Еретические мысли о науке и обществе - Фримен Дайсон

Фримен Дайсон

Еретические мысли о науке и обществе

Институт перспективных исследований,

Принстон, Нью-Джерси, США

Публичная лекция фонда «Династия»,

23 марта 2009 года, Москва, ФИАН

Вступительное слово Валерия Анатольевича Рубакова

Профессор Фримен Дайсон родился в 1923 году в Великобритании. Во время Второй мировой войны он, не будучи военнослужащим, тем не менее работал с Королевскими военно-воздушными силами и сразу после войны, в 1945 году, он получил степень бакалавра в Кембриджском университете, в Великобритании. После этого он работал в Корнеллском университете, начиная с 1947 года с известными физиками Гансом Бете и Ричардом Фейнманом, а в 1951 году, не имея степени PhD, или кандидата наук по-нашему, был принят профессором в Корнеллский университет — вот такие тогда были годы, когда люди быстро получали прекрасные результаты и, соответственно, продвигались в академии.

С 1953 года профессор Дайсон работает профессором в Институте высших исследований в Принстоне, в настоящее время он почетный профессор. И это один из создателей квантовой электродинамики, и вообще квантовой теории поля — той области науки, которая описывает физику элементарных частиц, прекрасно подтвержденной экспериментами. В частности, в 1949 году им было показано, что различные формулировки квантовой теории поля, квантовой электродинамики тогда, которые были предложены Томонагой и, независимо, Швингером, Фейнманом, — что эти формулировки на самом деле описывают одну и ту же теорию. И таким образом была сформулирована квантовая электродинамика. Разумеется, его вклад велик и в теорию перенормировок (такой есть технический термин в этой области науки). Ну а уравнения Дайсона — Швингера тоже известны, они вовсю используются и по сегодняшний день, это один из краеугольных камней квантовой теории поля.

Должен сказать, что его научные интересы были очень широки, в то время и позже; он занимался и теорией конденсированного состояния, и ферромагнетизмом, работал в астрофизике, в биологии, есть известные работы по чистой математике, ну и, как и многим в то время, ему довелось работать над различными аспектами использования атомной энергии.

Ну, может быть среди современной молодежи Фримен Дайсон известен в том числе — и, может быть, даже в большей степени — как философ, как теоретик по поиску неземных цивилизаций, как теоретик исследования космоса. Он автор многочисленных популярных книг о науке, об ученых, об их роли в обществе. Надо сказать, что всегда (я не первый раз слушаю доклад Фримена Дайсона) — надо сказать, что всегда его идеи оригинальны, интересны и в хорошем смысле слова провокационны.

Заканчивая с представлением, я должен сказать, что с 1952 года он член Королевского общества Великобритании (the Royal Society), он fellow (член) Американского физического общества, член Национальной академии наук США, он имеет многочисленные премии, награды, почетные звания многих университетов. В частности, в нашей стране ему была присуждена премия имени Померанчука в 2003 году.

Так что я с большим удовольствием приглашаю вас выслушать эту лекцию.

Ф. Дайсон. Простите, здесь сказано «Публичные лекции по физике и математике», это неверно. Уж простите, но мы не будем говорить сегодня о физике и математике. Здесь они ошиблись. Кроме того, я прошу прощения за то, что мне придется говорить по-английски: я так плохо знаю русский, что не смог бы поговорить по-русски даже с кошкой.

Итак, я начинаю. Это будет просто лекция о жизни вообще, не о науке, не о физике. Я расскажу, что могу. Нехорошо, когда мы, старики, пытаемся соревноваться с молодыми. Они намного сообразительнее нас. Это они всегда знали науку. Потому что мы, старики, скорее философы, а молодые люди — ученые. Так уж устроен мир.

1. Нужда в еретиках

Я признателен фонду «Династия» и лично Анне Пиотровской за то, что они пригласили меня прочитать лекцию о будущем. Но вначале я должен сказать, что, как ученый, я не особенно склонен доверять предсказаниям будущего. Наука делается непредсказуемым образом. Ученые занимаются как раз тем, что планируют эксперименты, результаты которых будут заведомо как можно менее предсказуемыми, а затем проводят их и смотрят, что получится. Можно даже сказать так: если что-то предсказуемо, то это не наука. Поэтому, когда я делаю предсказания, я выступаю не в роли ученого. Я буду выступать сегодня в роли фантазера, и мои предсказания будут скорее научной фантастикой, чем наукой. Предсказания писателей-фантастов, как известно, на удивление неточны. Они стремятся скорее вообразить, что могло бы случиться, нежели описать, что случится в действительности. А я стремлюсь, фантазируя, оспорить преобладающие в наши дни догмы. Эти догмы могут оказаться правильными, но всё равно стоит их оспаривать. И я горжусь тем, что я еретик.

Приношу свои извинения за то, что буду говорить обо всех этих проблемах с американской точки зрения. Мне прекрасно известно, что перед Россией стоят другие проблемы. Но я также знаю, что совершенно не осведомлен о сегодняшних российских реалиях, поэтому с моей стороны было бы очень глупо пытаться рассказывать людям, живущим в России, как решать российские проблемы.

2. Землеустройство и климат

Я собираюсь изложить сегодня пять ересей. Моя первая ересь состоит в том, что весь нынешний ажиотаж вокруг глобального потепления сильно преувеличен. Здесь я выступаю против священного братства специалистов по моделированию климата и толп введенных ими в заблуждение граждан, которые верят цифрам, предсказываемым климатическими моделями. Они, конечно, говорят, что у меня нет метеорологического образования, а следовательно, я не обладаю достаточной квалификацией, чтобы рассуждать об этих вопросах. Но я изучал модели климата и знаю их возможности. Эти модели основаны на решении гидродинамических уравнений, и они замечательно описывают движения жидкостей и газов в атмосфере и в океанах. Но они очень плохо описывают облака, пыль, химию и биологию полей, сельхозугодий и лесов. Они и близко не подходят к тому, чтобы описать реальный мир, в котором мы живем. В реальном мире много грязи и путаницы и много того, что мы пока еще не понимаем. Ученому намного проще сидеть в помещении с кондиционером и прогонять свои модели на компьютерах, чем одеться по-зимнему и измерять то, что реально происходит снаружи, в болотах и в облаках. Вот почему специалисты по моделированию климата так верят собственным моделям.

Не вызывает сомнения, что местами на нашей планете действительно происходит потепление климата. Я вовсе не говорю, что это потепление не вызывает проблем. Вполне очевидно, что вызывает. Вполне очевидно, что нам следует стремиться разобраться во всём этом лучше. Но я говорю, что эти проблемы сильно преувеличены. На них тратятся деньги и отвлекается внимание от других проблем, более актуальных и более важных, таких как бедность, инфекционные заболевания, образование, здравоохранение и сохранение живых существ, населяющих сушу и океаны, не говоря уже о самых важных из всех проблем — войны и мира и ядерного оружия, о которых я сегодня еще расскажу.

Я немного расскажу о проблеме глобального потепления, потому что это интересная проблема, хотя ее важность и преувеличена. Чтобы подробно разобраться в потоках углерода в атмосфере и биосфере, нужно измерить численные значения множества параметров. Я не хочу запутывать вас множеством чисел, поэтому попрошу вас запомнить только одно число. Число, которое я прошу вас запомнить, — одна треть миллиметра в год. Сейчас я объясню, что это число значит. Представьте себе ту половину поверхности суши, которая не покрыта ни пустынями, ни полярными льдами, ни городами, ни дорогами, ни парковками. Эта половина поверхности суши покрыта почвой, которая поддерживает растительность того или иного типа, будь то сельхозугодья, леса или болота. Каждый год эта половина поверхности суши поглощает и превращает в биомассу некоторую долю того углекислого газа, который мы выбрасываем в атмосферу. Нам неизвестно, насколько велика эта доля, потому что мы не померили прирост или сокращение биомассы. Биомасса — это и живые существа, и останки тех живых существ, которые уже умерли. Число, которое я просил вас запомнить, — треть миллиметра в год — это усредненный прирост толщины биомассы на половине поверхности суши, к которому привело бы поглощение всего углекислого газа, который мы выбрасываем, сжигая ископаемое топливо. Усредненный прирост толщины составил бы одну треть миллиметра в год.

Смысл этих расчетов в том, что поглощение атмосферного углерода почвой может идти с очень хорошей скоростью. Чтобы остановить прирост концентрации углекислого газа в атмосфере, биомассу почвы нужно увеличивать всего лишь на треть миллиметра в год. На плодородный верхний слой почвы приходится около десяти процентов биомассы, поэтому увеличение биомассы на треть миллиметра в год соответствует приросту верхнего слоя почвы примерно на три миллиметра в год. Изменения методов сельского хозяйства, например отказ от вспашки, приведут к не менее быстрому приросту биомассы. Если мы выращиваем зерновые, не вспахивая почву, то больше биомассы уходит в корни, которые остаются в земле, и меньше углерода возвращается в атмосферу. Если мы с помощью генной инженерии получим сорта с большей биомассой корней, мы, по-видимому, сможем добиться того, чтобы прирост толщины почвы шел еще намного быстрее. Из этих простых расчетов я делаю вывод, что проблема поступления в атмосферу углекислого газа есть проблема не метеорологии, а землеустройства. Ни одна компьютерная модель атмосферы и океана не способна предсказывать, как мы будем распоряжаться нашими земельными угодьями.