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.

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[58]. 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.