Да, вот такой претенциозный заголовок :)
Думаю, все, кто интересуется научно-техническим прогрессом, слышали о "законе Мура" - эмпирически обнаруженной зависимости, согласно которой каждые 18 месяцев количество транзисторов на единичном чипе (микросхеме) - удваивается. При построении графика наблюдается красивая картина экспоненциального роста, вызывающая гордость за науку, технику, и человеческий разум в частности. В последние десять-двадцать лет реальная зависимость несколько отклоняется от закона Мура вниз, это связано с приближением к фундаментальным ограничениям полупроводниковой (да и вообще твердотельной) электроники... но не об этом сейчас речь.
А речь вот о чем. Не так давно в интернете (к примеру, вот) проскочили публикации о законе "анти-Мура" - очень условно его можно сформулировать, как "для перехода на следующий уровень миниатюризации требуется участие ученых примерно на 10 процентов большее, чем при освоении предыдущего уровня". Уровни миниатюризации имеют характерные размеры, обычно отличающиеся от характеристических размеров предыдущего уровня в корень из двух раз, то есть количество транзисторов на единицу площади при переходе от одного уровня к другому возрастает примерно в два раза. Казалось бы, какая ерунда - десять процентов? однако за годы развития микроэлектронии количество ученых, необходимых для осуществления перехода на следующий уровень миниатюризации, выросло примерно в 20 раз, и сейчас позволить себе работать над новыми технологиями могут очень немногие компании в мире. Просто очень недешево они обходятся, эти ученые с их установками и материалами. А уже совсем невдалеке маячит ситуация, когда просто в совсем мире не найдется достаточно ученых нужной специальности, чтобы продолжить движение вперед - к меньшим размерам транзистора.
Закон "анти-Мура" - лишь одна из любопытных закономерностей, связанных с экстенсивным прогрессом: техническим прогрессом, основанным на постепенном усовершенствовании ранее придуманных машин и устройств. В очень грубом приближении можно сказать, что улучшение любого параметра на порядок - неважно, будет это скорость, экономичность, или какое-то потребительское качество, вроде светоотдачи лампочки, - потребует финансовых вложений по меньшей мере на порядок больше, чем уже было вложено в совершенствование изделий данного типа.
Что же из этого следует? технический прогресс остановится?
Нет.
Просто в какой-то момент он пойдет другим путем.
Уж не помню где, но в качестве примера неверного футурологического прогноза приводилось экспертное мнение начала ХХ века о городском транспорте, основанное на экспериментально известном увеличении количества пролеток-кэбов в Лондоне. Так вот, к середине ХХ века количество пролеток должно было вырасти настолько, что все они не помещались бы физически на улицах города; а мостовая была бы покрыта слоем жидкого навоза толщиной более метра, что делало бы невозможным не только перемещение пролеток, но и движение обычных пешеходов.
Заметьте, прогноз был вполне научный, выполненные методом экстраполяции имевшихся статистических данных.
Метрового слоя навоза на улицах Лондона мы не наблюдаем, поскольку пролетки в качестве основного средства транспорта уступили скоростным линиям метро и электричек, дополненных автобусами и автомобилями, движущимися с помощью двигателей внутреннего сгорания. То есть - потому что произошел качественный переход к новому типу изделий, удовлетворяющих общественные потребности.
Мы с вами (практически) не пользуемся паровозами, газовым освещением, дирижаблями, искровыми радиопередатчиками... Продолжать можно долго. В качестве совсем недавнего перехода к изделиям с качественно новым уровнем можно привести все более широкое использование светодиодов высокой светимости. Похоже, они вытеснят не только традиционные лампы накаливания, но и относительно недавно пошедшие в массовое производство газоразрядные лампы. Хотя, замечу, и у тех, и у других, есть кое-какие преимущества перед светодиодами, что оставит им небольшую нишу на рынке - так же, как сегодня кое-где на железных дорогах используются паровозы.
* * *
"Что же из этого следует? -
Следует жить." (С)
Ну это так, к слову пришлось.
Следует искать новые - принципиально новые! - решения для давно решенных задач.
И именно для этого и существует фундаментальная наука. Только она обнаруживает принципиально новые явления, которые - возможно - когда-нибудь - превратятся в принципиально новые приборы, устройства, машины. Не развивайся электричество - мы навсегда застряли бы в веке пара и газа. Не будь создана квантовая механика - развитие электроники не пошло бы дальше вакуумных ламп. Возможно, на этих, альтернативных, путях человечество открыло бы какие-то другие, принципиально иные, пути усовершенствования транспорта, связи, быта... Мы вряд ли об этом узнаем, потому что фарш, как известно, невозможно провернуть назад. "Дайте мне другое человечество!" - это испортилось :)
* * *
Так вот.
За долгие годы в науке, как фундаментальной, так и прикладной, мне удалось заметить еще одну любопытную закономерность.
На пути от открытия к его практическому использованию каждым желающим - на каждом этапе необходимые вложения растут экспоненциально. И не с показателем "2", увы.
Самый первый этап - появление научной идеи. Оно, по большому счету, не стоит ничего: достаточно содержать ученого, который и сгенерирует эту идею. Стоимость? ну, тысяч 25 рублей в месяц, в сегодняшних ценах. Если у него есть семья, то стоимость "идеи" возрастает в два-три раза. Один ученый за год генерирует в среднем одну принципиально новую идею, примерно одна из десяти заслуживает её проверки и реализации... В общем, стоимость одной идеи можно оценить примерно в 6 миллионов рублей. Идеи аспирантов будут подешевле, идеи опытных научных сотрудников подороже, но в целом - учитывая низкую реалистичность аспирантских идей - результат будет примерно один.
Второй этап: проверка реализуемости этой идеи. Тут уже не удастся обойтись единственным научным сотрудником, потребуется, хоть и небольшой, но коллектив. Плюс оборудование, материалы... время, опять же. Очень приблизительно, такая проверка требует 20-30 миллионов рублей; поскольку проверять придется не только "успешные" идеи, но и некоторые идеи, которые окажутся нереальными, то на одну "хорошую" идею придется потратить около 50 миллионов рублей в год.
Третий этап - изготовление тестового прибора. Снова имеем возрастание расходов примерно на порядок, потребуется привлечение большего количества сотрудников, оборудования, станков, создание полигона для испытаний... Время, опять же. Некоторые идеи отсеются и на этом этапе, что также поднимет "цену" разрабатываемого устройства. Очень приблизительно, можно оценить расходы на один предсерийный прибор в 500 миллионов в год, возможно - больше, до миллиарда.
Ну и, наконец, последний этап, внедрение в производство. Тут потребуется огромная технологическая работа, чтобы сделать возможной сборку нового прибора коллективом слабообразованных слесарей под руководством "эффективных менеджеров" не знающих ничего ни о чем. Скорее всего, нужно будет строить новое здание и наполнять его необходимым - новым - оборудованием. Потребуется обучать - по крайней мере инженеров, технологов, и отдел ОТК. Ну и - выстраивать логистические цепочки, оптимизировать потери и убытки, бороться с желанием "эффективных менеджеров" пооптимизировать в собственный карман... Короче, 10 миллиардов - это очень скромная оценка, скорее речь пойдет о суммах от 20 миллиардов и вверх.
Продолжение...