Приз как символ эпохи

(Апрель 2013)

В недавних торжествах, сопровождавших вручение большущих призов ученым за выдающийся вклад в фундаментальную физику, многие увидели сходство с церемонией кинопремии Оскар. Возможно, это и так. Но есть там, однако, и куда более глубокий символизм.

_Prize_

Юрий Мильнер и его приз

Несколько необычный рассказ про новые 3-миллионные премии, учрежденные для поощрения ученых ИТ-предпринимателем и миллиардером Юрием Мильнером, удобнее всего начать несколько издалека.

Выдающемуся российскому математику Владимиру Арнольду (1937-2010), как известно, последние десятилетия своей жизни довелось много работать за рубежом. Иначе говоря, он был отлично знаком с далеко не блестящим положением современной науки не только в нашей стране, но и во многих других государствах из тех, что принято считать передовыми.

Анализируя проблему и пытаясь постичь причины этого бедствия, Арнольд в своих публичных выступлениях не раз отмечал, что нынешняя ситуация все больше и больше напоминает картины из истории Римской империи. Потому что римлян – в противоположность древним грекам, близким им по времени и месту – собственно наука интересовала лишь в своих сугубо практических приложениях к двум главным дисциплинам: военному делу и архитектуре.

Все же остальные исследования, не имеющие отношения к военным победам империи и к ее прославлению в монументальном искусстве, не заслуживали у римских властей никакого внимания. И никакой, соответственно, материальной поддержки…

Переносясь во времени на две тысячи лет вперед и рассматривая состояние нынешних дел в науке, совсем нетрудно заметить, что отличий от Рима не так уже и много.

Первостепенный интерес у ведущих государств планеты, как и прежде, вызывают военные приложения науки. Кое-что еще, конечно, добавилось – помимо архитектуры – в «имиджевую» составляющую, однако общей картины это почти не меняет.

Давно уже обозначившиеся тенденции к постоянному урезанию государственных расходов на финансирование научных исследований в таких странах, как США, Великобритания и т.д., приводят к весьма унылым последствиям.

Во-первых, к очень заметному падению престижа профессии ученого. Как следствие, во-вторых, явно обозначился массовый недобор в науку талантливой молодежи. В-третьих, налицо общее падение качества образования в области точных наук, начиная с математики и физики.

Проблема эта, как многим известно, далеко не нова. Обычно ее объясняют тем, что в верхних эшелонах власти с некоторых пор стали абсолютно доминировать люди, в качестве исходного получившие либо юридическое, либо экономическое образование. Несколько реже это бывшие военные, медийные люди, артисты или спортсмены. Но совсем редко у рычагов власти оказываются ученые, действительно понимающие роль и важность науки для общества.

Гораздо больше таких людей среди крупных бизнесменов. Именно по этой причине особо успешные предприниматели, сделавшие себе многомиллиардные состояния, все чаще и чаще начинают заниматься крупномасштабным финансированием научных исследований, что называется, из собственного кармана.

Особо яркий и выдающийся пример такого рода – многогранная научно-благотворительная деятельность Джима Саймонса, в 1960-1970-е годы талантливого американского математика с мировым именем, а впоследствии очень успешного предпринимателя в области инвестиций и финансового трейдинга (см. Человек Ренессанса).

В отличие от множества других миллиардеров и мультимиллионеров, коллекционирующих произведения искусства, поместья и замки, яхты и самолеты, Саймонс регулярно раздает кучу денег на фундаментальные и прикладные научные исследования в самых разных областях от физики до медицины. А также энергично участвует не только в финансовой, но и в организационной поддержке инициатив по подъему и развитию математического образования в школах.

В нашей стране самый заметный образец деятельности в том же русле демонстрируют ныне инициативы Юрия Мильнера, совладельца интернет-компаний DST Global и Mail.ru Group. Физик по исходному образованию, Мильнер довольно рано – на фазе подготовки кандидатской диссертации в годы заката СССР – решил переквалифицироваться из ученых в бизнесмены.

Milner

За двадцать лет «новой России» он стал одним из очень немногих отечественных миллиардеров, чье огромное состояние выросло не из шустрой приватизации общенациональных богатств, энергоресурсов и полезных ископаемых, а на базе очень удачных инвестиций в инфотехнологии.

Не так просто, наверное, установить четкие взаимосвязи между степенью честности при обретении миллиардов, с одной стороны, и желанием их обладателя, с другой стороны, найти способы для справедливого перераспределения своего богатства. Но очень просто увидеть, что Мильнер стал первым, фактически, российским миллиардером, кто на постоянной основе организовал очень солидное финансовое стимулирование фундаментальных научных исследований из личных средств.

Более того, под это перераспределение финансов среди людей с выдающимися достижениями Мильнер подвел и вполне отчетливую идеологическую базу. В одном из интервью – газете Wall Street Journal – он отметил, что, по его мнению, «имеется существенный недостаток во всей нашей, глобально, социальной системе, когда ученые явно недооцениваются – как люди, делающие серьезный вклад в дело нашего повседневного выживания»…

Не имея материальных возможностей осчастливить всех талантливых ученых, нуждающихся в поддержке, но имея отчетливое желание скорректировать явно ущербный недостаток (или иначе дефект) социальной системы, Юрий Мильнер для начала учредил огромную ежегодную премию Fundamental Physics Prize. То есть внушительный денежный приз в размере 3 миллиона долларов за выдающийся вклад в развитие фундаментальной физики.

Дабы серьезность намерений предпринимателя не вызывала сомнений, самый первый приз за 2012 год был присужден в девятикратном размере. То есть по 3 миллиона получили сразу 9 известных, уважаемых в научном мире физиков и математиков. Эти же ученые по просьбе Мильнера составили и исходное ядро комитета, который станет выбирать лауреата физической премии каждый следующий год.

В начале года нынешнего по инициативе Мильнера уже целой группой ИТ-миллиардеров (он сам, Марк Цукерберг «от Facebook» и Сергей Брин «от Google») аналогичным образом учреждена столь же большая премия Breakthrough Prize – за достижения в биомедицине. А для красивого старта инициативы сразу 33 миллиона наградных были поровну распределены среди 11 ученых, получивших примечательные и обнадеживающие результаты в борьбе  против рака.

Понятно, наверное, что выбранный Мильнером путь для стимулирования научных исследований далеко не всем пришелся по вкусу (особенно руководству институтов, остро нуждающихся в финансовой поддержке).

Но, во-первых, престиж ученых и их научной работы благодаря этим инициативам повышается однозначно. А во-вторых, бизнесмен перераспределяет сугубо собственные финансы. И ему, отлично знакомому с известной практикой «распила бюджета», лучше знать, кому и как этими деньгами помогать.

Среди ученых, удостоенных ныне Breakthrough Prize, в частности, есть ученые, возглавляющие вполне самостоятельные биотехнологические и биомедицинские проекты. Но здесь далее, однако, речь пойдет только о физике.

Александр Поляков и его приз

Лауреатом главной премии Fundamental Physics Prize за 2013 год стал профессор Принстонского университета Александр Поляков. Хотя в принципе премия Мильнера подразумевает поощрение открытий, сделанных учеными любого возраста (среди лауреатов 2012 года есть и довольно молодые люди), Александр Маркович Поляков и по возрасту и по масштабу теоретических заслуг уже вполне относится к «зубрам» науки.

A_Polyakov_w_Prize

В далеком 1986 году, будучи еще сотрудником Института теоретической физики им. Ландау (в Черноголовке), он был одним из первых удостоен весьма престижной международной медали Дирака – за выдающиеся исследования в области квантовой теории поля. Кроме того, за долгие годы плодотворной деятельности ученого было немало и прочих достижений, и других почетных наград.

Но при этом специфика теоретической работы Полякова такова, что он в своих исследованиях постепенно все больше и больше – если можно так выразиться – стал отдалять себя от получения Нобелевской премии.

Нравится это кому-то или нет, но премия, учрежденная свыше ста лет назад Альфредом Нобелем, уже давно стала неким мерилом абсолютного признания заслуг в научном мире вообще и в физическом сообществе в частности. И по давно заведенной традиции, эту премию в области физики дают лишь за такие теоретические открытия, которые уже получили надежные экспериментальные подтверждения.

Ну а достижения Полякова – так уж сложилось – имеют самое непосредственное отношение к теории струн. То есть к очень мощной и глубокой с математической точки зрения теории, которую на протяжении 30 последних лет уже не раз пытались (да и по сию пору нередко пытаются) представить главным и чуть ли не единственным направлением развития для фундаментальной теоретической физики в XXI веке.

Но при этом – несмотря на все старания разработчиков – струнная теория так и не сумела предложить ни одного эксперимента, который мог бы опытным путем доказать преимущества и верность этого подхода в сравнении с прочими альтернативами.

Говоря упрощенно, математический аппарат теории струн развит уже до такой степени, что с ее помощью можно описать и обосновать практически что угодно. Включая и известные результаты экспериментов. Беда в том, что и предсказывать с помощью этого аппарата можно тоже что угодно.

Формулируя же более аккуратно, в силу своей специфики струнная теория не способна давать точные предсказания для экспериментов, исход которых заранее неизвестен (при всех прочих подходах к задаче).

Отмеченная особенность – мастерство пристегивать к теории любые новые результаты наблюдений на фоне больших проблем с предсказанием еще не наблюдавшегося – характерны сегодня далеко не только для струнной теории.

Тем же самым, например, знаменита и так называемая стандартная космологическая модель. Адепты которой очень умело находят для нее все новые и новые подтверждения в результатах исследований глубокого космоса, но при этом чрезвычайно осторожны во всем, что касается предсказаний. Дабы не компрометировать лишний раз уже выстроенную модель.

Но все эти общие – и прекрасно известные специалистам – проблемы современной теоретической физики, конечно же, ничуть не умаляют заслуг нынешнего лауреата.

Потому что  Александру Полякову удалось открыть и описать в математической физике целый комплекс важных вещей – организующих идей, качественных феноменов и новых математических методов – которые  в итоге позволили теоретикам соотнести и объединить такие области, которые прежде считались никак не связанными друг с другом.

В частности, именно работы Полякова стали тем ключевым достижением, что позволило осуществить объединение калибровочной квантовой теории поля и струнной теории. Или, иначе говоря, показать, что оба этих внешне очень разных подхода в действительности являются эквивалентными описаниями одного и того же.

Этот важный момент – выявление эквивалентности разных описаний –  следует подчеркнуть особо. Потому что картина в современной науке складывается таким образом, когда все больше и больше существенно разных подходов и моделей в математике и теоретической физике, как выясняется, оказываются в действительности описаниями одного и того же. Чего именно «одного», правда, пока ясности нет (см. , например, материал Недостающая идея).

Юрий Мильнер, прекрасно понимая, что его новую премию отныне неизбежно будут сравнивать с Нобелевской, особо отметил, что для получения «его» награды экспериментального подтверждения выдвинутых гипотез не требуется. То есть, если компетентные люди в научном сообществе сочтут, что идея заслуживает награды, то она найдет героя.

Или, цитируя бизнесмена дословно, «некоторые работы заслуживают признания прямо сейчас, потому что они расширяют наши представления о том, что, по крайней мере, возможно»…

Олафур Элиассон и его приз

Если в прошлом году выбранные Мильнером лауреаты получили свой  Fundamental Physics Prize без помпы и церемоний – просто как денежный перевод в 3 млн долларов на их банковский счет, то на этот раз мероприятие было обставлено с подобающей торжественностью.

CERN-ceremony

Церемония прошла в празднично украшенном зале конференций CERN, то есть Европейского центра ядерной физики неподалеку от Женевы. Где на границе Швейцарии и Франции, в замкнутых гигантским кольцом подземных туннелях, находится главный «микроскоп» человечества в мир квантовых частиц – Большой Адронный Коллайдер.

В роли импозантного ведущего, раздающего ученым призы, выступил уважаемый патриарх Голливуда Морган Фримен (дважды, что тут же припомнили, игравший в кино роль «господа бога»). Ну а среди главных героев на сцене, конечно же, собрали и лауреатов прошлогодней премии – дабы слава и почет всем достались поровну и по справедливости.

Особо же интересно, что вручавшийся Морганом Фрименом – как бы «из рук бога» – знак почета или символ премии для каждого из лауреатов оказался совершенно замечательным произведением искусства. Рассказать о котором необходимо отдельно и с подробностями.

freeman-polyakov

В официальном описании этот объект представлен такими словами.

Все, кто был удостоен Приза фундаментальной физики за 2012 и 2013 год, получили особый трофей премии – работу, созданную датско-исландским художником Олафуром Элиассоном (Olafur Eliasson).

Эта работа представляет собой серебряную сферу с закрученным внутри нее спиральным вихрем. В целом же форма композиции образует тороид или вихревое кольцо, образованное сочетанием двух перекрученных трехмерных спиралей.

Обнаруживаемые повсюду в природе, такие спирали можно увидеть в закрученных рогах животных, в морских раковинах наутилусов, в завихрениях атмосферы и даже в галактиках и черных дырах…

На официальном сайте премии ничего не рассказывается о том, при каких обстоятельствах у Мильнера появилась идея заказать создание «Приза фундаментальной физики» столь неординарному художнику как Олафур Элиассон. Всякий талантливый художник является визионером, ну а Элиассон особо знаменит тем, что умеет объединять искусство, науку и природные явления в удивительные композиции, заставляющие зрителя совершенно иначе и по-новому воспринимать окружающий мир.

О крайне необычном творчестве этого мастера можно без труда найти информацию в интернете. Здесь же достаточно отметить, что в качестве базовых материалов для своих  произведений он нередко использует типичные элементы погоды – воду во всех ее проявлениях от тумана и облаков до льда, всевозможные варианты света, колебания температуры и давления.

Постоянно встраивая в свои инсталляции элементы природы или представляя природные явления в искусственном окружении, художник предлагает зрителю переосмыслить понимание и восприятие физического мира…

Возвращаясь же конкретно к образу спиралей в форме сферического вихревого кольца, пора напомнить, что сразу в нескольких новейших теориях современной физики этот объект играет далеко не последнюю роль. Пока что, правда, играет скорее в неявном виде, поскольку ни одна из приводимых далее  теоретических концепций еще не достигла статуса мейнстрима.

Но это, похоже, лишь дело времени, коль скоро и здесь речь идет о выявляемых тут и там признаках «еще не постигнутого одного и того же».

Одна из наиболее плодотворных идей, разрабатываемых ныне теоретической физикой, носит название голографический принцип (см. Голографическая реальность).  Всевозможных проявлений этого принципа выявлено в науке уже очень много – от фрактальной геометрии природы до эквивалентных описаний природных феноменов в терминах пространств разной размерности.

Среди же важнейших элементов голографической модели есть и такой: всякий фрагмент голограммы воспроизводит общую картину целиком, но только, быть может, с меньшим количеством деталей.

Так вот, у науки уже имеется в накоплении достаточно большое количество фактов, свидетельствующих о том, что форма сферического вихревого кольца очень характерна для объектов природы на всех мыслимых масштабах – от мельчайшего электрона до формы вселенной в целом…

Другая очень важная идея теоретиков, близко связанная с голографическим принципом, носит техническое название AdS/CFT-соответствие (автор этой идеи, Хуан Малдасена, кстати, был лауреатом премии Мильнера за 2012 год, а нынешний лауреат Александр Поляков внес очень существенный вклад в то, чтобы данное открытие обрело ныне статус общепризнанного и хорошо проработанного теоретического результата).

Разъясняя суть этого открытия обычными человеческими словами, можно сказать примерно так. Как установлено в математических выкладках теоретиков, те законы природы, которые мы наблюдаем в окружающем человека мире, могут быть с равном успехом смоделированы в крайне отличающихся друг от друга физических системах.

Одна из них описывается «конформной теорией поля» (CFT) и очень похожа на знакомый нам мир с 4-мерным пространством-временем. А вот вторая система представляет собой 5-мерный мир анти-де-Ситтера (AdS), который не только совсем не похож на наш, но еще и вдобавок имеет вогнутую гиперболическую геометрию.

С другой стороны, однако, именно такую вогнутую геометрию AdS можно сконструировать на основе спирального вихря, пронизывающего внутри серебряную сферу Приза. А поверхность сферы,  соответственно, уподобить «нашему» миру CFT.

И получить таким образом из вдохновенного творения Олафура Элиассона несколько неожиданную, но при этом и достаточно многообещающую подсказку – относительно направления дальнейших работ фундаментальной физики…

Откуда художник-визионер сумел «считать» столь богатый образ, никто, конечно, наверняка не скажет. Хотя кое-какие идеи имеются и на этот счет (см, например, «Там за облаками» и «Сцепленность и природоведение»).

0_symbol

The END