Научно-техническая революция XX столетия состояла в выходе ноозон за пределы классической иерархии. Ноо-зоны дискретного мира и ноозоны континуального мира потеряли свою независимость. Корпускулярно-волновой дуализм стал не только физическим, но и физико-техническим принципом. Неклассическая модель, где корпускулярные и волновые характеристики неотделимы друг от друга, это уже не только констатация того, что происходит в мире, но и целевая модель, определяющая активные воздействия разума на ход объективных процессов. Конкретная история и предыстория атомной энергетики и квантовой электроники показывает, что ни один из этих основных фарватеров современной научно-технической революции не мог появиться без заранее сформулированных существенно неклассических моделей, в одном случае модели ядерного деления или синтеза, а в другом — переходов квантовых систем на более высокие уровни и индуцированного излучения фотонов той же энергии. Когда цель — отличие труда от стихийных процессов — может быть сформулирована лишь в виде существенно неклассической модели, последняя приобретает не только физическое, но и физико-техническое бытие, характеризует не только сущее, но и должное, входит в область, где применимы понятия «лучше» и «хуже», понятия оптимума и оптимизма.

Деление атома — совокупность процессов, объясняющих этот эффект, — неклассическая зона, продолжающая дискретную иерархию, зона, где дискретные представления уже не могут существовать без синтеза с волновыми. Индуцированное излучение — это неклассическая зона иерахии континуальных представлений, где волновая картина невозможна без дискретного, корпускулярного аспекта.

Отметим еще, что в квантовой электронике — ноозоне электромагнитного спектра — мы видим связь между широтой, общностью и неклассичностыо новых идеальных физических схем, с одной стороны, и ускорением научно-технического прогресса — с другой.

Посмотрим теперь, что означают перечисленные особенности лазерного луча (оставляя в стороне другие, быть может столь же существенные, особенности) для применения лазеров. Мы постараемся разграничить воздействие такого применения, во-первых, на ускорение технического прогресса и, во-вторых, на неопределенное, не имеющее количественного выражения возрастание ускорения технического прогресса.

Лазер может резко изменить систему связи и передачи информации. Уже давно радиосвязь переходит от длинных волн ко все более коротким. Это позволяет по одной линии связи передавать, например, большее число телефонных разговоров, радиосообщений, телевизионных программ и т. д. Объем передаваемой информации растет очень быстро при переходе от диапазона сантиметровых волн к во много раз более коротким волнам оптического диапазона.

Далее, лазеры в будущем смогут значительно увеличить эффект счетно-решающих и управляющих машин. Здесь тоже речь идет по существу об информации. Сложные счетные машины могут быть более эффективными и быстродействующими при такой скорости передачи информации от одного элемента счетной машины к другому, которая доступна лазеру.

Одной из наиболее важных тенденций технического прогресса в последней четверти нашего столетия будет распространение лазеров в область промышленной технологии. По-видимому, механические методы обработки металлов и других материалов уступят первенство лазерным лучам. Тонкий, монохроматический и в то же время мощный лазерный луч позволяет довести размеры деталей и точность этих размеров до нескольких микронов. Квантовая электроника открывает, кроме того, возможность очень глубокой перегруппировки молекул в кристаллических решетках и атомов в молекулах. Такая перегруппировка может дать сверхтвердые детали, сверхтвердые поверхности. Поэтому совершенствование лазеров является источником широкой реконструкции, охватывающей все основные технологические отрасли. Квантовая электроника находится только в начале инженерного воплощения той идеальной физической схемы, которая вытекала из идеи, высказанной в 1916 г. Эйнштейном, и приобрела конкретные формы в середине столетия. Можно представить себе, что за оставшиеся до конца века десятилетия появятся лазеры, превращающие энергию самых различных рассредоточенных источников в энергию, концентрированную в сколь угодно мощные направленные потоки когерентных электромагнитных волн. Расширится диапазон лазерного излучения, будут созданы лазеры, работающие в новых диапазонах. Быть может, лазерные лучи, достигнув большой мощности, заменят в будущем металлические провода при передаче электроэнергии.

Теперь отметим существенную обратную связь научного прогресса с индуцируемым им техническим прогрессом. В квантовой электронике мы видим очень мощное и перспективное воздействие технического воплощения физических идей на развитие самих этих идей. Лазеры могут стать эффективным средством эксперимента для разработки фундаментальных проблем. Тот факт, что экспериментальные установки в квантовой электронике отделены от практически применимых очень небольшим интервалом, увеличивает сумму интеллектуальных и материальных усилий, направляемых человечеством в эту область. В последнем счете это приближает решение фундаментальных проблем. В одной из следующих глав этой книги при анализе указанных проблем мы увидим, что их решение связано со все более точным отсчетом пространственных и временных интервалов в ультрамикроскопических и космических пространственно-временных областях. Лазерное излучение позволяет измерять время и пространство с очень большой точностью. Не исключено, что такие измерения позволят пролить свет па структуру Вселенной и на процессы, происходящие в ультрамикроскопических (может быть, минимальных, далее неделимых) пространственно-временных клетках.

Квантовая электроника является частью более общего направления современного научного прогресса. Современная наука все глубже изучает потоки частиц различного типа, которые она рассматривает как кванты различных по своей природе полей. Уже в 1905 г. выяснилось, что электромагнитные поля представляют собой потоки фотонов. Как уже говорилось, двадцать лет спустя де Бройль нашел, что электроны, ноторые являются дискретными частицами, обладают волновыми свойствами и некоторые закономерности их поведения можно обнаружить, рассматривая электроны как средоточия колебаний другого, уже не электромагнитного поля. Эти волны де Бройля интерферируют, как и всякие другие волны: там, где на экран попадают гребни двух волн, интенсивность света возрастает, а там, где гребень одной волны совпадает с впадиной другой волны, свет исчезает и такие точки образуют на экране темную интерференционную полосу. Волны дифрагируют; дифракция состоит в изменении их фронта, когда волны огибают края помещенного перед ними тела, или в изменении первоначального направления при проходе сквозь узкое отверстие. Двойная корпускулярно-волновая природа электрона была использована при создании электронного микроскопа, позволяющего увидеть такие детали структуры и поведения вещества, которые недоступны оптическому микроскопу.

Впоследствии было открыто большое число элементарных частиц различных типов (помимо тех, о которых нам уже известно из этой книги) и соответственно большое число волновых полей, средоточиями которых служат эти частицы. Современная техника использует потоки этих частиц в технологии и в медицине; эксперимент пользуется ими для изучения атомных ядер, атомов, молекул и клеток; астрономия и астрофизика исследуют эти излучения, чтобы определить строение и проследить эволюцию звезд, галактик и Метагалактики.

Мы можем считать растущее изучение и применение мощных излучений различной природы основным (наряду с использованием цепных ядерных реакций) направлением научно-технического прогресса в атомном веке.

В 50—60-е годы почти одновременно с рядом открытий, создавших квантовую электронику, произошла весьма радикальная революция в биологии. Она обладала особенностью, характерной для второй половины нашего столетия. В классической науке серия следующих одно за другим фундаментальных открытий обычно открывала сравнительно спокойную полосу разработки частных проблем на основе новой концепции, новых понятий, новых экспериментальных методов. В наше время в тех областях науки, где середина века изменила фундаментальные представления, эти перемены вызывают значительно большое число новых вопросов, чем число вопросов, на которые был получен ответ. В XIX в. существовала надежда достичь, углубляясь в природу вещей, самого глубокого первозданного слоя. Эта надежда никогда не была общей, но она существовала. Во второй половине XX в. науке, по-видимому, суждено оставить даже надежду на длительную остановку процесса углубления знаний.