет собирать новое оборудование, необходимое «по ходу дела». Иногда в течение нескольких секунд Машина Открытий будет проходить путь, на который «обычной» физике потребовались бы десятки лет. Иногда она будет останавливаться, поджидая, пока автоматы (сами или с участием людей) соберут оборудование, «заказанное» для очередного цикла.
Быть может, через какое-то количество циклов Машина Открытий зайдет в тупик: исчерпаются принципы, заложенные в ее основе. Если бы машина, например, начала с опыта Эрстеда, она легко бы открыла и освоила явления магнитной индукции, вывела закон Ленца и пришла к уравнению Максвелла. Но, обнаружив внешний фотоэффект и вплотную подойдя к понятию квантов, Машина Открытий, построенная на основе классической механики, не смогла бы вступить в «сферу действия» теории относительности. Таким образом, время от времени людям придется переналаживать машину, в частности — учитывать достижения других наук.
Однако это идеальный случай — мирная остановка машины, исчерпавшей свои возможности. Не исключено и другое: машина придет к «взрывоопасным» открытиям.
Допустим (в порядке мысленного эксперимента), что Машина Открытий имеет сведения, соответствующие физике начала XX века. Известна естественная радиоактивность. Открыты электроны и рентгеновские лучи. В блоках памяти Мозга есть информация о квантах и специальной теории
