Мы будем скитаться мыслью
И в конце скитаний придем
Туда, откуда мы вышли,
И увидим свой край впервые.

Т. С. Элиот. Четыре квартета

На страницах этой книги мы коснулись многих предметов, без которых немыслима любая цивилизация, — например, устойчивого сельского хозяйства или строительных материалов — и некоторых сложных технологий, которые потребуются, когда возрождающееся человечество достигнет определенного уровня развития. Мы изучили короткие пути сквозь лабиринты человеческого знания, рассмотрели, какие промежуточные технологии следует возрождать в первую очередь, и узнали, как, перескочив через несколько ступенек, перейти сразу к более совершенным, но вполне доступным решениям.

Но нет никакой уверенности в том, что даже при всех тех важных знаниях, которые собраны в этой книге, новое общество достигнет высокой степени технического развития. В истории было много великих и процветающих цивилизаций, богатством знаний и совершенством технологий далеко превосходивших современные им культуры, однако большинство из них в какой-то момент останавливались в развитии и впадали в застой, в состояние равновесия без дальнейшего прогресса, либо вовсе рушились. Строго говоря, непрекращающееся развитие нашей нынешней цивилизации для истории скорее аномалия. Европа прошла Ренессанс, аграрные и научные революции, эпоху Просвещения и промышленную революцию, чтобы построить механизированную, электрифицированную и повсеместно проникшую цивилизацию, к которой мы сегодня принадлежим. Но устойчивая траектория научного развития или технического обновления еще ничего не гарантирует, и даже самые процветающие общества могут утратить импульс развития и прогресса.

Особенно интересный пример такого сценария мы находим в Китае. Много веков китайская цивилизация технически далеко превосходила остальной мир. В Китае изобрели конский хомут, ручную тачку, бумагу, клише, компас и порох; все эти изобретения, изменившие мир, упомянуты в нашей книге. Китайские текстильщики использовали прядильные машины с множеством рам, вращаемых от одного источника энергии, освоили механическую очистку хлопка и сложные ткацкие станки. В Китае добывали уголь и научились превращать его в кокс, строили огромные вертикальные водяные колеса и применяли механические молоты, на полторы тысячи лет опередили Европу в изобретении доменных печей для выплавки чугуна и его переплавки в ковкую сталь. К концу XIV в. Китай обладал технологической вооруженностью, которой европейские государства стали достигать лишь в XVIII столетии, и, казалось, стоял на пороге собственной промышленной революции.

Но, как ни удивительно, пока Европа выходила из оцепенения долгих Темных веков на свет Ренессанса, в Китае прогресс замедлился, а затем и вовсе остановился. Китайская экономика по-прежнему росла в основном за счет внутренней торговли, а множащееся население имело неизменно высокий жизненный уровень. Но заметных технических инноваций больше не появлялось, более того, многие имевшиеся ноу-хау были утрачены. Через три с половиной века Европа догнала Китай, и Англия вступила в эпоху промышленной революции.

Что же такого появилось в Англии XVIII в., но не появилось в Китае XIV в., да и вообще нигде в Европе в то время, отчего начался этот революционный процесс — почему именно там и тогда?

Промышленная революция включает в себя рост эффективности текстильной промышленности — механизацию прядения и ткачества и вынесение этих традиционно мелких домашних производств в огромные фабрики — прорыв в сталеварении и применение силы пара. Начавшийся процесс индустриализации подпитывал сам себя, и перемены ускорялись: питающиеся углем паровые машины откачивали воду из шахт, что позволяло добывать еще больше угля, которым топили домны, выплавляя все больше чугуна и стали, а уж из них строили еще больше паровых машин и других механизмов. Но ситуация, в которой все это стало возможно, была довольно своеобразной. Конечно, для того чтобы делать машины, облегчающие труд человека, нужна была определенная компетентность и в металлургии, и в инженерном деле, но не знание стало главной пружиной промышленной революции. Ею стали определенные социально-экономические условия.

Нужно, чтобы в строительстве сложных, а значит, дорогих машин и фабрик, выполняющих работу, которую могут выполнить люди старыми привычными способами, была какая-то выгода. В Британии XVIII в. сложилось особенное сочетание многих факторов, обеспечивших нужный импульс и необходимые возможности для индустриализации. Это не только обилие энергетических запасов (уголь), но и экономика, где дорог труд (высокая заработная плата) и дешев капитал (есть возможность занимать деньги для воплощения крупных замыслов). Подобные обстоятельства стимулируют замену труда энергией и капиталом: рабочих заменяли машины, такие как автоматические прядильные и ткацкие станки. Экономическая ситуация в Англии обещала первым промышленникам огромные прибыли: именно в этом был стимул изымать из оборота огромные капиталы и вкладывать их в заводы и станки. А вот в Китае в XIV в., несмотря на добычу угля, коксовые домны и механизированные текстильные мануфактуры, не было экономических условий, располагающих к промышленной революции. Труд здесь был дешев, и потенциальные капиталисты-промышленники не могли рассчитывать на крупные прибыли от инноваций, повышающих его производительность.

Одним словом, хотя научное знание и техническое развитие составляют необходимые предпосылки для прогресса цивилизации, этих условий не всегда бывает достаточно. Если апокалипсис отбросит человечество к примитивному пасторальному существованию, никто не поручится, что когда-то придет час «промышленной революции 2.0», даже при всех важных знаниях, что собраны в этой книге: в итоге именно общественные и экономические факторы определяют, будет ли развиваться научный поиск и внедряться инновации. Эта книга построена на предположении, что люди, пережившие конец света, захотят пройти дорогой прежней цивилизации к индустриальной культуре. Я не хотел бы возобновлять извечный спор о том, становится ли человечество счастливее от технических достижений и изобретений, но, на мой взгляд, несомненно, что сообщество, стоящее на грани выживания, ведущее трудную и полную неудобств и лишений жизнь, не располагающее никакой медициной, кроме самой первичной, охотно согласится применить научные принципы, повышающие уровень жизни. В какой же момент развивающаяся технологическая цивилизация достигает пика, за которым дальнейший технический прогресс приносит все меньше выгод? Вероятно, цивилизация достигает равновесия на определенной ступени технической сложности и прекращает развиваться, но не деградирует, при наличии устойчивой экономики, приемлемой численности населения и постоянной возможности пользоваться природными ресурсами.

Научный метод

Разумеется, эта книга не содержит всего массива данных, которые потребуются, чтобы восстановить из пепла целый мир. Многое неизбежно осталось за кадром. Мы сосредоточились в основном на неорганической химии, обеспечивающей человека удобрениями и реагентами для промышленных процессов, не коснувшись синтеза и трансформации органических молекул. Органическая химия стала важнейшей областью знания в прошлом веке: переработка сырой нефти, рафинирование и трансформация природных лекарственных веществ для повышения их действенности, синтез пестицидов и гербицидов для более стабильного производства продовольствия и создание целого класса новых материалов, по свойствам не имеющих никакого подобия в природе, — пластмасс.

О биологии мы говорили лишь в аспекте того, как проще выращивать животных и растения или управлять микроорганизмами ради собственного пропитания и сохранения здоровья. Но мы не касались того, как устроена жизнь на молекулярном уровне, — почему, например, нам необходимо вдыхать кислород и выдыхать углекислый газ и почему в растениях при свете солнца происходит обратный процесс.

Мы обошли стороной науку о материалах и принципы инженерного дела и едва коснулись темы строения материи — структуры атома и четырех основных природных стихий. Не все атомы стабильны, и радиоактивность открывает нам возможности создания ужасающего разрушительного оружия, равно как и источники мирной энергии, но она же позволяет установить возраст нашей планеты, бросить взгляд в головокружительную бездну времен. Касаясь геологии, мы совсем не говорили, например, о теории тектонических плит — поразительной гипотезе, согласно которой колоссальные массивы суши скользят по поверхности планеты, как палые листья по воде пруда в ветреный день, то и дело сталкиваясь, отчего собираются складками горных хребтов. Глубокое понимание того, что мир не всегда был таким, каков он сейчас, и что он невообразимо стар, необходимо для понимания теории эволюции, мелких усовершенствований от поколения к поколению. Все это — зерна знания, которое возрождающемуся человечеству придется заново собирать и восстанавливать путем исследования, заполняя пробелы между собранными в этой книге основами, чтобы в конце концов восстановить все обилие знаний, которыми мы сегодня коллективно обладаем. Так как же человек собирает знания? Какие инструменты понадобятся, чтобы заново изучить окружающий мир? Не будем отбрасывать примененный в прошлой главе принцип возвращения к основам и рассмотрим самую эффективную стратегию самостоятельного производства нового знания — научный поиск.

Основа любого научного исследования — признание того, что мир — это, в сущности, механизм, его составные части взаимодействуют каким-то упорядоченным образом по неким универсальным законам природы, а не по воле капризных богов. Эти управляющие всем законы могут быть выявлены путем рассуждения на основе наблюдений и собранных данных. Наука прежде всего и всегда эмпирична, и все в ней по определению должно проверяться и подтверждаться в любой момент. Выводы не могут базироваться только на рассуждении; нельзя также принимать на веру утверждения прошлых и нынешних авторитетов (или, например, содержащиеся в этой книге). И если вы хотите к собственной пользе взаимодействовать с окружающим миром и создавать приборы и технологии для достижения каких-то практических целей, нужно сначала составить основательное представление о законах природы. Их понимание может возникнуть только из наблюдения за окружающим миром и выявления повторяющихся схем в его поведении. Одновременно важно замечать и отклонения от ожидаемой закономерности: аномалии указывают на неведомые пока природные явления — например, стрелка компаса, поворачивающаяся от близости электропровода, или область, свободная от бактерий, вокруг пятнышка плесени в чашке Петри. И значит, необходимо умение точно измерять явления, исчислять или оценивать разные аспекты природных феноменов, чтобы сравнивать и видеть динамику их изменения во времени.

Таким образом, первейшая основа науки — это тщательное конструирование и аккуратное изготовление орудий для выполнения замеров, а также продумывание единиц, в которых эти замеры вести. Так, простейшим измерительным снарядом служит прямая палка с нанесенными через равное расстояние штрихами: это линейка для измерения длины. Но сообщать кому-нибудь, что измеренный предмет насчитывает в длину шесть делений, имеет смысл, лишь если адресат знает, в каких единицах мерить — точное расстояние между делениями. Таким образом, для возрождения науки с чистого листа решающее значение имеет система единиц измерения. Система мер понадобится постапокалиптическому обществу в любом случае. В основные функции цивилизации входит отсчет расстояний при строительстве или путешествиях, измерение объемов жидкости и веса товара для торговли, распределение и налогообложение сельскохозяйственных земель и назначение времени тех или иных общественных занятий в течение дня. Эти первоосновные свойства — длину, объем, вес, продолжительность — мы воспринимаем непосредственно органами чувств и довольно легко исчисляем. Другие, например холод или покалывание от электрического тока, мы также воспринимаем в ощущениях, но для замера нужны сложные приборы.

Орудия науки

Обычно каждая культура изобретает свою систему мер для расстояний, объема или массы. Большинство известных единиц измерения сомасштабны человеку и его быту: фунт — это полная ладонь мяса или зерна, а секунда — отрезок времени, примерно соотносимый с ударом сердца. В сущности, многим традиционным мерам послужили эталоном части человеческого тела: фут (стопа), дюйм (большой палец руки), локоть, миля (1000 «римских шагов»). Но с такими эталонами есть одна неувязка: они не только разные у всех людей, у них еще обычно невероятно неудобные коэффициенты соотношения: например, в миле 1760 ярдов, 5280 футов и 63 360 дюймов. Лучше всего иметь стандартизированный набор взаимосвязанных единиц измерения, составляющих удобную иерархию масштабов.

Система, применяемая сегодня в научном мире всей планеты и почти повсеместно в торговле и административной сфере, — метрическая, изобретенная в 1790-х гг. в разгар реформаторской лихорадки Великой французской революции.

Международная система СИ (SI, сокращение французских слов Système International) определяет всего семь основных мер, включая меры длины, массы, времени и температуры, и каждая из прочих мер естественно выводится из сочетания этих основных. Величины большего и меньшего, чем основной эталон, порядка создаются в рамках удобной десятичной системы и обозначаются конвенциональными префиксами. Например, метр — это стандартная мера длины, и меньшие предметы описываются через доли метра: в сантиметрах, то есть сотых долях, или миллиметрах, то есть в тысячных.

После метра вторая основная единица — это мера времени, секунда. Отталкиваясь от этих двух основных характеристик и по-разному их комбинируя и соотнося, вы сможете задать множество других мер. Умножение двух линейных размеров (например, длины и ширины прямоугольного участка) дает способ измерения площади, и, соответственно, размерность поверхностей всегда будет квадратом линейной меры. Перемножение трех длин дает объем и кубические меры. Разделив количественный параметр на время, устанавливаем, насколько быстро он меняется, — получаем скорость изменения. Так, разделив расстояние на время, получаем единицу измерения скорости, например километры в час, а еще одно деление на время покажет, ускоряется или замедляется данное движение: мы измерим ускорение или торможение. Для описания других физических свойств материи применяются сочетания более сложных производных единиц. Килограмм — основная единица массы, а плотность вещества — показывающая, будет ли оно плавать или тонуть, — определяется делением массы на объем. Сочетание массы и скорости дает меру для инерции и энергии движущегося тела.

И как же можно реконструировать систему измерений и единиц, располагая теорией, но не имея ни градуированных сосудов, ни весов с гирями, ни исправных часов и термометров?

Начав с метра как первого эталона, можно вывести многие другие единицы. Соорудите коробку с ребром точно 10 см длиной (1/10 эталонного метра). Ее внутренний объем составит 1000 куб. см, то есть 1 л. Наполните эту емкость ледяной дистиллированной водой, и эта вода будет весить ровно килограмм. Воспользовавшись хорошо отрегулированными рычажными весами (при необходимости они изготавливаются из прямого жесткого стержня, подвешенного за середину), вы сможете при помощи этого литра отмерить серию бóльших и меньших единиц, передвигая груз от крайней точки плеча весов к месту подвеса. Чтобы добавить в систему время, придется применить маятник, с которым мы познакомились в предыдущей главе. Длина маятника, совершающего полный путь в одну сторону (полупериод колебания) ровно за секунду, составит ровно 99,4 см, и даже если вы возьмете метровый маятник, погрешность не превысит 3 мс — это в сто раз меньше, чем мгновение, то есть время, за которое мы непроизвольно моргаем. Таким образом, отталкиваясь от метра, вы можете восстановить метрические меры объема (литр), массы (килограмм) и времени (секунда).

Но чтобы пережившие апокалипсис смогли извлечь из метра остальные меры, нужно как-то определить его длину. Что ж, линия внизу этой страницы имеет длину ровно 10 см, и с ее помощью можно реконструировать другие единицы.

Все упомянутые выше величины довольно легко измерять самыми простыми снарядами — линейкой с делениями, рычажными весами, но как, начав на пустом месте, приступить к со­оружению точных измерителей, индикаторов или счетчиков для менее осязаемых физических параметров, таких как давление или температура? Без точных принципов разработки новых инструментов невозможно тщательное научное исследование внутренних механизмов Вселенной, особенно когда исследователь вдруг натыкается на странное и непредвиденное и хочет понять, что это.

Один из первых научных инструментов, которые вам нужно будет переизобрести, тесно связан с тем загадочным явлением, что вакуумный насос, как мы говорили в главе 8, не может качать воду из скважины глубиной более десяти с небольшим метров. Возьмите длинную трубу, наполните ее водой и, заглушив оба конца, подвесьте на высокую башню. Опустите трубу нижним концом в резервуар с водой и снимите нижнюю заглушку. Под действием силы тяжести вода из трубы устремится вниз, но вытечет не вся, и вы обнаружите, что, как бы ни модулировали условия опыта, высота оставшегося в трубе столба воды всегда составит 10,5 м (примечательно, что такова же максимальная высота, на которую может поднять воду из скважины вакуумный насос). Вверху трубы вместо воды, вытекшей наружу, образуется полость, куда не может попасть воздух, — это вакуум. Масса остаточного водяного столба уравновешивается силой, прилагаемой к нему снизу воздушным океаном, — атмосферой. Колебания этой силы сказываются в виде подъемов и падений столба жидкости в трубе: у вас получился действующий индикатор давления. Если взять жидкость плотнее воды, можно построить барометр покомпактнее: давление атмосферы равняется всего 76 см ртутного столба (против более чем 10 м водяного).

Для ртутного барометра можно взять любую стеклянную трубку — изящество этого прибора в том, что диаметр трубки не имеет значения, главное, чтобы постоянной оставалась ее длина. Чем толще столбик ртути, тем больше его масса, стремящаяся вниз, но ее точно компенсирует атмосферное давление, толкающее обратно вверх: все ртутные барометры любой конструкции покажут вам одно и то же значение.

Когда у вас появляется новый инструмент, он открывает недоступные прежде возможности исследования мира, и это часто ведет к мощной волне новых открытий. Попробуйте, например, отнести ваш новенький барометр на вершину горы и проследите, как с высотой местности меняется атмосферное давление, или постройте таблицу соответствий незначительных колебаний атмосферного давления и смены погоды в вашей округе. Врачи поныне считают кровяное давление в соответствующих единицах ртутного столба: нормой считается значение около 80 мм ртутного столба между ударами сердца.

Для измерения температуры понадобится устройство похитрее. Температуру предметов мы определяем посредством органов чувств: прикоснувшись, понимаем, теплый предмет или холодный. Но как сделать прибор, который точно измерит чувственное восприятие, выразит теплоту в цифрах? Фокус в том, чтобы найти физические эффекты, коррелирующие с тем, что вы ощущаете: так вы можете заметить, что при нагревании вещества, бывает, расширяются. Тогда следующим шагом будет конструирование такого прибора, который, опираясь на это явление, объективно измерит температуру. Простой индикатор можно сделать из тонкой стеклянной трубки, запаянной с обоих концов и наполовину заполненной какой-нибудь жидкостью, — так эффект ее расширения при нагреве особенно нагляден. Прицепите эту трубку к линейке с делениями, и уровень жидкости покажет вам температуру нужного объекта. Теперь можно, не полагаясь на субъективное восприятие, сравнивать нагрев разных предметов.

Но уровень жидкости, соответствующий той или иной температуре, а значит, и значение, которое вы получаете, целиком зависит от шкалы и других особенностей конструкции прибора (в отличие от рассмотренного выше простейшего барометра): вы не сможете сопоставить свои измерения с данными других термометров. Нужна стандартная температурная шкала, которую всякий может перенять и нанести на свой термометр. А для этого надо найти способ задать фиксированные значения — события или состояния вещества, которые наблюдаются всегда при одной и той же температуре и потому могут служить точкой отсчета для термометра. Представляется естественным взять за эталонное вещество воду, потому что в быту мы сталкиваемся со всем диапазоном ее состояний — от наледи на утренних дорогах до кипящей кастрюли. При наличии верхней и нижней точек шкалы остается простая задача разбить ее на удобное ровное число делений, чтобы можно было делать информативные замеры. Шкала Цельсия основана на точках замерзания и кипения воды, в которых он, соответственно, разместил отметки в 0° и 100°. Но вы не станете заливать воду в термометр, обнаружив, что ртуть расширяется более равномерно и, значит, дает более высокую точность измерения. Чтобы изобрести прибор, показывающий температуру выше точки кипения ртути, например чтобы измерять жар горна или домны, придется обратиться к другим физическим явлениям. Например, изучение электричества покажет вам, что сопротивление проводника часто возрастает при его нагревании.

Научный метод: продолжение

Вот это и есть основополагающий процесс создания надежных приборов для измерения каких угодно физических величин. Открывая новые причудливые явления природы, возрождающееся человечество будет создавать новые области научного познания. Чтобы понять новые явления и изучить возможность их практического применения, нужно сначала создать инструменты для оценки параметров этих явлений и отображения их в каком-то измеримом виде. Например, когда ученые впервые столкнулись с электричеством и пытались как-то измерить это новое явление, они могли только субъективно оценивать силу получаемого удара. Но при дальнейшем изучении обозначились некоторые повторяющиеся эффекты, которые затем использовались для измерения, — моторный эффект, например, отклоняет стрелку на шкале амперметра. Научные инструменты — не просто примочки для лабораторных опытов: это и градусник, измеряющий жар у ребенка, и счетчик, записывающий расход электричества в вашей квартире, и сейсмометр, будто страж, замечающий слабые толчки, предвестие большого землетрясения, и спектрометр, с помощью которого в больничной лаборатории анализируют вашу кровь.

Эти орудия измерения мира и стандартизированные единицы, в которых считаются их показания, — основные инструменты науки. Мир познается путем внимательнейшего наблюдения, а еще лучше — путем тщательной организации некоторых предзаданных условий для детального изучения того или иного аспекта явления. То есть путем эксперимента.

Эксперимент — это способ искусственно сузить ситуацию, попытаться устранить помехи и осложняющие факторы, чтобы яснее увидеть некоторые особенности изучаемого предмета. Суть эксперимента в том, чтобы задать Вселенной четко сформулированный вопрос и пристально наблюдать ее ответ. Экспериментирование — это ответ человека, не удовлетворенного тем, что показывает ему природа, и его способ путем разнообразных воздействий вытащить на свет тончайшие детали устройства мира. Если вам удалось отодвинуть в сторону все помехи и рассмотреть со всех сторон какой-то аспект явления, можете перейти к следующему, и т.д., систематически проверяя систему, пока не поймете, как сцепляются все ее части.

Кроме инструментов, расширяющих человеческое восприятие и замеряющих различные параметры — термометра, микроскопа, магнитометра и пр., — строгий и детальный сценарий какого-то из экспериментов может потребовать особых приборов: оборудования, сконструированного специально для создания определенных явлений, подлежащих изучению. Важно при этом, чтобы ваши наблюдения и результаты опытов записывались в численном выражении — чтобы качественное описание опыта было дополнено точной количественной оценкой. Ведь математика — это далеко не только числовая оценка и точное сравнение, ее язык служит отличным инструментом для описания структуры и поведения Вселенной и взаимоотношений ее составных элементов. Формула — это краткий смысл какого-то сложного отрезка реальности, его сущность. Она дает вам способность спрогнозировать и вычислить исход каких-то новых, ранее не наблюдавшихся ситуаций, иначе говоря, точно предсказывать события.

Наука — это тщательные наблюдения, хитроумные эксперименты и лаконичные формулы, но ее абсолютная квинтэссенция в том, что она предлагает механизм, позволяющий установить, какое объяснение вещей наиболее правдоподобно. Любой, кто обладает воображением, может нарисовать картину, непротиворечиво объясняющую явления природы: отчего идет дождь, что такое огонь и почему у леопарда пятнистая шкура. Но все это не более чем байки для развлечения — как «Просто сказки» Киплинга, — пока у вас нет надежного способа проверить, какая гипотеза ближе всего к действительности.

Ученые конструируют максимально вероятное объяснение, опирающееся на уже имеющееся знание и доказанные факты, называют его гипотезой и придумывают эксперименты для верификации тех или иных аспектов этой гипотезы, педантично проверяя, насколько она прочна, или выбирая одну из нескольких возможных версий. И если гипотеза раз за разом выдерживает проверку опытом, подтверждается наблюдениями и не обнаруживает изъянов, она становится признанной теорией, и мы можем уверенно опираться на нее в поиске объяснений других непонятных явлений. Но даже и тогда никакая теория не считается незыблемой: в дальнейшем ее могут пересмотреть, если, например, появятся факты, которых она не может объяснить, и предложат вместо нее другую, лучше соответствующую наблюдаемой картине. Суть науки в том, чтобы раз за разом признавать, что заблуждался, и принимать новые, глубже проработанные модели, так что, в отличие от любых вероучений, научная практика гарантирует, что наши объяснения мира с течением времени становятся все полнее и точнее.

Таким образом, наука — это не инвентаризация знаний, это способ их приобретения. Это не продукт, а процесс, бесконечный диалог, перепасовка между теорией и наблюдением, самый верный способ понять, какое объяснение истинно, а какое ложно. Именно поэтому наука оказалась столь полезной системой для познания мира — мощной машиной производства знания. Именно поэтому сам научный метод и есть величайшее из всех изобретений.

Однако в суровой реальности постапокалиптического мира приобретение знаний ради знаний не будет вашей первой заботой — вам нужно будет применять знания для улучшения условий жизни.

Наука и технологии

Практическое применение научного знания — это основа технологии. Главный принцип любой технологии опирается на какое-то явление природы. В механических часах, например, применено свойство маятника качаться в строго определенном ритме, зависящем от длины самого маятника, — эту неколебимую размеренность можно использовать для отсчета времени. Лампа накаливания использует эффект нагревания проводника, обладающего высоким электрическим сопротивлением, и способность объектов при очень высокой температуре испускать свет. В сущности, любая технология, кроме самых примитивных, использует широкий диапазон различных явлений, сочетая и координируя разные эффекты, чтобы добиться нужных целей. Новые технологии неизменно строятся на предшествующих, используют найденные прежде решения, применяя их для новых задач, как готовые блоки. Зачастую новым в изобретении бывает только сочетание этих стандартных блоков, и два таких примера мы рассмотрели подробно: печатный станок и двигатель внутреннего сгорания. Каждая новая технология несет в себе новую функцию или преимущество, которые, в свою очередь, могут быть инкорпорированы в последующие инновации, — техника порождает технику.

Как мы видели в этой книге, в истории человечества наука и техника тесно взаимодействуют. Ученые обнаруживают дотоле неизвестное явление, замечая, что новые наблюдения не объясняются ни одним из известных природных законов, а затем изучают различные его стороны и пробуют их регулировать и направлять. Использование новых закономерностей позволяет создавать новые орудия и иные приспособления, облегчающие труд человека или улучшающие его быт, — идет процесс превращения странного в полезное. Развитие технологий позволяет строить новые научные инструменты и проводить опыты, чтобы под новым углом рассматривать и по-новому измерять природу, что приносит новые фундаментальные открытия и открывает новые аспекты Вселенной. Наука и технология живут в тесном симбиозе — научные открытия двигают техническое развитие, которое, в свою очередь, способствует дальнейшей генерации знаний о мире.

Конечно, не все новации основаны непосредственно на недавних открытиях: колесная прялка, например, — это просто практическое решение технической задачи, и даже паровой двигатель, эмблема и знамя промышленной революции, родился главным образом из эмпирических ноу-хау и интуитивных решений инженеров, а не в результате теоретических построений. Мало того, в истории довольно примеров, когда изобретатели не понимали или неправильно понимали природу своего изобретения, но это не мешало ему прекрасно служить людям. Например, практика консервирования продуктов в запаянных жестянках возникла задолго до признания микробной теории, когда люди еще не понимали, что порчу продовольствия вызывают микроорганизмы.

Даже если используемые явления вполне и верно понимаются, для полезного и практически применимого изобретения нужно много больше, чем просто творческое озарение или усилие воображения. Любая успешная инновация требует долгого вызревания, доводки и отладки конструкции, прежде чем покажет себя достаточно надежной в работе и найдет широкое применение, — это те самые 99% пота, которые, по определению Эдисона, следуют за 1% вдохновения. Здесь применяется тот же самый процесс скрупулезного методичного исследования, что составляет основу научного познания, только в этом случае изучается не природа, а творения человеческих рук: новорожденная технология становится предметом экспериментов, цель которых — выявить ее недостатки и повысить эффективность.

Люди, пережившие апокалипсис, сохранят понимание того, насколько важны научное познание и критический анализ, без которых не получится долго поддерживать сохранившиеся технологии, но в последующих поколениях обществу придется защищаться от сползания во тьму суеверия и магии, и для скорого взращивания собственной технической мощи ему нужно будет воспитывать любовь к познанию, культуру анализа и доказательства. Этот огонь человечество должно поддерживать. Именно благодаря рациональному мышлению человек смог многократно повысить производительность сельского хозяйства, научился использовать разные материалы кроме палок и камней, нашел и применил новые источники энергии кроме собственных мускулов и построил машины, перемещающие нас куда быстрее самых быстрых ног. Наш нынешний мир создан наукой, и наука понадобится, чтобы поднять его из руин.