Нобелевский комитет будто не отдает себе отчета в том, насколько коллективной стала современная наука. Премия по-прежнему ориентирована на гениев-одиночек или в лучшем случае на дуэты или трио. К тому же комитет придерживается негласного правила «не больше одной премии в одни руки»: например, Джерарда ’т Хоофта исключили из списка лауреатов 2013 года за открытие бозона Хиггса, потому что ученый уже получал премию в 1999-м. T&P публикуют сокращенную главу из книги космолога, разработчика эксперимента по исследованию реликтового излучения BICEP Брайана Китинга о том, почему Американская киноакадемия справедливее Шведской академии наук.

Третий лишний

Альфред Нобель сам был изобретателем и не забывал патентовать свои изобретения, чтобы официально застолбить права. В конце XIX века, когда он написал завещание, науку продвигали ученые одиночки, которым в лучшем случае помогали несколько лаборантов. (В те времена у них не было аспирантов и постдоков, которые для нас, современных профессоров, служат своего рода «множителями силы».) Если бы в 1610 году существовала Нобелевская премия, Галилей стал бы ее единоличным лауреатом, публично объявив о сделанных им серендипных астрономических открытиях. Никакое другое изобретение ни до, ни после — ни ускоритель частиц, ни рентгеновский аппарат, ни даже автоматические регуляторы, использующиеся в сочетании с газовыми аккумуляторами для источников света на маяках и буях, — не оказали такого преобразующего влияния на физику, философию и даже теологию, как телескоп Галилея. Хватило всего нескольких недель телескопических наблюдений, чтобы изгнать человечество с веками насиженного места в центре мироздания. В 1610 году, когда Галилей подтвердил теоретический принцип Коперника, последний был давно мертв, что исключало его из числа претендентов на Нобелевскую премию. Ханс Липперсгей, которому приписывали изобретение телескопа, никогда не использовал его для астрономических наблюдений. Кроме того, созданная им версия имела слабое увеличение, недостаточное для того, чтобы наблюдать фазы Венеры и спутников Юпитера, что в конечном итоге обеспечило решающее свидетельство в пользу гипотезы Коперника.

Шведская королевская академия наук быстро отошла от строгой интерпретации воли Альфреда Нобеля. Уже на второй год своего существования Нобелевская премия была присуждена Хендрику Антону Лоренцу и Питеру Зееману «в знак признания выдающегося вклада, который они внесли своими исследованиями влияния магнетизма на процессы излучения». Это была награда не за конкретное открытие или изобретение, тем более сделанное «в течение предыдущего года», как того требовало завещание Нобеля, а скорее награда за заслуги перед наукой в течение жизни. В следующем году Нобелевский комитет наградил Антуана Анри Беккереля и Пьера и Марию Кюри за исследования радиоактивности. В течение последующих 20 лет премию получили 19 одиночных лауреатов. Однако в последние годы ситуация резко изменилась: как видно на рисунке, лауреаты-одиночки сегодня стали редкостью. Последний раз Нобелевская премия по физике была присуждена одному ученому — Жоржу Шарпаку — в 1992 году.

Нобелевские премии по физике, присужденные...

Нобелевские премии по физике, присужденные одному, двум и трем лауреатам. Единоличных лауреатов не было начиная с 1992 года, что стало самым длительным подобным периодом в истории Нобелевской премии. Пробелы обозначают годы, когда премия не присуждалась. (Nobel Prize website, © Shaffer Grubb)

И сегодня большая редкость, чтобы несколько теоретиков одновременно сделали одинаковое открытие. Теоретические открытия по своей природе непреднамеренны, а серендипность не поддается воспроизводству: молния редко бьет в одно место трижды. И наоборот,

делать в одиночку открытия в области экспериментальной физики или наблюдательной астрономии сейчас стало практически невозможно.

Так было не всегда. В прошлом наука не была коллективной. Из первых 30 Нобелевских премий по физике более 20 были присуждены изобретателям или экспериментаторам, а не теоретикам. За всем этим стояло постыдное явление: в начале XX века европейские интеллектуалы высмеивали теоретические исследования, считали их проклятием для физики, недостойным внимания Нобелевского комитета. Физики, номинировавшие лауреатов, часто сами удостоенные премий, называли чисто теоретические изыскания, вроде специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, «еврейской физикой». Настоящие физики делали эксперименты.

Тенденция к сокращению числа лауреатов-одиночек и увеличению числа групповых премий сопровождалась почти инфляционным ростом наукометрии — системы оценки результатов в науке, технологиях и инновациях посредством измерений. Историк науки Дерек де Солла Прайс считает, что точка перегиба этой кривой роста, имеющей форму «хоккейной клюшки», пришлась на Вторую мировую войну, когда правительства буквально «запирали группы ученых, чтобы они совместно решали поставленные перед ними неотложные задачи в области ядерной физики, разработки радаров и т. п. Образ ученого-одиночки все больше становился пережитком прошлого». Это положило начало периоду, который де Солла Прайс называет «большой наукой», когда исследовательские проекты во всех областях науки переживали экспоненциальный рост, создавая цикл обратной связи. В результате если раньше целая отрасль знаний могла быть представлена сотней исследователей, то теперь на одну статью может приходиться в десять раз больше авторов.

Всего за одно столетие мы прошли путь от Королевского научного общества до Большого адронного коллайдера.

Сегодня эта тенденция кажется необратимой. Хотя по-прежнему размеры групп могут быть разными, многие масштабные проекты, в которых ставятся крупные цели, нуждаются в больших телескопах и денежных вливаниях. Биолог и философ Хуб Цварт считает, что эволюция Большой науки сопровождается «не только значительным увеличением числа исследователей, работающих в определенной области, но и ростом зависимости текущих исследований от масштабных, дорогостоящих и сложных технологий», таких как обсерватория LIGO или Большой адронный коллайдер.

Когда так много заинтересованных сторон, неудивительно, что в гонке за нобелевское золото разворачивается ожесточенная конкуренция. Конечно, не любое соперничество вредно для науки. Здоровое соревнование бывает даже полезным. Оно придает достоверности новым открытиям: сигнал, обнаруженный одной группой, мало что значит без подтверждения; чтобы перевести его в разряд научных знаний, аналогичные результаты должны быть получены более чем одной командой.

Чтобы исключить ошибки и подтвердить открытия, требуются усилия нескольких групп.

Но чрезмерная конкуренция ведет к разбазариванию ресурсов, подталкивает к преждевременной публикации результатов (от чего не всегда удается удержаться) и безжалостной битве в духе «победитель получает все», чтобы первыми прийти к цели и получить финансирование из сокращающихся федеральных источников. Масштабы новых научных проектов, особенно экспериментальных, таких как большие телескопы или ускорители частиц, только ожесточают конкуренцию. В этой ситуации отчасти виноваты и финансирующие агентства, считает нобелевский лауреат Сол Перлмуттер, который не скрывает своего критического отношения к сегодняшним подходам к финансированию науки. Команда Перлмуттера, работающая над проектом «Космология сверхновых», конкурировала с «Командой по поиску сверхновых с высоким Z» за то, кто первым измерит замедление скорости расширения Вселенной с течением времени. «Думаю, 90% всех людей на Земле, которые занимаются изучением сверхновых, были вовлечены в эти два проекта, — сказал Перлмуттер. — Это была беспощадная гонка. Мы делали все, чтобы к нашему конкуренту не утекло ни капли информации. При этом использовали по очереди одни и те же телескопы: как только они заканчивали работу на каком-то телескопе, туда прилетали мы».

К своему изумлению, обе команды независимо обнаружили, что Вселенная вовсе не замедляет свое расширение — совсем наоборот: она расширяется с увеличивающейся скоростью. Они пришли к выводу, что эта современная версия инфляции может объясняться только существованием темной энергии, этой таинственной формы антигравитации. В конце концов, хотя они и были прямыми конкурентами, руководители обеих команд получили Нобелевскую премию.

Социолог Харриет Закерман исследовала динамику публикаций нобелевских лауреатов и обнаружила, что лауреаты сотрудничают с большим числом соавторов, чем сопоставимая выборка нелауреатов. Однако, отмечает она, поскольку правило «не больше трех» оставляет за бортом большинство соавторов, после присуждения Нобелевской премии коллаборации чаще всего распадаются. Разумеется, это никак не отвечает интересам науки.

Я бы предпочел, чтобы в научном мире руководили люди наподобие Роберта Дикке, ученого-физика, фактически создавшего область наблюдательной космологии, которой я занимаюсь. Дикке отказался от предложения Пензиаса стать третьим автором статьи об открытии CMB — и это решение стоило ему его доли Нобелевской премии 1978 года. Более того, группа Дикке из Принстонского университета объединила усилия с группой Пензиаса и Уилсона из частной компании Bell Labs, сформировав государственно-частное партнерство, благодаря чему теория Большого взрыва получила широкое признание.

Голосуй досрочно, голосуй часто„Vote early, vote often“ — поговорка, намекающая на коррумпированность процесса выборов. Происхождение фразы трактуют по-разному.— Прим. T&P

Итак, мои шансы получить нобелевское золото были весьма призрачны. Помимо меня над проектом BICEP2 работало 48 человек — в семь раз больше, чем число теоретиков, предсказавших бозон Хиггса. В 2016 году все они были живы, и каждый внес в эксперимент важный вклад в виде анализа данных, разработки компонентов телескопа и т. п. Вдобавок меня исключили из числа руководителей эксперимента, на которых обычно обращают внимание номинаторы. Наконец, как говорится, «у успеха много отцов»; в разработке модели инфляции участвовало по меньшей мере четыре теоретика — уже на одного больше, чем возможное число лауреатов. И все же я не переставал лелеять надежду, что мне удастся выйти из тени и погреться в лучах славы.

Спустя несколько дней после пресс-конференции меня продолжали раздирать противоречивые чувства: я то испытывал невероятный подъем, думая о значимости нашего открытия, то погружался на дно жалости к себе — меня даже не пригласили участвовать в гарвардском торжестве! Я воспрял духом, когда 20 марта наткнулся в интернете на призыв под лозунгом: «Голосуйте за лауреатов Нобелевской премии за открытие инфляции». Голосование было организовано популярным блогером-физиком Филипом Гиббсом, и его целью было оценить скорее популярность отдельных ученых, нежели их реальный научный вклад. Из 700 голосов 40% были отданы Андрею Линде; за ним с большим отрывом следовал Алан Гут с 16% голосов. На третьем и четвертом месте шли российский космолог Алексей Старобинский (10%) и японский физик Кацухико Сато (7%). Старобинский и Сато пришли к инфляционной идее почти одновременно с Гутом. На пятом месте находился ваш покорный слуга с 4% голосов, опережая 14 других ученых, набравших больше 1%.

Теоретики опередили экспериментаторов, что Гиббс объяснил их более широкой известностью. Итак, согласно этому голосованию, для того чтобы я получил свое место в этой гонке, двое из четырех теоретиков должны были выйти из игры. Продолжая лить бальзам мне на душу, Гиббс написал: «Что касается этих ученых, то проблема состоит в том, что на настоящий момент ни одна конкретная модель инфляции не получила подтверждения. Возможно, это будет сделано в будущем или правильной окажется какая-то новая модель». Позже Гиббс опубликовал в журнале аналитическую статью. Он проделал большую работу, раскопав историю создания BICEP и мою роль в ней. Его статья воодушевила меня еще больше. «Экспериментаторы — новые звезды, — писал он, — поэтому в их фан-клубах пока меньше фанатов, чем у звездных теоретиков. Но Нобелевский комитет может смотреть на это иначе: если результаты BICEP2 будут подтверждены данными Planck, это открытие будет достойно Нобелевской премии, даже если стоящая за ним теория пока остается неопределенной».

Действительно ли такое было возможно? Да, случались прецеденты, когда в момент присуждения премии награждаемая теория оставалась недоказанной. На самом деле только в истории космологической Нобелевской премии такое случалось три раза. В двух из них наблюдатель получил премию за открытие явлений, предсказанных ранее теоретиком. Оба раза за бортом остался один и тот же человек — Ральф Альфер. Альфер был жив и в 1978 году, и в 2006 году, когда премия присуждалась за экспериментальные открытия, связанные с космическим микроволновым фоном, предсказанным им и Гамовым (умершим в 1968 году).

Третьим прецедентом стала Нобелевская премия по физике 2011 года, которую разделили между собой Перлмуттер, Рисс и Шмидт. По словам Гиббса, «присуждая премию за открытие ускоряющегося космического расширения, комитет ясно дал понять, что награда вручается за наблюдение независимо от того, как оно интерпретируется теоретиками. Вполне вероятно, что комитет может также отнестись к открытию [BICEP2], пока не выяснится, что причина в инфляции, а не в чем-то другом» (курсив мой. — Б. К.)

Возможно, мои перспективы не так уж плохи: Нобелевская премия за открытие энергии вакуума не досталась ни теоретику, который впервые ее предсказал, т. е. Альберту Эйнштейну, ни теоретику, который предложил фундаментальное объяснение, почему темная энергия имеет ту величину, которую имеет (это предсказание по-прежнему не подтверждено); вместо этого победили три астронома (Перлмуттер, Рисс и Шмидт), которые наблюдали ее эффект. Экспериментаторы взяли верх над теоретиками. Не меньше полудюжины теоретиков могли претендовать на звание отцов теории инфляции — в два раза больше, чем допустимое число нобелевских лауреатов. Но всего несколько экспериментаторов могли по праву заявить, что именно они обнаружили инфляцию.

В этом ненаучном голосовании в интернете среди экспериментаторов я получил наибольшее число голосов. Если бы Нобелевский комитет придерживался похожей точки зрения, у меня был бы шанс на победу даже с 19 другими соперниками на ринге. Дальше стало еще интереснее, когда в официальном нобелевском подкасте промелькнуло упоминание об открытии BICEP2: за нами внимательно наблюдали. Газета The Guardian в конце недели напророчила Нобелевскому комитету головную боль при выборе победителей в этом году. Я был бы счастлив стать для них аспирином.

Красная дорожка на церемония вручения прем...

Красная дорожка на церемония вручения премии «Оскар» в 2009 году. Источник: Greg Hernandez / flickr.com/greginhollywood

Да здравствует Стокгольм?

Недавно самая влиятельная научная организация в мире внесла важное изменение в правила присуждения своих золотых наград. В 2009 году Американская академия кинематографических искусств и наук (да-да, наук) удвоила число номинантов в главной категории «За лучший фильм» с пяти до десяти, еще более щедро одаривая их своим признанием.

Как и Нобелевскую премию, награду Киноакадемии присуждают коллеги по цеху по принципу меритократии и равноправия, без оглядки на коммерческий успех.

Обе церемонии проходят в гигантских залах, с небывалой помпезностью, в присутствии всех звезд. Обе транслируются в прямом эфире на весь мир. Победители получают золотые статуэтки или золотые медали из рук именитых особ Голливуда или Шведской академии наук. Хотя Киноакадемия не придерживается требования Альфреда Нобеля о том, чтобы награждались те, кто принес «наибольшую пользу человечеству», премия эта — гуманитарная по своему характеру и, несомненно, сама по себе несет идею, что кино может изменить общество к лучшему.

После того как в 2012 году были объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике, физик Джим Аль-Халили написал на The Guardian статью, где изложил свои предложения по модернизации премии. Мое внимание привлекли следующие слова: «Большинство нобелевских лауреатов ведут исследования на переднем крае науки на протяжении многих лет, зачастую давно отказавшись от надежды получить этот высший знак научного признания. Нобелевская премия — это не „Оскар“, где актеры по крайней мере знают, что вошли в шорт-лист… Остальные ученые по всему миру с затаенной надеждой ждут, что в этом году победителями станут коллеги из их конкретной области исследований, поскольку это позволит им погреться в отблесках их славы и значительно повысить шансы на финансирование своих исследований».

Слова Аль-Халили заставили меня задаться вопросом: что, если Нобелевский комитет будет публично объявлять имена всех номинантов?

Согласно действующим сегодня правилам, имена номинантов (и номинаторов) должны держаться в секрете на протяжении 50 лет. Но какой смысл скрывать имена ученых, вошедших в шорт-лист Нобелевской премии, будто они упомянуты в докладе Комиссии Уоррена об убийстве президента Кеннеди?

Шведская королевская академия наук объясняет такую секретность нежеланием огорчать номинантов, которые не стали победителями. Но это сомнительный аргумент. Вспомните, что часто говорят несостоявшиеся оскароносцы: «Для меня огромная честь быть номинированным на эту престижную награду». Объявление номинантов будет лучшей рекламой для тех научных отраслей, в которых они работают. Ученые в этих областях смогут получать такие же бонусы в виде повышенного внимания и потенциального увеличения финансирования, как и в областях победителей, о чем говорил Аль-Халили. Номинаторам также будет приятно узнать, что предложенная ими кандидатура вошла в шорт-лист Нобелевского комитета. Кроме того, если выдвинутый ими кандидат не победил, возможно, они решат не тратить свою следующую возможность на выдвижение на премию того же человека. (Исходя из того, конечно, что вы не написали книгу с критикой нобелевских процедур и тем самым не свели на нет свои шансы для дальнейших приглашений.)

Конечно, здесь можно возразить, что раскрытие всех номинантов может: 1) отвлечь часть внимания от победителя и тем самым 2) переключить его на других. Но, если посмотреть на Оскара, этого вряд ли стоит опасаться. Лауреат Нобелевской премии всегда по праву будет признаваться обществом как обладатель высшего дана среди черных поясов научного мира. На самом деле им стоило бы ценить возможность не все время находиться в центре внимания, если вспомнить печально знаменитую фразу Томаса Элиота: «Нобелевская премия — это билет на собственные похороны. После ее получения никто никогда не сделал ничего серьезного».

Как бы пренебрежительно мы, ученые, ни относились к славе, нам есть чему поучиться у наших коллег из мира киноиндустрии. Голливудская версия инфляции не касается космоса, речь идет о признании. В статье под названием «Кто был стилистом этой еды? Бесконечные титры», опубликованной в 2004 году в газете The New York Times, говорилось, что

сегодня титры голливудского блокбастера, где перечисляются все причастные к созданию фильма, занимают около десяти минут — в три раза больше времени, чем потребовалось Вселенной для создания всех ядер водорода.

Современный Голливуд, как и современная наука, больше, чем когда-либо, опирается на коллективные усилия. На рисунке показано количество участников творческих команд (от режиссера и исполнителей главных и второстепенных ролей до членов съемочной группы, вплоть до птицевода и флориста, и множества специалистов по компьютерной графике, создающих красочные спецэффекты), участвовавших в работе над лентами, удостоенными «Оскара» в номинации «Лучший фильм года» с момента учреждения этой награды в 1927 году.

Количество актеров и членов съемочной груп...

Количество актеров и членов съемочной группы, удостоенных премии «Оскар» за «Лучший фильм года» с момента учреждения премии Американской киноакадемии (график составлен в логарифмическом масштабе) (Internet Movie Data Bas, © Shaffer Grubb)

Сравните это с рисунком ниже, где отражено число соавторов в «нобелевских» научных публикациях с момента первого присуждения премии в 1901 году. На обоих графиках видна резкая кривая роста в форме «хоккейной клюшки»: первый оскароносный фильм «Крылья» был снят группой из 23 человек, лучший фильм 2014 года — «12 лет рабства» — командой из 353 человек. Первый лауреат Нобелевской премии по физике Вильгельм Рентген сделал открытие один, а в экспериментах ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере, приведших к открытию бозона Хиггса, участвовало 6225 физиков-экспериментаторов.

Количество соавторов физических экспериментальн...

Количество соавторов физических экспериментальных открытий, получивших Нобелевскую премию (в логарифмическом масштабе). Особенно выделяются четыре эксперимента: открытие W- и Z-бозонов в 1984 году — 385 участников; открытие бозона Хиггса в 2013 году — 6225 участников; открытие нейтринных осцилляций в 2015 году — 342 участника; открытие гравитационных волн в ходе эксперимента LIGO в 2016 году — 1004 участника. Пробелы соответствуют годам, когда премии не вручались или присуждались за теоретические открытия (Nobel Prize website, INSPIRE-HEP database, © Shaffer Grubb)

Голливуд опережает Стокгольм на много световых лет в том, что касается признания заслуг и распределения наград. Свою долю признания получает не только продюсер — голливудская версия главного исследователя, руководивший съемками «Лучшего фильма года». Мир узнает имя каждого, кто был причастен к производству этого фильма, вплоть до флориста. Искусственное ограничение «не больше трех», введенное Нобелевским комитетом, лишь провоцирует ненужную конкуренцию, которой и без того достаточно в мире науки. […]

Как указывает историк науки Элизабет Кроуфорд, первоначальный устав Нобелевского фонда не запрещал вручение групповых премий по физике: «В случаях, когда работа была выполнена в сотрудничестве двумя или более лицами и эта работа признана заслуживающей вознаграждения, премия присуждается им совместно».

Некоторые утверждают, что разделение премии по физике между всеми участниками девальвирует престижность награды и уменьшит заслуженную ими долю внимания. Но, как показывает пример Нобелевской премии мира, этого вряд ли стоит опасаться. Нобелевская премия мира может присуждаться отдельным людям, группам, а также отдельным людям и группам (как это было, например, в 2007 году, когда половина премии была вручена Межправительственной группе экспертов по изменению климата, а другая половина — бывшему вице-президенту США Элу Гору).

Особенно в экспериментальной науке, где сотрудничество играет огромную роль, расширение признания может побудить молодых ученых объединять усилия и осуществлять более амбициозные проекты. Лично для меня самая большая награда в работе — это сотрудничество с учеными всего мира, от Уганды до Украины, от Таиланда до Техаса, на всех континентах, включая Антарктиду. Пора бы и Нобелевской премии отражать подлинные реалии современной физики: лучшие достижения науки делаются сообща.

В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках.
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

Где можно учиться по теме #физика

Где можно учиться по теме #кино

Читайте нас в Facebook, VK, Twitter, Instagram, Telegram (@tandp_ru) и Яндекс.Дзен.