О том, как умерла наука 100 лет назад.

Существует распространенное мнение (не мое), что наука мертва, физике конец, НТП остановился, никаких крупных открытий не происходит, а есть только "улучшение и апгрейд того, что уже открыто более полвека назад". Что характерно, оно существует не первое десятилетие, но срок в полвека остается неизменным.

Получается странная картина:

1) Разговоры о "конце НТП" не смолкают с 90-х, а то и с 80-х. Во всяком случае, в 00-х, когда я впервые вышел в интернет, это была давно обсужденная тема с горой сломанных копий. Только тогда "смерть науки" датировалась 50-ми, а теперь ее плавно передвинули.

2) Окружающая техносфера за прошедшие с тех пор 30-40 лет изменилась как бы не сильнее, чем за предыдущие 30-40, что по идее является самым легко наблюдаемым признаком идущего НТП. Образ будущего тоже. Да и научная картина мира получила несколько весомых апгрейдов.

3) Никто до сих пор не видит в этом логического противоречия.

Как давно мертва наука?

Наука жива и здравствует, физика активно развивается, НТП не остановился. Просто его реальный ход не соответствует лубочному представлению о нем, сформированному ранней НФ, которое я высмеивал в рассказе "Утка". Дескать, изобрел инженер свой гиперболоид, немедленно создал прототип и пошел изменять мир. Журналисты о нем тут же раструбили в газетах, ведущие каналы взяли интервью и мы все смогли ощутить величие гения. Изобретение уже через пару лет вошло в нашу жизнь. Изобретателю дают все цыпочки мира, он тратит и не плачет то, что поднял вчера. 

Ясное дело, так не бывает. А как бывает? Разберем на примере такого прочно вошедшего в обиход изделия, как лампочка накаливания. Сейчас она, правда, вытеснена диодными, но в ХХ веке "лампочка Ильича" была одним из символов НТП. Как раз 100 лет назад (в декабре 1920) у нас был утвержден план ГОЭЛРО. Это был план развития не только энергетики, но и вообще всей завязанной на нее экономики, причем практически с нуля. Максимально похожая на "лубочное представление" ситуация. Не пытаясь объять необъятное, сосредоточусь на одном его аспекте: электрическом освещении с помощью ламп накаливания.

Дело в том, что Кржижановский буквально "раскопал технологии 50-х", как сказали бы сейчас. Первый настоящий прообраз лампы накаливания, включающий в себя вакуумную колбу и нить под высоким напряжением, создал немец Генрих Гёбель в 1854 году. Через 10 лет после того, как был сформулирован закон Джоуля-Ленца, формально описывающий явление. В лампе Гёбеля была обугленная бамбуковая нить и цилиндрическая колба, в верхней части которой вакуум создавался по принципу, аналогичному ртутному барометру. Эксперименты со свечением проволоки под напряжением проводились и раньше, начиная от опытов Петрова 1801-1803 годов. Какие-то патенты были и раньше, но в них не фигурировал вакуум. Первая иллюминация здания была осуществлена в 1856 году Шпаковским, это был Лефортовский дворец. Но - с помощью дуговых ламп, неудобных, ненадежных, да еще и работающих пару часов до сгорания электродов. В принципе, лампа Гёбеля перегорала за несколько часов, то есть, была в этом смысле лучше, но из-за специфического способа получения вакуума не вышла за пределы лаборатории.

"Лампочка Ильича" на самом деле основана на трудах русского инженера Лодыгина, который, правда, к моменту создания ГОЭЛРО вторично переехал в США и возвращаться для участия отказался.

Первую свою лампочку накаливания Лодыгин запатентовал в 1874 году. В качестве нити он использовал угольный стержень, прокаливаемый особым образом без доступа кислорода, помещённый в герметично запаянную вакуумную колбу. Большая однородность угольного стержня и отсутствие кислорода в колбе, а также герметичность самой колбы, позволили использовать лампу вне лабораторных условий и продлили ее срок службы. Так что, "раскопали технологии 70-х"? 

Но в 70-х основным типом электрической лампы все еще была дуговая "электрическая свеча", а конкретно свеча Яблочкова, которая стала самой знаковой "технологией 70-х". Потому что сложности с производством лампы накаливания не окупались ее всего лишь в несколько раз превосходящим сроком службы, а горение электродов в атмосфере давало при той же электрической мощности гораздо более яркий свет, чем раскаленная нить в вакууме. Но даже изобретение Яблочкова (который, кстати, и с лампами накаливания работал, но счел бесперспективными), о котором мировая пресса писала: "Вы должны видеть свечу Яблочкова"; "Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова — новая эра в технике"; "Свет приходит к нам с Севера — из России"; "Северный свет, русский свет, — чудо нашего времени"; "Россия — родина электричества"... не смогло войти в каждый дом.

Потеснить более распространенное газовое освещение удалось только Эдисону (в 1879 году), который провёл около 1500 испытаний различных материалов, а затем ещё около 6000 опытов по карбонизации различных растений, благодаря чему довел время жизни лампы до... 40 часов. Как-то все равно мало, но Эдисон компенсировал это изобретением сопутствующей технологии - унифицированного цоколя, позволявшего очень быстро менять перегоревшие лампочки. И другими фишками, о которых раньше никто не задумывался, вроде выключателя в современном смысле слова и электростанции общественного пользования, раздающей ток по подземным кабелям. Вот только с этого момента электрическое освещение с помощью ламп накаливания начало получать широкое распространение. И мы до сих пор используем цоколи Эдисона, буква Е в маркировке значит именно это. "Раскопали технологии 80-х"?

Но постойте, в "лампочке Ильича" нить не угольная, а вольфрамовая! Правильно, она основана на патенте Лодыгина от 1894 года. К тому времени Лодыгин уже жил во Франции, куда его выслали за народовольчество, и решал проблему быстрого перегорания нити, идя другим путем. Что если вместо угля использовать для производства нити резиновые технологии тугоплавкие металлы? Кстати, именно в этом патенте нить была впервые закручена в виде спирали. Это изделие уже выглядит как знакомая нам лампа накаливания. И служила она во много раз больше, чем лампы с угольной нитью. "Раскопали технологии 90-х" звучит не настолько позорно, но даже это не совсем правда. При всех своих достоинствах, эта лампа нашла только ограниченное применение из-за высокой стоимости вольфрама. Тот еще хрендостаний был по временам стимпанка.

В 1906 году Лодыгин продал свой патент General Electric, которая снабдила его двумя обязательными побочными технологиями. В 1910 году Уильям Кулидж изобрел улучшенный метод производства вольфрамовой нити, благодаря которому она вытеснила все другие виды нитей. В 1909 году проблема с испарением нити в вакууме была решена американским учёным Ирвингом Ленгмюром, придумал наполнять колбу инертным газом (конкретно — аргоном), что наконец довело время работы и светоотдачу лампы накаливания до привычного нам сегодня уровня. Вот такая лампа и завоевала рынок освещения, вытеснив с него все остальное.

Примерно через 60 лет доработок и улучшений. Более чем через 100 лет после первой попытки. И это, кстати, было тесно связано с развитием другой технологии - передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Газовое освещение проиграло конкуренцию во многом потому, что провести электричество было технически проще, чем газ.

И что отсюда следует?

Картина на проверку оказывается не лубочной, а гораздо более сложной. Из всех перечисленных изобретателей под определение "трачу и не плачу" подходит только Эдисон, и что самое смешное - не благодаря своей лампе как таковой, а благодаря своему цоколю и прочей работе по развитию принципов системы электроосвещения и централизованного электроснабжения. Ну еще немного Лодыгин, но до успеха Эдисона ему далеко. Можно ли назвать сделанное Эдисоном "прорывным открытием"? С трудом. Открытие как таковое случилось гораздо раньше, Эдисон всего лишь осуществил апгрейд того, что изобретено около полувека назад. General Electric в 1909 осуществили апгрейд апгрейда. И только тогда будущее наступило.

Так вот, если бы мы вели дискуссию про умершую науку и остановившийся НТП в 1920-м, для нас это выглядело бы именно так. В обсуждении недавно появившихся ламп накаливания звучали бы ровно те же слова, что в обсуждении смартфонов как элемента НТП. А где-то там, в мире науки, о котором обыватель не знает почти ничего, никому не известный молодой ученый Петр Капица под руководством широко известного лишь в узких кругах Резерфорда готовил свою докторскую диссертацию... чтобы через 50 лет сжиженный по его методике газ горел в ракетных двигателях, несущих людей на Луну. Да-да, вот эти маргинальные теории Циолковского, уравнения, не имеющие ни малейшего отношения к реальности. Какой нафиг жидкий водород, вы хотя бы представляете себе, до какой температуры его нужно охладить? Нет? Ну так почитайте Вроблевского прежде, чем влезать в серьезный салонный диспут. Что говорите, Дьюар уже получил жидкий водород 20 лет назад? Да, но представьте себе сложности, возникающие при промышленном применении этой технологии. Воистину нет невыполнимой работы для человека, который не обязан делать ее сам.

Напомним, первый ЖРД будет создан Робертом Годдардом только через 6 лет. А первый синтез устойчивого изомера жидкого водорода случится только через 9, и эту методику Капица позднее найдет совершенно неэффективной.

Таков путь, как говорится.