Неприятности с физикой: Взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Одна причина в том, что цель не только пригласить на работу хороших ученых. Комитеты по приглашению на работу, председатели собраний и деканы часто имеют в уме другую цель, которая заключается в повышении (или, в счастливых случаях, сохранении) статуса департамента. Для этого я имею в виду нечто более весомое, чем обещания молодых ученых, для измерений статуса, даваемого численным ранжированем. Это делается внешними оценщиками, которые объединяют свои представления с многими другими, вроде общего грантового финансирования и количества цитирований. Председатели департаментов и деканы должны иметь отношение к этому, поскольку эти вещи имеют жесткие финансовые последствия, касающиеся их собственных карьер как администраторов. Это, прежде всего, важно для приглашения на работу людей, которые, вероятно, выиграют щедрую грантовую поддержку. Это немедленно дает предпочтение участникам больших установленных исследовательских программ перед инициаторами новых программ. Запрашивая много писем, вы можете измерить, насколько хорошо потенциал приглашаемых уже воспринят старшими учеными, которые имеют значение. Цель, таким образом, не пригласить на работу ученых, которые вероятнее всего сделают хорошую науку, а пригласить ученых, приобретение которых оптимизирует статус департамента в короткой перспективе. Поэтому комитеты по приглашению на работу не мучаются по поводу долгосрочных проблем, вроде тех, что кандидаты должны, вероятнее всего, иметь оригинальные идеи, которые будут иметь значение на сроке лет двадцать. Вместо этого, они хотят знать, что десять или пятнадцать старших ученых думают, что кандидат является членом их сообщества с высоким статусом.

Но чтобы добыть такое большое число положительных писем, вы должны быть частью большой исследовательской программы. Если вы находитесь в маленькой программе с меньшим, чем десять, числом старших людей, чей статус позволяет оценить вас, вы можете долго просить оценки у людей, которые не согласны с тем, что вы делаете, или чья программа находится в конкуренции с вашей. Так что безопасность только в количестве. Не удивительно, что большие исследовательские программы доминируют!

Нет сомнений, что эта система благоприятствует теории струн и создает больше трудностей для людей, которые заняты в альтернативных исследовательских программах. Как отмечалось в недавней статье в Нью-Йорк Таймс, "Ученые должны еще разработать больше, чем фрагменты того, что, как они считают, будет, в конце концов, полной теорией. Тем не менее, струнные теоретики уже собрали прибыль, которая обычно идет экспериментально успешным победителям, включая федеральные гранты, престижные премии и должности в профессорско-преподавательском составе". Дэвид Гросс, в настоящее время директор Института теоретической физики Кавли в Калифорнийском университете в Санта Барбаре, цитировался в той же самой статье так: "В настоящее время, если вы отчаянный молодой струнный теоретик, вы добились успеха."

Моя цель здесь не критиковать теорию струн; струнные теоретики просто ведут себя так, как вели бы себя члены любой доминирующей исследовательской программы. Проблема в том, что мы имеем в академии систему принятия решений, которая слишком уязвима по отношению к попаданию под контроль агрессивно продвигаемой исследовательской программы независимо от ее результатов. Та же система однажды работала против струнных теоретиков. Как отметил журналист Гэри Таубес,

В 1985, 4 августа я сидел в итальянском винном магазине в ЦЕРНе и пил пиво с Альваро де Руджулой. ... Де Руджула предсказал, что 90 процентов теоретиков будут работать над суперструнами и связью с суперсимметрией, поскольку это модно. Когда он намекнул, что это не здоровое состояние, я спросил его, над чем бы он предпочел работать. Вместо того, чтобы ответить прямо, он уклонился. "Необходимо помнить," – сказал мне Де Руджула, – "что два человека, наиболее ответственных за развитие суперстурн, а именно Грин и Шварц, потратили от десяти до пятнадцати лет, систематически работая над тем, что не было модным. Фактически, они высмеивались людьми за их упрямую приверженность этому. Так что когда люди приходят и пытаются убедить вас, что надо работать над самой модной темой, уместно вспомнить, что великие шаги всегда делаются теми, кто не работает над самой модной темой."

Как-то раз я обсудил ситуацию с председателем департамента в крупном университете, который пожаловался, что он был не в состоянии убедить своих коллег пригласить на работу Джона Шварца в начале 1980х. "Они соглашались, что он был невероятно умным теоретиком," – сказал мой собеседник, – "но я не смог убедить их, поскольку они говорили, что он слишком увлечен и, вероятно, никогда не будет работать ни над чем, кроме теории струн. Сегодня я не могу убедить моих коллег пригласить на работу кого-нибудь, кто не является струнным теоретиком".

Я также вспоминаю обсуждение этих проблем с Абрахамом Паисом, физиком, занимавшимся частицами, и биографом Бора и Эйнштейна. Мы иногда использовали для встреч обеденное время в университете Рокфеллера в Нью-Йорке, где он был профессором, а я одно время имел офис. Паис сказал мне: "Вы ничего не можете сделать. В мои дни тоже все они были ублюдками!"

Я думаю, Паис был далеко от цели. Речь не идет о людях, речь идет о том, как мы структурировали академическое принятие решений. Речь идет об обеспечении того, чтобы типы ученых, необходимых для продвижения науки, имели необходимые благоприятные возможности.

Эта система имеет и другое решающее следствие для кризиса в физике: люди с впечатляющей технической подготовкой и отсутствием идей выбирают людей с идеями, подобными их собственным, частично потому, что просто нет способа ранжировать молодых людей, которые думают самостоятельно. Система выбрана не просто, чтобы делать нормальную науку, а чтобы обеспечить, что нормальная наука является тем, что она есть. Это стало для меня ясно, когда я обратился с просьбой о моей первой работе после аспирантуры. Как-то раз, когда мы ждали результатов нашего ходатайства, ко мне подошел друг, выглядевший очень озабоченным. Старший коллега попросил его сказать мне, что я вряд ли получу какую-нибудь работу, поскольку невозможно сравнить меня с другими людьми. Если я хочу делать карьеру, я должен прекратить работу над моими собственными идеями и заняться тем, что делают другие, поскольку только тогда станет возможным ранжировать меня по отношению к равным мне.

Я не помню, что я подумал об этом или почему это не свело меня с ума от беспокойства. Я должен был подождать на два месяца дольше, чем любой другой, чтобы получить предложение на работу, и это было не весело. Я уже подумывал, что я такое мог бы делать, чтобы содержать себя, и что не отнимало бы слишком много времени от моих исследований. Но затем мне повезло. Институт теоретической физики в Санта Барбаре только открылся, и он имел программу по квантовой гравитации. Так что моя карьера не оборвалась.

Но только теперь я понимаю, что на самом деле произошло. Никто сознательно не предпринимал неэтичных действий. Мой друг и его наставник имели в виду мои лучшие интересы, как они их понимали. Но произошло то, как мог бы описать социолог, что произошло. Более старший коллега, который передал моему коллеге сообщение, начинал новую исследовательскую программу, которая требовала напряженных вычислений. Эта программа требовала способных, быстрых молодых теоретиков. Я говорил, что если бы я стал работать над его программой, он мог бы мне дать в дар карьеру. Это простейшая и старейшая из торговых сделок мира: работник получает шанс продолжать существование в обмен на свою работу.

Имеется много способов предложить такую сделку, чтобы принявшие ее получили вознаграждение, а мятежники – те, кто предпочитает свои собственные идеи идеям своих предшественников, – были наказаны. Мой друг Карло Ровелли ждал работы в Риме. Он воспользовался знакомством с одним профессором, который отнесся очень дружески и объяснил Карло все о впечатляющей исследовательской программе, которой занимался он и его группа. Карло поблагодарил его за информативное обсуждение и обратился к описанию перед профессором своей собственной исследовательской программы. Беседа была вскоре прервана, и Карло никогда не получил ожидаемого предложения на работу. Я объяснил ему, что произошло. Он был, как и все мы однажды, достаточно наивен, чтобы подумать, что люди отдают должное имеющим хорошие идеи, кроме их собственных идей.

Фактически, чтобы Карло получил предложение на работу в Университете Рима, ему пришлось стать ведущим ученым Европы в своей области. Только тогда – раз уж он сделал существенную карьеру где-то в другом месте, только после того, как сотни людей во всем мире начали работать над его идеями, – ведущие профессора Рима оказались готовы прислушаться к идеям, которые он разработал как новый доктор философии, чтобы принести к ним.

Вы можете удивится, как же Карло получил работу в первый раз. Я вам скажу. В то время, в конце 1980х, в области ОТО доминировали несколько старых людей, которые были студентами студентов Эйнштейна, и они строго придерживались взгляда, что молодые люди с лучшими и самыми независимыми идеями должны поощряться. Это привело к тому, что было названо релятивистским сообществом, которое имело исследовательские группы примерно в дюжине университетов США. Как направление они вряд ли доминировали, но они контролировали небольшое число позиций, возможно, одно новое профессорско-преподавательское место в два или три года. Карло был постдоком в Риме, но вследствие некоторых бюрократических проблем эта работа так и не стала официальной и никогда ему не оплачивалась. Каждый месяц ему говорили, что после еще одной встречи или еще одной работы для статьи он сможет получить чек. После полутора лет такого бытия он позвонил своим друзьям в Соединенных Штатах и сказал, что, хотя он не хотел бы покидать Италию, он сыт по горло. Не имеется ли подходящей работы в США? Так случилось, что один из релятивистских центров искал доцента, и когда они услышали, что он может быть использован, они перетащили его по воздуху и быстро оформили назначение, в сущности, за неделю. Стоит отметить, что никто в этом центре не работал в квантовой гравитации, – они предложили Карло работу вследствие того, что он подтвердил наличие у него оригинальных и важных идей в этой области.

Могло бы это произойти сегодня? Невероятно, поскольку сейчас даже в области относительности доминируют большие исследовательские программы с точной повесткой дня, установленной старшими учеными. Они должны заниматься экспериментальной астрономией гравитационных волн и надеждами (все еще надеждами после многих лет) провести компьютерные расчеты, чтобы предсказать, что должны увидеть указанные эксперименты. На сегодняшний день молодой специалист в области ОТО или квантовой гравитации, который не работает, в основном, над этими проблемами, вряд ли будет приглашен на работу где бы то ни было в Соединенных Штатах.

Не имеет значения, в какой области, вкус успеха – часто это все, что нужно, чтобы первоначальные мятежники перешли в консервативные хранители своих исследовательских программ. Я не раз тесно соприкасался с людьми в моей собственной области квантовой гравитации, чтобы поддержать предложение работы кому-нибудь из-за пределов области, кто предложил новые идеи, вместо предложения работы технически яркому кандидату, который работает над узкими проблемами, которые продвигают существующие исследования.

На самом деле тут имеются две проблемы, и важно разделять их. Одна заключается в доминировании решений, принимаемых старшими учеными, которые часто используют свою власть, чтобы поддержать исследовательские программы, которые они придумали, когда они были молодыми и одаренными богатым воображением. Вторая заключается в типе ученого, в котором заинтересованы университеты и могут предложить ему работу. Будут ли они предлагать работу людям, которые делают работу, которую каждый в отдельной области может понять и оценить? Или они смогут предложить работу людям, которые придумали свое собственное направление, которое, вероятно, трудно для понимания?

Это связано с проблемой риска. Хорошие ученые стремятся делать выводы из двух видов откликов от судей. Нормальные, низкорисковые ученые в целом получают однородные отклики; каждый по их поводу чувствует одно и то же. Высокорисковые ученые и провидцы имеют тенденцию провоцировать сильно поляризованные реакции. Имеются некоторые люди, которые верят в них глубже и сильнее общаются с ними. Другие в высшей степени критичны.

Те же самые вещи происходят, когда студенты оценивают своих преподавателей. Имеется определенный тип хорошего преподавателя, которого студенты не воспринимают нейтрально. Некоторые его или ее любят и скажут: "Это лучший преподаватель, которого я когда-либо имел; поэтому я пришел в колледж". Но другие будут злы и возмущены, и совсем не будут сдерживаться в оценочной анкете. Если вы усредните оценки, – сведя данные к одному числу, как это часто делается при принятии решения о продвижении профессоров или при оценке шансов назначения на должность, – вы потеряете этот ключевой факт.

С течением лет я замечал, что поляризованное распределение откликов о кандидате является сильным предсказанием его будущего успеха и влиятельности как ученого. Если некоторые люди думают, что Х является будущим науки, а другие думают, что Х является бедствием, это может означать, что Х настоящая вещь, некто, кто агрессивно проталкивает его или ее собственные идеи и имеет талант и настойчивость поддерживать их. Окружающая среда, которая принимает носителей риска, будет рада таким людям, но не расположенная к риску среда будет их избегать.

На сегодняшний день, если рассматривать университеты США, основной факт таков, что людям с поляризованным набором рекомендаций чаще всего не будет предложена работа. Хотя я наблюдал это только в моей области, это может быть верно в целом. Рассмотрим следующих ученых, каждый из которых широко признан за смелость и оригинальность их вкладов в наше понимание эволюции: Пер Бак, Стюарт Кауффман, Линн Маргулис, Майя Пачжуски, Роберт Трайверс. Два из них физики, которые изучали математические модели естественного отбора, остальные являются ведущими эволюционными теоретиками. Ни один не сделал свою карьеру в самых элитных университетах. Когда я был моложе, меня удивляло, почему так. С течением времени я понял, что они были слишком интеллектуально независимы. Их характеристики были слишком двойственны: если многие восхищались ими, имелись также влиятельные академики, которые были настроены к ним скептически. И в самом деле, часто случается, что типы людей, которые являются источниками идей, не свободны от недостатков, когда их оценивают по критериям, которые нормальные ученые используют для суждения о мастерстве. Они могут быть слишком смелы. Они могут быть неряшливы в отношении деталей и невыразительны в техническом отношении. Эти критические замечания часто применяются к оригинальным мыслителям, чья любознательность и независимость приводит их в области, в которых они не натренированы. Не имеет значения, насколько оригинальны и успешны их прозрения, их работа технически невыразительна для специалистов в данной области.

Верно также, что некоторые из этих творческих и оригинальных ученых таковы, что с ними нелегко иметь дело. Они могут быть раздражительны. Они выражаются слишком прямо, когда они не согласны с вами, и у них нет хороших манер, что для тех, кто с ними сталкивается, легко может быть более важным, чем то, что они правы. Зная некоторых таких "трудных" людей, я полагаю, что они рассержены по тем же причинам, по которым временами сердится очень умная женщина в науке: они все время терпят, ощущая себя крайними.

Эти виды проблем, определенно влияли на карьеру Пера Бака, который трагически умер от рака несколько лет назад в возрасте пятьдесят четыре года. Он имел редкое качество писать статьи в нескольких областях за пределами его специальности, от экономики до космологии и биологии. Это должно было сделать его ценным приобретением по требованиям лучших университетов, но на деле имелось противоположное, поскольку он не стеснялся отмечать, что его способ подхода к проблемам приводит к прозрениям, которые эксперты пропустили. Он мог бы сделать намного лучшую карьеру, если бы он применил свои творческие способности только в одной области, но тогда бы он не был Пером Баком.

Вы можете удивиться, почему все умные люди, которые стали руководителями департаментов и деканами, не понимают все это и не используют свое знание в пользу своих университетов. Конечно, некоторые понимают и используют, и они приглашают на работу таких людей. Большинство рабочих мест, которые были открыты за последние десятилетия в не струнных подходах к квантовой гравитации в Соединенных Штатах, появились благодаря тому, что председатель имел редкую благоприятную возможность предложить работу в области, которая еще не представлена в его университете. Освобожденный от обычной политики департамента, он проделал расчет затрат/прибылей, который убедил его, что предлагая работу в неподдерживаемой области, он сможет незамедлительно получить группу высокого уровня, которая сможет повысить статус его департамента.

На самом деле проблемы, о которых мы говорим, влияют на всю науку, и несколько влиятельных старших ученых в других областях выражали свое согласие с этим. Брюс Альбертс является биологом и последним президентом Национальной академии наук, наиболее престижной и влиятельной организации ученых в Соединенных Штатах. В своем президентском послании, адресованном Национальной академии в апреле 2003, он отметил:

Мы разработали стимулирующую систему для молодых ученых, которая слишком сильно избегает рисков. Во многих случаях мы являемся нашими собственными худшими врагами. Исследовательские группы, которые мы устанавливаем, чтобы рассмотреть запросы на грантовое фондирование, составлены из равных личностей, которые заявляют, что они восхищаются принятыми наукой рисками, но которые в целом инвестируют в безопасную науку, когда распределяют ресурсы. Эффект подавления для инноваций гигантский, поскольку наши исследовательские университеты ищут доцентов, которые могут быть гарантией грантового фондирования, когда они выберут новые профессорско-преподавательские места. Это помогает понять, почему так много из наших лучших молодых людей заняты "а я тоже" наукой.

Далее он перешел к описанию тренда, в котором в течение десяти лет, начиная с 1991, двигались пропорции идущего на исследователей фондирования Национального института здоровья: фондирование исследователей, которые составляли менее чем тридцать пять процентов, более чем уполовинилось, тогда как фондирование тех, которые составляли более пятидесяти пяти процентов, возросло более чем на 50 процентов. Он оплакал результат, поскольку он заключался в существенном снижении интеллектуальной независимости молодых исследователей:

Многие из моих коллег и я были удостоены нашего первого независимого фондирования, когда нам было менее тридцати лет. Мы не имели предварительных результатов, поскольку мы пытались сделать что-то совершенно новое. [Теперь] почти никто не находит возможным начинать независимую научную карьеру до достижения возраста тридцать пять. Более того, если в 1991 доля одной трети главных исследователей с фондированием Национального института здоровья была около четверти, к 2002 эта доля упала до одной шестой. Даже самые талантливые из наших молодых людей, кажется, подвергаются нескольким годам отказа в заявлениях на гранты, прежде чем они, наконец, приобретут достаточно "предварительных данных", чтобы гарантировать обозревателям, что они, вероятно, достигли своих установленных целей.

Почему, если проблема столь очевидна, что беспокоит большинство известных лидеров американской науки, ничего по ее поводу не делается? Это озадачивает меня долгое время. Теперь я понимаю, что соревнование за получение и удержание академических позиций описывает больше, чем добродетели [соискателей]. Система пытается выбрать лучших, самых продуктивных людей, и до некоторой степени делает это. Но имеются другие задачи повестки дня, и было бы наивным игнорировать их. В равной степени важным является то, что эти решения касаются установления и упрочения консенсуса внутри каждой области.

Приглашение на работу означает не только исполнение этого консенсуса. Все, что я говорил о приглашении на работу, верно и для групп экспертов, которые оценивают заявления на гранты. Это также рассматривается для оценивания назначений на должности. Эти вещи связаны, поскольку вы не можете получить назначение на должность в науке в исследовательском университете США, если у вы не преуспели в получении грантов, и вы не можете получить приглашение на работу, если не имеется вероятности, что вы получите гранты.