На атомном уровне мы имеем дело с новыми видами сил, возможностей и эффектов. Проблемы создания и воспроизводства новых материалов будут совершенно другими. Как я уже говорил, меня воодушевляют биологические явления, в которых химические силы используются в повторяющейся форме для создания всех видов фантастических и непонятных эффектов, например человека (один из которых — автор этих строк). Принципы физики, насколько я их вижу, не противоречат возможности маневрирования положением — атом за атомом. Мы не пытаемся здесь нарушить какой-нибудь закон; такое расположение атомов принципиально возможно, но практически не осуществлено — мы, люди, слишком большие создания!
В конце концов, можно провести химический синтез. Химик приходит к нам и говорит: «Слушайте, я хочу создать молекулу, в которой атомы расположены так-то. Сделайте мне такую молекулу». Химик делает непостижимые вещи, когда хочет сделать такую-то молекулу. Он знает, что она должна иметь форму кольца, он начинает смешивать то и это, он ее встряхивает и совершает всякие манипуляции. И в конце трудоемкого процесса он обычно добивается успеха — синтезирует то, что нужно. Между тем я получаю работающие устройства — мы создали их физическими методами, а химик будет придумывать, как синтезировать абсолютно все, что угодно — фактически бесполезные вещи.
Однако интересно, что для физика принципиально возможно синтезировать любую химическую субстанцию, которую описывает химик (по крайней мере я так думаю). Задайте очередность — и физик синтезирует ее. Как? Разложите атомы там, где говорит химик, и вы получите субстанцию. Теперь вы могли бы спросить: «Кто это должен делать и зачем?» Да, указав несколько экономических приложений, я понимаю, что у вас может возникнуть причина для веселья. Так повеселитесь немного! Давайте устроим соревнование между лабораториями. Пусть одна лаборатория сделает крошечный мотор, который она передаст другой лаборатории, а та возвратит ее обратно с приспособлениями внутри вала первого мотора.
Конкурс высших школ
Отчасти для развлечения, а отчасти чтобы получить интересные устройства-малютки, пусть кто-нибудь, у кого есть контакт с высшими учебными заведениями, подумает о своего рода конкурсе между высшими школами. Мы даже не начали ничего предпринимать в этой области — крохотные вещи можно записывать еще более мелко, чем говорилось в этой лекции. Можно устроить конкурс между высшими школами. Высшие учебные заведения Лос-Анджелеса перешлют булавку в высшее учебное заведение Венеции, на которой написано: «Как это сделать?» Потом булавка возвратится назад и в точке над «i» будет написано: «Не так уж и трудно».
Возможно, это не побуждает вас к действию, и это сделать вас заставит только экономика. Я хотел бы предпринять что-либо в этом направлении, но не могу ничего сделать в настоящий момент, потому что почва не подготовлена. Предлагаю премию в 1000 долларов первому, кто информацию со страницы книги сможет перенести в область, уменьшенную в 25 000 раз в линейном масштабе, так чтобы ее можно было прочитать с помощью электронного микроскопа.
Хочу также предложить другую премию — если я смогу понять, как выразить все словами, так чтобы не произошло путаницы в аргументации относительно определений — еще 1000 долларов первому, кто сделает работающий электрический мотор — вращающийся электрический мотор, которым можно управлять извне, размером в 1/64 кубического дюйма, не считая проводов на вводе.
Не думаю, что эти премии будут очень долго ждать своих претендентов.
(В конце концов Фейнману пришлось выплатить обе премии. Это следует из обзора «Фейнман и вычислительные методики» под редакцией Энтони Хей (Perseus, Reading, MA, 1998), перепечатано с разрешения. — Примеч. ред.)
Он выплатил обе премии — первую премию менее чем через год Биллу Маклеллану, бывшему питомцу Калтеха, за миниатюрный мотор, который удовлетворял заданным спецификациям, но который вызвал разочарование Фейнмана — его конструкция не требовала новых технических достижений. Фейнман сделал обновленную версию своего доклада в 1983 году в Лаборатории реактивного движения. Он предсказал, «что с технологиями сегодняшнего дня мы сможем легко… конструировать моторы в одну сороковую размера в каждом направлении, то есть в 64 000 раза меньше, чем… Мы можем сделать за раз мотор Маклеллана и тысячи таких же».
И только почти через 26 лет он выплатил вторую премию аспиранту Стэнфорда Тому Нейману. Предлагаемый масштаб в задаче Фейнмана — записать 24 тома Британской энциклопедии на булавочной головке. Нейман вычислил, что каждая отдельная буква будет составлять по ширине около пятидесяти атомов. Когда его руководителя не было в городе, он использовал литографию электронным пучком и смог записать первую страницу книги Чарльза Диккенса «Повесть о двух городах» в уменьшенном масштабе 1 к 25 000. Статья Фейнмана часто считается началом эры нанотехнологий, и теперь существуют регулярные конкурсы, называемые «Премией Фейнмана по нанотехнологии».
6. Ценность науки
Из всех ее ценностей наивысшей должна быть привилегия сомневаться
Фейнман получил урок простоты и мудрости на Гавайях, во время посещения буддистского храма: «Каждому дан ключ от врат рая; тот же ключ открывает и врата ада». Это одно из наиболее ярких и убедительных высказываний, взаимовлияющих на научную ценность и человеческий опыт. Он также преподнес урок молодым ученым, пытаясь убедить их, что они несут ответственность за будущее цивилизации.
Время от времени мне напоминают о том, что ученые должны чаще обращаться к социальным вопросам — именно на них лежит основная ответственность за воздействие науки на общество. Люди полагают, что ученые разных направлений должны обратить внимание на сложные социальные проблемы. Это привело бы общество к значительному прогрессу.
Мне кажется, что действительно нам следует время от времени обдумывать эти проблемы, однако мы не должны полностью сосредотачиваться на них по той простой причине, что не существует магической формулы для их решения. Мы отчетливо понимаем: социальные проблемы значительно труднее научных, и поэтому даже серьезное их исследование обычно не приводит к убедительному результату.
Думаю, что ученый, занимающийся ненаучными проблемами, выглядит довольно глупо; так выглядит защитник, не являющийся законным представителем данного лица — и когда он говорит о ненаучных проблемах, он выглядит наивно, как неподготовленный школьник. Поскольку вопрос ценности, значимости науки не является предметом самой науки, настоящая дискуссия посвящена доказательству моей точки зрения с использованием поучительных примеров.
Основная ценность науки знакома и понятна всем. Научное знание позволяет нам создавать важные, нужные вещи. Очевидно, что, если мы делаем хорошие вещи, это не только создает репутацию науке, но и является основой доверия к ее моральному выбору, к предпосылкам для плодотворной работы. Научное знание — сила, но она позволяет делать и хорошее, и плохое и не дает указаний, как ею распоряжаться. Мощь науки обладает очевидной ценностью — даже несмотря на то что может сводить на нет деятельность какого-нибудь отдельного человека.
