วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่

วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่เป็นคำที่นักวิทยาศาสตร์และนักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ ใช้ เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นในประเทศอุตสาหกรรมในช่วงและหลังสงครามโลกครั้งที่สองเนื่องจากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์พึ่งพาโครงการขนาดใหญ่มากขึ้น ซึ่งมักได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลของประเทศหรือกลุ่มรัฐบาล^{[ 1 ]}ความพยายามของบุคคลหรือกลุ่มเล็กๆ หรือวิทยาศาสตร์ขนาดเล็กยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน เนื่องจากผลลัพธ์ทางทฤษฎีของผู้เขียนแต่ละคนอาจมีผลกระทบอย่างมาก แต่บ่อยครั้งการตรวจสอบเชิงประจักษ์ต้องอาศัยการทดลองโดยใช้สิ่งก่อสร้าง เช่นเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ (Large Hadron Collider ) ซึ่งมีต้นทุนระหว่าง 5 ถึง 10 พันล้านดอลลาร์^{[ 2 ]}

แม้ว่าวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจะมีความสำคัญและถูกขับเคลื่อนโดยสงคราม มาโดยตลอด แต่การเพิ่มขึ้นของเงินทุนทางทหารสำหรับวิทยาศาสตร์หลังสงครามโลกครั้งที่สองนั้นอยู่ในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน เจมส์ โคนันต์ในจดหมายถึงChemical Engineering News ในปี 1941 กล่าวว่าสงครามโลกครั้งที่สอง "เป็นสงครามของนักฟิสิกส์มากกว่านักเคมี" ^{[ 3 ]}ซึ่งเป็นวลีที่ฝังแน่นอยู่ในภาษาพูดในการอภิปรายหลังสงครามเกี่ยวกับบทบาทที่นักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นมีส่วนร่วมในการพัฒนาอาวุธและเครื่องมือใหม่ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟิวส์ระยะใกล้เรดาร์และระเบิดปรมาณูกิจกรรมสองอย่างหลังนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสถานวิจัยรูปแบบใหม่ นั่นคือห้องปฏิบัติการที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาล ซึ่งจ้างช่างเทคนิคและนักวิทยาศาสตร์หลายพันคน บริหารจัดการโดยมหาวิทยาลัย (ในกรณีนี้คือมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียและสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ )

ความจำเป็นในการมีสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่งนั้นเห็นได้ชัดเจนในยุคหลังการประดิษฐ์อาวุธนิวเคลียร์ครั้งแรก สำหรับทุกประเทศที่ต้องการมีบทบาทสำคัญในเวทีโลก หลังจากความสำเร็จของโครงการแมนฮัตตันรัฐบาลต่างๆ กลายเป็นผู้สนับสนุนหลักของวิทยาศาสตร์ และลักษณะของสถาบันวิทยาศาสตร์ก็เปลี่ยนแปลงไปหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตในช่วงสงครามเย็นแต่ก็เกิดขึ้นในอีกหลายประเทศในระดับที่น้อยกว่า

"วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่" โดยทั่วไปมักหมายถึงลักษณะเฉพาะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่านั้นดังต่อไปนี้:

• งบประมาณมหาศาล : นักวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องพึ่งพาเงินบริจาคหรือภาคอุตสาหกรรม อีกต่อไป พวกเขาสามารถใช้งบประมาณในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับการวิจัยพื้นฐานได้
• จำนวนบุคลากร : ในทำนองเดียวกัน จำนวนผู้ปฏิบัติงานด้านวิทยาศาสตร์ในแต่ละโครงการก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ทำให้เกิดความยากลำบาก และมักก่อให้เกิดข้อโต้แย้ง ในการกำหนดความดีความชอบสำหรับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ ( ตัวอย่างเช่น ระบบ รางวัลโนเบลอนุญาตให้มอบรางวัลแก่บุคคลเพียงสามคนในสาขาใดสาขาหนึ่งต่อปี โดยอิงตามแบบจำลองของกิจการทางวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19)
• เครื่องจักรขนาดใหญ่ : โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เครื่องเร่งอนุภาคไซโคลตรอนของเออร์เนสต์ ลอว์เรนซ์ในห้องปฏิบัติการรังสี ของเขา ได้เปิดศักราชใหม่ของเครื่องจักรขนาดมหึมา (ซึ่งต้องใช้บุคลากรและงบประมาณจำนวนมาก) ในฐานะเครื่องมือสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พื้นฐาน การใช้ เครื่องจักร จำนวนมากเช่น เครื่องถอดรหัสลำดับดีเอ็นเอจำนวนมากที่ใช้ในโครงการจีโนมมนุษย์ก็อาจเข้าข่ายคำจำกัดความนี้เช่นกัน

• ห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ : เนื่องจากการเพิ่มต้นทุนในการทำวิจัยวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (จากการเพิ่มขนาดของเครื่องมือขนาดใหญ่) การรวมศูนย์การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ไว้ในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ (เช่นห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์หรือCERN ) จึงกลายเป็นกลยุทธ์ที่คุ้มค่า แม้ว่าจะมีคำถามเกี่ยวกับการเข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกเพิ่มมากขึ้นก็ตาม

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ไม่เพียงแต่โครงการในสาขาฟิสิกส์พื้นฐานและดาราศาสตร์เท่านั้น แต่รวมถึงวิทยาศาสตร์ชีวภาพด้วย กลายเป็นวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ เช่นโครงการจีโนมมนุษย์ ขนาด มหึมา การลงทุนอย่างมหาศาลจากภาครัฐและภาคอุตสาหกรรมในวิทยาศาสตร์เชิงวิชาการยังทำให้เส้นแบ่งระหว่างการวิจัยของภาครัฐและเอกชนเลือนหายไป โดยที่ภาควิชาทั้งหมด แม้แต่ในมหาวิทยาลัยของรัฐ ก็มักได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากบริษัทเอกชน ไม่ใช่ว่าวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ทั้งหมดจะเกี่ยวข้องกับความกังวลทางทหารซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของมัน

ยุคของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ก่อให้เกิดเสียงวิพากษ์วิจารณ์ว่าบ่อนทำลายหลักการพื้นฐานของ วิธีการ ทางวิทยาศาสตร์^{[ 4 ]} การเพิ่มงบประมาณของรัฐบาลมักหมายถึงการเพิ่มงบประมาณทางทหารซึ่งบางคนอ้างว่าเป็นการบ่อนทำลาย อุดมคติของวิทยาศาสตร์ในยุค เรืองปัญญาที่เป็นการแสวงหาความรู้ที่บริสุทธิ์ ตัวอย่างเช่น นักประวัติศาสตร์Paul Formanได้โต้แย้งว่าในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองและสงครามเย็นงบประมาณจำนวนมหาศาลที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันประเทศกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสาขาฟิสิกส์จากการวิจัยพื้นฐานไปสู่การวิจัยประยุกต์^{[ 5 ]}

นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังบ่นว่า ข้อกำหนดเรื่องการเพิ่มงบประมาณทำให้กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่กลายเป็นการกรอกแบบฟอร์มขอทุนและการดำเนินการทางด้านงบประมาณอื่นๆ และความเชื่อมโยงอย่างแน่นแฟ้นระหว่างผลประโยชน์ทางวิชาการ รัฐบาล และอุตสาหกรรม ได้ก่อให้เกิดคำถามว่า นักวิทยาศาสตร์จะสามารถมีความเป็นกลางได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่ เมื่อการวิจัยของพวกเขาขัดแย้งกับผลประโยชน์และความตั้งใจของผู้ให้ทุนสนับสนุน

นอกจากนี้ การแบ่งปันความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างกว้างขวางเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วทั้งในด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐานและวิทยาศาสตร์ประยุกต์^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม การแบ่งปันข้อมูลอาจถูกขัดขวางด้วยเหตุผลหลายประการ ตัวอย่างเช่น ผลการค้นพบทางวิทยาศาสตร์อาจถูกจัดประเภทโดยผลประโยชน์ทางทหารหรือจดสิทธิบัตรโดยบริษัท การแข่งขันขอรับทุนวิจัย แม้ว่าจะกระตุ้นความสนใจในหัวข้อหนึ่งๆ แต่ก็อาจเพิ่มความลับในหมู่นักวิทยาศาสตร์ได้เช่นกัน เนื่องจากผู้ประเมินใบสมัครอาจให้คุณค่ากับความเป็นเอกลักษณ์มากกว่าการสอบถามแบบค่อยเป็นค่อยไปและร่วมมือกัน

การทำให้คำว่า "วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่" เป็นที่นิยมนั้น มักถูกยกให้เป็นผลงานของบทความโดยAlvin M. Weinbergซึ่งดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge ในขณะนั้น ตีพิมพ์ใน วารสาร Scienceในปี 1961 ^{[ 7 ]} บทความ นี้เป็นการตอบสนองต่อสุนทรพจน์อำลาตำแหน่งของ Dwight D. Eisenhowerซึ่งประธานาธิบดีสหรัฐฯ ที่กำลังจะพ้นจากตำแหน่งได้เตือนถึงอันตรายของสิ่งที่เขาเรียกว่า " กลุ่มอุตสาหกรรมทางทหาร " และศักยภาพในการ "ครอบงำนักวิชาการของประเทศโดยการจ้างงานของรัฐบาลกลาง การจัดสรรโครงการ และอำนาจของเงิน" ^{[ 8 ]} Weinberg เปรียบเทียบกิจการวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ในศตวรรษที่ 20 กับสิ่งมหัศจรรย์ของอารยธรรมยุคก่อน ( พีระมิดพระราชวังแวร์ซาย )

เมื่อประวัติศาสตร์มองย้อนกลับมาที่ศตวรรษที่ 20 เธอจะเห็นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นแก่นหลัก เธอจะพบว่าอนุสรณ์สถานแห่งวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ เช่น จรวดขนาดมหึมา เครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูง เครื่องปฏิกรณ์วิจัยฟลักซ์สูง ล้วนเป็นสัญลักษณ์ของยุคสมัยของเรา เช่นเดียวกับที่เธอพบว่ามหาวิหารนอเทรดามเป็นสัญลักษณ์ของยุคกลาง ... เราสร้างอนุสรณ์สถานของเราในนามของความจริงทางวิทยาศาสตร์ พวกเขาสร้างของพวกเขาในนามของความจริงทางศาสนา เราใช้ประโยชน์จากวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มเกียรติภูมิให้กับประเทศของเรา พวกเขาใช้โบสถ์ของพวกเขาเพื่อเพิ่มเกียรติภูมิให้กับเมืองของพวกเขา เราสร้างเพื่อเอาใจสิ่งที่อดีตประธานาธิบดีไอเซนฮาวร์เสนอแนะว่าอาจกลายเป็นชนชั้นทางวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่น พวกเขาสร้างเพื่อเอาใจนักบวชของไอซิสและโอซิริส

บทความของไวน์เบิร์กกล่าวถึงข้อวิจารณ์เกี่ยวกับวิธีที่ยุควิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่สามารถส่งผลเสียต่อวิทยาศาสตร์ได้ เช่น ข้อโต้แย้งของนักดาราศาสตร์เฟรด ฮอยล์ที่ว่าเงินทุนจำนวนมากเกินไปสำหรับวิทยาศาสตร์จะทำให้วิทยาศาสตร์อ้วนและเกียจคร้าน และในท้ายที่สุด บทความสนับสนุนให้จำกัดวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ไว้เฉพาะใน ระบบ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติและป้องกันไม่ให้วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่รุกเข้าไปในระบบมหาวิทยาลัย

นับตั้งแต่บทความของ Weinberg มีการศึกษาทางประวัติศาสตร์และสังคมวิทยามากมายเกี่ยวกับผลกระทบของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ทั้งในและนอกห้องปฏิบัติการ ไม่นานหลังจากบทความนั้นDerek J. de Solla Priceได้บรรยายชุดหนึ่งซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในปี 1963 ในชื่อLittle Science, Big Scienceหนังสือเล่มนี้อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงทางประวัติศาสตร์และสังคมวิทยาจาก "วิทยาศาสตร์ขนาดเล็ก" ไปสู่ ​​"วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่" และความแตกต่างเชิงคุณภาพระหว่างทั้งสอง นอกจากนี้ยังเป็นแรงบันดาลใจให้กับสาขาวิทยาศาสตร์การวัดผลทางวิทยาศาสตร์ตลอดจนมุมมองใหม่ๆ เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ในสาขาอื่นๆ^{[ 9 ]}

ปีเตอร์ กาลิสันนักประวัติศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์ วาร์ด ได้เขียนหนังสือหลายเล่มที่กล่าวถึงการก่อตัวของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ หัวข้อหลักๆ ได้แก่ วิวัฒนาการของการออกแบบการทดลอง ตั้งแต่การทดลองบนโต๊ะไปจนถึงโครงการเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นควบคู่กันไปในมาตรฐานของหลักฐาน และรูปแบบการสนทนาระหว่างนักวิจัยที่มีความเชี่ยวชาญทับซ้อนกันเพียงบางส่วน กาลิสันได้นำเสนอแนวคิดเรื่อง "เขตการแลกเปลี่ยน" ซึ่งยืมมาจากงานวิจัยทางสังคมภาษาศาสตร์เกี่ยวกับภาษาลูกผสมเพื่ออธิบายลักษณะการเรียนรู้ที่จะมีปฏิสัมพันธ์กันของกลุ่มต่างๆ เหล่านั้น

นักประวัติศาสตร์คนอื่นๆ ได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับ "ผู้บุกเบิก" ของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ในยุคก่อนๆ ไว้มากมาย เช่นUraniborgของTycho Brahe (ซึ่งมีการสร้างเครื่องมือทางดาราศาสตร์ขนาดใหญ่ ซึ่งมักมีประโยชน์ในทางปฏิบัติน้อย) และ ห้องปฏิบัติการ ไครโอเจนิกส์ ขนาดใหญ่ ที่ก่อตั้งโดยHeike Kamerlingh Onnesในปี 1904 ได้ถูกอ้างถึงว่าเป็นตัวอย่างแรกๆ ของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่^{[ 10 ]}

• กาลิสัน, ปีเตอร์; เฮฟลีย์, บรูซ วิลเลียม, บรรณาธิการ (1994). วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่: การเติบโตของการวิจัยขนาดใหญ่ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด. ISBN 978-0-8047-1879-0.
• กาลิสัน, ปีเตอร์ (1997). ภาพและตรรกะ: วัฒนธรรมทางวัตถุของฟิสิกส์ระดับจุลภาค . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก. ISBN 0-226-27917-0.
• เคฟเลส, แดเนียล (1971). นักฟิสิกส์: ประวัติศาสตร์ของชุมชนวิทยาศาสตร์ในอเมริกาสมัยใหม่ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด . ISBN 978-0-674-66656-6.
• ไวเนอร์, นอร์เบิร์ต (1988). การใช้ประโยชน์จากมนุษย์ . สำนักพิมพ์ดาคาโป . ISBN 0-306-80320-8.