Физика будущего - Мичио Каку

Но что же произошло?

Вскоре после 1500 г. и Китайская, и Османская империи вступили в 500-летний период технологического застоя, тогда как в Европе началось беспрецедентное развитие науки и техники.

Еще в 1405 г. император Китая Юнлэ собрал громадную морскую армаду — самую крупную за всю историю человечества. С ее помощью он хотел исследовать мир. (Три крохотных колумбовых суденышка прекрасно разместились бы на палубе одного из колоссальных кораблей армады.) Было организовано семь экспедиций, одна масштабнее другой. Китайский флот прошел вдоль берегов Юго-Восточной Азии, добрался до Африки, Мадагаскара, а возможно, заходил и дальше. Домой моряки привозили богатую добычу — вещи, экзотические продукты и зверей со всех концов света. В зверинце династии Мин выставлены чудесные древние изображения африканских жирафов.

Однако правители Китая остались недовольны. И это все? Где же великие армии, которые могли бы противостоять китайским? Неужели экзотические кушанья и диковинные животные — это все, что может предложить мир? Потеряв интерес, следующие правители Китая позволили великому флоту прийти в упадок; в конце концов он перестал существовать. Китай постепенно обособился от остального мира; в нем начался застой, тогда как мир, напротив, рванул вперед.

Что-то похожее происходило и в Османской империи. Завоевав большую часть известного им мира, османы отвернулись от него и устремили свое внимание внутрь, погрузившись в религиозный фундаментализм и целые века застоя. Махатхир Мохамад (Mahathir Mohamad), бывший премьер-министр Малайзии, как-то сказал: «Великая исламская цивилизация пришла в упадок, когда мусульманские ученые стали интерпретировать поиск истины, как и предписано Кораном, в чисто религиозном смысле; все прочее знание для них стало неисламским. В результате мусульмане отказались от науки, математики, медицины и других так называемых светских дисциплин. Вместо этого они посвящали свое время спорам об учении ислама и его толкованиях, об исламской юриспруденции и исламской практике, что в конечном итоге привело к распаду уммы[49] и образованию многочисленных сект, культов и школ».

А вот в Европе начинался великий подъем. Торговля принесла с собой свежие революционные идеи, распространению которых способствовал и печатный пресс Гутенберга. Власть церкви после тысячи лет безусловного главенства начала ослабевать. Университеты постепенно переходили от толкования непонятных пассажей Библии к прикладным наукам: это и физика Ньютона, и химия Дальтона, и другие работы множества ученых. Историк Пол Кеннеди из Йельского университета объясняет стремительный подъем Европы еще одним фактором: непрерывные войны между почти одинаковыми по силе европейскими державами, ни одной из которых ни разу не удалось захватить власть над всем континентом. Монархи, непрерывно воюющие друг с другом, финансировали научные исследования и инженерные разработки, надеясь когда-нибудь удовлетворить свои территориальные амбиции. Наука тогда была не просто интеллектуальным упражнением, но способом создания новых типов оружия и новых способов зарабатывания денег.

Постепенно подъем европейской науки и техники привел к ослаблению мощи Китая и Османской империи. Мусульманская цивилизация, веками процветавшая за счет промежуточного положения и торгового посредничества между Востоком и Западом, впервые покачнулась, когда европейские моряки проложили торговые пути в Новый Свет и на тот же Восток — особенно вокруг Африки, в обход Ближнего Востока. А Китай вдруг обнаружил себя под дулами пушек европейских канонерок, которые по иронии судьбы вовсю пользовались двумя эпохальными китайскими изобретениями — порохом и компасом.

Ответ на вопрос «Что же случилось?» очевиден. Случились наука и техника. Наука и техника — двигатели процветания. Разумеется, каждый волен игнорировать их — но под свою ответственность. Мир не станет стоять на месте только потому, что вы читаете религиозный текст. Если вы не сумеете овладеть последними достижениями науки и техники, это сделают ваши конкуренты.

Власть над четырьмя силами

Но как именно сумела Европа — темная лошадка — после столетий невежества внезапным рывком обогнать Китай и мусульманский мир? Здесь сыграли роль как социальные, так и технологические факторы.

При анализе мировой истории после 1500 г. становится ясно, что Европа в тот момент была готова к новому большому скачку, чему способствовали упадок феодализма, подъем класса торговцев и свежие ветры Возрождения. Однако физики рассматривают этот великий переход через призму четырех фундаментальных взаимодействий, которые правят Вселенной. Эти четыре силы лежат в основе всего, что мы видим вокруг, — от машин, ракет и бомб до звезд и Вселенной в целом. Возможно, почву для перехода подготовили социальные перемены и новые тенденции, но без овладения секретами четырех фундаментальных взаимодействий Европе никогда не удалось бы выйти на передний план и выделиться среди других держав мира.

Первое взаимодействие, или первая сила, — это гравитация, которая удерживает нас на поверхности земли, не дает Солнцу взорваться и придает стабильность Солнечной системе. Второе фундаментальное взаимодействие — электромагнитная сила, которая освещает наши города, вращает двигатели, питает лазеры и компьютеры. Третье и четвертое взаимодействия — это слабые и сильные ядерные силы, которые не позволяют распасться ядрам атомов, зажигают звезды на небесах и порождают термоядерный огонь в центре нашего Солнца. Все четыре фундаментальных взаимодействия были открыты в Европе.

Каждый раз, когда физикам удавалось обнаружить и понять действие одной из этих сил, история человечества меняла свой ход, и Европа идеально подходила для исследований и обретения новых знаний. Исаак Ньютон, наблюдая падение яблока и видя Луну в небе, задал себе вопрос, который навсегда изменил историю цивилизации: если яблоко падает, то почему не падает Луна? Блестящее озарение, посетившее его в возрасте 23 лет, помогло понять, что яблоко заставляют падать на землю те же силы, что управляют движением планет и комет в небесах. Ньютон сумел применить только что придуманную им новую математику — дифференциальное и интегральное исчисление — для расчета траекторий движения планет и спутников и первым расшифровал небесную механику. В 1687 г. он опубликовал «Начала» — книгу, которая, пожалуй, принадлежит к числу важнейших научных трудов в истории человечества, оказавших наибольшее влияние на его историю.

Что еще важнее, Ньютон ввел в обиход новый способ мышления и законы механики, по которым можно рассчитать движение любых тел через действующие на них силы. Человек перестал быть беспомощной игрушкой демонов и неведомых духов; теперь объекты двигались по строгим законам под действием четко определенных сил, которые можно было измерить и покорить. Возникла ньютонова механика, пользуясь которой ученые могли точно предсказать поведение машин; пришел черед парового двигателя и паровоза. Сложную динамику паровых машин и станков теперь, согласно законам Ньютона, можно было систематически разложить — винт за винтом, рычаг за рычагом. Так что закон тяготения, открытый Ньютоном, в значительной степени проложил путь европейской Промышленной революции.

Затем в XIX веке, опять же в Европе, Майкл Фарадей, Джеймс Клерк Максвелл и другие открыли второй вид фундаментального взаимодействия — электромагнетизм. Это событие тоже произвело в науке настоящую революцию. Томас Эдисон, построив генераторы на станции «Перл-стрит» в Нижнем Манхэттене и электрифицировав первую в мире улицу, открыл дорогу электрификации всей планеты. Сегодня из космоса ночная Земля выглядит очень празднично: целые континенты усеяны яркими пятнами освещенных городов. Любой инопланетянин, увидев это, мгновенно понял бы, что земляне поставили электромагнетизм себе на службу. Мы остро ощущаем свою зависимость от него всякий раз, когда в системе происходят сбои и мы на какое-то время остаемся без электричества. В одно мгновение мы оказываемся отброшенными в прошлое больше чем на 100 лет и попадаем в мир без кредитных карточек, компьютеров, электрических лампочек, лифтов, телевидения, радио, Интернета и т. д.

Наконец, ядерные силы, также открытые европейскими учеными, в настоящее время вновь меняют мир вокруг нас. Мы сегодня получили возможность не только раскрывать тайны небес и источники энергии звезд, но и заглянуть внутрь самих себя; медицина давно уже не обходится без физических знаний, связанных с ядерными силами: это различные виды томографии — и магнитно-резонансная, и аксиальная, и позитронно-эмиссионная; радиотерапия; ядерная медицина. Ядерные взаимодействия правят бал внутри атома и управляют заложенными там колоссальными силами, а потому могут в конце концов определить судьбу человечества. Что ждет нас: процветание и неограниченная энергия ядерного синтеза или смерть в ядерном аду?