3.3 Zastosowania uboczne i stymulacja przemysłuPrzez zastosowania uboczne rozumiem takie urządzenia i metody rozwinięte na potrzeby badań podstawowych, które okazują się mieć inne zastosowania. Podam kilka przykładów z fizyki cząstek (wiele z nich może równocześnie odnosić się do fizyki jądrowej, z której wywodzi się fizyka cząstek):
Ludzie wydają się czasami myśleć, że prezentowanie długiej listy zastosowań ubocznych z fizyki cząstek jest wystarczające, żeby wytłumaczyć wydatki w naszej dziedzinie. Niemniej uzasadnienie tego nie jest łatwe. Po pierwsze należałoby obliczyć ekonomiczne korzyści. Po drugie, trzeba byłoby przeanalizować, jakie byłyby zyski z wydania pieniędzy przeznaczonych na fizykę cząstek w inny sposób, czyli opracować tak zwany koszt wyboru. Nie jest zaskakujące, że przy dużych wydatkach na CERN powstają zastosowania uboczne: przeciwnie, byłoby bardzo zaskakujące, gdyby tak się nie działo. Wydatki podobnych sum na inną technicznie zaawansowaną działalność także zaowocowałyby zastosowaniami ubocznymi. Niemniej, całkowicie uzasadnione jest argumentowanie, że wartość zastosowań ubocznych powinna być brana pod uwagę, gdy rozważa się koszty ponoszone na nauki podstawowe. I prawdopodobnie specjalne potrzeby fizyki cząstek, wymagającej bardzo wyrafinowanej i specjalnie konstruowanej w tym celu, aparatury, powodują, że stanowi ona doskonałe miejsce, gdzie powstają zastosowania uboczne. Rzeczywiście, powszechnie ekonomiści coraz częściej doceniają wagę zastosowań ubocznych, szczególnie w postaci urządzeń wynalezionych na potrzeby badań fundamentalnych 4. Większość urządzeń we współczesnych fabrykach sprzętu elektronicznego powstała w laboratoriach uniwersyteckich i jest wiele przykładów aparatury przechodzącej przez wszystkie ogniwa łańcucha od fizyki do chemii, biologii, medycyny klinicznej i ochrony zdrowia. Zakładając, że naukowcy zajmujący się naukami podstawowymi są motywowani pragnieniem bycia pierwszymi i zwykle opublikowaniem i rozpowszechnieniem ich pracy, podczas gdy naukowcy zajmujący się naukami stosowanymi pracujący dla przemysłu są motywowani pragnieniem ochrony, ukrycia i opatentowania wyników badań, to paradoksalnie więcej zastosowań ubocznych może pochodzić z badań podstawowych niż stosowanych. Nawet tak abstrakcyjna i ezoteryczna dziedzina jak ogólna teoria względności (teoria grawitacji Einsteina) ma zastosowanie uboczne. Jest nim nawigacyjny cud, znany jako system globalnego lokalizowania GPS, który może natychmiast i automatycznie podać położenie i wysokość nad poziomem morza z dokładnością około dziesięciu metrów wszędzie na Ziemi. Ponad 160 wytwórni rozwija ogólnoświatowe systemy oparte na GPS, tworząc nowy rynek zbytu rzędu wielu bilionów dolarów. Systemy GPS pracują przez porównywanie sygnałów otrzymywanych z różnych satelitów. Zegary na satelitach są specjalnymi zegarami atomowymi, które oryginalnie zostały skonstruowane, bez dodatkowej motywacji, do badania ogólnej teorii względności i w szczególności sprawdzenia przewidywania Einsteina, że zegary chodzą inaczej w różnych polach grawitacyjnych. "Wielka nauka" odgrywa także ważną rolę w stymulowaniu przemysłu przez żadanie zastosowań i/lub techniki, które są na granicy lub poza obecnymi możliwościami. Dwie analizy11-13 usiłowały zmierzyć wielkość, której autorzy nadali nazwę
na podstawie kontraktów przyznawanych CERN-owi (dodatkowa sprzedaż dla CERN-u nie została włączona do wzrostu obrotu). Te studia oparto na wywiadach z bardzo dużą próbką firm, które w okresie 1973-82 miały podpisane z CERN-em kontrakty z zakresu zaawansowanej technologii (elektroniki, optyki, komputerów, urządzeń elektrycznych, otrzymywania próżni, kriogeniki, nadprzewodnictwa, stali i spawania oraz mechaniki precyzyjnej). Te oszacowania zostały zrobione przez menażerów przemysłowych, a nie przez CERN, i w kwestiach wątpliwych brano pod uwagę najgorszy scenariusz. Wywnioskowano, że zaawansowane technologicznie kontrakty zawarte przez CERN mają ekonomiczną użyteczność (znormalizowaną do wartości początkowych kontraktów) równą 3,0, co oznacza, że każdy ECU wpłacony do firmy przemysłowej wygenerował 3 ECU zysku (przy normalizacji do całkowitego budżetu CERN-u otrzymuje się ekonomiczną użyteczność 1,2). Warto odnotować, że tylko 24% związanego z CERN-em względnego wzrostu sprzedaży dotyczyło rynku wyskokich energii i fizyki jądrowej, pozostała część pochodziła z innych dziedzin, takich jak energia słoneczna, przemysł elektryczny, koleje, komputery i telekomunikacja. Chociaż w ciągu ostatnich pięciu lat podobne studia nie były powtarzane, to wywiady przeprowadzone z przemysłowcami przy pracach doktorskich z ekonomii stosowanej potwierdziły odczuwaną przez przemysł wysoką użyteczność kontraktów z CERN-em. Warto odnotować, że podobne studia12, 14, 15 zlecone przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) znalazły podobny współczynnik (2,9 w analizie z 1982, 3,2 w analizie z 1988 lub 1,6 po znormalizowaniu do całkowitego budżetu), mimo że prawie 80% wzrostu sprzedaży odnoszącej się do ESA pozostaje wewnątrz sektora związanego z badaniami przestrzeni kosmicznej, a reszta przypada głównie na aeronautykę i obronę.
[*] Obecnie na świecie jest około 10000 akceleratorów, z czego tylko w przybliżeniu 100 działa zgodnie z oryginalnym przeznaczeniem w badaniach z fizyki jądrowej lub fizyki cząstek. [**] Kryształy wytworzone dla eksperymentów przy akceleratorze LEP w CERN-ie są obecnie wykorzystywane w diagnostyce medycznej w setkach szpitali i zostaną one niewątpliwie zastąpione przez kryształy o lepszych parametrach, które są obecnie przygotowywane dla przyszłego akceleraratora LHC w CERN-ie. [***] Pewna brytyjska grupa oszacowała ostatnio, że światowa pajęczyna WWW, która została stworzona w CERN-ie, zdążyła już wygenerować 5% sprzedaży dużych firm przemysłowych, a liczba ta może wzrosnąć nawet do 20% pod koniec obecnej dekady. |