zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_1-20
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_21-40
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_41-60
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_61-80
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_81-100
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_101-120
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_121-140
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_141-160
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_161-180
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_181-200
zdravstvuj_homotehnikus_kniga-dialog_o_tehniceskoj_evolucii_201-208
Текст
                    А.П. Усольцев

ЗДРАВСТВУЙ,
ХОМОТЕХНИКУС!
Книга – диалог
о технической эволюции

Москва
Издательство «ФЛИНТА»
2021


УДК 37.013 ББК 74.00я73 У77 Усольцев А.П. У77 Здравствуй, Хомотехникус! [Электронный ресурс] : книга-диалог о технической эволюции / А.П. Усольцев. — М. : ФЛИНТА, 2021. — 208 с. ISBN 978-5-9765-4584-7 Эту книга – наглядный пример современного научно-популярного жанра. Главное в ней – не информация, ведь она вся есть в интернете, и этим уже никого не удивить. Интересным для читателя в этом жанре становится субъективное отношение автора к этой информации, его личная позиция и суждения, выстраивание этой информации в определённую автором логику. И если автор понимает проблему, отличается оригинальностью, образностью, юмором суждений, лёгкой самоиронией и сомнением в своей правоте – то интересное и весьма полезное чтение вам обеспечено. Эта книга построена на диалоге с читателем, пусть и заочном. Читателю предлагаются испытания, преодолевая которые, он не только узнаёт ответы на некоторые вопросы, но изучает самого себя, понимает, почему он ответил так, а не иначе. Текст основного содержания тесно переплетён с ответами, и это превращает линейный текст в увлекательную дискуссию с автором. В лёгкой по форме, но глубокой по существу беседе вы узнаете закономерности научно-технического развития, законы техноэволюции, вместе с автором пофантазируете по поводу ближайшего и отдалённого будущего. Книга предназначена пытливому молодому человеку, доросшему до стадии осмысления философских вопросов, связанных с развитием Человечества, но она будет полезна и для профессионального учёного-футуролога, который если и не найдёт достойную внимания новизну, то получит для изучения достойный образец рассуждений дилетанта. Если хотите понятные объяснения сложных процессов, происходящих вокруг нас и с нами, если хотите заглянуть за край Настоящего и испытать головокружение от удивительных и пугающих перспектив Будущего, то Вам сюда. Приятного чтения! УДК 37.013 ББК 74.00я73 ISBN 978-5-9765-4584-7 © Усольцев А.П., 2021 © Издательство «ФЛИНТА», 2021
Оглавление Введение ............................................................................................................... 4 1. Значение технического прогресса в развитии цивилизации.......................... 5 2. Техническая инновация, этапы её развития ................................................. 21 3. Техноэволюция ............................................................................................... 31 4. Три закона техноэволюции ............................................................................ 40 5. Энергетические эпохи .................................................................................... 51 6. Технологические уклады ............................................................................... 69 7. Человек и пространство ................................................................................. 84 8. Человек и робот ............................................................................................ 101 9. Человек и природа ........................................................................................ 107 10. Человек – конструктор своего тела ........................................................... 117 11. Экскаватор для мозга ................................................................................. 129 12. Человейник ................................................................................................. 139 13. Угрозы Человечеству ................................................................................. 153 Ответы .............................................................................................................. 166 3
Введение Наш современный мир меняется как никогда быстро. И, похоже, что дальше он будет меняться ещё быстрее. Но если скатываться с горки на санях, а сани ускоряются и ускоряются, а впереди ничего не видно, то естественно возникает ряд вопросов: А когда они остановятся? А остановятся ли они вообще? А почему они могут остановиться? Где они остановятся? И каков будет окружающий пейзаж? Ещё интереснее становится, если учесть, что при таком движении стремительно меняются не только окружающие пейзажи, но и сам ездок. Сани – это наша техника, а ездок – человек, растолкавший эти сани много тысячелетий назад, когда будучи ещё полуобезьянойполучеловеком, взял в руки камень. Что с ним произойдёт в итоге: станет ли он киборгом, безграничным космическим разумом или погибнет при столкновении с непреодолимым препятствием? Кому как, а мне вот, например, очень даже интересно, а что там дальше? Вот этот вопрос и будет обсуждаться в предложенной книге. Нет, мы не занимаемся предсказаниями, не гадаем на кофейной гуще и не пишем гороскопы, также мы не берём на себя смелость утверждать, что занимаемся научным прогнозированием. Как мы покажем дальше, прогнозы, особенно на длительное время, хоть и принципиально отличаются от гороскопов, но по степени своей «сбываемости» ушли от них не слишком далеко. Мы будем фантазировать! В такой формулировке мы снимаем с себя всякую ответственность и максимально освобождаем своё воображение, которое, как показывает практика, чаще всего оказывается бессильным перед последующими достижениями научно-технического прогресса. Но фантазировать без каких-то оснований, не только неинтересно, но и невозможно. Так что для начала мы рассмотрим техническую историю человечества, попытаемся увидеть общие закономерности, а потом уже на их основе дадим волю своей фантазии. Это не простая книга, а книга - диалог. Да, да! По ходу чтения я буду предлагать тебе вопросы – «испытания». А в ответах в конце книги я попытаюсь предугадать твои варианты решения и, в зависимости от них, вступить с тобой в дискуссию, пусть и заочную. Сначала нам надо договориться о том, как будем общаться. Я могу только предполагать, кто является моим читателем: книга рассчитана на школьника или студента, но вполне возможно, что её начнёт читать седовласый и серьёзный доктор каких-нибудь наук и выискивать ошибки и опечатки. Я буду рад всем, кто оказал мне честь и уделил внимание этой книге. Позволь, читатель, обращаться к тебе на «ты», это будет означать высшую степень моего к тебе расположения. Ты же можешь обращаться ко мне как захочешь, к сожалению, я не смогу тебя услышать. Но если у тебя возникает желание что-то сообщить (дать новую информацию, высказать своё мнение, указать на опечатки и ошибки), то ты всегда можешь это сделать, обратившись по адресу alusolzev@gmail.com. Зовут меня Александром Петровичем. 4
1. Значение технического прогресса в развитии цивилизации Не было гвоздя – подкова пропала. Не было подковы – Лошадь захромала. Лошадь захромала Командир убит. Конница разбита Армия бежит. Враг вступает в город, Пленных не щадя, Оттого, что в кузнице Не было гвоздя. С.Я. Маршак Есть такая интереснейшая наука – История. Эта наука изучает прошлое человеческого общества, законы его развития. Человеческое общество – штука чрезвычайно сложная и человеческим обществом недостаточно изученная. В обществе происходят тысячи и даже миллионы разных процессов и явлений: от собрания жильцов пятого подъезда до мировых войн. Жильцы составили резолюцию в управляющую компанию, война уничтожила миллионы людей и стёрла с политических карт мира несколько империй. Через некоторое время свидетельства этих событий станут историческими документами, которые будут изучать историки. Что будет для них важным: как звали водопроводчика этого подъезда, или то, что в этом доме в то время был водопровод? Как звали президента страны, применившей в войне атомную бомбу, или тот факт, что такая бомба была сброшена? Что ели в то время? Из чего ели? Как развлекались? Какие течения в живописи были модными? Из всех многочисленных и внешне мало связанных сведений складывается мозаика изучаемого времени. Допустим, мы определили, что пару тысяч лет назад люди в этой местности охотились на оленей, жили в домах из оленьих шкур и воевали друг с другом. И что? Для чего мы узнали эту, в общем-то, несколько устаревшую информацию? Оленей всех перебили, дома строят из кирпичей, и лишь воевать продолжают, как и прежде, только другими техническими средствами. Слова, приписываемые О. Хаксли, гласят: «Уроки истории заключаются в том, что люди ничего не извлекают из уроков истории». Наверное, когда Хаксли это сказал, у него было отвратительное настроение. Впрочем, Хаксли никогда не славился излишним оптимизмом. Конечно, он прав в том, что люди повторяют одни и те же ошибки. Но зная историю, можно увидеть, в ка5
ком направлении идёт развитие, а это позволит предположить, куда оно будет двигаться дальше, несмотря на все наши ошибки и метания. Для изучения чего-то очень сложного, многогранного и многоаспектного мы осуществляем ряд упрощений, таких чтобы: и понять было можно, и существенные для нас свойства сохранились бы. Получается модель – то, что в природе не существует, но позволяет понять природу существующего. Дальше надо обязательно указать, при каких условиях наша модель будет полезной и правильно «показывать» изучаемый реальный объект. Возьмём, к примеру, такой привычный для нас объект как вода. Для пожарного вода – это средство тушения пожара. Ему важен объём воды, входящий в бак пожарной машины, скорость её вытекания из пожарного шланга и время, за которое она вытечет. Конструктор подводной лодки рассматривает воду как однородную среду, выталкивающую лодку вверх и мешающую ей двигаться в горизонтальном направлении. Химик же вообще представляет воду в виде трёх соединённых шариков и обозначает загадочной формулой Н2О. Всякий раз мы описываем воду только через те характеристики, которые оказываются для нас существенными: рассматриваем её как средство тушения, как среда для плавания или химическое вещество. Это означает, что мы создаём разные модели одного и того же объекта, и каждая из них является полезной в своей ситуации и совершенно бесполезной в других. А дальше, на основе придуманной нами модели мы будем прогнозировать уже непридуманное, а самое реальное поведение воды в каких-то важных для нас будущих ситуациях. Вот это и называется моделированием. Это объяснение предназначалось для юного читателя, если же ты – умудрённый жизнью взрослый человек – для тебя это, скорее всего, не новость. Но когда ты будешь с кем-то жарко спорить (например, о политике), то вспомни рассуждения про модели: может быть, вы видите один и тот же объект в разных моделях? Но вернёмся к истории. С историей нам надо проделать такую же операцию: сначала выделить самое существенное для нас, а потом из него сделать обобщения и на их основе – прогнозы. Смена королей, царей, диктаторов, президентов, великие сражения, бесценные произведения искусства, люди, имена, даты, события – море информации, в котором можно утонуть. Но тонуть не входит в наши планы, будем создавать плавсредство – нашу модель. Начнём с доисторических тёмных времён, когда не только компьютеров не было, но даже бумаги, да что там – письменности не было! Наши далёкие предки были заняты более серьёзными делами, чем изобретение письменности: им надо было добывать еду, укрытие, защищаться от хищников и врагов. Конечно, такое пренебрежительное отношение к фиксации информации крайне безответственно по отношению к своим потомкам, которым пришлось сильно попотеть, чтобы хотя бы немного представить быт того време6
ни. Оправдывает наших предков лишь одно – они выжили. Иначе некому бы было сейчас проводить раскопки и устраивать научные конференции. Известно нам доподлинно то, что в эпоху последнего Оледенения установился очень суровый климат. Очень большое количество видов животных просто вымерло. Их останки мы находим в зоне вечной мерзлоты и окаменелостях. А человек не вымер! Этот факт не нуждается в доказательстве: он в данный момент читает эту книгу. Но почему человек выжил, когда другие погибли? У него нет когтей и зубов как у саблезубого тигра, нет теплой шкуры и огромного хобота как у мамонта, он не умеет летать как птеродактили, не может быстро бегать, скакать по деревьям, плавает и ныряет по меркам животных ниже всякой критики. Даже дождевой червяк приспособлен для своей подземной среды лучше, чем человек для своей. Чисто физиологически, по всем прикидкам – человек первый претендент на выбывание как слабейшее, весьма неудачное творение эволюции. Но он выжил! Более того, скорее всего, мамонты и прочие большие животные не сами вымерли, а их уничтожил человек. Ты скажешь – он выжил благодаря своему разуму! Ты, конечно, прав, кто бы спорил! Но разум сам по себе не кормит, он же должен проявляться в каких-то преимуществах. Медведь бегает, плавает, лазает по деревьям лучше человека, а убить он может одним ударом лапы. Так что если хозяин тайги учуял беззащитного человека и захотел его съесть, то он его съест! Убежать или противостоять не получится никак. Но в настоящее время медведи страдают от человека, а не наоборот. Почему? И тут ты знаешь очевидный ответ: человек вооружён. Охотник на вездеходе с огнестрельным оружием, прибором ночного видения и прочими заморочками уже не оставляет никаких шансов медведю. Ключевое слово: вооружён! Человек не сразу получил ружьё, сначала он взял камень и с его помощью защитил себя и добыл еду. Отсутствие теплой собственной шкуры он компенсировал изготовлением одежды и жилья из шкур убитых им животных. Использование огня позволило человеку не только согреться, но и получить инструмент для обработки материалов. Всё это позволило человеку выделиться среди других живых существ и сохраниться как виду. Этот факт позволяет однозначно ответить на вынесенный в заголовок этого параграфа вопрос о значении технических инноваций в развитии цивилизации: огромное значение! Настолько большое, что если бы их не было, то и не было бы цивилизации. На этом можно было бы заканчивать этот параграф: ответ на главный вопрос получен. Но хотелось бы увидеть более конкретные связи технологий с историческими эпохами и событиями, с развитием общества. Так что продолжим. Появление технологий изготовления наконечников, каменных скребков привело к рождению ремесла и появлению специалистов. Так как жили в те 7
суровые времена недолго (средний возраст жизни был чуть больше 20 лет), такими умельцами приходилось дорожить. И человек тогда назывался homo habilis, что гордо переводится как человек умелый! Представь, что ты вождь племени, в котором у тебя есть единственный мастер по изготовлению каменных скребков и топоров, т.е. habilis. Кого ты отправишь на опасную охоту: единственного habilis, или кого-то другого, не имеющего таких уникальных умений, из многочисленных, но криворуких homo? Вопрос риторический. Так что специалисты стали больше есть и слаще спать, и в итоге лучше и дольше жить. В этой прозе жизни заключается важный воспитательный момент, мимо которого я просто не могу пройти: хочешь лучше жить – становись профессионалом в каком-нибудь деле, а будешь плохим специалистом, будешь бегать за или от (как повезёт) саблезубого тигра. Технические инновации являются причиной повышения производительности труда, а значит, высвобождения человека для искусства, путешествий, политических интриг. Люди начинают создавать большее количество ценностей, чем могут съесть, эти ценности у кого-то накапливаются быстрее, чем у других. Он становится богатым. Начинается расслоение общества. А если есть богатые и бедные, то всегда найдутся те, кто хотели бы из бедного превратиться в богатого без всякого труда, т.е. отнять у богатого его ценности. А богатый не захочет, естественно, с ними расставаться и наймёт себе охрану, а сильно богатый создаст целую армию. Появляются государства с царями-фараонами, армией, полицией, зачатками образования (надо же както передавать умение изготавливать хорошие каменные скребки). Сильно, конечно, упрощённо, но в целом как-то так. На основе вышесказанного мы можем сделать главный вывод: развитие человечества как живого вида и как цивилизации во многом определяется его техническим оснащением. А если так, то ключевыми историческими событиями являются технические изобретения, изменяющие жизнь человека, т.е. технические инновации. Технический прогресс – это наша историческая новогодняя ёлка, на которую навешиваются другие исторические факты как красивые игрушки и гирлянды. Под цветными шариками искусства, под разнообразной бумажной мишурой политики, огоньками конфликтов, пламенем больших и кровопролитных войн скрываются мощные ветки преобладающих технологий и технологических укладов, но об этом позже. Конечно, модель-ёлка, как и всякая модель, есть придуманная нами абстракция, в которой выпячены важные для нас явления. В этом «лесу» моделей можно найти огромное количество других «деревьев», например, можно за такую модель можно взять «берёзу», стволом которой будет культура, а технологии – её листочками. Но у нас есть некоторые причинноследственные аргументы в пользу нашей ёлки: технологии, скорее всего, всё 8
же являются первопричиной культуры. А.П. Назаретян доказывает, что когда homo habilis получил в руки острый камень, возникла необходимость ограничения его агрессии, иначе хабилисы переколотили бы друг друга камнями. В итоге и возникла культура как внутренний ограничитель самоуничтожительного применения изобретённых орудий. А те сообщества, где оружие появилось, а культура не возникла, самоликвидировались. Так что культура – совсем не маловажный фактор в выживании человечества, но всё же вторичный по отношению к технологии. Но не буду утомлять многочисленными доводами по поводу того, что наша ёлка – в лесу самая первая и важная, а примем её в качестве модели истории Человечества. Ниже тебе, читатель, будет предложено задание. Нет, не так, задание означает, что ты должен это сделать, а ты мне ничего не должен! Назовём это испытанием. Ниже тебе будут предложены испытания, хочешь, попробуй их пройти, а потом сверять с ответами в конце книги. Можешь, конечно, сразу всякий раз смотреть ответы. Никто не будет тебя за это упрекать, даже я – автор, мучительно долго придумывавший их для тебя, чтобы ты тут же, не поразмыслив и десяти секунд, неблагодарно посмотрел ответ! Тем более¸ что первое испытание нельзя считать очень уж сложным. Не забудь, что я обещал тебе диалог, а диалог подразумевает взаимную активность. Я свою часть работы сделал – придумал для тебя испытания, ответы к ним и даже свои комментарии по поводу твоих вероятных ответов! Так что извини, но ответы надо читать в любом случае, так как они составляют неразрывную часть этой книги. Иногда ответы оказываются неожиданными, так что вперёд! мос? Испытание 1 Вопрос 1: Кто был первым человеком, осуществившим полёт в космос? Вопрос 2: Кто в это время был президентом страны, запустившей человека в кос(посмотри ответ, даже если ты немного обиделся за такие вопросы). Не прошло и миллиона лет, а человек умелый (homo habilis) несколько развил свои умения и от каменных скребков перешёл к изготовлению ядерных реакторов. При этом он немножечко авансом придумал себе другое имя – homo sapiens (человек разумный). По мне, так изготовление и использование атомной бомбы свидетельствует о том, что человек по-прежнему больше habilis, чем sapiens: никак не научится разумно использовать то, что научился делать! Хотя, может быть я сильно суров с homo sapiens – атомное оружие всё же пока человечеству удаётся контролировать и не применять в вооружённых конфликтах. А это несколько обнадёживает. 9
В промежуток времени между использованием каменных инструментов и ядерных технологий происходило много чего интересного и поучительного. На примере древних цивилизаций, информацию о которых нам удалось найти (так как наконец-то руки у людей дошли и до письменности), попробуем увидеть, как технические инновации влияли на их развитие. На ум, конечно же, сразу приходит Римская империя, она существовала долго, после неё осталось много исторических документов, про неё написано много книг, и снято огромное количество фильмов. При наборе в поисковике «история Римской империи» сразу же появляется ссылка на Википедию, где написано, что «история Римской империи продолжалась 16 веков и состоит из нескольких этапов развития римского государства», а далее идёт череда рассказов про то, как в борьбе за власть императоры убивали своих предшественников и последующих конкурентов самыми разными способами. При этом ни слова не говорится про техническое развитие вооружения, сельского хозяйства, и технологий обработки различных конструкционных материалов. Истории о том, как кто-то отравил кого-то или задушил в постели, очень интересны для кинематографистов, но совершенно бесполезны для нас, ведь нас интересуют глубинные причины: почему возникла Римская империя, почему она просуществовала так долго, и почему всё же в итоге распалась? Версия о том, что Римская империя жила более тысячи лет лишь потому, что ей везло с императорами, сразу оказывается несостоятельной: не могло везти шестнадцать веков подряд, да с учётом того, что власть доставалась не самым достойным, а самым коварным, беспринципным, а порой и откровенно психически больным людям (Калигула, например). Наверное, одна из причин – в её социальном устройстве, позволяющем государству функционировать даже при слабом правителе. Но мне не хотелось бы отклоняться на безусловно важные и несомненно поучительные для истории моменты, связанные с устройством римского государства и его правом, а сразу перескочить на следующий, более глубокий и фундаментальный уровень – уровень производства. Для того, чтобы государство функционировало, необходимо некоторое количество людей (назовём их патрициями), которые сами ничего полезного не производят, но умеют других многочисленных людей (назовём их плебеями) заставить это производить, делиться произведённым с ними, а также регулируют отношения людей (и патрициев, и плебеев) друг с другом, чтобы без разрешения оных избранных патрициев никто никого не убивал и не обманывал. Таких людей сегодня называют бюрократией, они отличаются от патрициев лишь тем, что становятся ими не по праву рождения, а точнее, не только по праву рождения. Опять же, мы не обсуждаем полезность или вредность бюрократов, а должны лишь заметить, что если общество веками со10
держит бюрократов, жрецов (сегодня это СМИ) и профессиональную армию, то оно: а) зачем-то это делает; б) может себе это позволить с экономической точки зрения. Последний пункт означает, что производительность труда позволяет плебеям, занятым в производстве и сельском хозяйстве, не только худо-бедно содержать свою семью, но и хорошо содержать семью бюрократа. Согласись, сложно представить в племени, еле-еле сводящем концы с концами, наличие Министерства собирательства, подразделяющегося, в свою очередь, на Департамент выкапывания кореньев и Департамент сбора ягод. Можно, конечно, возразить: в римской империи были рабы, и если их количество увеличивается, то благосостояние римлян растёт за счёт тяжёлого рабского труда. И сразу возникает картинка: многочисленные римляне покорили маленький, но гордый народ, кого не убили, того заковали в кандалы и отправили в вечное рабство, там он и помер от истощения и непосильного труда. В эпоху основных римских завоеваний (II—I вв. до н. э.), скорее всего, именно так и было. Но дальше начинается всё большее расхождение со сложившимися стереотипами: процент рабов в Империи постоянно колебался примерно на уровне 10 %, а положение их постепенно улучшалось: за убийство раба предусматривается уголовная ответственность, возникают законные способы избавиться от рабства, а в праздники, посвящённые Сатурну, рабы отдыхали и даже менялись ролями со своими господами. В позднем Риме отличить по внешнему виду раба от свободного гражданина Рима не так уж просто, как нам это представляется по фильмам и книгам. Рабы не только работали на рудниках и галерах, но были учителями, переписчиками, ремесленниками и даже философами. С современных позиций рабство, безусловно, представляется нам отвратительнейшим явлением, но на стадии своего появления оно было прогрессивным явлением!!! Да, да, и не надо этому удивляться: ведь до появления рабства пленных и преступников просто убивали без всякой цели и злобы, просто потому, что непонятно как их использовать. Краткий экскурс в историю рабства в древнем Риме потребовался нам для того, чтобы показать, что рост благосостояния граждан и могущества Империи не мог осуществляться за счёт роста числа рабов и их нещадной эксплуатации. Невыносимые издевательства над рабами и увеличение их числа до количества свободных граждан приводит только к одному результату – к бунту. Так что у империи для развития был только один путь – технический прогресс. А вот в этом римляне преуспели и наголову обогнали всех своих соседей – современников! Именно на этом основании они превратили их в своих рабов, а не наоборот! И это очень важная взаимосвязь, на которую мне хотелось бы обратить твоё внимание: из двух соседних государств менее технологически развитое государство попадает в зависимость от более развитого. 11
Итак, в чём же римляне были технологически сильны? 1. Энергетика. Вопрос с источниками энергии не был столь острым, как сейчас, но он был. Римская империя существовала в эпоху мускульной энергетики, когда источником энергии являлась мускульная энергия людей и животных (об этом мы будем говорить ниже). Людей и животных у римлян было больше, чем у других. Но у них было ещё кое-что из следующей энергетической эпохи, а именно, водяные мельницы. Марк Витрувий Поллион в своих летописях I века до н.э. подробно описывал их устройство. Учитывая, что вся современная Италия буквально пронизана водяными каналами, прокопанными именно во времена римлян, мы можем сделать предположение с большой долей вероятности, что мельницы широко применялись. Они давали энергию, используемую, в первую очередь, для помола зерна в муку. Мы также знаем, что римляне были искусными механиками, поэтому можем предполагать, хотя и с несколько меньшей степенью вероятности, что энергию воды могли использовать и для других целей, например, распилки брёвен. Для обращённого в рабство варвара водяная мельница, наверное, казалась непонятным супертехнологичным устройством, а римляне, её создавшие – чуть ли не богами. Так что с энергетикой у римлян был полный порядок. 2. Строительные материалы. С этим у римлян проблем вообще не было. Они искусно обрабатывали камень, из которого делали не только дороги (они достойны отдельного внимания), но и черепицу на крыши. Из тонких каменных пластинок в богатых домах пол, дно и стены бассейнов выкладывали мозаичными картинами, подчас представляющими удивительные произведения искусства. Но камнем римляне не ограничились, они делали кирпичи из обожжённой глины. У них были даже переносные печи для обжига глины, которые использовались военными строителями для постройки военных сооружений. Самым же удивительным изобретением римлян был цемент, секрет изготовления которого после развала Римской империи был утрачен, а цемент изобретён заново уже в наше время. Римский цемент оказался настолько прочным, что прошёл самое главное испытание – испытание временем. Сооружения, созданные тысячу лет назад с его использованием, стоят до сих пор! Современный цемент (бетон, железобетон) такого испытания ещё не прошёл, и в соревновании между древнеримским и современным цементом я бы поставил на римский. 3. Сухопутный транспорт. Во многих фильмах показывается момент, когда древние воины уходят на войну. Все провожающие, ясное дело, плачут. Но полуобнажённые воины, демонстрируя мускулатуру своих натренированных тел и могучий воинский дух, молча берут в одну руку копьё, в другую щит и строем уходят совершать 12
подвиги. Мы нисколько не сомневаемся в их боевом духе и физической форме, но возникает ряд вопросов: Во-первых, идти на бой далеко и долго, иногда несколько месяцев, а чем же они будут питаться? И в чём они будут готовить еду? Во-вторых, даже в древнем Риме может быть холодная погода, как в одной набедренной повязке и сандалиях воины будет спасаться от холода? А где они будут спать? В-третьих, а если копьё или меч сломается, откуда брать запасной? Ответы следующие: консервов в те времена не было, их заменяли сушёные фрукты и вяленое мясо. Чаще всего еду гнали своим ходом: так что воины перемещались к месту битвы вперемешку с овцами, баранами, коровами и другим возможным домашним скотом. А герой среди баранов, как ты понимаешь, смотрится совсем не фотогенично. Также в колонне идущего на сражение войска шли многочисленные повозки с шатрами, котлами, запасным оружием, одеждой, боевыми машинами, боезапасами камней и стрел для них, даже с печами для обжига кирпича, о которых мы упоминали раньше. Иногда знатные воины брали с собой в поход семью и рабов. Не самому же, в самом деле, еду себе готовить и котлы чистить! Так что колонна древнего войска на марше выглядела как огромнейший, просто гигантский табор, растянувшийся на десятки, а порой и сотни (!) километров. Пыль, поднимаемая бесчисленными лошадями, быками, ослами и людьми, не даёт дышать, забивает глаза, и со стороны видна за десятки километров. Главная забота воинов на многие месяцы – это найти место для ночёвки, добыть воду для питья себе, своей свите и скоту. Представь, как дорога после дождя превращается в бесконечное море грязи, добавь сюда жуткую антисанитарию вокруг лагеря, и ты будешь иметь смутное представление о том, как выглядит в походе настоящее, а не киношное войско древности. Теперь ты совсем не удивишься, если я скажу, что скорость такого войска в среднем составляла 3-4 км/ч. И фильм о древней войне в реальном времени тянулся бы очень долго и показался современному зрителю весьма затянутым и однообразным. А теперь представь, что в твоём войске есть такие нехитрые древние «гаджеты» как подковы на копытах лошадей и хомуты, а у твоих врагов нет. При внешней простоте этих устройств, их нельзя назвать тривиальными: попробуйте прикрепить груз к лошади так, чтобы она могла его тянуть долгое время и не повредить себя. Запрячь и подковать лошадь может далеко не каждый – этому надо учиться. И сделать это значительно сложнее, чем завести автомобиль. Но усилия того стоят: коэффициент полезного действия тяглового усилия лошади увеличивается чуть ли не втрое. Твоё «подкованное» и «охомутанное» войско компактнее, быстрее вражеского, а оружия, камнеметательных всяких машин перевести ты можешь в три раза больше, чем враг. Твои шансы на победу сильно возрастают. 13
Так что ситуация, описанная С.Я. Маршаком (если ты не читал эпиграф, то самое время это сделать), оказывается вовсе не художественным преувеличением: многие столетия римская армия вступала в города во многом благодаря подкове и гвоздю! Но победы римской армии – не главное следствие использования подков и хомутов. Главное – сохранение всего завоёванного в единой империи на доброе тысячелетие. А что требуется, чтобы государство, его культура, политика, экономика были бы единым целым? Его части должны быть связаны средствами коммуникации – реками, дорогами, по которым можно перебрасывать войска, торговать, управлять. Из всего созданного древними, больше всего меня (и не только меня) поражают дороги, объединявшие огромные пространства Римской империи в единое государство. Поражают они своей невообразимой грандиозностью и трудоёмкостью создания. По сравнению с ними древнеегипетские пирамиды – каменные куличи в песочнице. Магистральные дороги римлян строились с такой основательностью, что ей могли бы позавидовать и современные строители: на будущей магистрали снимался весь грунт до скальной породы; затем укладывался нижний слой из каменных плит (statumen), скрепляемых известковым раствором; далее толщиной 20 см заливался раствор с булыжником, щебнем и битым кирпичом (ruderato); третий слой (nucleus) состоял из смеси гравия и песка толщиной в 30-50 см; и, наконец, сверху укладывались широкие гладкие каменные плиты (summa crusta). Общая высота слоёв достигала 1,5 м, а ширина дороги – от 10 до 30 м. Неудивительно, что эти магистрали сохранились до сих пор, на них можно видеть колеи, за столетия пробитые в камне деревянными колёсами повозок. Только представь: длина таких магистралей к концу I века до н.э. составляла 90 тыс. км! 90 тысяч километров вручную притёртых каменных плит! Девяносто тысяч километров результатов многосотлетней работы древних строителей! В самом центре Рима находился Палатинский холм с большой площадью, там приказу императора Августа была поставлена колонна, своего рода «нулевой километр», от которого велся отсчёт расстояний до всех столиц провинций. Так что если ты слышал такое выражение «все дороги ведут в Рим», то теперь знаешь, откуда оно пошло – от этого столба, являющегося тогда действительным центром цивилизации древнего мира Европы. Вместе с грунтовыми и щебёночными дорогами протяжённость дорог получалась грандиозной – 300 тыс. км. Неудивительно, что Римская империя сохраняла свою управляемость на протяжении многих сотен лет. Своими экономическими и военными успехами империя во многом была обязана этим дорогам, которые были бы просто не нужны, если бы не было удобных, 14
надёжных и экономичных транспортных средств, какими стали подкованные лошади, запряжённые в повозку посредством хомута. 4. Военные машины. Наиболее ранние факты применения оружия обнаружены в Олдовайском ущелье на территории современной Танзании. Возраст этих орудий оценивается в 2-2.5 млн. лет, представляли они из себя куски гальки, которым была придана заострённая форма (их назвали отщепы, или чопперы). Согласен, оружие так себе. Но по тем временам это был огромный скачок, может даже более важный (только не надо смеяться), чем изобретение ядерного оружия. Между прочим, этим оружием будущий человек чуть полностью себя не уничтожил, так что сравнение с ядерной бомбой вовсе не безосновательное. Назвали такого человека homo habilis, и мы о нём, кажется, упоминали раньше. Следующий качественный сдвиг в вооружениях был сделан тогда, когда человек научился поражать цель на расстоянии, бросая сначала камни, а потом копья. Но получалось это не совсем так, как хотелось бы, высвободить сразу большое количество энергии для придания скорости снаряду человеческое тело не может. Поэтому были придуманы способы накопления этой энергии для быстрого её превращения в энергию движущегося тела. Принципиально этих способов немного, точнее всего два: 1) натягивая тетиву лука, лучник «заряжает» её энергией, которую она потом почти моментально отдаёт стреле; 2) постепенно раскручивая пращу (камень, удерживаемый куском материи с двумя завязками), воин (назовём его пращеметателем) увеличивает её кинетическую энергию, а потом, отпустив одну из завязок, высвобождает камень для полёта во врага. Если быть более точным, то не во врага, а в его сторону, потому что быть точным с таким оружием – как раз большая проблема. Так вот эти два способа и лежат в основе многочисленных и весьма хитроумных метательных устройств древних. И довели эти способы до совершенства именно римляне. Используя сухожилия животных в качестве пружин, римляне добились потрясающих результатов: такие баллисты (так назывались эти устройства) метали крупные камни на расстояние до полукилометра! Был у них на вооружении даже полуавтоматический камнемёт, называемый полиболом. Римляне смогли построить довольно сложный механизм подачи камней и их быстрой зарядки, что повысило эффективность работы прибора в десятки раз. Одно из самых древних и достоверных описаний применения больших метательных машин можно найти в сообщении Плутарха об осаде Сиракуз римлянами (214—212 гг. до н. э.). Масштабы вооружённости древних армий этими устройствами поражают. Например, при взятии Карфагена (146 г. до н. 15
э.) у защитников было отбито 120 больших катапульт и 200 малых, а также 33 большие баллисты и 52 малых. По свидетельству древнеримского историка Вегетия, каждая центурия (воинское подразделение, имеющее до 100 воинов) — имела одну карробаллисту, а на каждую когорту (12 центурий) добавляется ещё и катапульта. Таким образом, один легион (60 центурий) имел на вооружении около 60 карробаллист и 5 катапульт. В трактате Вегеция «Военное дело у римлян» описано подробное боевое расписание легиона, должностей и окладов, состава подразделений и даже штатная численность «баллистического» парка легиона. Так что в бою враг имеет совсем немного шансов добраться целым до римской фаланги и продемонстрировать своё искусное владение мечом или копьём. Тем более, что искусством боя римляне владели тоже лучше всех. Немудрено, что при таком техническом превосходстве и при соответствующей боевой подготовке воинов римляне без проблем побеждали всех и вся. Ты поверил, что Рим возник и существовал так долго благодаря подкове? Если поверил, то молодец, потому что, веришь людям. Если не поверил, то тоже молодец, потому что, как я уже говорил, мы оперируем моделями, а значит, склонны всё упрощать. 5. Водный транспорт. В эпоху расцвета Римской империи Средиземное море было для неё внутренним морем, территория империи была с большей или меньшей толщиной «размазана» по его берегам. Понятно, что без морского сообщения тут никак не обойтись. Поэтому одним из основных средств коммуникации были торговые суда. Эти плавательные средства римлян нельзя считать вершиной древнетехнической мысли, но с функциями своими они справлялись. Ходили под парусами и на вёслах. А вот с военным флотом у римлян были проблемы: в средиземном море они были не первыми, а сильно вторыми. По всем статьям римлян обгоняли их конкуренты из Карфагена, единственно способные бросить вызов тогдашней супердержаве. Боевые корабли карфагенян были прочнее, манёвренней, быстрее римских, и искусством морского боя военные моряки Карфагена владели куда как лучше. В ходе пунических войн (их было три) между сверхдержавами в третьем веке до нашей эры было и такое, что карфагеняне во главе с гениальным полководцем Ганнибалом осаждали сам Рим. Но в итоге римские ресурсы, а самое главное – упорство римлян и их способность учиться у врагов привели к полной победе римлян и сносу Карфагена с лица земли. В начале первой пунической войны складывалась патовая ситуация: Рим на суше был сильнее, но окончательной победе мешало явное преимущество Карфагена в морском бою. Поэтому римляне предприняли попытки технически догнать противников на море. В 260 г. до н.э. было построено бо16
лее 120 боевых кораблей всего за 60 дней. Причём в качестве образца были взяты карфагенские корабли, попавшие в руки римлян. Как обычно бывает, копии оказались значительно хуже оригиналов: они были наспех построены из сырого дерева, оказались тяжёлыми и неповоротливыми. Надо немного объяснить, как в те времена происходил морской бой: надо было носом-тараном пробить борт вражеского корабля, от этого он, как правило, тонул. Поэтому экипаж военного корабля составляли моряки, большое количество гребцов, а воинов (по-современному, морской пехоты), предназначенных для непосредственного боевого контакта, там почти не было, так как они чаще всего, в бой не вступали и становились в маневренном бою кораблей бесполезным балластом. Так что карфагеняне легко топили новопостроенные копии, управляемые неопытными экипажами, и проникались к ним всё большим презрением. Это их и погубило. Римляне, понимая, что в морском искусстве им не одолеть противника, нашли быстрое и гениальное решение проблемы: они решили морское сражение превратить в сухопутное! А уж в непосредственном бою им не было равных! Для этого они изобрели ворон – устройство, издалека похожее на мачту. Но стоило врагу приблизиться на расстояние ближе десяти метров, как эта «мачта» разворачивалась, падала на корабль противника, пробивала палубу железным крюком и намертво застревала в ней. Только тогда враг с ужасом понимал, что это вовсе не мачта, а абордажный мостик, по которому на его корабль стремительно высаживалась сотня вооружённых легионеров, до этого скрывающихся в трюме. У двух десятков карфагенян, имеющих на корабле оружие, не остаётся никаких шансов против опытных и многочисленных римских воинов, оказавшихся в своей стихии рукопашного поединка. В 260 г. до н.э. при Миле, в первом значительном морском сражении Первой Пунической войны римляне испытали своё секретное оружие. Карфагеняне, уверенные в своём превосходстве, не посчитали нужным даже построиться в боевую линию. А зачем? Они и так всегда побеждали этих неуклюжих римлян. Когда корабли сблизились, в дело пошли «вóроны», морская битва внезапно для карфагенян превратилась в сухопутную. И хотя количество кораблей с каждой из сторон было примерно паритетным, бой быстро закончился катастрофическим поражением карфагенян. Эта битва надолго стало примером того, что может быть при недооценке своего врага, и того, как новые технические средства могут кардинально изменить существующий расклад сил. Испытание 2 Чтобы проникнуться атмосферой древнего Рима и представить технический уровень того времени предлагаю небольшое развлечение: силой воображения мы перенесёмся примерно в 50 год д. н.э. и глазами отставного военного посмотрим на окружающий его мир. Затем ты попробуешь угадать, о каких технических средствах идёт речь. 17
Из жизни древнего римлянина Марк Фабиус по обыкновению проснулся так рано, что солнце ещё не взошло, а скафис показывал последнюю стражу ночи. Нога, раненая в битве при Миле, снова заныла. Обидно то, что рана-то была получена не в бою. Его квадрирема ещё не успела даже опустить ворона на карфагенскую трирему, как в артемон на носу корабля попал снаряд от вражеского онагра. Артемон порвался, а его трос захлестнул Марка за ногу и сбросил в воду. Марк выплыл, хотя нога его была сломана. Теперь он тренировал молодых военных моряков ставить паруса на суше, на старой триреме, вытащенной на берег. Марк кликнул своего раба-врачевателя. Врачеватель был из греков, и достался Марку очень недёшево. Но в последнее время Марк начал подумывать, что сильно переплатил. Вот и в этот раз, врачеватель не смог посоветовать ничего, кроме посещения терм. А жару и влагу Марк не любил, от этого его нога болела ещё сильнее. Марк поморщился и встал: дел сегодня было предостаточно. Во-первых, надо почистить гипокауст, а то этой зимой пол совсем плохо нагревался. Для этого необходимо найти более или менее толковых рабов и организовать их работу. Можно, конечно, нанять мастера у других, но Марк любил делать всё сам. Во-вторых, надо было зайти в табуларий, взять справку о службе в морском флоте и о ранении. За верную службу императору полагалась пенсия в виде земельного надела. Вода из крана сегодня не бежала – на акведуке велись ремонтные работы. Вдалеке было слышно, как работает отбойный молоток. Пришлось ждать, пока рабы принесут воды в кувшине. Марк умылся, оделся, подпоясался гладием, с которым никогда не расставался, и вышел на улицу. Путь Марка лежал мимо казарм легиона, солдаты которого неустанно тренируются с утра и до вечера. Вот и сейчас центурия легионеров, пока не наступила удушающая полуденная жара, отрабатывала перестроения на поле боя. Марк залюбовался слаженным движением воинов, казалось, что это не люди по команде поднимают щиты, а огромное животное, полуёж-получерепаха, панцирь которой моментально вырастает то с одной стороны, то с другой, чтобы через неуловимое мгновение ощетиниться иглами копий. Но центурион каждый раз оставался недоволен, и его противный крик доносился до Марка. Далее расчёт гастафета учился быстро его разворачивать и заряжать огромной стрелой. Намётанным глазом Марк понял, что это новички, получалось у них пока не очень складно, они суетились и мешали друг другу. За казармами маячил мрачный гелеполис, больше похожий на гору. Каждый раз Марк поражался, как может эта махина оружия двигаться. При службе Марка это устрашающее сооружение не использовалось ни разу, поэтому он даже сомневался, а возможно ли это, пока на гладиаторских боях не увидел его в действии при изображении осады Родоса. Тогда, кстати, гладиаторов погибло ничуть не меньше, чем в реальной битве. Квадрига, сопровождаемая двумя капсариями, чуть не сбила Марка с ног. Пришлось быстро отпрыгнуть в сторону. Квадрига спешила в валетудинарий. Набеги на границы Рима становились всё более частыми, а варвары всё более многочисленными, поэтому валетудинарий всегда был забит. - На что они надеются? – вдруг подумал Марк про варваров, – неужели думают, что вечный Рим когда-нибудь падёт? Глупцы! Рим был, есть и будет всегда! А теперь попробуй угадать, что означают выделенные курсивом слова и заполнить таблицу. Некоторые из них очевидно понятны из текста, некоторые не понятны совершенно. Постарайся в этом случае не искать ответ в Иинтернете, а ответить так, как тебе в 18
данный момент кажется правильным. Сможешь проверить свою интуицию. Забавно будет сравнить ответы со своими предположениями. И ещё: в этом коротком рассказе есть явные ошибки, постарайся их обнаружить. Термин скафис квадрирема трирема артемон онагр термы гипокауст табуларий акведук гладий центурия центурион гастафет гелеполис квадрига капсарии валетудинарий Что означает? Это испытание мы предложили тебе не только для развлечения. Вопервых, теперь в обществе ты можешь блеснуть познаниями в древней технике, а во-вторых, хотелось, чтобы ты почувствовал атмосферу Рима, его могущества, бытовой устроенности, и задался вопросом: а почему же Рим, такой великий и непобедимый, всё же пал? Причём погиб под натиском невежественных варваров? Ведь, казалось бы, этот факт опровергает тезис о том, что всегда побеждает технологически более развитая держава, а варвары даже близко не подошли к техническому уровню римлян. Как ты понимаешь, в попытке объяснить причины гибели Рима мы далеко не единственные: первые объяснения стали появляться, наверное, ещё в процессе его распада. Хотя все понимают, что ничего вечного не бывает, в том числе и империй, но хочется всё же узнать причину болезни, так, на всякий случай. Так что версий за прошедшие столетия высказывалось предостаточно. Среди них наиболее популярны следующие: отсутствие сильного лидера, варваризация, бездуховность, распространение христианства, упадок в армии, рабовладельческий строй, демографический и экономический кризис. В общем-то, каждая из версий обосновывается историческими фактами и вполне правдоподобна, но ведь и раньше в Римской империи бывало по вся19
кому: и императоры попадались неудачные, и кризисы случались, и религиозные течения появлялись весьма занимательные, и иммигранты в империю всегда вливались, враги были посильнее диких племён, одни карфагеняне чего стоили. Но, видимо, как-то везло: если императором становился дурак, зато народ в это время оказывался понимающим и терпеливым, если же народ глупел, у власти оказывался умный император. А тут случилось стечение всех неблагоприятных обстоятельств, называемое идеальным штормом: император так себе, народ ленивый и неидейный, гастарбайтеров много стало (не только среди рабов, а среди свободных людей и в армии), варвары нападать стали, дикие, но энергичные. А демографический и экономический кризис – как общее следствие этого фатального невезения. Вполне такое возможно, но маловероятно. Если императоры попадаются через одного с явными отклонениями, то народов нерадивых и глупых не бывает в принципе. Значит, существуют глубинные причины, определяющие нежелание людей воспитывать детей и неспособность защищать землю от врагов. И причина лежит в области технологий. Как ни покажется парадоксальным – проблема Римской империи в её совершенстве. Римляне довели возможности доступных на тот момент технологий до предела. Античный мир, движимый мускульной энергиией рабов и животных, верящий в то, что вся природа управляется по прихоти богов, дошёл до потолка своего развития в виде Римской империи, остановился, а затем, прожив по инерции несколько столетий, закономерно распался. Совершенство Римского государства того времени не позволило появиться возможным спасительным альтернативам. Да, в результате этой исторической катастрофы случился мощный цивилизационный откат: большинство культурного античного наследия мыслителей древности было утрачено и восстанавливалось часто через арабские переводы. Но в этом крайне несовершенном, но разнообразном мире, в мозаике городов – республик на обломках Римской империи стали появляться ростки науки. Это время (начало XIV века) так и назвали – эпоха Возрождения. И тогда Европа «выстрелила» в развитии, присвоив себе монопольное право считаться центром цивилизации на последующие полтысячи лет. А вот если бы в начале средневековья развитие снова стало двигаться по проторенной дороге античного мира, была бы новая империя, и мы бы сейчас поражались не мощи атомных подводных лодок, а снова деревянному гелеполису, искусно нашпигованному большими рогатками для метания камней… Уроки развития и гибели Римской империи позволяют сделать некоторые важные для нас выводы: – незначительная на первый взгляд техническая инновация (изобретение подков и хомута) может привести к изменению всего хода технического прогресса; 20 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
– та держава, которая первой научится использовать плоды этого прогресса, становится сверхдержавой, остальные попадают в зависимость от неё или вообще уничтожаются (как Карфаген); – транспорт и транспортные коммуникации являются условием сохранения целостности государства. Если же выводы делать ещё более обобщённо, то: 1. Технические инновации являются решающим фактором развития Человечества. 2. Другие события, такие как войны, возникновение и гибель империй, экономический рост и кризис – всё это можно рассматривать как отражение противоречий технического развития. Если история человечества показывает, что глубинные причины глобальных исторических процессов определяются развитием техники, то почему мы должны думать, что дальше будет по-другому? И не оставим всё же без внимания слова О. Хаксли. Ответим на это словами В.О. Ключевского: «История учит даже тех, кто у неё не учится. Она их проучивает за невежество и пренебрежение…». Ни добавить, ни убавить. 2. Техническая инновация, этапы её развития Соломон Гранди, в Понедельник родился, во Вторник крестился, в Среду женился, в Четверг занемог, в Пятницу слег, в Субботу скончался, в Воскресенье отпели, так и жизнь пролетела, считай, за неделю. Детская песенка на запоминание дней недели В предыдущем параграфе мы несколько раз использовали термин «техническая инновация». Это ключевое понятие, без которого невозможно обсуждение последующих вопросов, поэтому рассмотрим его детально. Очень часто инновацию понимают как синоним к слову «изобретение», тогда как это не совсем правильно. Инновация – это новация, которая сопровождается инвестициями. Иными словами, инновация – это нововведение, затраты на внедрение которого окупаются и дают прибыль. Естественно, что инновация, чтобы окупиться, должна получить широкое распространение. Изобретение, пусть самое полезное или сенсационное, так и остаётся изобретением, пока оно известно узкому кругу его изобретателей и фанатов. 21
Техническая инновация – воплощение научного открытия или технического изобретения в конкретном материальном продукте или технологии его изготовления, приносящем прибыль производителям. Можно спросить: а разве дело только в прибыли? Можно же инновацией называть внедрённое в жизнь изобретение? А что если инновация расходится по миру бесплатно силами энтузиастов? Такое вполне возможно, и исключения из правил бывают, но они это правило ещё раз подчёркивают. Дело, конечно, не в прибыли, а в том, что инновация будет широко распространяться только при одном условии: её распространение должно быть выгодно. Количество энтузиастов всегда меньше количества людей, желающих зарабатывать на своём труде. В этом определении можно увидеть важное, довольно необычное свойство инноваций: когда нам становится понятно, что изобретение стало инновацией, оно таковой уже перестало являться, так как стало обыденным явлением нашей жизни. Никто же не считает инновацией сотовый телефон, так как он есть почти у каждого. А когда он был новым, как мы говорим, инновационным техническим средством, им владели единицы. Но тогда мы ещё не могли знать, что он получит такое массовое применение. А мог и не получить, а остаться интересным техническим курьёзом. Так что отличить изобретение от инновации однозначно можно только «задним числом», и достаточно сложно сделать в текущий момент, сейчас. А кто может оценить будущее технической новинки и рискует своими деньгами, тот позже становится известным и богатым. Всё просто. Можешь попробовать и через лет двадцать убедиться в моей правоте. Алгоритм такой: посещаешь большую техническую выставку, находишь какое-нибудь забавное изобретение, занимаешь деньги, инвестируешь в массовое производство изобретения, получаешь первые миллионы, а потом миллиарды. Небольшая проблемка в том, чтобы увидеть в гадком утёнке будущего лебедя. А пока испытание попроще. Испытание 3 В таблице приведен пример некоего сделанного или будущего изобретения. Тебе нужно определить, можно ли это считать технической инновацией (обвести выбранный вариант – «Да» или «Нет») и дать краткое пояснение своей точки зрения. 22
Изобретение Очередной проект вечного двигателя Это инновация? ДА НЕТ Зубная щетка с электродвигателем ДА НЕТ Новая схема организации работы банка ДА НЕТ Ядерная батарейка ДА НЕТ Постройка уникального, первого в мире термоядерного реактора Получение светящихся деревьев для ночного освещения дорог путем модификации генома дерева генами светлячка ДА НЕТ ДА НЕТ Обоснование своего мнения Что такое техническая инновация, мы разобрались, теперь рассмотрим её жизненный цикл – от рождения до исчезновения. Вначале была проблемка. Например, нечто вкусное заползло под большой камень, поднять руками который не представляется возможным, а кушать хочется. Или была проблемища, например, климат резко менялся, и нашему далёкому предку надо было как-то спасаться от наступающего холода. А может, проблемы не было, а было огромное желание и любопытство, например, желание подняться в небо и посмотреть вниз с высоты птичьего полёта. Это и есть самое начало рождения технической инновации. На этом часто всё и заканчивается. Постоял первобытный человек у камня, почесал нестриженный затылок и пошёл искать другое съедобное, что не успело от него спрятаться. Или постоял отрок с открытым ртом, понаблюдал, как летают голуби, помечтал о полётах, получил подзатыльник за безделье и побежал дальше по своим средневековым делам. Но всегда находятся те, кого подзатыльники не убеждают. Они начинают думать. Это время становления инновации называется этапом мысленного моделирования. Если проблема по силам изобретателю, у него рождается идея. Чтобы дальше развиваться, эта идея должна соответствовать уровню развития технологий, культуры, она должна «витать в воздухе». В противном случае, изобретатель воспринимается окружающими как безосновательный фантазёр, а идея неизбежно забывается. Первобытный человек догадался подсунуть под камень толстую палку и достать оттуда спрятавшуюся улитку, так 23
он изобрёл простейший механизм – рычаг. Но изобрести трактор он никак не мог, такая идея не могла родиться в его сознании, так как никаких предпосылок для этого не было. Первое искусственное жилище для спасения от холода было построено из шкур и костей убитых животных. Это и понятно – строили из того, что было. Не могли же питекантропы строить дом из кирпичей, которые ещё только предстоит изобрести через десяток – другой тысяч лет. Итак, идея родилась. Теперь следующий этап – этап практического создания. Здесь рождающуюся инновацию поджидают тысячи неприятностей. Палка могла оказаться гнилой и сломаться при попытке сдвинуть камень. Отрок, придумавший построить воздушный шар, увлекаемый вверх дымом от костра, столкнётся с техническими проблемами: из чего же строить шар, материал которого должен быть прочным, но лёгким; как наполнить дымом этот шар, чтобы он не сгорел, а дым не остыл раньше времени? Чаще всего, на этом этапе большинство идей и погибает. По легендам, великий изобретатель Леонардо Да Винчи придумал вертолёт, и даже сделал его чертёж, но реализовать он его не смог, что не удивительно, ведь главного элемента – мощного двигателя не было ещё даже в самых смелых замыслах даже у самого гениального Да Винчи. Но бывают счастливые обстоятельства и упорные изобретатели. Первобытный изобретатель нашёл новую прочную палку, отрок возмужал и всё же умудрился построить воздушный шар из собачьих шкур. Можно их поздравить с изобретением. НО! Много лет должно пройти, чтобы младенец возмужал до своей первой охоты, подстрелил свою первую добычу, смог прокормиться сам и обеспечить других. Так и только что рождённому, пока бесполезному изобретению, чтобы стать инновацией, необходимо ещё пройти длинный путь. На этом пути его ждёт много опасностей. Сначала изобретение должны понять и принять окружающие. С этим всегда возникают трудности. Изобретателя воздушного шара обвинили в сговоре с дьяволом, со всеми вытекающими последствиями. С изобретателем рычага другая проблема – полезный результат налицо, но этим изобретением надо успеть поделиться с другими. Век первобытного человека недолог, и вполне возможно, что пока изобретатель доставал из-под камня несчастную улитку, он сам мог стать жертвой какого-нибудь голодного саблезубого тигра или медведя. Но, допустим, что окружающие увидели изобретение, оценили и захотели сделать то же самое. Это знаменует следующий этап развития инновации – этап массового копирования. Для его успешной реализации требуются квалифицированные специалисты, способные повторить сделанное изобретателем, наличие конструкционных материалов, понятные инструкции. В общем, требуется наладить производство, а это требует слаженных действий большого количества самых разных людей, которыми движет уже не столько 24
любознательность изобретателя, сколько прагматичное желание заработать себе на жизнь. А заработать на производстве изобретения они смогут только тогда, когда реализуется завершающий этап внедрения инновации – этап коммерческой реализации. И если раньше инновация плыла по речке неожиданностей, то теперь она попала в океан случайностей. Повлиять на ход её распространения могут многочисленные, на первый взгляд, совершенно не связанные с ней факторы. Например, в Японии огнестрельное оружие долго не могло получить распространения, потому что самураи относились к нему с презрением и считали трусами тех, кто им пользовался. Ездить на велосипеде во многих европейских странах считалось неприличным для отпрыска аристократической семьи, а у остальных не было ни денег для его приобретения, ни времени, чтобы кататься. Книгопечатанию в Москве воспротивился огромный клан переписчиков, а запуску трамвайной линии в Петербурге по понятным причинам препятствовали ещё более многочисленные извозчики. Так что часто возникает ситуация, когда изобретение, имеющее все шансы изменить нашу жизнь к лучшему, неожиданно не получает распространения и забывается, чтобы появиться заново через десятки лет или вовсе исчезнуть без следа. И наоборот, совершенно никчёмное, на первый взгляд, изобретение начинает триумфально покорять мир. Если тебе понятны жизненные циклы инновации, то следующее задание не составит для тебя большого труда. Испытание 4 Расставь события в соответствии с этапами развития инновации (Например, I – 1, II – 3 и т.д.). Или, если тебе удобнее, соедини стрелками каждый элемент первого столбца с одним из элементов второго. 25
I. Этап мысленного моделирования II. Этап практической реализации III. Этап массового копирования IV. Этап коммерческого внедрения 1. Некто создал первый в мире пододеяльник, который в течение часа сам надевался на одеяло, при этом он потреблял энергию в 100 Вт, очень сильно нагревался, а один раз даже загорелся и спалил совсем не виноватый обыкновенный неинновационный матрац 2. Некто очень не любил надевать пододеяльник на одеяло, это просто портило ему настроение. - «Вот бы придумать такой пододеяльник, который сам бы надевался на одеяло» - подумал он. Через два года он придумал такую конструкцию. И очень вовремя, так как его пододеяльник за это время сильно загрязнился 3. Самонадевающиеся пододеяльники заполонили мир, по образцу стали выпускать самонадевающиеся носки, брюки. Изобретатель самонадевающихся вещей стал самым богатым человеком в мире. Последующее поколение людей утратило умение самостоятельно заправлять кровать и одеваться 4. Фирма приколов взялась выпускать и продавать самонадевающийся пододеяльник. Внутри его был встроен микрокомпьютер и датчики. Достаточно было показать пододеяльнику одеяло и отчётливо сказать «Фас»! Это испытание, без сомнения далось тебе легко, попробуй ещё одно, взятое уже из реальности. Испытание 5 I. Этап мысленного моделирования II. Этап практической реализации III. Этап массового копирования IV. Этап коммерческого внедрения 1. В 1980 году стикеры стали успешно продаваться в США, Канаде и Европе. Сегодня они есть в каждом офисе 2. Артур Фрай предложил использовать слабый клей для наклеивания маленьких листочков – стикеров, на которых можно писать короткие заметки – напоминалки 3. Компания 3М несколько лет занималась продвижением клейких листочков и закладок. Никто не понимал, зачем они нужны. Компания бесплатно раздала десятки тысяч образцов новой продукции, и вскоре те, кто впервые попробовал новинку, уже не могли представить свою работу в офисе и дома без этой продукции 4. Спенсер Сильвер попытался улучшить ленту скотча и сделать на ней суперклей, который получился, наоборот, очень слабым, не оставляющим следов после приклеивания и, в общем-то, совершенно бесполезным. Как мы выяснили, экономическая, коммерческая составляющая технической инновации играет в её жизни решающее значение. Поэтому развитие 26
технической инновации важно представить в виде графика, показывающего её коммерческую эффективность в зависимости от времени (рис.1). Не надо при слове «график» бросать чтение или перелистывать эту страницу, тут всё очень просто, попробуем разобраться вместе. Понятно, что пока изобретение находится в голове изобретателя, оно не может приносить прибыли. Какой прибыли вы можете требовать от новорождённого? Он учится ходить, говорить, что-то делать руками, занимается в школе. Польза от него, конечно, есть, он не только радует родителей фактом своего существования, но и может вынести мусор, сходить в магазин за продуктами, но по большому счёту, родители пока только вкладывают в него деньги. Точно так же обстоит дело и с инновацией. Этот период её жизни инновации так и называется – участок обучения. Результат растёт, но как-то очень уж незаметно. Изобретение вызывает смех окружающих и приносит убытки своему изобретателю. Именно в этот период убытков и насмешек удача и поддержка особенно нужна изобретателю. Внедрение в практику новорождённой идеи требует постоянного увеличения затрат, при этом идёт накопление опыта её создателей, преодоление возникающих технологических, организационных, социальных и иных трудностей. Естественно, что отдача от пока только развивающейся инновации низка и растёт она довольно медленно. Один из первых пароходов Фултона греб по воде гусеницами и был больше похож на трактор и внешним видом, и скоростью. Понятно, что кроме насмешек и недоумений это водоплавающее средство не вызывало – изящные и красивые парусники шутя обгоняли это дымящее и неуклюжее сооружение. Неудивительно, что на этом этапе инноваторы часто склонны к пессимизму. Испытание 6 Чтобы угадать их настроение, попробуй продолжить высказывания, сделанные известными людьми: Говард Эйкен: Не бойтесь, что люди украдут вашу идею. Если она оригинальна, …..(?). Бертран Рассел: Большинство людей лучше умрут, чем подумают; на самом деле они …..(?). 27
время Рис. 1. Участки жизненного цикла инновации Участок повышенной отдачи. Но вот ребёнок вырос, закончил обучение, начал работать и получать деньги. У инновации тоже наступает пора зрелости. Когда основные трудности преодолены, новатор получает монопольное преимущество и компенсирует все понесённые затраты. Дополнительные вложения на этом этапе дают значительное улучшение продукта и снижают его себестоимость, а, следовательно, увеличивается прибыль. Кривая резко идёт вверх, что означает коммерческий успех инновации, её расцвет и полный триумф. Пароход Фултона с гребными колесами, курсируя несколько лет по рекам Северной Америки, позволил вернуть изобретателю все деньги, потраченные на предыдущие технические эксперименты. Маркони с лихвой окупил все затраты на совершенствование средств связи, торгуя радиоприборами по всему миру. Вдобавок он ещё и Нобелевскую премию получил. Участок насыщения. Рано или поздно наступает такой момент, когда человек выходит на пенсию, а его заменяют энергичные и амбициозные молодые ребята. С инновацией такая же история – она исчерпывает свои возможности – наступает насыщение. Дальнейшие усовершенствования становятся всё более дорогими, и каждый раз дают всё менее значительный результат. Начинают сказываться ограничения технологии, которая уже полностью исчерпала свои возможности. Например, никому сегодня не придёт мысль, что было бы удобно записать песню на магнитную ленту, а потом послушать её на магнитофоне. Информационная ёмкость флэш-памяти, быстрота поиска информации на ней в тысячи и даже в миллионы раз больше. И абсурдно выглядела бы попытка компенсировать это отставание быстротой 28
вращения магнитофонной катушки: потребуются такие скорости, что сорвавшаяся катушка станет опасной для жизни. Очевидно, что новые принципы хранения и чтения информации не оставляют никаких шансов старой технологии. Как видно (возвращаемся к графику), получившаяся кривая похожа на латинскую букву S, поэтому её так и называют: «S-кривая». Дальше кривая должна бы идти вниз, но чаще всего, она уже никуда не идёт, а обрывается, так как техническим средством окончательно перестают пользоваться, оно переходит в статус «ретро» и занимает своё место в музеях техники. Как шутят инноваторы, жизнь каждого изобретения проходит следующие стадии: курьез, игрушка, оружие, бытовая техника, ретро. Неделя Соломона Гранди закончилась. В общем-то, думаю, что тебе всё понятно. Для закрепления успеха предлагаю тебе следующее испытание. Писать, конечно, не обязательно, просто подумай над каждым из этапов, а потом прочитай мою версию и сравни со своей. Испытание 7 Уже хорошо известный нам изобретатель по имени Некто на это раз решил стать богатым и известным не с помощью самонадевающегося пододеяльника, а на основе производства и продажи тетради, говорящей написанные в ней слова. Такая тетрадь будет полезна людям с ослабленным зрением, для того чтобы контролировать написанное, полезна детям, обучающимся письму, а также очень подойдет для подарка, так как для подарков подходит всё, что самому не очень нужно! Попробуй описать основные действия изобретателя на каждом участке жизни его технической инновации. Участок обучения: Участок повышенной отдачи: Участок насыщения: Старая инновация скончалась, а что заменяет её? А её место занимает следующая инновационная концепция, которая тихо и незаметно проводила «детство» на своём участке обучения. Окрепнув, она окончательно добивает свою предшественницу. Король умер – да здравствует король! Возникает новая S-образная кривая (рис.2). Поэтому компаниям, занимающимся внедрением новых технологий, очень важно знать, на каком этапе находится их инновация. От этого зависит их стратегия: если работа находится на втором 29
участке, то экономическая эффективность максимальна, можно начинать максимально вкладывать средства в разрабатываемый продукт. Если нововведение таковым уже не является и близко к участку насыщения, экономическая эффективность резко падает, то необходимо прекращать бессмысленные траты и срочно переходить к новому проекту. А время, когда одна инновация исчерпала свой ресурс, а новая ещё не созрела, чтобы заменить предшественницу, называется технологическим разрывом (ТР) или «переломной точкой». В этой точке появляется новая концепция, техническая идея, которая определяет направление дальнейшего развития. Например, паровые двигатели могли сменить не двигатели внутреннего сгорания, а электродвигатели, которые вполне могли составить на том этапе развития им конкуренцию. Но малая ёмкость аккумуляторов, ограничивающая дальность пробега электромобиля, на добрую сотню лет отдала планету на растерзание автомобилям, работающим на энергии сгораемого органического топлива. время Рис.2. Технологический разрыв при смене инноваций Время технологических разрывов становится всё меньше и меньше. Огнестрельное оружие практически полностью заменило холодное оружие примерно за четыре столетия, винтовые самолёты уступили место реактивным за полсотни лет, вакуумные лампы были заменены на полупроводники в течение лет 15-20, электронно-лучевые трубки первых телевизоров безоговорочно проиграли жидкокристаллическим экранам лет за 10, магнитофонная запись исчезла под натиском компакт-дисков уже лет за 5, а DVD осуществили буквально трёхгодичный блицкриг, только для того, чтобы тут же ис30
чезнуть, а Интернет уничтожил саму необходимость существования автономных носителей информации. Со временем уменьшения технологических разрывов параллельно возрастает количество новых линий развития технологий в различных областях человеческой деятельности. Это приводит к увеличению количества людей, занимающихся разработкой и внедрением новых технологий. Уже сегодня внедрение технических новшеств становится самой перспективной индустрией. Возникла новая отрасль человеческой деятельности – инноватика. На наших глазах появилась ещё одна новая профессия – инноватик или инноватор. 3. Техноэволюция Что общего у мышонка с полупроводниковым транзистором? Вопрос вполне себе дурацкий, как и большое число вопросов разных тестов, коими тестирующий желает убедиться в своём превосходстве перед тестируемым. Тестируемый действительно не всегда угадывает желательный для тестирующего ответ, называемый им правильным. Все предлагаемые в книге испытания не лишены этого недостатка, за что я прошу у тебя, читатель, прощения. На предложенный вопрос ты вполне можешь ответить: общим является то, что в слове «мышонок» и «транзистор» есть буквы «о» и «н». Ответ вполне обоснован, и я не могу считать его неправильным, как и бесконечное множество других возможных вариантов. Поэтому пока оставлю вопрос открытым, я уверен, что скоро ты поймёшь, в каком контексте он задан, и легко ответишь на него так, как было задумано. Если ты не читал повестей Станислава Лема, то я тебе завидую, потому что ты можешь их прочитать, и открыть для себя этого величайшего писателя, фантаста, учёного. А я могу лишь перечитать, что и делаю всякий раз с большим удовольствием. Отложи мою книжку и начни с повести «Непобедимый». Это космический, увлекательный детектив с глубоким смыслом. Я подожду. Возвращайся! -----------Ты читаешь повесть Станислава Лема «Непобедимый»-------Прочитал? Если да, – то уважаю, уверен, что тебе понравилось, и ты не в обиде, что последовал моему совету. Если нет, – то это твой выбор, и я его тоже уважаю, но тогда я должен кратко пересказать содержание повести. Механизмы, способные к самовоспроизведению и самоусовершенствованию, вступили между собой в битву за выживание. В результате машины 31
саморазвивались в двух разных направлениях: одни становились всё больше и больше, а другие, наоборот, всё меньше и меньше, но при этом они совершенствовали координацию между собой. Чем больше мелких частиц собиралось воедино (они умели летать), тем более умным становилось получившееся образование, назовём его облаком. В случае опасности облако распадалось обратно на миллионы кристалликов. В итоге, мелочь наголову разгромила великанов и показала свои возможности людям, попытавшимся справиться с этим мёртвым, но изменяющимся техномиром. Настоящая научная фантастика поднимает и показывает проблемы и процессы, происходящие в действительности или в прогнозируемом будущем. Вот и Станислав Лем описал закономерности развития техники не гдето на другой планете, а на Земле, и эта битва идёт полным ходом уже не одно столетие. И человек – её главный участник и судья. Попробуем вслед за Лемом сравнить процессы изменения живой природы и развития техники. В живой природе происходит естественный отбор. Более приспособленный выживает и оставляет потомство, обладающее этими же полезными качествами. Слабый погибает, не оставляя никаких следов – природа безжалостно отбраковывает свои неудачные творения. Точно так же происходит с техническими инновациями, только они борются не за пищу и пространство посредством когтей и зубов, а за внимание и выбор человека, определяемый их потребительскими характеристиками. Если, скажем, ты покупаешь сотовый телефон и при этом отказываешься от стационарного телефона, и так сделают миллионы и миллиарды людей, то стационарный телефон с проводами исчезнет из наших домов навсегда и поселится в музее, потому что производить его будет невыгодно. Удачное отклонение в живой природе (называемое мутацией) передаётся через гены. Набор генов подвергается случайным мутациям и постоянным скрещиваниям. Особо удачные сочетания генов передаются потомкам по наследству от тех, кто выжил в конкурентной борьбе. Скажем, случайно у какой-нибудь рыбы образовались плавники не такие как у всех, и она смогла на них хоть и с трудом передвигаться по суше. Её сородичи, если бы могли, всячески бы поиздевались над этим уродством, но так случилось, что водоём, в котором они жили, пересох. Изгой смог переползти в соседний водоём, где прожил долго, счастливо и оставил многочисленное потомство таких же как он, способных ползать по суше. И вот через миллионы лет это уже не уродство, а норма, его потомки не только ползают, а даже скачут по суше, а его неудачливые родственники оставили память, в лучшем случае, в какихнибудь окаменелостях. 32
В технике тоже есть своего рода гены – это те удачные идеи, которые передаются в чертежах, изделиях, технологиях производства. Естественно, что копируются, развиваются и совершенствуются только те технические решения, которые успешно прошли испытание практикой и рыночной конкуренцией. Впервые сходство эволюционных ролей генома и технической документации отметил в середине 1970-х годов советский инженер Б. И. Кудрин. Он увидел, что различные виды насосов на Магнитогорском металлургическом комбинате вытесняют (конечно, посредством человека) друг друга подобно конкурирующим видам животных. Такое постоянное изменение, развитие в живой природе называется эволюцией, в результате которой и появился человек. В технике это развитие получило термин «техноэволюция». Аналогия между развитием техники и природы может быть продолжена и дальше. Совокупность популяций разных видов живых существ, населяющих определенный участок водоёма или суши, и связанных между собой отношениями с приспособленностью к условиям окружающей среды, в биологии получила название биоценоза. Там, где растут кедры, могут жить клесты и многие другие виды животных, которые питаются кедровыми шишками или теми, кто питается этими шишками. В сибирском болоте встречаются вместе одни виды животных и растений, в арктических водах – другие. В технике также можно выделить некоторую совокупность механизмов, которая свойственна отдельным техногенным образованиям. Само название этой совокупности – техногеноз, подчеркивает аналогию с биоценозом. Техноценоз (по определению Б.И. Кудрина) ограниченная в пространстве и времени взаимосвязанная совокупность далее неделимых технических изделий-особей, объединённых слабыми связями. Светофоры, шлагбаумы, системы освещения, асфальтоукладчики, грузовики, мотоциклы, радары и много других технических устройств составляют современный мир автодороги, в котором отдельные изделия – особи каким-то образом иногда явно, иногда незаметно, но взаимодействуют друг с другом. Если бы не было особей - светофоров, то особи - автомобили чаще бы вступали в непосредственный контакт на перекрёстках и попадали на спину особи - автоэвакуатора. Этот сложный мир мы назовём техноценозом автодороги. Например, в метро мы обязательно встретим турникеты, эскалатор, обширное семейство вентиляторов, очень много самых разнообразных осветительных устройств и пр. Они тоже могут быть связаны между собой: эскалатор не сможет работать, если отсутствует электродвигатель. Понятно, что 33
технический мир, скажем, авианосца будет более разнообразным и сложным, чем техника торгового центра, примерно так же, как мир пустыни будет отличаться от мира джунглей Амазонки. Встретить на военном корабле турникет будет так же странно, как увидеть жирафа, пасущегося в тундре. «Вымирание» одних технических видов приводит к исчезновению и тех, которые с ними тесно связаны. Как только водобойные молоты на уральских заводах были вытеснены паровыми молотами, век водяных мельниц на Урале закончился. Теперь мы можем видеть их только в музее. Водобойный молот очень похож на динозавра и не только внешним видом, но и судьбой. В живой природе бывает не только конкуренция, но и взаимовыгодное сотрудничество, от которого выигрывают обе взаимодействующие стороны. Такое взаимодействие называется симбиозом. Птичка, имеющее гордое название «шпорцевый чибис» питается остатками пищи из зубов крокодила. А крокодил получает бесплатную чистку зубов, поэтому он терпеливо ждёт с открытой пастью, пока его личный стоматолог не закончит свою работу. И всем хорошо: и чибис сытый, и у крокодила зубы здоровые. В технике такое случается сплошь и рядом, называется это техносимбиозом. Скажем, соединили фотоаппарат с компьютером, а выиграли от этого все: фотографией стало значительно проще заниматься, поэтому количество фотографов резко увеличилось, что повлекло значительное увеличение количества проданных фотоаппаратов (а также встроенных в них компьютеров). Теперь эти фотоаппараты вытесняются другим «зверем» – смесью компьютера, телефона и фотоаппарата. Проиграло только фотоискусство, так как побочным эффектом этого процесса является гигантское количество информационного мусора в виде никому не интересных, даже самому фотографу, фотографий в Интернете. Тщеславие людей и желание видеть везде только себя привело к появлению нового технического устройства, – телескопической палки для «селфи». Техника как волшебный джинн выполняет явные и скрытые пожелания человека, однако вернёмся к сравнению живой природы и техносферы. В процессе эволюции реакция живых организмов на воздействие окружающей среды постепенно усложнялась: холоднокровная змея, в случае резкого похолодания, просто впадает в оцепенение, а какой-нибудь суслик начинает рыть себе норку. Амеба может что-то есть, а может и не есть – на этом диапазон ее возможных реакций на внешнюю среду практически исчерпывается, тогда как действия вороны, пытающейся добыть пельмени из повешенной за окном сумки, представляются нам разумными. Реакцию телеги на внешние воздействия, так же как реакцию амебы, нельзя назвать разнообразной – она едет туда, куда ее тянет лошадь. Современный автомобиль может сам включать фары, когда становится темно, ра34
ботать стеклоочистителями, если вдруг пойдет дождь, не трогаться с места, если водитель не пристегнут ремнем безопасности и т.п. Действия становятся настолько разнообразными, что владельцу иногда кажется, что его «железный конь» обладает разумом. Многочисленные фантасты, предсказывающие появление искусственного разума, имеют на это все основания. Если эволюция живой природы сопровождается появлением человека, то эволюция техники, по логике, так же должна привести к созданию искусственного разума. Но не будем пока дальше углубляться в этот очень интересный и захватывающий вопрос. Отметим лишь, что принципиальная разница между живой и технической эволюцией заключается в том, что техническая эволюция опосредована человеком, своего рода творцом, богом технического мира, поэтому борьба «технического вида» за выживание начинается задолго до его рождения в головах людей. Эволюция идёт медленно, по сравнению с которой техноэволюция – это просто мгновенный взрыв. И на это есть объективные причины. На каждом из этапов рождения инновации идёт естественный отбор и борьба, только в миллионы, а может и в миллиарды раз быстрее, чем в живой природе. На этапе мысленного конструирования в сознании конструктора в процессе создания изделия рождается множество различных вариантов решения технической задачи как изготовления машины в целом, так и отдельных ее частей и механизмов. Такие «мутации» осуществляются на основе возникновения и распада нейронных связей в мозгу, происходящих за сотые доли секунды. Ещё до того момента, как будет осуществлена попытка построения модели будущего изделия в виде чертежа, огромное множество конкурирующих вариантов «умрет» в сознании конструктора. Выживут только наиболее удачные, имеющие шанс на реальное воплощение. В результате такого «естественного отбора», в миллионы, а может быть в миллиарды раз более быстрого, чем природный, происходит рождение идеи, замысла будущего технического детища. При создании чертежей начинается «естественный отбор» уже на уровне отдельных узлов и механизмов, что позволяет совершенствовать строение будущего изделия, минуя миллионы лет генетических мутаций и изменений. Конструктор может, подумав минуту, увеличить площадь гусениц проектируемого трактора, чтобы он не проваливался при перемещении по болотистой местности, а природе, чтобы создать кожистые перепонки на копытах лося, потребовались миллионы лет естественного отбора. При практическом воплощении чертежей в реальность, на первых же испытаниях создаваемой машины всегда возникают проблемы, которые не могли быть выявлены на предыдущей стадии. Как бы ни старался конструк35
тор предусмотреть все возможные затруднения, реальность предъявляет свои требования и оказывается всегда сложнее, чем мы предполагали. Так, например, испытания первого в мире дирижабля закончились для его изобретателя и пилота – француза Жиффара весьма неожиданно. Мощность двигателя аппарата оказалась недостаточной для движения против ветра, и смельчака унесло в лес к неудовольствию многочисленных зевак, собравшихся на парижском ипподроме. Понятно, что в дальнейшем Жиффар увеличил мощность парового двигателя, что привело к уменьшению грузоподъемности дирижабля. То же самое происходит и в природе: если лось при бегстве от волков оказывается на снежном насте и снежная корочка не выдерживает давления его тяжелого тела, то он становится лёгкой добычей для хищников, конструкция тела которых оказалась легкой и весьма удачной для данной конкретной ситуации. Конечно, природа могла бы (а может, так и было) ещё более увеличить площадь его копыт и превратить их в некоторое подобие лыж или ластов. Но в этом случае лось с ластами потерял бы быстроходность на твёрдой земле. В результате долгих миллионов лет перебора вариантов формируется оптимальное соотношение между быстротой движения по глубокому снегу и по твёрдой земле. Точно так же изобретатель подбирает оптимальное соотношение между быстротой и грузоподъёмностью своего дирижабля. Может оказаться так, что в настоящее время нет конструкционных материалов и технических решений для воплощения задуманной технической диковинки. В этом случае инновация прекращает своё существование ещё на стадии рождения и вновь возрождается только при появлении соответствующих условий. Например, создание персонального компьютера невозможно без полупроводниковых транзисторов, создание дальнобойной пушки без прочной стали закончится разрывом ствола и гибелью экспериментаторов. Трудно себе представить броненосец без парового котла, как и самолёт без двигателя внутреннего сгорания или реактивного двигателя. В условиях природного естественного отбора и временнóй растянутости всех изменений невозможно представить ситуацию, когда вдруг начал появляться новый вид каких-нибудь сверхгигантских жирафов, спина которых не выдерживала бы их веса и ломалась при попытке нагнуться. В природе новые конструкционные материалы и отдельные функциональные узлы появляются постепенно вместе с изменениями видов, но если уж возникли, то начинают максимально использоваться всеми модификациями потомков. Например, появление твёрдого панциря у морских животных оказалось удачным и «пошло в тираж» в разных видах – от улитки до черепахи. Глаз и вовсе оказался весьма полезным устройством и стал входить в базовую комплекта36
цию почти всех новых моделей, появившихся за последние полмиллиарда лет, даже тех, которым он особенно и не нужен, таких как, например, крот. Следующие трудности, отсеивающие недостаточно жизнеспособные инновации, начинают возникать при массовом производстве новорожденного изобретения, так как количество разнообразных факторов, существенно влияющих на его дальнейшую судьбу, значительно возрастает. Легендарный танк – Т-34 оказался лучшим из всех во Второй мировой войне во многом благодаря тому, что был очень прост и недорог в производстве, а немецкий тяжелый танк «Тигр», по многим показателям превосходивший советские танки, был капризен в эксплуатации, но, самое главное, очень дорог. Поэтому количество произведённых «Тигров» даже близко не смогло сравняться с количеством выпущенных «тридцатичетвёрок». В природе также можно найти примеры, когда вид компенсирует свои недостатки массовым и нетрудоемким производством. Рыба-луна производит несколько миллионов икринок. При таких масштабах икрометания даже при гигантских потерях на пути от икринки до взрослой особи популяция не исчезает. Если не будет спроса на выпущенную продукцию, массовое производство быстро прекратится, а производитель разорится. Самое главное условие выживания технической инновации – это спрос, готовность людей платить деньги за ее приобретение и использование, превышающие траты на её разработку и производство. Это последний и решающий этап тернистого пути от малька-изобретения до взрослой инновации, успешность которой определяется сложными взаимоотношениями с окружающей средой. Во-первых, успешность определяется сложностью эксплуатации, развитостью соответствующей инфраструктуры. Автомобили с водородными двигателями существуют и сейчас, но конкуренцию традиционным автомобилям они смогут составить только тогда, когда повсеместно будут водородные заправки и соответствующий автосервис. Во-вторых, быстрота продвижения инновации зависит от её взаимодействия с существующей технической средой, она должна занять свою нишу и стать востребованной и даже необходимой, вступить во взаимовыгодный симбиоз с другими техническими видами. Цифровой фотоаппарат никогда стал бы столь популярным и не вытеснил бы плёночный, если бы не было персонального компьютера; навигатор не был бы таким компактным и удобным без искусственных спутников; радиолокаторы не особенно нужны, если в небе не летают самолёты. В природе такая взаимозависимость хорошо известна: не будет мышей, не будет и сов; если бы не было акул, то и не было бы рыб-прилипал. В-третьих, новичку необходимо победить в битве с конкурирующими техническими изделиями, занимающими ту же нишу. Сходство с борьбой в живой природе становится очевидным: ондатра, однажды неосторожно заве37
зённая в реки средней полосы России, чуть полностью не вытеснила более привередливого и менее наглого местного бобра. Кролики, попавшие в Австралию, так расплодились, что чуть не уничтожили всю травоядную австралийскую живность, которой просто не осталось никакой пищи. А млекопитающие, благодаря своей хитрости, выносливости и приспособляемости, смогли заменить более сильных динозавров на троне, теперь они едят мороженое и рассматривают ископаемые кости побеждённых конкурентов в своих музеях. Цифровые фотоаппараты, едва приблизившись по качеству снимков к плёночным, моментально их уничтожили, лишив нас таинства проявления и закрепления фотографий в ванной комнате. Гордые парусники исчезли под напором вечно дымящих пароходов, которые, в свою очередь, уступили место теплоходам и атомоходам. Граммофоны и патефоны были вытеснены проигрывателями виниловых пластинок, которые еще быстрее уступили место магнитофонам. Магнитофоны были за несколько лет отправлены в музей цифровыми проигрывателями, использующими CD-диски и флеш-карты. В-четвёртых, бог знает, от чего ещё может зависеть успех инновации, если сказать научно, жизнь инновации зависит от случайных факторов, предвидеть которые просто невозможно. Иногда появляются такие инновации, в успех которых мог верить только самый отъявленный оптимист с отключенной опцией здравого смысла. Например, спиннеры – крутилки для кисти рук. На момент написания этой книги они находятся на подъёме. Удерживая центр крутилки большим и указательным пальцами, можно закрутить находящиеся вокруг центра грузы и они будут при этом… некоторое время крутиться! Не знаю, популярны ли они сейчас, на тот момент, когда ты читаешь эту книгу. Но сам факт даже кратковременного успеха этого нехитрого устройства вызывает весёлое удивление. В итоге, при благоприятном стечении всех вышеназванных и многих других обстоятельств (цена, качество, мода, экономическая ситуация и т.п.), удача может улыбнуться новичку: появляется долгожданный покупательский спрос, за новинкой выстраиваются очереди, на производителя проливается денежный дождь. Так над пылесосом изобретателя Бута долго потешались, и даже присвоили ему титул самого бесполезного изобретения начала XX века. Да и неудивительно: пылесос возили на большой телеге, а пылесосили через большие шланги, которые затаскивали в дом через окна. Так что сотрудники пылесоса больше были похожи на пожарников, чем на работников клиринговой компании. Так было до тех пор, пока с помощью этого пылесоса не убрали чумные бараки рабочих в Англии, а потом пылесос стали использовать для уборки в королевской Британской семье. И пылесос стал модным техническим средством в венценосных домах Европы и заменил в итоге простые веники. Такая замена и называется техническим прогрессом. Кстати, спиннеры уже делают золотыми и очень дорогими, чтобы они подчёркивали статус 38
владельца. Что будет дальше? Придёт ли Золотой век спиннеров, или их постигнет судьба пейджеров? Вернёмся к вопросу эпиграфа про сравнение мышонка и транзистора. Теперь ты понимаешь, для чего был задан это вопрос. У каждой технической инновации, как у живого существа или как у целого вида, есть собственная жизнь, определяемая этапами развития. Инновация рождается, борется за право существования с другими, уже существующими инновациями, точно так же, как животные виды конкурируют за место под солнцем. Потом она достигает расцвета, а затем умирает, вытесненная новым изобретением. Побеждает сильнейший, и это называется естественным отбором. Транзисторные приёмники вытеснили ламповых конкурентов, и это очень похоже на то, как мелкие млекопитающие пережили огромных и страшных динозавров. Технические устройства не только конкурируют, но и вступают между собой во взаимовыгодное взаимодействие, по примеру того, как ракотшельник дружит с актинией. Такой союз называется техносимбиозом, например, телега и паровой двигатель вместе составили первый автомобиль. Так что вот ответ, к которому я подталкивал тебя всем содержанием этого параграфа: мышь – результат эволюции, точно так же, как транзистор! Разница лишь в том, что мышь получилась в результате длительной биологической эволюции, а транзистор создан в процессе значительно более быстропротекающей техноэволюции. Эта конкретная мышь принадлежит к виду мышей, в этом смысле она такая же, как все мыши, но эта мышь – одновременно, уникальная особь, имеющая свои отдельные черты от всех мышей своего рода. Мы можем даже ей дать имя (а мы так и делаем, если имеем длительный контакт с каким-то конкретным животным). Точно так же транзистор относится к тем транзисторам, которые производят на заводе, он такой же, как и миллионы других. Но он имеет собственное имя – номер, серию, дату выпуска и конкретное сочетание характеристик, полученных при производстве, хотя и не выходит за рамки допустимых параметров, но является уникальным. Можно сказать, что вот такой транзистор в природе один, техническое изделие – особь, точно такой же, как и наша домашняя мышка, имеющая кличку. 39
4. Три закона техноэволюции Всякое решение плодит новые проблемы Одно из следствий закона Мерфи Если ты что-то усовершенствовал и сделал это не просто хорошо, а отлично, то у тебя возникнут новые проблемы, которые ты раньше просто не замечал. И цепочка эта – бесконечна. Об этом говорит фундаментальный закон подлости Мерфи, следствие которого приведено в эпиграфе. Не веришь? При полёте первых аэропланов ветер задувал пилоту глаза, от шума двигателя глохли уши, а от вибрации стучали зубы, но пилоты таких мелочей не замечали, потому что радовались, когда приземлялись живыми после километрового перелёта на высоте ста метров. С тех пор самолёты сильно усовершенствовались, но кто-то будет жутко недоволен, что на высоте одиннадцати километров над водами Атлантического океана на скорости 800 км/ч, (о, горе!), ему предоставили недостаточно разнообразный список фильмов, которые можно посмотреть в индивидуальном экране на спинке впереди стоящего кресла! И в этом человеческом недовольстве – причина технической эволюции. Техноэволюция – это внешнее материальное отражение нашей психологии. Можно остановить эволюцию? Сделай всех навечно довольными – и она остановится. Недовольные были, есть и будут всегда, поэтому всегда и будет техноэволюция. А теперь мы вместе с тобой попробуем сформулировать её законы. Как ты уже понял из заголовка, их будет три. Согласен, нескромно таким грубым образом ставить себя в ряд с Ньютоном и его тремя законами, но, прости, не удержался. Но, всё же, чтобы ты не сомневался в моей адекватности, вынужден признать, что ничего нового этими законами я не открыл, в разных интерпретациях они высказываются различными футурологами, философами, в частности, я во многом опирался на работы А.П. Назаретяна, Артура Брайана, Френсиса Фукуяма, особенно, Мэтта Ридли и многих других. Пусть человек имеет начальный технический арсенал: он умеет делать каменные скребки и добывать огонь. И вот перед ним стоит задача: как улучшить «плавательные» характеристики большого бревна и превратить его в первую лодку. Через пару сотен лет, а может и больше, неторопливых размышлений становится понятно, что надо выдолбить его середину, но как? Вариантов немного, напомним: огонь и скребок – вот всё что у вас есть. Человек начал выжигать середину бревна и выскребать, выдалбливать каменным инструментом, и вот получилась лодка-долблёнка. Теперь у человека есть не только огонь и каменный скребок, но и лодка. 40 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
На этом примере мы увидели важную закономерность: технический прогресс осуществляется на основе использования имеющихся технологий, путём пошагового наращивания имеющегося арсенала. Одни технологии порождают другие, т.е. технология развивает сама себя. Понятно, что при этом невозможен скачок в развитии технологий через пропуск какого-то нужного звена в бесконечной и непрерывной цепи последовательно связанных изобретений. Мы не можем сделать лодку-долблёнку, минуя стадию изобретения каменных рубил. Тогда мы должны были бы изобрести сначала что-то другое: скажем, приручить бобров, которые выедали бы середину ствола. Точно так же мы не сможем построить электромобиль до изобретения электродвигателя и аккумулятора. Эволюция в природе тоже «работает» по строгой последовательности: каждое приспособительное приобретение в живой природе базируется на предыдущих. Глаз появился не сразу после появления светочувствительных клеток, а как чёткая последовательность изменений, каждое из которых давало орган, полезный своему владельцу. Артур Брайан в 2009 году сформулировал это правило так: существующие технологии порождают новые, новые технологии не могут появиться без старых. Итак: технология, как и эволюция, идёт по пути «ближайшей возможности» и не делает скачков вперёд, поэтому не бывает «запоздалых» или «опережающих» изобретений. А раз так, то и подтолкнуть технический прогресс «извне» представляется невозможным. При столкновении цивилизаций, сильно отличающихся технологическим развитием, ни разу не зафиксировано случая, когда отстающая «подтянулась» к опережающей. Всё происходило по более быстрому сценарию: отстающая цивилизация либо уничтожалась, либо, в гуманном варианте, растворялась в более продвинутой. Чтобы показать этот тезис в действии, обратимся к мысленному эксперименту. В качестве рассматриваемой ситуации возьмём сюжет известного фильма «Терминатор», снятого Джеймсом Кэмероном в 1984 году. Пересказывать подробно содержание фильма не будем, главное для нас в нём следующее: из будущего в настоящее попадает рука робота, на основе изучения которой происходит технологический скачок. Зададимся вопросом: а возможно ли это? «Конечно, невозможно, нельзя из будущего перенестись в прошлое!» – ответишь ты, и будешь, безусловно, прав. Но нас в этом случае интересует пока только возможность моделирования ситуации: пусть к нам попадает некий технический объект (или часть его), который «как бы» из будущего, то есть создан на технологическом уровне, сильно превосходящем имеющийся у нас. Вопрос: может ли это ускорить технологический прогресс? Ответ: нет, и ещё раз нет! Если уровень намного превосходит наш, то мы: 41
а) не поймём даже, что это такое, потому что оно должно работать в своём техноценозе, вне которого устройство не имеет смысла; б) если всё же догадаемся о назначении устройства, то не сможем понять принципы его действия, внутреннего устройства и функционирования; в) и, наконец, у нас нет технологий для воспроизводства этого устройства не только в массовых количествах, но даже в единичном экземпляре. Пусть современный автомобиль окажется в средних веках. Смогли бы средневековые умельцы понять, что перед ними такое? Или уж совсем вопрос на засыпку: разобраться, что такое аккумулятор, если понятие электричества им ещё не знакомо? Где бы они стали его подзаряжать, где бы они взяли моторное масло и бензин, где дороги, по которым он будет ездить, где у них металлургия и машиностроение, в конце концов? Или, скажем, мобильный телефон оказался в начале ХХ века. Он показался бы людям того времени загадочной игрушкой, которая чуть больше суток светилась разными интересными картинками. А внутреннее устройство телефона поставило бы учёных того времени в тупик, из которого они смогли бы выйти именно в тот срок, когда наука и технология «созрели» для этого. Даже если вещь окажется самодостаточной, способной функционировать без других технических устройств (скажем, термос или зажигалка для племени, не умеющего добывать огонь), то она будет восприниматься как магический артефакт, через некоторое время теряющий свои волшебные свойства (колба термоса разобьётся, газ в зажигалке закончится). Сложно ожидать, что подаренная туземцам зажигалка подвигнет их освоить добычу нефти, газа, производства алюминия, пластмассы и натолкнёт на мысль о постройке нефтеперерабатывающего завода. Так что если вдруг из космоса на нас свалится чудо инопланетной техники, толку нам от него будет как от той зажигалки. Таких примеров ты сам можешь придумать очень много, и всякий раз будешь убеждаться в одном: устройство покажется или забавной безделицей, или волшебством. «Хорошо, – скажешь ты, – а если устройство не так уж сильно обогнало нас технологически? Пусть оно находится в зоне нашего ближайшего развития. Тогда оно будет ускорять техническое развитие?» Отдаю уважение твоему упорству, и должен признать, что будет. Но задать этот вопрос я тебя провоцировал специально (а если честно, то просто задал его за тебя). Но ускоряющий эффект будет стремиться к нулю, ведь если техническое изобретение как говорят, «витает в воздухе», то оно или уже кем-то сделано без всякого фантастического вмешательства, или вот-вот будет сделано. Так что минимального ускорения можно и не заметить, а вот обратный эффект, как ни странно, более возможен. 42
Получив в свои руки готовое решение актуальной технической проблемы, изобретатель лишается возможности получения побочных инженерных решений, иногда приводящих к неожиданным полезным результатам (вспомним историю со стикерами). Так что, как ни парадоксально, такая технологическая подсказка больше похожа на «медвежью услугу», так как может даже замедлить техническое развитие. И, наконец, мы не рассмотрели вариант, при котором в руки попадает смертельно опасная штука, например, контейнер с вирусом чумы, взведённая бомба, огнестрельное оружие с большим запасом боеприпасов и т. п. В реальности результат неизвестных технологий может попасть не из будущего, а из другой цивилизации, что в истории Человечества было неоднократно. Результаты всякий раз были удручающие: племена Майори в Полинезии, получившие огнестрельное оружие, взаимно чуть не уничтожили друг друга. Их традиции воевать между собой после уборки урожая, имеющие, скорее, ритуальное значение, с появлением мушкетов стали неприемлемо смертоносными. Получается, что существующие в обществе технологии не являются чем-то отдельным от этого общества, они отражают текущий уровень развития культуры, производственных отношений, политического строя. «Выдрать» или, наоборот, «вставить» чужие, принципиально новые технологии в общество без его фундаментального изменения нельзя. Это всё равно, что попытаться пересадить человеку новый позвоночник. Сформулируем первый закон техноэволюции: техноэволюция сама себя создаёт, она развивается как последовательная смена инноваций, нарушить эту последовательность невозможно без разрушения самого общества, в котором она развивается. Эта смена и взаимосвязь инноваций осуществляются подчас очень изощрённо и неожиданно, но удивительность заключается в том, что они есть всегда. Чтобы в этом убедиться предлагаю следующее испытание. Испытание 8 Попробуй создать цепочку взаимосвязей между изобретением книгопечатания и изобретением пенициллина. «Хорошо, – согласишься ты, – допустим, что цепочку инноваций не разорвать, но ведь сформулированному закону не противоречит ситуация ветвления, т.е., если продолжать аналогию с цепочкой, на каком-то одном звене будут «прицеплены» уже два звена, по которым развитие технической эволюции дальше пойдёт уже по нескольким путям. Возможно, что эти пути дальше пересекутся, но один из них будет короче. Таким образом, одна стра- 43
на может обогнать другую, не обгоняя, т.е. дойти до одного результата, но более коротким путём с меньшим количеством звеньев». По поводу такой модели технического развития есть несколько возражений. Если техноэволюция происходила в изолированных друг от друга цивилизациях, то, как показывает история, технический прогресс развивается по одному пути. И этот факт ещё требует осмысления философами и футурологами. В дальнейшем, при неизбежном контакте разноуровневых цивилизаций (например, цивилизация Америки и Европы) та цивилизация, которая находилась на более высоком уровне технического развития, уничтожала менее развитую вместе с направлением её технической эволюции. Так что возможности понаблюдать, – а как же там может развиваться альтернативная ветка технического развития? – не представилось ни разу. Ещё один, очень показательный пример. Япония, по географическим и иным причинам многие столетия развивающаяся изолированно, довела до совершенства технологию и технику использования холодного оружия. Меч самурая – катана – главный атрибут его статуса, его душа и честь. Технологии производства таких мечей на том уровне технологического развития дошли до предела: средневековыми методами получалась практически нанозаточка лезвия. Столкнувшись с европейской цивилизацией, Япония долго сопротивлялась внедрению огнестрельного оружия, разрушавшего сами основы самурайского общества, пока не возникла угроза существования Японии как таковой с её независимостью и культурой. И японской элите пришлось смириться с мыслью, что безграмотный крестьянин, наученный за два дня пользоваться ружьём, может легко убить самурая, десятки лет занимающегося тонким искусством боя на мечах. Так что ветка совершенствования холодного оружия была прервана новым видом вооружения – огнестрельным. В современном глобализированном мире изолированное развитие отдельных стран невозможно. Если где-то и возникает «боковой» путь технического развития, он начинает конкурировать со многими другими, в результате побеждает один, сильнейший, он и становится «параметром порядка», т.е. превращается в магистральное общемировое направление. Таким образом, магистральное развитие меняет направление своего движения подобно воде, которая сама находит себе дорогу вниз. Если путей несколько, самый перспективный из них размывается идущим по нему потоком воды, увеличивается и становится единственным. Именно поэтому из озера всегда вытекает только одна река, при этом «умирают» все альтернативные возможности развития. Как только появилась информация о полупроводниковых транзисторах, во всём мире сразу же закрылись десятки, а потом и сотни стекольных заводов. Техноэволюционная ветка развития вакуумных ламп приказала долго жить. 44
Иногда старые ветки снова появляются, но в новых условиях, когда становятся важными какие-то характеристики инновации, ранее не являющиеся существенными. Показательной в этом плане может быть история с развитием трамваев. В последние десятилетия XIX века появились электрические трамваи, а в период между двумя мировыми войнами случился трамвайный бум, в ходе которого трамваи в крупных городах Европы и Америки сильно потеснили извозчиков на лошадях. Но с появлением и распространением автомобилей трамваи стали утрачивать своё значение, начался «трамвайный упадок» в США трамвайные линии повсеместно закрывались, а трамвайные пути демонтировались, чтобы не мешать движению нового «транспортного короля» – автомобиля. Но вскоре автомобилей стало так много, что они перестали двигаться, а остановились в огромных пробках, загрязняя выхлопными газами и без того не очень чистый воздух мировых мегаполисов. И трамвай снова стал актуальным: современный трамвай, комфортный, быстрый, экологичный, стал дешёвой альтернативной супердорогому в постройке метро и личному автомобилю, которому не находится места ни на дороге, ни на стоянке возле дома и работы. Неожиданное возрождение трамваев в конце XX века так и назвали – «трамвайный ренессанс». Но современный трамвай отличается от своего предка так же сильно, как современный автомобиль от первых самодвижущихся тележек с паровым котлом. Поэтому нельзя сказать, что тот, кто сохранил старинные пути и старинные трамваи вдруг оказался вместе с ними в лидерах технологической гонки. Так что это исключение, как всегда, лишь подтверждает правило. В итоге делаем вывод о том, что попытки отклониться от магистрального направления техноэволюции не могут создать новый альтернативный путь: в случае неудачи путь «хиреет», так как не выдерживает конкуренции с магистральным направлением, в случае удачи – этот путь сам превращается в магистральное направление, и тогда «хиреют» все другие менее удачливые возможные альтернативы. Даже если предположить, что альтернативный путь зайдёт очень далеко, и магистралей станет две или больше, то рано или поздно они начнут сливаться, всё это будет сопровождаться разрушением и катаклизмами того невезучего общества, которое сидело на ветке, проигравшей в техноэволюционной борьбе. Хотя человек является движущей силой техноэволюции, но он ею не управляет. Это кажется парадоксальным только на первый взгляд, при более глубоких размышлениях такое положение представляется весьма логичным. Эволюцией никто не управляет, все приспособительные реакции получаются случайно, их много, и удачными оказываются лишь единицы, они и продолжают развиваться дальше. Этот механизм удивительно гибок. Мы уже обращались к образной аналогии с водой. При сплаве по реке не перестаёшь 45
удивляться, как это вода нашла дорогу к океану, проложив тысячу километров пути, каждый последующий метр которого ниже предыдущего. При этом у воды нет разума, какого-то плана, правило очень простое – вода течёт туда, где ниже. Дайте ей несколько миллионов лет, и она найдёт оптимальную, порой единственно возможную дорогу к океану. Если ты такой нетерпеливый, и хочешь сделать это быстрее, попробуй перелопать миллионы тонн грунта, снеси горы, построй дамбы. Но при этом велика опасность, что ты выберешь неоптимальный путь, и река сама внесёт свои коррективы в результаты твоего планирования, это приведёт к наводнениям, катастрофам, разрушениям. То есть к утверждению, что техноэволюцией никто не управляет, можно добавить оценочное суждение: вот и отлично, что никто не управляет! «Хорошо, пусть человек не может управлять изменением направления техноэволюции, но хотя бы её скоростью-то может?» Увы, и в этом мы можем дать отрицательный ответ: нет, не может. Скорость тоже определяется внутренними закономерностями техноэволюции, сложными взаимодействиями в техноценозе. «А как же отдельные выдающиеся изобретатели? Неужели они не повлияли на ход (на направление и скорость) технического прогресса?» – спросишь ты и поднимешь большую философскую проблему о роли личности в истории. Это один из тех немногих вопросов, что разделяют философов на два непримиримых лагеря. Не будем претендовать на истину в этом вопросе, но то, что будет сказано дальше, однозначно льёт воду на мельницу тех, кто оценивает значение этой роли как весьма близкое к нулю. Приведу пример, предложенный Мэттом Ридли 1. Чемодан с колёсиками был запатентован Бернардом Садоу в 1970 году, а в 1987 году Роберт Плат придумал сумку на двух колёсиках и с ручкой. Почему первое изобретение осталось забавной причудой, когда как второе пошло в массы, ведь, по сути, они изобрели одно и то же? Потому что изменились условия: в 1970 году аэропорты были маленькими, часто грунтовыми, и машины встречающих подъезжали к самому самолёту. Колёсики к чемодану в таких условиях выглядят забавной, но бесполезной «фишкой». В современном аэропорту пассажиру, пока он не доберётся до места сдачи багажа, приходится преодолевать значительное расстояние. Чемодан на колёсиках является, пожалуй, безальтернативным решением проблемы перемещения чемодана женщиной на расстояние несколько сотен метров по гладкому полу или асфальту. Так что изобретение, сделанное вовремя, просто обречено на успех! Бернард Садоу сделал его рано, и был забыт, а Роберт Плат попал в нужное время – и оказался на коне! Ридли, Мэтт. Эволюция всего / Мэтт Ридли ; [пер. с англ. Т.П. Мосоловой]. – Москва : Издательство «Э», 2017. – 384 с. С. 143. 1 46
Если бы до этого не догадался Роберт Плат, обязательно нашёлся бы кто-то другой, и очень быстро: попробуй тащить тяжёлый чемодан на большое расстояние в помещении с гладким и чистым полом, и ты неизбежно начнёшь его тянуть по этому полу, а дальше также неизбежно повторение изобретения колеса древними людьми! Из этого примера Мэтт Ридли делает потрясающий вывод: технология находит своего изобретателя, а не наоборот! Если созревшая техническая идея не пришла в голову одному, не беда, придёт в голову другому! Не зря же говорят, что «идея витает в воздухе», она просто ждёт любого удобного случая, чтобы вселиться в чью-то подходящую голову. У всего Человечества достаточно много подготовленных для этого голов. Если и эти головы не хотят видеть идеи, и это не беда, найдутся головы совсем неподготовленные. А случай всегда найдётся. Бизнес французского садовника Жозефа Монье заключался в выращивании пальм, транспортировке их в Англию для продажи. Горшки, в которых они росли, в дороге бились, пальмы погибали. Чтобы как-то снизить убытки, Монье решил изготовить кадку для пальмы из цемента. Прочность полученной кадки показалась ему недостаточной, и для большей прочности он заключил её в каркас из железных стержней. Но затем кадка показалась ему некрасивой, и он покрыл каркас тонким слоем жидкого цемента. После затвердения новая бочка оказалась на редкость прочной, и Монье был выдан патент на изобретение железобетона в 1867 году. Так началось победное шествие этого строительного материала по всему миру. Если бы этого не сделал Монье, то нашёлся кто-то другой, и хотя обстоятельства и проблемы были бы другими, но привели бы они к аналогичному решению. Испытание 9: Ответь на простой вопрос: кто является изобретателем радио? Это испытание (если ты прочитал к нему ответ) демонстрирует тезис: у любого изобретения или открытия нет единственного изобретателя! И изобретение радио самый наглядный, но далеко не единственный тому пример. Напротив, привести примеры, когда кто-то что-то изобрёл в гордом одиночестве, не опираясь на технические средства того времени и без учёта работ своих коллег-конкурентов в этой области, невозможно. Как видно, радио было обречено на своё открытие. И изобрести его можно было ни раньше, ни позже, а точно в определённый временной промежуток. Кто не успел, тот опоздал, но и кто рано придёт, тоже получит тот же нулевой результат. Нельзя заранее прийти на посадку поезда, если пути ещё не построены, может, они будут совсем в другом месте! Если инновация созрела, то она точно в назначенный срок будет готова, чтобы её сорвали как спелую грушу с дерева. Не сорвут – сама упадёт. Если же инновация ещё не 47
«поспела», не сделан ряд предыдущих изобретений и инноваций, необходимых для её появления, то рвать недозрелый плод, себе дороже – как ты будешь есть кислятину, не пригодную в пищу? Отсюда мы можем сделать следующий вывод: скоростью техноэволюции мы тоже сознательно не можем управлять, хотя сами являемся её причиной, движущей силой и следствием. «– Как же так? – спросишь ты, – тогда зачем нам финансировать фундаментальную науку, исследования в области технологий, если это не убыстряет процесс технического развития? Пусть само собой, бесплатно развивается? Что-то тут не сходится, есть в этом утверждении противоречие с существующей практикой». На самом деле никакого противоречия нет. Чтобы продемонстрировать, как это работает, смоделируем ситуацию: пусть ты будешь девушкой, желающей выйти замуж. Твоя подруга выходит замуж, а бросание букета невестой – один из обязательных ритуалов любой свадьбы. Есть такая примета: какая из незамужних подруг его поймает – та и первой выйдет замуж. Допустим, это работает. Что ты делаешь? Правильно, участвуешь в этом весёлом конкурсе: пытаешься занять наивыгоднейшую позицию, предугадать, куда полетит букет, а потом не зевать, и, отталкивая своих конкуренток, вырвать у них из-под носа заветный приз. Традиция эта незыблема, от тебя она не зависит, отменить её, сделать чуть пораньше или попозже ты не можешь – всё идёт по сценарию, придуманному и реализуемому не тобой. Букет в любом случае будет брошен и будет кем-то пойман, нравится тебе это или нет – это и будет процессом техноэволюции, над которым у тебя нет власти. А букет в твоих, а не в чьих-то других руках является результатом твоих индивидуальных усилий, он будет моделировать дивиденды от поимки «летящей», то есть актуальной в данный момент инновации. В общем-то, совершенно очевидно, что череда букетов будет летать своим ходом, а если ты будешь каждый раз стоять в стороне, то эти букеты пролетят мимо тебя. И, наконец, когда все твои подруги выйдут замуж, последний букет тебе просто отдадут, так как других конкуренток уже не будет. Но будет ли актуальным к тому моменту твоё замужество – большой вопрос. Точно так же с инновациями: если во всех странах вовсю работают двигатели внутреннего сгорания, а в твоей всё ещё только паровозы выпускают, то внедрение тепловых двигателей на твоей родине тоже неизбежно. Но от результатов этого внедрения ты не получишь тех благ, что просто пролились на пионеров – основоположников этого техноэволюционного витка, тут ситуация совсем другая: выход на нулевой полезный результат в этом случае можно считать максимально благоприятным исходом нерасторопности в твоей стране. Так что подведём итоги и сформулируем два первых закона техноэволюции 48
I закон: Техноэволюция сама себя создаёт, она развивается как последовательная неразветвляющаяся смена инноваций. II закон: Техноэволюцией нельзя управлять: изменить последовательность инноваций и скорость их замены невозможно без разрушения устоявшихся общественных связей и отношений, в которых развивается техноэволюция. Третий закон техноэволюции свяжем с определением закономерности изменения скорости техноэволюции, т.е. определим характер зависимости скорости внедрения инноваций от времени. Этот закон уже известен, он получил название закона Мура. В 1965 году Гордон Мур опубликовал статью, в которой представлены анализы развития компьютерной техники с последующим прогнозом. Мур заметил, что среднее число транзисторов в микросхемах удваивалось каждый год, он сделал предположение, что так будет и дальше. Статья не наделала бы столько шума, если бы прогноз Мура не оправдался. Гордон Мур подметил темпы «метания букетов», и уже четыре десятилетия разработчики процессоров исправно их ловят, своими открытиями и изобретения подтверждая выявленную закономерность. В 1971 году процессор корпорации Intel имел 2,3 тысячи транзисторов, а в 2005 году в некоторых моделях это количество увеличилось до 1,72 миллиарда. Сразу же возникает вопрос: когда-то это должно прекратиться? Ведь если двигаться такими темпами, то через некоторое время транзисторов должно быть больше, чем частиц во Вселенной, что весьма затруднительно. В том-то и популярность закона Мура, что его можно обобщить не только в отношении числа транзисторов в компьютере, а трактовать гораздо шире: какой-то параметр, являющийся следствием развития техники, растёт не линейно, а по экспоненте. Это может быть что угодно – производительность компьютера, объём его памяти и т. п. Это работает не только с компьютерами, а вообще со всем, что касается технического прогресса и его последствий: скорости транспортных средств, их количества, роста потребления энергии. Только тут удвоение происходит не за полтора-два года, а, скажем, лет за 30-50. В масштабах Вселенной это не такая уж и большая разница. Если понимать закон Мура в такой трактовке, то неважно, когда транзисторы закончатся (а они неизбежно закончатся). Потому что как только это произойдёт, найдётся что-то принципиально другое, снова на порядок позволяющее повысить значимые к тому времени характеристики технических устройств. Как только ламповые диоды и триоды отказались уменьшаться в размерах, потреблять меньше энергии и быстрее работать, их заменили полупроводниковые транзисторы, потом они тоже на порядки уменьшились и сгруппировались в микросхемы. Как только микросхемы не смогли увеличивать свою производительность, возникло параллельное вычисление, снова 49
позволяющее не отставать от закона Мура. Теперь вот изобрели квантовый компьютер на 51 кьюбит (на момент написания этой строки), где каждый элемент содержит уже не одно значение, а два, что снова оставляет закон Мура на плаву. Причём всякий раз на излёте старой технологии находились скептики, утверждающие, что вот уж в этот раз мы дошли до предела возможностей, до окончательной ручки, за которой нас ждёт унылая прямая, параллельная времени. Конечно, если закон выполняется, скажем, последние пятьдесят лет, то это не означает, что он и дальше будет выполняться. Ведь это не закон Ньютона, а всего лишь точно подмеченная зависимость, фундаментальные основы и механизмы которой нам неизвестны. Но пока закон Мура удивительно живуч и изворотлив. Поэтому мы не будем категорически утверждать, что скорость техноэволюции будет и дальше расти по экспоненциальной зависимости, и даже степенной, будем более осторожны, скажем так: скорость эволюции растёт нелинейно, близко к экспоненциальной зависимости. И это будет третий закон техноэволюции. В итоге имеем вот таких три закона техноэволюции. I закон: Техноэволюция сама себя создаёт, она развивается как последовательная неразветвляющаяся смена инноваций. II закон: Техноэволюцией нельзя управлять: изменить последовательность инноваций и скорость их замены невозможно без разрушения самого общества, в котором развивается техноэволюция. III закон: Скорость техноэволюции растёт нелинейно, близко к экспоненциальной зависимости. Не знаю, как ты, а я бы на неуправляемых санях, несущихся в непроглядные дали с безумными темпами возрастающей скоростью, ни за что бы ни поехал. Но я, как и ты, как и все мы, называемые Человечеством, сидим в таких санях техноэволюции, которые остановить не в силах, хотя сами их разгоняем. Нас никто до сих пор не спросил, хотим ли мы этого. Думаю, что и не спросит. 50
5. Энергетические эпохи Красная, красная кровь – через час уже просто земля, Через два на ней цветы и трава, через три она снова жива И согрета лучами Звезды по имени Солнце... Виктор Цой Появление жизни – одна из главных загадок, волнующих Человечество. Она невозможна без ответа на вопрос – а что же такое вообще Жизнь? Почему камень, трескающийся под действием воды и Солнца, порой двигающийся вниз с горы, мы принципиально не ставим в ряд с неподвижным дубом, растущим рядом, или, уж тем более, с ящеркой, греющейся на этом камне? Вот я держу в руке этот камень, он появился неизмеримо раньше меня, и он будет ещё столько же после того, как меня не будет. Но почему я не завидую ему, не хочу стать таким же камнем? Почему я испытываю перед ним какое-то необъяснимое, но совершенно очевидное превосходство? Конечно же, не потому, что могу сейчас его разбить, ведь тогда вместо одного большого камня будет несколько камней поменьше, но от этого ничего не изменится. Чего в нём нет такого, что есть во мне, в ящерке, в травинке возле моей ноги? Этот вопрос задавал себе, наверное, каждый взрослеющий человек. Многие, даже повзрослев, продолжают его задавать. Вопрос для поэтов, философов, и конечно, учёных. В каждом из нас есть и тот, и другой, и третий, и кого в данный момент больше – зависит от настроения и ситуации. Отключаем поэтическую опцию, включаем рациональную. Выделим объективные отличия живого от неживого. Одно из важнейших отличий заключается в том, что живое стремится сохранить своё состояние постоянным, также оно стремится оставить после себя другое, точно такое же живое. У живого есть глобальная цель – существовать, быть, во что бы то ни стало. У неживого такой цели нет, и распад неживого на ряд неживых составляющих его компонентов совсем не влияет на его свойства. Живое – есть система, и не просто система, а гомеостатичная система, т.е. такая система, которая параметры, необходимые для дальнейшего существования, поддерживает на некотором постоянном уровне. Если эти параметры выходят за рамки допустимых пределов (например, температура), то система может распасться на другие элементы, уже не способные по отдельности себя сохранять. Эти элементы будут уже неживыми, а процесс такого распада мы называем смертью, т.е. превращением живой системы в неживые элементы. Если ящерке надо повысить температуру – она выползает на солнце, надо понизить – забирается в тень. Камень же, будь даже у него возможность для передвижения, не будет перемещаться ни в тень, ни на солнце, потому 51
растрескается ли он от жары и развалится на части – ему всё равно, если можно так сказать по отношению к неживому камню. Но для того, чтобы переместиться с одного места на другое, ящерка должна совершить работу, а для этого ей нужен запас энергии. А где её взять? Правильно, она должна что-то съесть! Пища в полном смысле является топливом для живого организма, точно так же, как бензин для двигателя внутреннего сгорания. Без бензина двигатель не будет работать, без пищи ящерка не только не сможет передвигаться, но и существовать. Чтобы поддерживать свои параметры постоянными, организму надо непрерывно потреблять энергию, сердце должно гонять кровь и доставлять кислород каждой клетке из миллиардов клеток, составляющих тело ящерки. Потребление энергии является для живого организма необходимым условием его существования. Он всегда должен брать энергию из окружающей среды и использовать для того, чтобы сохраняться. Камень может существовать миллионы лет, не получая при этом ни джоуля энергии извне. Живой организм с самого рождения занят тем, что ищет для себя энергию, которую он смог бы использовать для собственного роста и поддержания жизненных функций. Лист растения расправляется навстречу Солнцу и через процесс фотосинтеза потребляет энергию его лучей. Антилопа дотягивается до листьев и съедает их, получая нужную ей энергию от переваренных растений. Лев съедает антилопу, получая необходимое для его жизни мясо. Но и лев может погибнуть, тогда его останки съедят другие хищники. На останках животных вырастает дерево, которое снова расправит свои листья для получения энергии от звезды по имени Солнце… Таков круговорот жизни, в эволюционной борьбе живые виды борются за энергию, отбирая её друг у друга. И вот появляется… Человек. Он – одна из веток эволюции, он так же как и все живые существа нуждается в еде. Так же как все, он участвует в бесконечной и безжалостной борьбе: съешь кого-нибудь, иначе кто-то съест тебя! Но вот он берёт в руки два камня – окатыша, ударяет один о другой, и получает первое орудие. Он, казалось бы, бессмысленно потратил энергию, вместо разбивания камней мог бы поймать и съесть лягушку, к примеру. Но с помощью камня он убивает дичь куда как крупнее лягушки, и возвращает потраченную энергию сторицей. Теперь сколотый камень его уже не устраивает, он желает сделать более удобный инструмент и тратит на его изготовление значительно больше энергии, чем вначале. Но и эта трата окупается… Дальше – больше. Человек начинает изготавливать посуду, одежду, строить деревянные и каменные крепости, осушать болота и копать каналы, для этого ему требуется всё больше и больше энергии. Окружив себя техникой, человек отделился от других живых существ, нуждающихся в энергии исключительно в виде еды. Для человека таким ресурсом стала энергия в чистом виде. Была бы энергия, а уж мы в результате 52
многочисленных трансформаций с помощью техники «превратим» её во что угодно – в прожаренный стейк, прохладительный напиток или в свежий помидор. Энергия – вот «еда» для Человечества, причём это утверждение не образное, а буквальное: без энергии Человечество прекратит своё существование, нет энергии – нет и еды. Поэтому наличие источников энергии для человека принципиально важно, и именно поэтому энергия во все времена являлась универсальным денежным эквивалентом. Энергия – мерило богатства отдельного человека и государства во все времена. Преобладание того или иного источника энергии влияет на ВСЕ (без преувеличения) аспекты функционирования человеческого общества: культуру, политику, технику. Именно на этом основании существует деление истории Человечества на отдельные периоды, называемые энергетическими эпохами. Каждая из таких эпох характеризуется преобладанием того или иного типа энергии, преимущественно используемого человеком для своих нужд. А особенности этого источника накладывают отпечаток буквально на всё, вплоть до отношения полов. Изначально у человека под руками был только один источник энергии – собственно, сами эти руки, точнее не столько руки, сколько мышцы: рук, ног и всего тела. Мышцы – главный биохимический преобразователь химической энергии в механическую. Механизм преобразования химической энергии переваренной пищи и вдыхаемого кислорода в механическую энергию мышц довольно сложен. В очень кратком изложении это происходит так: источником энергии для сокращения мышц служит нуклеотид АТФ (аденозинтрифосфат), после того, как он отдаёт свою энергию на сокращение мышечных волокон, он превращается в АДТ (аденозиндифосфат), а дальше АДТ ресинтезируется, т.е. превращается снова в АТФ. Если тебе это объяснение понятно, то в дальнейшем разъяснении ты не нуждаешься, а если совершенно непонятно, то тоже, потому что в данный момент это вовсе не главное. Так что давай сразу спросим у природы: «– Ну и какова же мощность такой сложной системы?» Природа, конечно, не ответит, поэтому приходится определять мощность самим. Она оказывается «так себе»: большая часть энергии теплокровного человека уходит на нагревание. В каких-то экстремальных ситуациях, под потоком ледяной воды, например, тепловая мощность может достигать 300 Вт. Но сколько времени человек может терпеть такую потерю энергии? Наш организм быстро взбунтует, поднимет крик и выскочит из-под ледяного водопада, и ты будешь с ним в этом полностью согласен. Механическая энергия, вырабатываемая мышцами, скромнее на целый порядок. Идущий человек вырабатывает мощность около 30-50 Вт (столько потребляет скромная лампочка накаливания). Кратковременные усилия позволяют поднять мощность до 1 – 2 кВт, но всего на несколько секунд. После такой нагрузки 53
надо будет некоторое время восстанавливаться, восполнять потерю энергии, взятой у своих мышц «в долг». В общем, технические характеристики не впечатляют. Если рассматривать мышцы человека как энергетический источник, то за него природе можно поставить «троечку», да и то с большой натяжкой. Получилась тепловая машина с КПД меньше 30%, да к тому же, очень небольшой мощности. Скептически можно спросить: – И это результат многомиллионной эволюции? Но не спеши с такой невысокой оценкой. Вспомни, что в эволюционном процессе выживают самые приспособленные, поэтому в текущем образце нет ничего лишнего, избыточного, бесполезного, неоптимального. Посмотри на свою руку, а теперь сожми её в кулак. Сжал? В этом «простом», как тебе кажется, действии участвовало более 30 мышц! И для того, чтобы это произошло, должна быть удивительная координация между ними. Наш мозг заранее пишет сценарий последовательности их действий и потом управляет ими, подавая команды через нервные волокна, а затем ещё и проверяет полученный результат! И всё это происходит в доли секунды! Разожми ладонь и внимательно посмотри на неё – ты видишь удивительный результат эволюции – совершенное устройство для осуществления точных движений, позволяющее его владельцу производить миллионы разных действий с предметами из окружающей среды. Рассматривать наше тело как источник механической энергии, всё равно, что носки на термоядерном реакторе сушить, – мягко говоря, не совсем оптимальное использование возможностей. Но у наших предков выбора особенно не было. Так что начиналась человеческая история с эпохи мускульной энергетики, где источником энергии был сам человек. В доисторические времена не требовалось тонких умений, ценилась грубая сила и выносливость. Тогда рождение мальчика было предпочтительнее рождения девочки, так как мужчины сильнее женщин, а, следовательно, энергетическая обеспеченность с рождением мальчика на душу населения племени повышалась, а с рождением девочки – понижалась. С рождением девочек приходилось мириться хотя бы по той причине, что без них было невозможно дальнейшее рождение мальчиков. Пусть феминистки после этих строк бросят в меня камень, но от объективности не уйти: если бы этот камень бросали мужчины, мне было бы значительно больнее, так как скорость камней была бы большей. С появлением земледелия обозначилась новая тенденция: использование мотыги, лопаты, топора стало требовать большей координации движений, хотя, по-прежнему, это было энергозатратно и отнимало много сил и энергии. Но однажды (на самом деле не однажды, а много раз и в самых разных местах) человека осенило, что рядом есть другие, более мощные источ54
ники мускульной энергии. Так появились домашние животные: лошади, ослы, верблюды, волы, быки, олени, собаки, ламы, даже страусы и лоси. Именно они и стали основным источником энергии для человека в осуществлении его преобразований окружающего пространства. Рабовладельческий строй не делал различий между мускульной силой животных и человека, поэтому его энергию продолжали использовать: рабы надрывались в качестве бурлаков, гребцов на галерах, поднимали огромные тяжести на стройках. Богатство свободного человека не случайно оценивалось числом рабов, ослов и лошадей. Главной добычей в войне было не золото и драгоценные камни, а рабы и домашний скот. Лошади, верблюды, быки в некоторых странах и цивилизациях являлись своего рода «твёрдой валютой», в которую вкладывали свои сбережения, производили расчёты, брали дань. Использование этой рабочей силы в сочетании с простыми механизмами типа блоков, рычагов, наклонных плоскостей позволяло древним строить циклопические сооружения, поражающие своими размерами и масштабами даже сегодня. Энергия, потраченная на вырубку, транспортировку, обработку, подъём камней – это мускульная энергия людей и животных, трудившихся годами, десятилетиями и даже столетиями. Вавилонский зиккурат Этеменанки, египетские пирамиды, Колизей, пирамиды Майя, Великая Китайская стена и многое другое – результат их работы. Находятся, правда, и те, кто считает, что при постройке многих из этих сооружений не обошлось без инопланетян. Мне кажется, что этим людям просто не хватает воображения, чтобы представить великую стройку древности. Скажем, чтобы построить статую Колосса Родосского, под ногами которого плавали корабли, по мере его сооружения, скорее всего, насыпали песчаную гору, чтобы по её пологим склонам поднимать стройматериалы. Затем гору вручную срывали. Так что если тебе кажется тяжёлой твоя жизнь, учёба или работа, вспомни древних египтян, прокопавших деревянными лопатами Суэцкий канал, соединяющий Средиземное море с Атлантическим океаном, подумай о строителях Колосса Родосского, и иди, работай! Эпоха мускульной энергетики длилась достаточно долго: из тьмы веков примерно до VIII-Х веков. Но прогресс идёт своим путём, пока ещё весьма неторопливым. Если надо делать ежедневную, круглосуточную, тяжёлую и монотонную работу, например, двигать тяжёлый корабль по морю или молоть муку, а рабов и животных у тебя нет? А что есть у бедного человека? Вода, вечно несущая свои воды вниз к морю, да ветер, склоняющий деревья по её берегам. Стоп!!! Ветер и вода – вот два бесплатных, нескончаемых и доступных энергетических источника! Если мы построим плотину, и сделаем небольшой рукотворный водопад, а под него поместим колесо, оно под действием энергии падающей воды начнёт крутиться. Вот вам и энергия взамен 55
ослов, ходящих по кругу с воротом мельницы. Новая эпоха получила название эпохи механоэнергетики, и длилась она условно до XVIII века. Как я уже упоминал, свидетельства о первых водяных мельницах дошли до нас из Древнего Рима, а в Древнем Китае, похоже, использовали первые ветряные мельницы. Только они были не вертикальные, а горизонтальные, и имели достаточно сложное устройство, требующее постоянного ручного изменения положения парусов. Но это неважно, они давали энергии значительно больше, чем можно получить от мальчишки, постоянно поворачивающего паруса под нужным углом. Изобретение же паруса, двигающего корабли, предоставило человеку огромные возможности для перемещения по морским пространствам. Вёсельный флот, движимый энергией гребцов, уступил место парусному кораблю – символу технического прогресса того времени, вбирающему в себя все самые передовые технические решения и инновации. Те страны, которые оказались технически способны к постройке и эксплуатации большого количества парусных кораблей, стали прирастать новыми землями. Великобритания, Испания, Португалия соперничали между собой за колонии во всех уголках земного шара. Их борьба двигала мировую историю с XV по XVII век, результаты которой во многом определили облик современного мира. Испанский, португальский и английский языки именно в это время распространились по всему миру, и сегодня являются государственными языками многих стран. Благодаря достижениям кораблестроения, навигации, картографии, парусный корабль покорил всю землю, включая суровую Антарктиду. Имена бесстрашных путешественников, таких как Христофор Колумб, Васко да Гама, Америго Веспуччи, Фернан Магеллан, навсегда вписаны в учебники истории. Открытие новых торговых маршрутов стимулировало приток капитала, развитие торговли и культуры. Звёздное время парусного флота получило название эпохи Великих географических открытий. Своей красотой, совершенством, изощрённостью технических решений и искусством выполнения работы парусные корабли поражают нас и сегодня, они навсегда останутся символом романтики и путешествий. Но от романтики вернёмся к прозе. Водяные и ветряные мельницы стали центрами, определяющими уклад средневековой жизни. Мельник стал самой главной и значительной фигурой средневекового производства. Чаще всего владельцем мельницы и был феодал. Ветряная мельница – обязательный элемент средневекового пейзажа. Надо отметить некоторую условность разделения эпохи мускульной энергетики и механоэнергетики: паруса вовсю использовались достаточно давно, ещё с времен древних египтян, а может быть и раньше. В то же время, при появлении водяных и ветряных мельниц тяжёлый физический труд в строительстве и сельском хозяйстве никуда не исчез, также по-прежнему по 56
всем дорогам волочились множественные телеги, запряжённые домашним скотом. По-настоящему эпоха мускульной энергетики приказала долго жить при изобретении его Величества «Теплового двигателя», миллионократно увеличившего возможности человека. Наступила новая эпоха, эпоха химической теплоэнергетики, которая длится до сих пор. Главным источником энергии становится химическая энергия, выделяющаяся при сгорании органических ископаемых ресурсов: каменного угля, нефти и т.д. А основной движущей силой является энергия пара или газов, используемая в тепловых двигателях. Изобретение тепловых двигателей качественно изменило энергетические возможности Человека. Он перестал зависеть от прихотей ветра, смог оторваться от рек, служивших не только источниками энергии, но и являющихся основными торговыми путями. Испытание 10 Удельная теплота сгорания сырой нефти (Petroleum) равна 43000 кДж/кг. На основе этого данного попробуй ответить на вопрос: Сколько времени должен работать человек, чтобы совершить работу, равную работе, получаемой при сгорании одного килограмма нефти в тепловом двигателе? Задача по физике для 8 класса. Если хочешь потренироваться в решении задачек по физике, то попробуй оценить это время. Если не хочешь, то попробуй интуитивно ответить на этот вопрос, для подсказки несколько вариантов ответа: а) 10 минут; б) 1 час; в) 10 часов; в) 1 сутки; г) 10 суток. Если ты прошёл последнее испытание или посмотрел ответ, то ты наглядно можешь убедиться, насколько выросло энергетическое могущество человека: сотню древнегреческих героев с лихвой может заменить маленький бензиновый двигатель. Теперь человек вполне способен выкопать море, срыть мешающий автодороге холм, или, наоборот, насыпать огромный вал, спилить миллионы деревьев и превратить их в доски, на их месте вспахать бесконечные поля, посеять и получить миллионы тонн пшеницы, построить дома, больше похожие на горы, за несколько минут переправить множество смертоносных машин с одного континента на другой, где они могут превратить в пыль построенные дома и выращенную пшеницу. Главному божеству древних греков Зевсу – громовержцу и не снилось такое могущество, которым мы сегодня обладаем. Но за всё надо платить, неслыханное могущество оборачивается и слабостью. Если сейчас одномоментно прекратить добычу нефти и газа, то наступит апокалипсис, из тех, что так любят снимать кинематографисты: электричества не будет, все автомобили остановятся, в мегаполисах исчезнут вода и пища, некому будет приехать по вызову на пожар или к экстренному больному. Танки, самолёты и другая боевая техника превратятся в кучу доро57
гого и бесполезного металла. Вот почему устойчивое, независимое энергообеспечение является основой безопасности любого государства. Не зря нефть образно называют кровью экономики, можно выразиться и сильнее: нефть и газ – это кровь современной цивилизации. И если раньше борьба между государствами велась за рабов, скот и земли для их прокорма, то с вступлением в эпоху химической теплоэнергетики борьба стала вестись за органические ресурсы. Неудивительно, что вся мировая политика, конфликты, войны, так или иначе, связаны с попытками овладения этими ресурсами. Самая кровопролитная и ожесточённая битва не только во Второй мировой войне, но и во всей истории человечества проходила в 1942 - 1943 году на берегах Волги под Сталинградом. Погибло в этой битве более одного миллиона человек. Почему разрушенный и непригодный для жизни город на берегу реки имел для всех воюющих сторон такое значение? Всё очевидно просто: по Волге нефтеналивными танкерами доставляли нефть с Кавказа для Красной армии. Других альтернативных нефтяных источников в СССР тогда ещё не было, поэтому захват фашистами участка Волги означал почти гарантированное поражение СССР в глобальной войне. Исхода этой битвы ждали Турция и Япония, готовые в случае победы фашисткой Германии объявить СССР войну и поучаствовать в разделке шкуры смертельно раненого и такого большого русского медведя. Так что в продуваемых степях Сталинграда решалась судьба всей Второй мировой войны, и определялся дальнейший ход мировой истории. На момент написания этих строк самой обсуждаемой новостью является подписание Президентом США Дональдом Трампом новых санкций против России. Огромный резонанс связан с тем, что в этот раз они касаются газотранспортной сферы, а это уже затрагивает жизненные интересы даже не столько России, сколько объединённой Европы, закрывающей 30 % своих потребностей в газе за счёт российских поставок. Читая из будущего эти строки, ты, мой читатель, знаешь конец этой истории. Надеюсь, что всё закончилось какими-то разумными решениями, тогда этот эпизод ты с трудом вспомнишь под наслоением новых событий и вызовов. Но в настоящем это вызывает тревогу: игра со спичками возле газовой трубы никогда не приводила к позитивному результату. Этот пример, надеюсь, в мировой истории незначительный, показывает, что в наше время значение энергетических ресурсов в мировой политике ничуть не уменьшилось. Более того, зависимость людей от энергетических ресурсов ещё больше увеличивается. Нервная система цивилизации – Интернет тоже требует энергии, и немалой. Если остановятся все теплоэлектростанции, мы станем глухими, слепыми и беспомощными, мы даже «помогите!» не сможем передать. А теперь было бы хорошо, если ты попробуешь пройти следующее испытание. 58
Испытание 11 Допустим, ты сегодня занимался уборкой дома и пользовался пылесосом, а за окном в это время светило Солнце. Какие преобразования энергии и процессы произошли, чтобы энергия Солнца превратилась в механическую энергию двигателя твоего пылесоса? Первое преобразование в качестве подсказки уже сделано, заполни следующие пункты, хотя бы примерно. Энергия Процесс Солнечная энергия Внутренняя энергия рас- Фотосинтез – преобразование энергии света в энергию химических связей органических веществ тений Механическая энергия двигателя пылесоса Тепловая энергия Прочитав ответ к 11 испытанию, можно увидеть, что почти все «энергетические цепочки» ведут к Солнцу. Только солнечные батареи и ветрогенераторы используют «сегодняшнюю» энергию Солнца, а сжигание органического топлива освобождает солнечную энергию «прошлого», запасённую Землёй с помощью растений за миллионы лет. Восполнить эти ресурсы обратно невозможно, поэтому они называются невозобновляемыми. Ключевая особенность текущей энергетической эпохи заключается в том, что она базируется на трате именно невозобновляемых ресурсов, а раз так, то эта эпоха должна рано или поздно закончиться. А если чего-то жизненно важного становится всё меньше, то оно становится более дорогим, а борьба за него неизбежно обостряется. Все это сопровождается загрязнением окружающей среды продуктами сгорания и отходами производства. Так что надо искать новый, альтернативный энергетический источник «прокорма» для Человечества. Попробуем и мы тоже поискать такие источники и встать на скользкий путь прогнозирования. Признайся, что при сочетании «альтернативная энергия» сразу вспоминаются солнечные батареи, и ветрогенераторы. Конечно, кто бы сомневался! Через средства массовой информации нам постоянно показывают, как 59
кто-то построил теплицу, курятник, загородный дом с солнечными батареями и ветрогенератором. Школьные проекты с солнечными батареями и ветряными генераторами стали обязательным и несколько навязчивым атрибутом детских конкурсов и выставок самого разного уровня. Главный козырь таких проектов – замена «нечистой» энергии на «экологическую». Конечно, бесспорный факт заключается в том, что эти источники энергии являются возобновляемыми, и в этом несомненное достоинство солнечной и ветровой энергии. Но являются ли они альтернативными? Напомню, что «альтернативный» означает то, что он будет конкурентоспособен с источниками химической энергии органического топлива. У солнечных батарей есть множество недостатков, не позволяющих им ни в ближайшем будущем, ни даже в средней перспективе заменить традиционные индукционные генераторы, вращаемые тепловыми двигателями. Первый, самый главный недостаток, связан с тем, что для них требуются огромные площади. Если застелить крышу дома солнечными батареями, то можно обеспечить бытовые потребности живущих в нём людей, да и то, скорее всего, не полностью. Но бытовые потребности человека в современном мире составляют лишь малый процент всего потребления энергии. А если нам надо обеспечить потребности какого-нибудь энергоёмкого производства, например, металлургического? Необходимая площадь для батарей будет настолько огромной, что в несколько раз превысит площадь не только самого завода, но и города, возле которого этот завод построен. Согласись, что огромная пустыня, состоящая из чёрных пластин солнечных батарей без единого кустика и деревца – это совсем не тот пейзаж, который хотели бы увидеть многочисленные защитники природы. Он ничем не лучше вида рукотворных морей, разлившихся в результате постройки на реках гидроэлектростанций, напрочь нарушивших сложившийся за миллионы лет природный баланс местных экосистем. Второй недостаток связан с тем, что Солнце на земную поверхность светит не всегда, а по ситуации: бывает ночь, туча, дождь, снег, смог. А ещё батареи летом заносит пылью, а зимой – снегом, и их надо чистить… В-третьих, производство и утилизация солнечных батарей в настоящее время достаточно вредный процесс, сопровождающийся большим выбросом химически активных веществ, например, кремниевого тетрахлорида. Так что солнечные батареи для промышленности на Земле – та ещё альтернатива. А вот их использование в космосе – другое дело! Тут они являются, пожалуй, безальтернативными источниками: солнце светит всегда, пыли нет, площадь вообще не ограничена. Так что космическая станция, «обросшая» солнечными батареями, как ствол дерева листьями, скорее всего, прообраз внешнего вида будущих космических городов и фабрик. 60 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Что касается ветровых генераторов, то их основные недостатки те же: для них требуются большие площади, и «ветреные» они какие-то, положиться на них нельзя, то дует ветер, то нет. То, что устраивало средневекового мельника, совершенно неприемлемо для современного производства и жизни: никто не согласится смотреть телевизор и пользоваться интернетом только тогда, когда дует ветер! Есть и другие источники возобновляемой энергии. Это, например, приливная энергия, получаемая от движения воды при приливах и отливах. Приливные электростанции могут работать на побережье морей и океанов, где достаточно высокая амплитуда приливных колебаний уровня воды. Геотермальная энергия – энергия горячих подземных источников. Является надёжным энергетическим источником, что касается экологической безопасности – тут не без проблем. Вода с большой глубины зоны вулканической активности имеет вредные примеси и поэтому её нежелательно смешивать с «наружной» водой, поэтому приходится закачивать обратно на глубину. Электростанции на таких источниках энергии географически привязаны к определённым местам, которых не так уж и много. Если в местности, где ты живёшь, нет моря и гейзеров – то это для твоих земляков не вариант. Достаточно экстравагантно выглядят устройства, преобразующие в электричество энергию морских волн. Батарея поплавков соединяется в огромного «червяка», извивающегося на волне. Используется механическая энергия частей этого червяка, меняющих своё положение относительно друг друга. Вид совсем другой, чем у солнечных батарей, но недостатки те же: малая мощность на единицу площади и её непостоянство. Очень интересным источником энергии является тепловой насос. Человека, далёкого от физики, он может ввести в заблуждение – его КПД оказывается больше 100%! Смысл его в том, что он перекачивает тепло от холодного тела к теплому, затрачивая при этом электрическую энергию. В общем, это холодильник «наоборот», радиатор холодильника мы ставим в комнате, а морозильную камеру открываем на улицу. В комнате становится ещё теплее, а на улице чуть-чуть холоднее. Проблемы использования: достаточно дорог в установке, эффективность его сильно падает, если надо получать высокие температуры и если низкая температура источника тепла. В общем, если на улице понижается температура, то КПД машины падает. Скажем, устанавливается жуткий холод в -40º С, и твой тепловой насос практически перестаёт в этот нужный момент греть, хотя и работает исправно. Думаю, что это мало кому может понравиться! Ну и самое главное: тепловой насос позволяет получать лишь тепло, да и то, не очень высокой температуры, а это не позволяет получать другие виды энергии. Получается, что энергетические проблемы тепловой 61
насос принципиально не способен решить: была бы энергия, а уж в тепло-то мы её превратим, даже если не очень этого желаем! Может мы с тобой, читатель, сильно предвзято отнеслись к возможностям этих источников? К сожалению, нет, и мировая динамика перераспределения доли различных источников энергии в общем потреблении это показывает. В 2015 году вклад угля и природного газа в энергетическое потребление составил более 60%, в то время как «зелёная» энергетика не дотянула до 6%. Если же учесть энергию, вырабатываемую двигателями внутреннего сгорания всех имеющихся на Земле машин (наземных, подземных, воздушных и водных), то доля «альтернативных» источников становится вообще исчезающе маленькой. Нельзя сказать, что эта доля не растёт, за последние годы она увеличилась, но рост совсем не впечатляющий, и это несмотря на огромные вложения в исследования, пропаганду использования «правильной» энергии, фанатическое давление разного рода «зелёных» движений, стригущих свои политические дивиденды на идее защиты окружающей среды. Это может говорить о том, что их время ещё не пришло, или, что вернее, о низком потенциале самой идеи получения такой энергии. Из ряда выходит другой источник, тоже возобновляемый, по потенциалу наиболее вероятный претендент на звание «альтернативного». Это энергия… дров, и разного вида биологических отходов – фекальных отходов людей и животных, пищевых отходов. Да, да, именно дров и отходов! Называется это гордо энергией биомассы. По разным оценкам сегодня в мире в год сжигается дров до 1,5 млрд. тонн условного топлива 2 (под условным топливом понимается некое топливо, имеющее удельную теплоту сгорания, усреднённую по всем основным органическим топливам). Лес, если его после вырубки полностью восстанавливать, является возобновляемым источником, а отходов, и так понятно, становится всё больше и больше. Общий энергетический потенциал биотоплива оценивается в 5,5 млрд. тонн условного топлива, что может составить треть от существующего мирового потребления невозобновляемых ресурсов! Неплохо, конечно, но две-то оставшиеся трети чем заменить? Революционеры из Гринпис предлагают к 2030-2050 году всю мировую энергетику перевести на вышеуказанные возобновляемые источники, но как все революционеры, они слишком отрываются от реальности, что чревато нехорошими последствиями. Подводим итог: все рассмотренные источники энергии, называемые «альтернативными», таковыми не являются, но по праву могут носить титул «возобновляемые», от чего нам не особо весело. Если Человечество погибнет Данилов Н.И. Использование ресурсов и энергии: учеб. пособие для элективного курса «Энергосбережение» в старших классах /Н.И. Данилов, Ю.Н.Тимофеева, А.П.Усольцев, Я.М. Щелоков, В.Ю. Балдин. – Екатеринбург : МРСК Урала: Издательство АМБ, 2010. – 184 с. 2 62
от нехватки энергии, не всё ли равно, что возобновляемые источники попрежнему будут существовать? Кому они при этом будут нужны? Существует ещё один путь решения глобальной энергетической проблемы, сегодня широко известный, ставший для многих чуть ли не новой религией, называется он «Устойчивым развитием». Суть его концепции довольно проста: тратить природных ресурсов надо ровно столько, сколько природа может восстановить. Для этого необходимо энергосбережение – эффективное использование энергии и материальных ресурсов, в первую очередь, невозобновляемых первичных источников энергии в виде органических топлив. Экономия объявляется эквивалентной появлению новых энергетических источников. Приведём пример. Если мы каким-то способом сэкономили один литр бензина, залитого в бак своего автомобиля, то на самом деле это эквивалентно производству трёх литров бензина! Ведь чтобы добыть нефть, превратить в один литр бензина и доставить в бензобак машины, необходимо потратить энергию, эквивалентную энергии двух литров бензина. Так что потенциал у энергосбережения огромен. А что нам стоит ехать поспокойнее, лишний раз заглушить машину в пробке, не использовать кондиционер без особой необходимости? Так что энергосбережение должно достигаться не только внедрением новых, более эффективных технологий, но, прежде всего, повышением культуры потребления каждым из нас. Эта культура проявляется в повседневной жизни и заключается в обязательном выполнении ряда энергетических ограничений. Совсем не сложно выключать свет, выходя из комнаты, не выливать бочку воды при чистке зубов, и не кипятить целое ведро чаю, чтобы выпить один стакан. В рамках концепции устойчивого развития пропадает пренебрежительный оттенок слова «мусор», который становится не только источником энергии, но и даёт материалы для повторного использования. Появилась даже наука гарбология (от англ. Garbage — «мусор»), целью которой является полная полезная переработка отходов человеческой деятельности. В случае достижения этой идеальной цели мусор как что-то ненужное и неприятное исчезнет, придётся придумывать для него другое, необидное слово. Что можно плохого сказать про рачительное использование имеющихся ресурсов? Ничего, конечно. Но любую самую хорошую идею можно довести до полного абсурда, если не указать границы её применения. Если остановиться только на концепции устойчивого развития и не искать новых альтернативных источников энергии – это верный путь в пропасть. Человечество по природе своей таково, что оно растёт, и растёт быстро, по экспоненте. Ограничить порог используемой энергии не получится никогда. 63
Допустим, мы провели красную черту и сказали: за неё – ни-ни! Иначе – гибель. И стали придумывать технологии, одна энергоэффективнее другой. КПД близится к 100%, а красная черта – вот она уже, мы упёрлись в неё лбом. И что потом? Пробить её – возможная гибель, но остаться под ней – гарантированное мучительное угасание, деградация и тоже гибель. Какой путь выберет Человечество? До этого оно всегда выбирало первый, и пока не прогадало. В противном случае мы бы сейчас считали, кто сколько изготовил каменных топоров и наказывали тех, кто превысил допустимые лимиты. Как сказал кто-то очень остроумный: каменный век закончился не потому, что закончились камни, а потому, что они оказались больше никому не нужны. Так что эпоха теплоэнергетики тоже должна закончиться не потому, что органическое топливо полностью сожгут, а потому, что найдутся новые энергетические ресурсы, на порядки превосходящие имеющиеся по всем показателям. Концепция устойчивого развития и энергосбережение позволяют выиграть время, а это не так уж мало. Тем более, что в ближайшие десятилетия замены органическому топливу пока не просматривается, а перспективных энергетических источников не так уж и много. Но время это даётся на поиски новых безопасных источников энергии и перехода к следующей энергетической эпохе, а не на «заморозку» наших энергетических потребностей в соответствии с существующими техническими возможностями и экологической «терпеливостью» окружающей среды, и так уже близкой к пределу. Одним из активно разрабатываемых путей поиска новой энергии является направление, связанное с использованием термоядерного синтеза. Пусть физические термины тебя не пугают, объяснение будет простым: термоядерный синтез – это слияние ядер одних элементов в другие, более тяжёлые, и при этом освобождается колоссальное количество энергии. Термоядерная электростанция может работать на основе синтеза тяжелых изотопов водорода с образованием гелия. Преимущества: большое количество энергии, получаемое, по сути, из простой воды (с получением из неё дейтерия); практическое отсутствие радиоактивных обходов; и, наконец, безопасность. Согласись, очень заманчиво получить из литра воды энергию нескольких бочек или даже огромных цистерн бензина! Создание таких реакторов и их массовое применение, несомненно, откроет новую энергетическую эпоху и кратно увеличит наши энергетические возможности. Только представь: покупая автомобиль с таким двигателем, ты сразу же покупаешь двадцать лет его непрерывной работы без всяких там дозаправок. Ну как, заманчиво? Кому после этого будут нужны солнечные и ветровые электростанции? Первый прообраз такого чудо-источника назывался токама́к (тороидальная камера с магнитными катушками) – тороидальная установка для 64
магнитного удержания плазмы, и построен он был в далёком уже 1954 году в СССР. «– Так в чём же дело? – воскликнешь ты нетерпеливо, – почему же прошло уже более 60 лет, а таких двигателей нет?» Эти же вопросы задавало руководство СССР работающим над этим проектом учёным, но природа не подчиняется ничьим приказам, даже если это приказ самых высоких начальников. Если объяснение принципа работы будущего термоядерного реактора заняло три строчки, это вовсе не означает, что его просто построить. Более того, вполне возможно, что построить его так и не удастся. Можем сказать, что термоядерный реактор на пути становления как технической инновации прошёл этап мысленного моделирования и сегодня находится на стадии практического создания. Как ты помнишь, чтобы изобретение стало инновацией, необходимо его массовое производство и широкое использование. Чтобы проникнуться сложностью и амбициозностью задуманного приведу только несколько интересных данных. Для работы устройства требуется температура, ни много, ни мало, а около 10 миллионов К (Кельвин), что выше температуры в центре Солнца. Как добиться такой температуры – первый вопрос. При такой температуре существование вещества возможно только в виде плазмы, а как её усмирить, сделать стационарной – второй вопрос, ответ на который требует решения огромного количества технических проблем. Плазму нужно удерживать в мощном магнитном поле порядка 30 Тесла и больше, а создавать такие поля люди пока в необходимом объёме пространства не умеют, а для создания таких полей требуется такой электрический ток, который может создаваться только в сверхпроводниках, а для создания сверхпроводников требуется температура, близкая к абсолютному нулю! Получается, что в одном и том же техническом устройстве должны быть сверхвысокие и сверхнизкие температуры. Большие объёмы необходимого магнитного поля мы не умеем делать, а при малых объёмах плазма быстро остывает. И это только тезисный обзор некоторых проблем на пути к возможному энергетическому изобилию. Так что конечный положительный результат вовсе не гарантирован, вполне может оказаться, что построить такой реактор в обозримом будущем невозможно. В общем, проблемища такая фундаментальная и дорогая, что никакому государству в одиночку её не потянуть ни материально, ни технически. Но конечный приз в случае успеха просто грандиозный! Поэтому наиболее продвинутые в этом плане страны (Европейский союз, США, Япония, Китай, Южная Корея и Россия) объединили свои усилия по созданию первого в мире термоядерного реактора ИТЕР (Интернациональный термоядерный реактор) и в 2007 году начали его постройку на юге Франции. Это удивительный и, к сожалению, редкий случай, когда все страны, забыв свои политические 65
разногласия, действуют вместе от лица всего Человечества. Это ещё раз подчёркивает значимость успеха или неуспеха этого проекта для развития всей земной цивилизации. Никакое строительство, даже ремонт полов и стен в жилом доме, никогда не укладывается ни в запланированное время, ни в смету. Проект ИТЕR – не исключение. В 2010 году смета расходов выросла и достигла 15 млрд евро. Постройка идёт полным ходом, но до завершения ещё очень далеко. Следить за созданием реактора можно практически в реальном времени, скажем, в той же Википедии происходит постоянное дополнение статьи про реактор, и мы можем узнать, какие виды работ осуществились в ближайшем времени, и что монтируется в текущий момент. Если ИТЕR заработает, то ему будет требоваться тритий. А добыча трития – ещё одна техническая проблема. «– Постой, – удивишься ты, если внимательно читал текст – выше было сказано, что тритий содержится в простой воде. В чём же проблема?» Проблема в том, что он содержится в очень малой концентрации – 3,2·10-10 г/л. Так что золото далеко не самое дорогое вещество на нашей планете, стоимость 1 кг трития оценивается в сумму более 30 млн $! И не удивительно, на всей Земле трития находится чуть более 100 кг, и он почти равномерно распределен по всей земной атмосфере, гидросфере, биосфере. Правда при ядерных и термоядерных взрывах его количество несколько увеличивается, но повода для радости нет – всё равно его мало, и такой способ получения трития совершенно неприемлем: никто не собирается создавать тритий путём отравления атмосферы продуктами ядерных взрывов! Немного трития образуется при работе ядерных электростанций, при необходимости можно разработать технологии его извлечения, но и это тоже порядка всего 4 кг в год. Перспективным является использование гелия-3 (3He) и бора-11 (11B). Гелия-3 очень много находится в лунном грунте – реголите. Если бы термоядерные реакторы Земли заработали в полную мощь, лунных запасов гелия-3 хватило бы на несколько тысяч лет, а это уже более чем хорошо. Приятным бонусом при этом стало бы стремительное освоение Луны. Технических проблем для этого уже сейчас нет никаких, главная проблема – в цели и в финансировании: Зачем осваивать? И где брать на это деньги? Поэтому можно быть уверенным, как только добыча гелия-3 будет окупаться, на Луне как грибы после дождя появятся станции по добыче и обогащению руды, а также космодромы для её транспортировки на Землю. Как видишь, в поисках новых источников энергии для Человечества стоит множество интересных задач, которые оно обязательно решит. А пока эти задачи решаются, мы не забываем про энергосбережение, оно даёт нам время, которое никогда не бывает лишним. Так что оторвись от книги, посмотри внимательно, не работает ли 66
где-нибудь лишний электрический прибор. Выключи его. Выключил? Спасибо. Благодаря тебе наши шансы дождаться новой энергетической эпохи без энергетического кризиса чуть-чуть повысились. «– Хорошо, освоили мы Луну, точнее выпотрошили из неё весь гелий3, а дальше что? – вполне закономерный вопрос, который ты можешь задать. Могу ответить честно и прямо: – Не знаю! Но такой ответ, хоть и правильный, не может никого устраивать. Нам интересно предположить, помечтать, в конце концов. В 1964 году советский радиоастроном Николай Кардашёв предложил классификацию цивилизации по ступеням её развития. Нам интересно то, что в качестве ступеней он взял «энергетический аппетит» цивилизации: чем она больше ест, тем более развитая! К отдельному человеку такой подход вряд ли можно отнести: чем больше человек ест, тем он становится толще, но переходов на новую ступень развития при этом ни разу не фиксировалось. А вот относительно цивилизации такой подход вполне оправдан, во всяком случае, имеющаяся история свидетельствует о его правоте. Определение энергопотребления в качестве основной характеристики развитости цивилизации оказалось попаданием в «яблочко». Если житель Нью-Йорка потребляет энергии в разы больше, чем обитатель глухой деревни в джунглях Амазонки, то это, несомненно, свидетельствует о более высоком уровне цивилизации в НьюЙорке, особенно, с точки зрения его жителей. А так как жителей городов больше, чем жителей глухих деревень, у которых и возможности-то нет донести свою точку зрения, то эта классификация стала весьма популярной во всём мире. И мы тоже будем брать её за основу, хотя за жителей глухих деревень можно и поспорить. Не буду больше томить, а приведу эту классификацию. Цивилизация I типа потребляет всю энергию планеты. Цивилизация II типа использует всю энергию своей родной звезды. И, наконец, цивилизация III типа поглощает энергию всей своей галактики. Как видим, Николай Кардашёв на мелочи не разменивался, ну и правильно: если Человечество развивается по экспоненте, то и типы цивилизаций должны на порядки и однозначно отличаться друг от друга. Не покрой же одежды, в конце концов, должен отличать цивилизации! Применить эту классификацию мы можем, к сожалению, только на одном примере: собственном. На какой ступени находится наша, Земная цивилизация? Понятно, что даже до первого уровня мы пока не дотягиваем. По разным подсчётам, осталось совсем немного – году так к 2040-2050 можно будет считать, что энергию планеты мы покорили. А что будет, когда дотянем? А вот к тому времени как раз и должны заработать термоядерные реакторы, и «пищей» уже станет Луна. «На стол накрываются блюда», приготов67
ленные из элементов солнечной системы, что показывает явное движение ко второму типу. Самой масштабной оказалась мечта Фримена Дайсона, предположившего, что цивилизации II типа могут использовать всю энергию звезды, построив вокруг неё сферу (её сейчас так и называют – сфера Дайсона). В нашей системе в качестве строительного материала можно использовать Юпитер, к примеру. А на внутренней поверхности смогут жить мириады людей. Сплошной шар построить сложно (как будто не сплошной – просто!), скорее, это будет рой – ряд поверхностей, вращающихся вокруг Солнца. Константин Эдуардович Циолковский предполагал, что обитаемые пространства могут быть в виде конусов, основанием обращённых к солнечному свету, а на внутренней поверхности будут жить люди. Можно ещё предположить, что сначала такие конусные модули образуют кольцо, вращающееся вокруг Солнца, или несколько колец разного диаметра, вращающихся в разных плоскостях… В общем, прогнозировать можно и дальше и ещё масштабнее. Но всякие наши прогнозы базируются на имеющихся технических возможностях и знаниях об окружающем мире, и прежде всего, на экстраполировании дальнейшего развития на основе существующего. Иными словами, если какая-то величина растёт каждый год на семь каких-то единиц, и это работало не один десяток лет, то я предполагаю, что в будущем году она вырастет тоже на семь единиц. Чаще всего так и происходит. Но если же я попытаюсь такой фокус проделать на десять лет вперёд, а то и на сотню, то меня, скорее всего, ждёт полное фиаско. За это время произойдут события, в корне меняющие многое, в том числе, и эту закономерность. Скажем, изобретут что-то такое, что сделает бессмысленным вырастание этой величины или вообще её наличие. Скажем, если будет изобретена телепортация, то зачем понадобится строить мощные звездолётные двигатели? Примеров неудачных прогнозов на основе прямолинейной экстраполяции очень много. Например, на основе закономерностей роста гужевого транспорта в Лондоне предсказывалась гибель города под многометровым слоем навоза, но изобретение автомобиля перевело этот прогноз в категорию курьёзов. На основе роста паровых двигателей прогнозировалось задымление всей атмосферы и быстрое истощение запасов угля. Теперь этот прогноз там же, где и первый. После запуска первого космического спутника, полёта Гагарина в космос и высадки американцев на Луну все фантасты дружно принялись описывать огромные и многочисленные космолёты будущего, бороздящие просторы ближнего и даже дальнего космоса в ближайшие 50 лет, но не могли, например, предвидеть такую форму развлечения, как сетевые компьютерные игры, потому что ни компьютеров, ни сетей не только не было, о них даже никто (ну или почти никто) не предполагал. 68
Представим, что в этот самый момент мы жители Марса и находимся на стадии расцвета паровой техники. Мы предполагаем, что на Земле есть цивилизация, и она значительно древнее нашей. А раз так, то паровозов там должно быть в 180 раз больше (это мы так подсчитали), они должны закоптить всю атмосферу, и мы должны видеть эту жуткую копоть в телескопы. Но мы её не видим. Какой мы делаем вывод? Правильно – цивилизации на Земле нет! Нам, марсианам, невдомёк, что могут быть другие источники энергии, нам ещё неизвестные. Так что со сферой Дайсона такая же штука – а вдруг мы откроем параллельные миры, где будет бесконечно много дублей Земли, в том числе и незаселённых? Зачем нам тогда Космос? Или создадим виртуальный мир и «закуклимся» в нём, потребляя самое минимальное количество энергии. Зачем нам вся энергия Солнца, если мы и биологическими отходами останемся вполне довольны? Подведём итог. На основе исторических данных можно разделить историю Человечества на энергетические эпохи по основному источнику энергии: эпоха мускульной энергетики, эпоха механоэнергетики, эпоха химической теплоэнергетики. Эти энергетические источники являются основой исторических событий: войн, конфликтов, революций и т.п. Пока потребление энергии землянами непрерывно нелинейно растёт. Сейчас мы живём в эпоху химической теплоэнергетики, где основой является органическое топливо: газ, нефть, уголь. Эта эпоха неизменно будет заменена другой, только какой – нам неясно, возможно, эпохой термоядерной энергии. 6. Технологические уклады –У нас, – сказала Алиса, с трудом переводя дух, – когда бежишь со всех ног, – непременно попадешь в другое место. – Какая медлительная страна! – сказала Королева. – Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на месте! Если же хочешь попасть в другое место, тогда нужно бежать по меньшей мере вдвое быстрее!» Л. Кэрролл, «Алиса в Зазеркалье» Выше мы рассмотрели закономерности развития отдельной технической инновации и всех вместе взятых. Этот процесс мы назвали (вслед за 69
многими) технической эволюцией и показали, что он во многом схож с эволюцией биологической. И это сходство не исчерпывается приведёнными выше примерами. Одно такое сходство, важное для нас в данном случае, заключается в том, что биологические виды (как и технические) обладают для эволюции неодинаковой важностью. Под важностью мы будем понимать влияние этого вида на все остальные, и величину возможного эволюционного эффекта в случае исчезновения или непоявления этого вида. Скажем, вымер какой-нибудь редкий вид червяков, живущий только в одной, весьма ограниченной по площади местности, и столь немногочисленный, что никто им не питался, так как бесперспективно питаться тем, чего очень мало. И сам он ел какую-нибудь, никому, кроме него не нужную, ерунду. Ну, вымер, и вымер! Жалко, конечно, что эволюция отбраковала ещё одно своё творение, уникальное и неповторимое, как и все остальные. Но гибели его никто не заметил, потому что червячок этот не входил в длинные пищевые и симбиозные цепочки. А вот если внезапно в тундре исчезли бы все мыши, то это привело бы к глобальным катаклизмам для всего живого тундрового сообщества, так как все местные хищники питаются мышами, и другой альтернативы этому блюду нет. Так что исчезновение мышек привело бы к полному переформатированию всего живого в тундре. Точно так же и с техническими инновациями. Представим на минутку, что Человечество не изобрело… застёжки-липучки. Бурной фантазии для представления такого «безлипучного» мира явно не требуется, потому что этот параллельный мир никак не будет отличаться от нашего. Вместо липучек будут пуговицы, молнии, магнитные застёжки, в конце концов. Жалко, конечно, что нельзя услышать специфичного треска раздираемых частей липучки, но не думаю, что кого-то это может хоть на минуту огорчить. А теперь представь, что не изобрели индукционный генератор электрической энергии. Вполне вероятно, что электричество не получило бы должного распространения и оказалось тупиковой веткой техноэволюции. И только отдельные непрагматичные учёные продолжали бы крутить ручки электрофорных машин и восторженно наблюдать электрические искры в одиночестве и тиши своих лабораторий. Чтобы представить такой безэлектрический мир, требуется уже настолько бурная фантазия, что едва ли найдётся хоть один человек, способный на это. Попробуем всё же представить такой мир, хотя бы в первом приближении. Испытание 12 Опишем один день твоей жизни, пусть ты – бизнесмен среднего звена (у тебя есть свой магазин, где продаются… скажем, пирожные). Живёшь ты в средней полосе России, в городе средних размеров, и сейчас последние дни уходящего года. Так что с раннего 70
утра тебе надо на работу, ведь сейчас торговля пирожными идёт очень хорошо. Назовём нашу реальность Миром-1. Опишем рутинный алгоритм твоих ежедневных действий. Проснулся, заправил постель, умылся, пока готовил себе кофе, включил телевизор и послушал новости и погоду на сегодня, попил кофе с пирожным собственного производства. Затем погладил брюки. Позвонил другу, узнать, как у него дела, ведь вчера, катаясь на велосипеде, он упал и повредил ногу, так что сегодня ему должны сделать рентген. На лифте спустился во двор, сел в свою машину и приехал на работу, немного постояв на светофоре. Снял с сигнализации магазин, включил кассу и начал работу. А теперь допустим, что ты живёшь в мире, где нет электричества, но мир при этом как-то развивался (назовём такую альтернативу Миром-2), так что ты вполне доволен своей жизнью. Попробуй теперь проанализировать каждый момент описания жизни в Мире1, указать техническое устройство, связанное с этим моментом, затем определить, может ли это устройство работать в Мире-2, и, наконец, предложить возможную альтернативу. Ниже приведён примерный образец описания первых трёх таких моментов. Совет: постарайся не пропустить никакой мелочи! 71
Сравнение миров Описание Мира-1 (с электричеством) Действие Прибор проснулся будильник заправил постель электролампы (зимой в средней полосе России утром темно, не будешь же ты заправлять постель в темноте!) Умылся водопровод Описание Мира-2 (без электричества) Может ли сущеВозможная альтерствовать этот принатива бор? да Механический будильник Лучина, нет газовое освещение (наиболее вероятно), светлячки (как забавный вариант) да Теперь ты видишь, что изобретение индукционных генераторов электроэнергии и электродвигателей повлияло без преувеличения на все сферы нашей жизни: быт, отдых, работу, медицину. И мир выглядел бы без элек72
тричества сегодня совсем не так. Исчезни электричество, исчезли бы практически все привычные нам вещи, сменился бы сам образ нашей жизни, называемый технологическим укладом. Ты бы торговал не пирожными, а сушками! Так вот, такие изобретения, которые вызывают глобальные и всеобъемлющие изменения в жизни человека, меняют технологический уклад, называются ключевыми факторами технологического уклада. Та сфера промышленности, которая начинает развиваться сразу при появлении ключевого фактора, так как непосредственно с ним связана, называется технологическим ядром. При появлении электрических генераторов и электродвигателей таким ядром стала электроэнергетика, машиностроение. Все остальные тысячи и миллионы технических вещей: от кнопок до космических кораблей – следствие появления именно этих важнейших изобретений, которых в новейшей истории всего пять. Естественно, мы должны с ними познакомиться поближе, они этого более чем достойны. В таблице 1 указаны периоды основных технологических укладов, определяющие их ключевые факторы, технологическое ядро и те страны, которые первыми вступили в новый уклад. № ТУ 1 Годы 2 18301880 3 18801930 4 19301970 17701830 Технологические уклады Ядро Таблица 1 Ключевой Технологичесфактор кие лидеры Текстильная промышленность, текстиль- Текстильные Великобританое машиностроение, выплавка чугуна, машины ния, Франция, обработка железа, строительство каналов, водяной двигатель Бельгия Паровой двигатель, железнодорожное Паровой Великобритастроительство, транспорт, машино-, па- двигатель, ния, роходостроение, угольная, станкоин- станки Франция, струментальная промышленность черная Бельгия, металлургия Германия, США Электротехническое, тяжелое машино- ЭлектроВеликобритастроение, производство и прокат стали, двигатель, ния, Франция, линии электропередач, неорганическая сталь Бельгия, химия Германия, США Автомобиле-, тракторостроение, цветная Двигатель США, металлургия, производство товаров дли- внутреннего страны тельного пользования, синтетические ма- сгорания, Западной териалы, органическая химия, производ- нефтехимия Европы, ство и переработка нефти СССР, Япония 73
5 19702010 6 2010? Электронная промышленность, вычислительная, оптико-волоконная техника, программное обеспечение, телекоммуникации, роботостроение, производство и переработка газа, информационные услуги. Клеточные технологии и методы генной инженерии; альтернативная энергетика Микроэлектронные компоненты США, Китай, Южная Корея Нанотехнологии ? Первый технологический уклад. 1770 – 1830 годы. Ключевым фактором, определяющим новый технологический уклад, является изобретение и внедрение текстильных машин. Естественно, что это повлекло за собой развитие текстильной промышленности и текстильного машиностроения, что, в свою очередь, потребовало больше чугуна и железа для изготовления станков. Для приведения станков в движение необходим источник энергии. Это привело к строительству каналов для обеспечения работы водяных двигателей и транспортировки товаров. Лидерами стала, в первую очередь, Великобритания, затем Франция и Бельгия. Быстро стали появляться заводы и фабрики с узкоспециализированным разделением труда между её работниками. Предметная система труда, при которой ремесленник изготавливал изделие от начала и до конца, уступила место операционной. Теперь отдельный рабочий выполнял только отдельные операции по изготовлению конечного продукта – в сумме получается быстро, качественно, дёшево. Воцарился прагматичный капитализм, резко поменявший быт, социальное устройство и мировоззрение общества. Вместо лавок ремесленников, торгующих только тем, что сами сделали, стали появляться прототипы современных магазинов, предлагающие многообразные товары промышленного производства. Плодами этого технологического уклада воспользовалась, в первую очередь, Англия. Её военные корабли и торговые суда обеспечивали процветание метрополии за счёт разбросанных по всему земному шару колоний. Морской корабль той эпохи, величаво несущий по волнам многочисленные белоснежные паруса, представляет идеал красоты и романтики даже сегодня. Создание такого количества парусины вручную если и было бы возможно, то было бы ужасно дорого. Так что своим могуществом Соединённое королевство всецело обязано некрасивому текстильному станку. Второй державой, ставшей мировым лидером во время становления первого технологического уклада, оказалась Франция. Именно Франция стала сильнейшей континентальной державой, покорившей всю Европу. Естественно, что между морской и континентальной державами вспыхнуло соперничество. Это мы уже проходили (вспомним Древний Рим и Карфаген). Во время этого противостояния в 1797 году к Наполеону обратился некий 74
малоизвестный американец по имени Фултон, он предложил построить множество кораблей, плавающих не силой ветра, а силой пара, и разбить Англию на море. В качестве аргумента чудак показал то ли лодку, то ли трактор, на котором был установлен созданный им паровой двигатель в 20 лошадиных сил. Но Фултону не везет: разыгравшаяся вскоре буря разбила судно в щепы, и оно затонуло, даже не успев получить название. Будущий император не впечатлился таким результатом, и вопреки собственному обыкновению ввязываться в бой, отказался вкладывать деньги в постройку боевых пароходов. Тогда неугомонный Фултон уехал обратно в Америку, где построил новый пароход под названием «Клермонт». В октябре 1807 года пароход проплыл по реке Гудзон от Нью-Йорка до Олбани, открыв тем самым эру передвижения кораблей без помощи ветра и весел. История вознаградила настойчивость изобретателя – именно он считается изобретателем парохода, тогда как его пароход был не первым, и даже не вторым (что ещё раз подтверждает тезис о невозможности объективного выделения единственного изобретателя). Позже, находясь уже в ссылке на острове Святой Елены, Наполеон признался, что прогнав Фултона, он совершил одну из своих главных ошибок. Победу континентального Рима над морским Карфагеном Наполеон не смог повторить. Он не распознал главное действующее «лицо» истории следующего пятидесятилетнего периода – паровой двигатель. За что и поплатился своей властью и могуществом. Второй технологический уклад. 1830 – 1880 годы. Паровой двигатель оказался полезным не только на море. Его появление позволило производство сделать энергетически независимым от рек. Теперь появилась возможность размещать фабрики и заводы в больших городах, где есть рабочая сила и необходимая инфраструктура. Впервые у человека появился свой рукотворный источник энергии, настолько мощный и компактный, что его можно поместить не только на корабль и даже на самодвижущуюся повозку. Символом изменений стала железная дорога. Хотя поначалу многие просвещенные люди того времени предсказывали неудачу этой диковинке. Например, прусский король считал, что «никто не будет платить приличные деньги за то, чтобы добраться из Берлина в Потсдам за час, в то время, как можно на своей лошади потратить на ту же самую поездку день и ничего при этом не платить». При пуске первой железной дороги в России на первый поезд посадили солдат, так как у специалистов были опасения, что при такой огромной скорости в 60 км/ч от быстрой смены пейзажей человек может сойти с ума. Но с ума никто не сошел, а в тех населённых пунктах, через которые прокладывалась железнодорожная ветка, жизнь резко изменялась: они переходили в новый технологический уклад. Не случайно кинематографисты, изображающие 75
Дикий Запад, так полюбили картинку скачущих за поездом индейцев, хотя у реальных индейцев не было лошадей. Это такай символ: люди из старого технологического уклада скачут за новым технологическим укладом и, естественно, отстают. Бурно стало развиваться машино-, пароходостроение. Это потянуло за собой развитие станкоинструментальной промышленности, черной металлургии. Основным энергоносителем стал уголь, что привело к золотому веку угольной промышленности. Появляются уже не только промышленные города, а целые промышленные области, включающие в себя шахты по добыче угля, металлургические и машиностроительные заводы. В этом преуспели Германия и США, вошедшие в результате в группу мировых лидеров. На полях и морях первой мировой войны, вспыхнувшей между мировыми лидерами, самыми главными аргументами стали бронепоезда и огромные закованные в броню корабли с гигантскими паровыми двигателями, называемые броненосцами. Российские начинания в области постройки и использования паровых двигателей так и остались уделом отдельных одиночек, таких как отец и сын Черепановы. Это привело к снижению темпов развития Российской Империи, отставанию от передовых стран, обострению ее внутренних противоречий, революции и к распаду в 1917 году, хотя и бронепоезда, и броненосцы у России тоже имелись. Это, конечно, очень упрощённое объяснение причины российской революции. Историк, прочитавший эти строки, убежал, наверное, за помидорами, чтобы бросить их в автора. Но не спеши, суровый историк! Это объяснение не хуже многих других, доказываемых авторами лишь для подтверждения своих версий выбора главного фактора: сильного сепаратизма, слабой власти, мирового заговора масонов и т.п. Все эти факторы не смогли бы сыграть значительной роли, если бы Россия процветала, а её граждане богатели на глазах бедных соседей из прилежащих стран. 3 технологический уклад. 1880-1930 годы. Катализатором нового технологического уклада снова стал двигатель – на этот раз электрический. Развивается тяжелое машиностроение, производство и прокат стали, строятся линии электропередач, бурно развивается неорганическая химия. Группа лидеров: Германия, США, Великобритания, Франция, Бельгия, Швейцария, Нидерланды. Этот технический рывок характеризуется повышением гибкости производства на основе использования электродвигателя, стандартизацией производства. Впечатляют успехи Соединенных Штатов Америки, и так уже возглавляющих технологическую мировую гонку. Но удивительных успехов добились в Советском Союзе: ликвидируется неграмотность населения, неимоверными усилиями осуществляется электрификация страны, строятся металлургические и машиностроительные гиганты, и 76
уже в следующий виток технологической гонки СССР вступает вместе с лидерами. Надо отдать должное русским учёным – электротехникам дореволюционной эпохи, ведь именно они заложили научный и технический фундамент последующего технологического скачка: в 1873 году Лодыгин произвел первый опыт освещения улиц при помощи электрической лампы накаливания, в качестве нити накаливания он впервые использовал вольфрам. Время работы лампы значительно увеличилось, и стало больше времени работы масляной или керосиновой лампы между их заправками; в 1876 году П.Н. Яблочков патентует изобретение трансформатора с разомкнутым сердечником и получает патент на изобретённую им электрическую свечу; в этом же году Ф. А. Пироцкий впервые установил электродвигатель на пассажирский вагон и создал электрифицированный путь; В 1889 году М. О. Доливо-Добровольским был построен трёхфазный асинхронный двигатель. Переход страны в лидеры технологической гонки не может осуществляться просто так, с пустого места. Как видим, в нашей стране перед революцией 1917 года были созданы все необходимые зачатки нового технологического уклада. Электричество на ближайшие 50 лет определило мировой рост производительности труда и стало, как говорят, драйвером развития. У парового двигателя с его углём, баками воды, столбами чёрного дыма не было никаких шансов бороться с конкурентом. Всю механическую работу в стационарных условиях: на стройках, заводах, фабриках, сельскохозяйственных фермах стал выполнять изящный, небольшой, надёжный электродвигатель. Если бы вместе с электродвигателем построили бы сверхъёмкий аккумулятор, то бензиновые двигатели и не появились бы. Но аккумуляторов, сравнимых с бензином по отношению энергия/масса, нет и до сих пор. Так что для передвигающихся механизмов более удобным оказался двигатель внутреннего сгорания, который подобно саранче, заполонил наши города, дороги, небо и даже космос. Добро пожаловать в новый технологический уклад! Четвёртый технологический уклад. 1930-1970 годы. Двигатель внутреннего сгорания – новый технический «бог» следующего технологического уклада. Начинается повсеместное строительство автомобильных дорог. Лошадь окончательно уступила место трактору. Для прокорма железного коня требуется уже не уголь, а бензин. Боеспособность армии стала определяться количеством моторов, поставленных на автомобили, танки, самолеты и корабли. В промышленности налаживается массовое и серийное производство боевых машин: из цехов выходят тысячи танков, самолётов, грузовиков. 77
США, страны Западной Европы получили мощного конкурента – СССР, после Второй мировой войны имеющего армады танков, самолетов и развитую промышленную базу, способную очень быстро эту армаду увеличить. Настало время биполярного мира, гонки вооружений между двумя сверхдержавами. Следствием этой гонки стало стремительное освоение космоса и проникновение в тайны использования ядерной энергии. А ещё атрибутом этого технологического уклада стали бесконечные стальные потоки автомобилей, застывающие в стокилометровых пробках на магистралях, необъятные поля автостоянок возле домов и супермаркетов, заставленные миллионами автомобилей… Автопромышленность стала главным локомотивом развития техники и экономики большинства развитых стран. Автомобиль в большинстве стран средний класс воспринимает как эдакую форму одежды или передвижной дом, как ракушку у улитки – без него некомфортно, неудобно и даже как-то стыдно. В автокатастрофах ежедневно погибают десятки тысяч людей, а воздух становится непригодным для дыхания. Вся новейшая история, так или иначе, связана с борьбой государств за источники и рынки углеводородов – основных современных энергоносителей. Многие страны на постсоветском пространстве являются зоной стратегических интересов США, России и Евросоюза, в основном, потому, что являются транзитными для транспортировки газа в Европу. Об этом мы говорили, когда рассматривали энергетические эпохи. С учётом того, что углеводородам в ближайшей перспективе нет достойной замены, уже сейчас начинается борьба за нефть и газ шельфа Северного ледовитого океана. Но хочется надеяться, что Человечество достаточно созрело для решения возникающих проблем мирным путём, и что найдётся новый источник энергии, знаменующий переход к новой энергетической эпохе, не связанной с нещадной эксплуатацией невосполнимых ресурсов земных недр. Пятый технологический уклад. 1970-2010 годы. Увлекшись количеством тракторов и тоннами выплавляемой стали на душу населения, в Советском Союзе как-то пропустили появление сущей мелочи – полупроводникового диода и транзистора. Именно эти «безделицы» нарушили уже сложившуюся традицию, связанную с тем, что новый технологический уклад начинается с двигателя. Открытие полупроводников и создание полупроводниковых приборов по праву считается одной из важнейших инноваций ушедшего века. Именно это открытие вызвало лавину новых технических изобретений, стало причиной нового витка научно-технической революции, привело к появлению компьютеров, интернета, сотовых телефонов и качественно изменило нас. 78
Теперь человека можно называть не «человек разумный», а «человек информационный». Открытие полупроводников в нашей стране связано с удивительным человеком, нашим соотечественником – Олегом Владимировичем Лосевым, широко известным за рубежом, но незаслуженно забытым у себя на родине. Его история весьма поучительный пример последствий государственной недооценки мелкого изобретения, ставшего в итоге ключевым фактором нового технологического уклада (Наполеон, ты не один!). Так что я просто обязан рассказать эту историю. Свою карьеру Лосев начинает в 1920 году, тогда ему исполнилось 17 лет. Сбывается мечта его жизни – его берут посыльным в Московский институт связи, где по вечерам ему разрешено работать в лаборатории. Молодому посыльному дают самый бесперспективный участок – разработку кристаллического детектора. Так как все трудились в области «новейших технологий», связанных с лампами, никто не хотел заниматься тупиковой темой полупроводников. Именно поэтому посыльный Лосев имеет возможность работать в одиночку и полностью самостоятельно. Специалистам того времени было хорошо известно, что в полупроводниковом детекторе нельзя создать высокочастотные колебания и получить усиление в принципе. Но вчерашний школьник этого не знает… Он скрупулезно и трудолюбиво экспериментирует, фиксирует и находит точку в кристалле, позволяющую генерировать в нём высокочастотные сигналы! Свои результаты Лосев представляет в скромной статье журнала «Телеграфия и телефония без проводов» в 1922 году. То, чего не может быть, Лосевым объясняется довольно путано и странно. Сегодня, анализируя эту статью, становится понятно, что молодой сотрудник Московского института связи пытался объяснить квантовые эффекты задолго до появления квантовой механики. Он создал туннельный диод, за «переоткрытие» которого японский физики Лео Исаки получил Нобелевскую премию в 1977 году. В 1923 году Лосев получил патент на детекторный приёмникгетеродин, а в 1924 году выпускает брошюру под названием «Кристадин». Миллионы радиолюбителей Советского Союза используют изобретение Лосева. Статьи Лосева публикуются в ведущих отечественных и иностранных технических журналах. Начинается активное обсуждение работ двадцатилетнего изобретателя. Его изобретение иначе как сенсационным и не называют. Автор одной из американских статей Хьго Генсбек не только восторженно отзывается о изобретении, но предусмотрительно и меркантильно регистрирует торговую марку «Кристадин». Далее Лосев работает в Ленинградском физико-техническом институте. Позже было найдено его письмо, датированное 12 июля 1939 года. В нём он чётко указывает на возможность построения полупроводниковой системы, 79
выполняющей функции вакуумного триода, и высказывает намерение напечатать по этому поводу ряд статей. Если бы это произошло, то наш соотечественник стал бы изобретателем транзистора и, можно сказать, официально бы «разрезал ленточку», открывающую эпоху транзисторной научнотехнической революции. Но в 1935 году по причине очередной реорганизации потенциальный первооткрыватель нового технологического уклада остаётся без работы. Может быть, это послужило косвенной причиной того, что эти статьи так и не были опубликованы. С трудом всемирно известный изобретатель устраивается ассистентом в Первый медицинский институт, где пытается продолжать свои исследования в мало подходящих для этого условиях. Олег Владимирович Лосев умер от голода в блокадном Ленинграде 22 января 1942 года… Ему было всего 38 лет. Вместе с Лосевым исчез первый шанс СССР вовремя войти в новый технологический уклад. Основоположниками и первооткрывателями транзистора стали американцы Уильям Шокли, Джон Бардин и Уоттер Браттейн, исследователи научно-конструкторского центра корпорации American Telepone and Telegraph. Именно они и создали точечный германиевый триод (первый полупроводниковый транзистор). Известна точная дата рождения транзистора – 19 декабря 1947 года. В этот день уставший от длительной и неудачной работы Браттейн случайно сдвинул иголки, определяющие зону управления транзистором, очень близко и, кроме того, ещё и перепутал их полярность. Экран осциллографа равнодушно высветил картинку, к которой они безуспешно стремились несколько лет – было видно значительное усиление сигнала. 30 июня 1948 года в Нью-Йорке прошла открытая презентация транзистора. Она, к удивлению изобретателей, не вызвала интереса общественности. Заметка об этом эпохальном открытии была опубликована на 46 странице «Нью-Йорк Таймс» в рубрике «Новости радио» и осталась совершенно незамеченной. Но к ещё большему удивлению и разочарованию изобретателей и корпорации результат никак не заинтересовал военных, на выгодные контракты с которыми сильно рассчитывали. Специалисты Пентагона, внимательно изучающие любые технические новинки через призму начавшейся с СССР гонки вооружений, не увидели перспектив показанного им изобретения. Это, как ни странно покажется на первый взгляд, для научнотехнического прогресса оказалось даже полезным. Работы не засекретили, а чтобы получить хоть какую-то прибыль, корпорация начала продавать лицензии на изготовление транзисторов и даже организовала учебные центры и школы. И это был еще один хороший шанс для Советского Союза заполучить транзистор, но и он был не использован. Логика вполне понятна, если амери80 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
канские военные не заинтересовались изобретением, то с чего бы нашим военным тратить на это деньги? Вскоре все радиоприёмники стали содержать транзисторы, их даже начали так и называть – «транзисторы». Компоненты ракет, радиолокационных станций, систем управления уже стало невозможно представить без транзисторов. Начался очередной виток научно-технической революции, определяющий значение и вес государств в мировой политике и экономике. Советский Союз неоднократно имел все шансы одним из первых включиться в эту гонку. Если бы Лосеву создали хотя бы элементарно сносные условия для работы, если бы его эвакуировали из блокадного Ленинграда, если была куплена лицензия на транзисторы, пока она была в свободной продаже… Если бы… Но история, как известно, не терпит сослагательного наклонения. Поэтому почти все последующие изобретения, связанные с полупроводниковой техникой, были сделаны в США. А наша отечественная техника, несмотря на свои многочисленные преимущества, надолго приобрела недостаток, связанный со слабой электроникой. К середине 1990-х годов российская электроника имела годовые объемы вложений 150 млн. долларов, а мировой рынок оценивался в 210 млрд. долларов. Этот новый технологический уклад, обиженный таким невниманием к своим основателям, принёс плоды другим, но не Советскому Союзу. Если у сурового историка ещё остались помидоры, приготовленные для бросания в меня, то самое время! Я вполне согласен с теми, кто считает отставание в электронике главной причиной распада Советского Союза. США еще больше укрепили свои позиции, а Советский Союз, не начавший вовремя переход к новому технологическому укладу, исчез с мировой арены. На сцену вышел новый лидер – Китай. Что будет создано на новом витке полупроводниковой революции? И какое место займёт на новом рынке российское производство? Ждать осталось недолго. Новый уклад стучится в двери, а нанотехнологии и всемерная цифровизация уже переступили наш порог. Шестой технологический уклад. С 2010 года (условно). Т.е. вроде бы он начался… «Но и где же он?» – можешь спросить ты, – «где же все эти наночудеса?» Не торопись! Новый технологический уклад не может начаться вдруг и сразу: вчера уснул при старом укладе, а проснулся уже при новом, и робот приносит тебе кофе в постель! Переход растянут во времени, но он идёт неуклонно, как весна после долгой зимы. Смотришь: а снег как-то потихоньку, но просел, и довольно заметно, а вот там появилась проталина, а вот и первый ручеёк побежал, скоро он превратится в реку... 81
И тут также: вот мы уже совсем перестали покупать компакт-диски, вот-вот перестанем носить с собой флешки, так как будем всю информацию хранить в «облаках», всем миром строим термоядерную электростанцию, на дорогах стали появляться редкие пока автомобили – гибриды, уже не бензиновые, но ещё не электрические. Очки дополненной реальности уже достаточно широко используются ведущими корпорациями на производстве для повышения качества и быстроты работы сборщиков самолётов и автомобилей, для ремонтных работ и инспекции складов. Мы получаем заработную плату в виде виртуальных денег на карточке и всё чаще и чаще ими же и расплачиваемся, так и не подержав в руках деньги в их реальном, бумажном исполнении. Стали появляться принципиально новые конструкционные материалы, графен, например. На его основе, как полагают многие исследователи, можно построить транзисторы размером 10 нм, сверх-аккумуляторы, механизмы для коррекции ДНК, сверхчувствительные датчики, сверхпрочные и тонкие нити. В 2010 году в наноиндустрии, так или иначе, было задействовано около 2% рабочих производственной сферы от их общего числа, а в 2014 году уже около 10%. И все последующие годы это количество неуклонно растёт. Как видим, ручеек нового технологического уклада явно крепнет на наших глазах. Экономика отдельно взятой страны не может принадлежать единственному технологическому укладу. Процент принадлежности действующему на данном этапе развития укладу определяет степень развития экономики государства. В настоящее время передовыми технологиями в наибольшей мере оснащена экономика США, Японии и КНР. В США, например, доля производительных сил четвёртого технологического уклада составляет 20%, пятого – 60%, и около 5% приходится на шестой уклад. Если рассматривать перспективы нашей страны, то пока положение нельзя назвать радужным: доля технологий пятого уклада составляет около 10% (в наиболее развитых отраслях: военно-промышленный комплекс и авиакосмическая промышленность), более 50% технологий относится к четвёртому уровню, а почти треть – к третьему, преобладавшему в развитых странах в 1920-е гг. Но это вовсе не причина для уныния, наоборот, в переходные времена между технологическими укладами свой шанс получают те, кто не являются лидерами технологической гонки. Главное – этот шанс не упустить, как было с предыдущим технологическим укладом. Испытание 13 Заполни таблицу, укажи некоторые новые профессии, бытовые приборы, появившиеся вследствие внедрения технической инновации – ключевого фактора нового технологического уклада. Некоторые примеры для образца уже вписаны. 82
Ключевой фактор Новые профессии Паровой Кочегар, двигатель паровоза Электродвигатель Новые бытовые приборы, бытовая техника машинист Новая военная техника Пылесос Двигатель внутреннего сгорания Микроэлектронные компоненты Нанотехнологии Самолет Итак, подведём краткий итог: некоторые инновации, называемые ключевым фактором, приводят к изменению всей нашей жизни, а также определяют, какая страна в ближайшее время станет мировым лидером по всем направлениям. В настоящее время происходит переход к новому технологическому укладу, определяемому внедрением нанотехнологий, цифровизацией и роботизацией. В связи с этим нас ждут глобальные изменения и потрясения: новые технические приборы и новые возможности для человека, появление новых и исчезновения старых профессий; смена политических странлидеров на мировой арене; а также то, что мы даже предсказать не можем, потому что этого нет пока даже в зародыше. 83
7. Человек и пространство Чем быстрее транспорт, тем в большее количество мест ты успеваешь опоздать. Как любой биологический вид, человек стремится максимально расширить пространство своего обитания. Но у человека по сравнению со всеми другими живыми соседями по планете есть преимущество – он не только приспосабливается к среде, он ее изменяет. Это позволяет ему осваивать не только земную поверхность, но и те пространства, в которых он физически не может существовать без созданных им технических средств. Освоение каждой природной стихии имеет свои особенности, но при этом здесь можно увидеть некоторые общие закономерности. Сначала отдельный герой совершает подвиг и пересекает некоторое пространство, которое до него никто не пересекал (Магеллан совершает кругосветное путешествие, Гагарин облетает Землю по орбите). Его имя навсегда заносится в Историю, ему посвящают книги, поэмы и фильмы. Затем начинается научное изучение этого пространства и его военное использование. На этом этапе в осваиваемой среде можно встретить тех, чье любопытство сильнее страха смерти (учёные), и тех, кто пришел сюда по приказу (военные). Далее появляются те, у кого страх компенсируется желанием получить прибыль (торговцы, коммерсанты, предприниматели). Начинают движение торговые караваны, состоящие из верблюдов, судов, самолетов. Вместе с ними пространство бороздят путешественники – экстремалы, смысл жизни которых заключается в движении и преодолении. Новая среда постепенно встраивается в экономику, она дает работу людям самых различных традиционных профессий. Появляются новые профессии, связанные именно с этой средой: моряки, водолазы, летчики, космонавты. Появляются первые пассажирские маршруты. И, наконец, окончательную победу над пространством знаменует массовый турист, который оказывается здесь, как и ученый, тоже из любопытства, но в отличие от него, не готовый жертвовать жизнью. Более того, он не согласен поступиться даже малейшей долей привычного комфорта. Ему не просто хочется смотреть на горы с высоты полета современного авиалайнера, ему желательно при этом сидеть в мягком кресле и кушать курицу с грибами. Конечно, за это турист не попадет в историю, но он почувствует гордость за свою причастность к цивилизации, построившей такой красивый и комфортабельный дирижабль, авиалайнер или космолет, и за людей, однажды воплотивших мечту оторваться от земли. А ещё с высоты полёта можно видеть, как сильно люди изменили земной ландшафт. Множество дорог, автомобильных и железных, опутывают 84
паутиной разной плотности практически всю Землю. По этим паутинкам ползут миллионы букашек – автомобилей и тысячи червячков – железнодорожных составов. Открывшаяся картина позволяет сделать вывод о том, что земная цивилизация успешно освоила твердое пространство своей планеты. И символом этого освоения является дорога. Дорога – непременный признак человеческого присутствия, знак того, что люди не просто здесь были, а они тут живут, строят, торгуют, путешествуют. Частая необходимость передвигаться из одного пункта в другой заставляет людей проделывать трудоемкую работу по приспособлению пространства для легкого и безопасного передвижения на имеющихся транспортных средствах. Само собой, что долгие тысячелетия единственным транспортным средством передвижения были ноги. В этом случае первым усовершенствованием, относящимся к транспорту, можно считать обувь. Такое приспособление позволило человеку передвигаться быстрее и комфортнее, чем раньше. Собственно, в этом и заключается смысл изобретения всех последующих наземных средств передвижения. Достоинства ног как транспортных средств, весьма значительны: вопервых, они даются сразу при рождении в комплекте с головой, руками и туловищем; во-вторых, управлять ими несложно, даже если голова в предоставленном комплекте является самым слабым местом; в-третьих, проходимость ног очень высока. Но даже при такой высокой проходимости стволы упавших деревьев, кустарник, речки и пр. значительно мешают движению и уменьшают скорость. Поэтому люди выбирали для движения не самый краткий прямой путь, а наиболее удобный и быстрый. Этот путь постепенно совершенствовался: кусты вырубались, через речки перекидывали дерево, ямы засыпали и т.п. Так появились дороги. Но при всех перечисленных достоинствах ноги имеют существенные недостатки: во-первых, низкую скорость, в среднем, что-то около 4-7 км/ч; во-вторых, невысокую грузоподъемность, которой часто едва хватает для передвижения остальной части тела, особенно, если человек не дружит с физической культурой. Для устранения этих недостатков догадались использовать домашних животных: ослов, быков, лошадей, лам, верблюдов, страусов. У них и средняя скорость, и грузоподъёмность побольше, чем у человека. Но пешеходную тропинку пришлось расширять, вместо бревнышка через реку стало необходимо строить полноценный мост. Появление колеса, а затем хомута и подков повысило эффективность использования домашних животных. Это позволило создавать большие государства, простирающиеся на огромных пространствах. Но дороги вновь пришлось совершенствовать. Лучше всех это сделали в свое время римляне, о чем мы уже говорили выше. 85
Обсуждение этих совершенно понятных и очевидных фактов понадобилось для того, чтобы подчеркнуть принципиально важные моменты: 1. Для транспортировки важны скорость и грузоподъемность. 2. Повышение скорости и грузоподъемности осуществляется двумя путями: совершенствование транспортных средств; совершенствование дорог, по которым эти средства перемещаются. 3. Иногда, когда транспортное средство кардинально меняется, для него требуются совершенно новые дороги. 4. Сколь бы велики не были затраты на постройку дорог и создание новых средств передвижения, они, рано или поздно, окупаются. А затем люди научились использовать для передвижения сначала воду, а потом воздух. Достоинством такого подхода является то, что дорога становится ненужной, само водное и воздушное пространство является средой, по которой можно двигаться в различных направлениях (естественно, с некоторыми ограничениями). Необходимо только оборудовать места отбытия и прибытия, называемые портами и аэропортами. Перед тем, как продолжить дальше наше общение, предлагаю следующее испытание, которое важно для дальнейшего обсуждения. Испытание 14 Необходимо заполнить таблицу. В каждую ячейку надо вписать техническое средство передвижения в соответствии с источником энергии (в столбце) и средой, в которой оно движется (строка). Например. Столбец 1: ветер позволяет двигаться паруснику по воде, а воздушному шару по воздуху. А для создания транспортных средств, двигающихся по земле, ветер оказался не очень востребованным, и, уж конечно, под водой ветра нет. Так что в этих пунктах ставим прочерк. Источники энергии: А) Земля Б) Вода В) Под водой Г) Воздух 1) ветер 2) паровой двигатель - 3) двигатель внутреннего сгорания 4) электродвигатель парусник воздушный шар Как ты убедился, развитие всех транспортных средств, хоть сухопутных, хоть морских и воздушных довольно очевидно связано с развитием ис86
точников энергии. В эпоху мускульной энергетики, основным транспортным средством были, как мы уже говорили, ноги человека и разнообразные конечности животных. Так что принципиальных изменений в средствах передвижения по земле не происходило: телеги с каменными колесами были заменены изящными каретами, но по-прежнему их толкала мускульная сила лошадей, ослов и прочих верблюдов. При передвижении по воде использовались те же энергетические источники, что и на суше: мускулы человека и животных. С той лишь разницей, что ходить животные умели сразу, а грести вёслами – нет. Поэтому необходимо было энергию их ходьбы преобразовать в энергию вёсел (винтов тогда ещё не было). Одна из таких попыток была осуществлена в 264 году до нашей эры на Средиземном море. Судно, называемое «быкоходом» снабжалось двумя гребными колесами, установленными по бокам судна и проводимыми в движение быками. Но быки требовали ухода и пищи, поэтому использование рабов было экономически более выгодным, что и определило развитие гребного флота именно на человеческой тяге. А потом, когда парус получил широкое распространение (изобретён-то он был намного ранее, по одной из версий в 4-м тысячелетии до нашей эры в Древнем Египте), энергия ветра для передвижения плавательных средств по воде оказалась значительно эффективнее энергии рабов по всем параметрам, что и определило эпоху развития парусного флота. Освоение воздушной стихии начиналось тоже с попыток использования силы и энергии ветра. Одним из наиболее ранних свидетельств того, что люди пытались подняться в воздух, является китайская рукопись «Цяньханьшу» («История ранней династии Хань»), относящаяся к 1 в. н. э. В IV в. н. э. изобретатель Го Хун посчитал возможным подъем человека в небо на воздушном змее. Он писал, что при помощи их связки можно «встретить ветер, оседлать его и, не останавливаясь, подняться на высоту 40 ли» (около 200 м). Но как нам теперь с высоты нашего времени известно, идея не получила распространения, и освоение воздушной стихии на энергии ветра не оказалось изначально столь же продуктивным, как применительно к стихии морской. Но всё же именно ветер заставил двигаться первые летательные аппараты, называемые сегодня воздушными шарами. Принцип полёта таких аппаратов одинаков с плаванием тел, поэтому явление передвижения по воздуху на воздушных шарах (и их усовершенствованных потомках – дирижаблях), так и назвали – воздухоплаванием. Шар с грузом поднимается вверх благодаря выталкивающей архимедовой силе, а вот по горизонтали он перемещается под действием того же ветра, что гонит по морю парусник. Правда парусник, благодаря килю, может ходить под углом к ветру, перемещаясь в 87
итоге даже против него, а воздушный шар против ветра идти принципиально не может. Темпы освоения земной и морской стихий кардинально возросли с изобретением парового двигателя. В 1769 году французский артиллерийский офицер Жозеф Кюньо осуществил попытку его установки на повозку для передвижения тяжёлых орудий. Максимальная скорость этого устройства составляла всего 4 км/ч, но он мог буксировать до 5 тонн. Из этих данных можно сделать заключение, что установка по своим габаритам напоминала современный танк, но значительно уступала ему в скорости и маневренности. Главной проблемой сухопутного парохода были тормоза и повороты. Во время испытаний на улицах Парижа чудо паровой техники, пробив стену, въехало внутрь одного из зданий. После неоднократных несчастных случаев в 1771 году проект был закрыт. В 1804 году Ричард Тревитик догадался поставить такую машину на чугунные рельсы, чем обезопасил окружающих от неожиданных въездов в здания. Так первый механический динозавр дал старт железнодорожному направлению развития технической эволюции наземного транспорта. Работяги-паровозы были главными тружениками при промышленном освоении пространств Северной Америки, Сибири и Дальнего Востока, внесли неоценимый вклад в победу над нацизмом в годы Второй мировой войны. Сегодня почти на каждой крупной железнодорожной станции России можно видеть паровоз, заслуженно помещенный за свои трудовые подвиги на почетную стоянку. Первый пароход построил американец Джон Фич, но использовал патент англичанина Брейма, полученный им двумя годами ранее. Следующий паровой водный транспорт был спущен на воду в 1788 году. Его построил английский инженер Уильям Саймингтон. Пробный рейс его паровика наблюдал американец Роберт Фултон (о нём речь уже шла), который впоследствии открыл эру передвижения кораблей без помощи ветра и весел. Именно он считается изобретателем парохода, тогда как его пароход был не первым, и даже не вторым. Этот пример ещё раз подтверждает и так уже много раз доказанный тезис о том, что невозможно объективно назвать первого и единственного изобретателя в связи с отсутствием такового. Паровой двигатель дал то, чего до него не мог дать ни один другой источник энергии: он был мощнее человека и животных, в отличие от водяных мельниц мог перемещаться вместе с человеком и давать энергию в нужный момент, а не тогда, когда подует капризный ветер. К сожалению, соотношение мощность/масса для паровых двигателей оставляло желать много лучшего. Если на паровозах и судах к ограничению массы двигателя были самые мягкие требования, то для летательного аппарата масса имеет принципиальное значение. Паровой двигатель просто не спо88
собен сам себя поднять в воздух. Поэтому летательные средства освоения воздушного пространства дождались своего часа, когда изобрели двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Вот тут-то бесшумные планеры превратились в шумные винтовые самолёты, которые очень быстро и кардинально вытеснили своих пузатых конкурентов – дирижаблей. Первым делом ДВС попытались приспособить для железнодорожного транспорта. Первый локомотив с двигателем внутреннего сгорания был построен Готтлибом Даймлером. Похож он был, скорее, на дрезину, чем на современный тепловоз. Демонстрация изобретения произошла 27 сентября 1887 года в Штутгарте на фольклорном фестивале, где первый в мире тепловоз работал в качестве аттракциона. Первый тепловоз для серьезной работы на настоящих железных дорогах был разработан Рудольфом Дизелем в 1909 году. Но больше всего от изобретения ДВС, конечно же, выиграл автомобиль. С 1913 года американский изобретатель и промышленник Генри Форд запустил конвейер по сборке автомобилей. Это позволило повысить качество и быстроту сборки автомобилей, снизить их стоимость и сделать доступным приобретение более широкими слоями общества. Паровозу пришлось потесниться – началась эра автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Их стали использовать для перевозки грузов, пассажиров, в военных целях, ведь они могли двигаться по обыкновенной проселочной дороге и не требовали постройки очень трудоемкой и дорогой «железки». Первую мировую войну историки того времени окрестили «войной моторов». В начале войны у Франции, например, было всего 110 грузовиков, 50 тракторов и 132 аэроплана. А в 1918 году французы имели 70 тыс. грузовиков и 12 тыс. аэропланов! Кроме этого, на территории Франции находилось более 100 тыс. грузовиков британской и американской армий. Не случайно главным победителем в этой войне называют двигатель внутреннего сгорания: в ходу была такая фраза: «Победа союзников над Германией – это победа грузовика над паровозом». Но что сказали бы эти историки, если бы узнали, что во Второй мировой войне участвовали миллионы двигателей, точное количество которых не известно. Пожалуй, именно автомобиль можно назвать одним из главных технических средств ХХ века, изменивших не только жизненный уклад, но даже природный ландшафт планеты. В 1895 г. в США было 4 автомобиля; сегодня количество автомашин на Земле уже достигает 1 миллиарда. Естественно, что для такого количества автомобилей требуется огромное количество дорог, заправок, нефтеперерабатывающих заводов и т.п. В 1956 году президент США Дуайт Д. Эйзенхауэр с гордостью подчеркивал: «Площадь всего дорожного покрытия такова, что на ней могут уместиться две трети всех авто89
мобилей США. Из бетона, пошедшего на строительство дорог, можно… проложить шесть пешеходных дорог до Луны». Сегодня мы уже не гордимся большим количеством автомобилей, а с ужасом наблюдаем за огромными автомобильными пробками, дышим их выхлопными газами и мечтаем оказаться в таких местах, где нет этих вездесущих механизмов. И как только такое место находится, мы сразу едем туда… на автомобиле! Особо надо сказать про освоение среды, совершенно чуждой и враждебной человеку – космического пространства. Человек всегда мечтал оторваться от земной поверхности и посмотреть на нее из Космоса. И в основе этой мечты – бескорыстное любопытство и вечная жажда человека расширять свое жизненное пространство. Мечта эта сбылась, но не для удовлетворения чистых и бескорыстных помыслов, а для победы в гонке вооружения между сверхдержавами – СССР и США. Первое известное применение ракеты в современную эпоху было осуществлено 8 октября 1806 года. Ракета была использована английским Королевским флотом против Булони. Конструктором этой ракеты был полковник сэр Уильям Контрив, инспектор лондонской Королевской лаборатории и инспектор военной техники. Его 6-фунтовая (2,72 кг) ракета была рассчитана на радиус действия, не превышающий и двух километров. Так как дальнейшего развития это вооружение тогда не получило, можно сделать вывод, что его использование не было особо эффективным. В 1903 году Константин Эдуардович Циолковский опубликовал статью «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где впервые доказал, что аппаратом, способным совершить космический полет, является ракета. В этой статье и последовавших её продолжениях он разработал некоторые идеи теории ракет и использования жидкостного ракетного двигателя. Но никто – ни соотечественники, ни зарубежные учёные не оценили исследования, которым сегодня гордится наука. И это было вполне объяснимо: слишком далеко вперед заглянул Циолковский. Мало кто знает, что первым аппаратом, достигшим космической высоты в наивысшей точке суборбитальной траектории полёта, стала немецкая баллистическая боевая ракета А-4, запущенная в 1942 году. В 1943 году Германия начала серийный выпуск этих ракет под названием «Фау-2». Ракета несла боезаряд массой в 1000 кг, а её дальность достигала 300 км. Точность попадания была крайне невелика: сначала ракета попадала в остров Великобританию, а затем смогла попадать в Лондон. Но даже в случае точного попадания эффективность ракет оказалась весьма низкой в связи с огромными ресурсозатратами на их производство. «Сверхоружием» Третьего Рейха ракета не стала, но положила начало разработкам американских и советских конструкторов в послевоенные годы. 90
И рассматривалась ракета только как средство доставки ядерной бомбы к потенциальному противнику, совсем ещё недавнему союзнику по борьбе с нацизмом. Как только стало понятно, что ракета может нести на себе не только ядерный боезаряд, но и вывести человека в космос, космическая гонка приобрела еще и идеологическое значение. Тот, кто первым завоевывал космическое пространство, доказывал преимущество своего строя. Понятно, что в споре между капиталистической и социалистической системами гигантские, ничем не окупаемые затраты никого не могли остановить. Именно этим объясняется такая поражающая быстрота первоначального освоения космоса. В 1957 году в СССР запущен первый искусственный спутник Земли – «Спутник-1», а уже через 4 года, 12 апреля 1961 года совершён первый в истории Цивилизации полёт человека в космос – Юрия Алексеевича Гагарина. Выход Человека за пределы атмосферы – это фундаментальная веха в развитии всей нашей цивилизации. И значимость этого события со временем будет всё больше возрастать. И это – наше достижение, которым мы, безусловно, можем гордиться до скончания человеческой истории. После распада Советского Союза в 1991 году идеологическая мотивация понизилась, и на первое место выдвинулись вопросы коммерческого использования космической техники. Дорогостоящие, чисто научные проекты уступают место проектам, имеющим практическое применение и дающим прибыль. На первый взгляд, кажется, что темпы освоения космоса значительно снизились. Но это не так, начался новый этап освоения космоса – естественный процесс «взросления», когда происходит важное качественное изменение, состоящее в последовательном включении космических систем в народнохозяйственный комплекс. Так было с покорением океанов и воздуха: люди осваивают новую для них среду только тогда, когда она становится для них повседневностью, без которой невозможно нормальное существование и развитие, а подвиги одиночных героев становятся достоянием истории. Сегодня космонавтика – новая высокоэффективная отрасль промышленности. Космические технологии прочно вошли в нашу жизнь, настолько прочно, что мы этого просто уже не замечаем. В первую очередь, конечно, надо отметить космические информационные комплексы. Спутники обеспечивают нам сотовую связь, интернет, телевидение. Системы навигации ведут тысячи кораблей и самолётов, а теперь автобусов и грузовых автомобилей. Навигатор не позволяет заблудиться автомобилю в сложной транспортной развязке, а охотнику – не заплутать в глухой тайге. Спутники собирают ценные данные для метеорологии, что позволяет более точно составлять прогноз погоды. Представь, что произойдёт, если все эти системы выйдут из строя? А наступит полный коллапс: не смогут летать самолёты, плавать суда, работать банкоматы, мы не будем знать, какой будет погода, начнутся перебои со связью, не будет показывать теле91
видение. Так что лучше это даже не представлять, а оставить для разработки сценаристам фильмов-катастроф. Во вторую очередь, космос нужен нам для научно-проектных исследований и натурных экспериментов в условиях, невозможных на земле: нельзя в земных условиях создать постоянную невесомость, вакуум неограниченного объёма, космическое излучение. Отсутствие атмосферы, которое так мешало выйти в космос, оказалось и весьма полезным: телескопы, помещённые вне атмосферы, позволяют заглянуть так далеко и качественно, как невозможно сделать с Земли. А любопытство как главное качество человека никто ещё не отменял. Наблюдения с телескопов Хаббл (США, Евросоюз) и Астрон (СССР) сильно продвинули нас в понимании устройства Солнечной системы и всей Вселенной. Но вернёмся к прагматическому аспекту: разработки космических технологий дали нам еду быстрого приготовления, технологии упаковки и пастеризации пищевых продуктов, термобелье, встроенные фильтры для воды, беспроводную гарнитуру, мембранную одежду, незапотевающие лыжные очки, пенополиуретан, холодильники No Frost и ещё много чего. Куда уж прагматичнее! И наконец, космический туризм закрепил окончательный факт освоения ближнего космоса. Первые коммерческие туристы посетили советскую орбитальную станцию «Мир» на космических кораблях Союз ТМ-11/Союз ТМ-10 и Союз ТМ-12/Союз ТМ-11 в 1989 и 1990 годах. Это были Тоёхиро Акияма (Япония) и Хелен Шарман (Великобритания). И наконец, настоящий космический турист, полетевший в космос из собственного любопытства, и заплативший за это свои деньги – Деннис Тито. И произошло это, в общемто, очень знаменательно событие в 2001 году. Как видим, и космос прошёл те же стадии освоения, что и другие стихии: от первопроходцев, рискующих жизнью, до туристов. Но давай вернёмся на Землю, и попробуем ответить на вопрос: а что же будет дальше с развитием средств транспорта? На чём и как мы будем передвигаться по этой планете? Все наши предположения разобьём на несколько групп: 1. Тренды (уже наметившиеся устойчивые направления движения). Про них можно сказать, что они весьма и весьма вероятны (я лично думаю, что вероятность их появления близка к 100%). Их реализация произведёт транспортную и энергетическую революцию. 2. Возможные направления. Сюда попадают те направления, которые технически могут быть осуществимы уже сегодня, но по ряду причин (чаще всего, экономических), пока не могут стать массовыми, т.е. пока остаются на уровне практически реализованных изобретений, но не становятся инновациями. 92
3. Фантастические варианты. К ним мы относим гипотетические направления развития, связанные с изобретениями и изменениями, которые ещё не сделаны. Понятно, что тут имеет место классическое писание вилами на воде. Как мы обсуждали выше, технические изобретения и инновации могут кардинально изменить ход технической эволюции и нарушить все логичные прогнозы экспертов, упорно продолжающих устремлять в будущее графики переставших работать функций. Если новое изобретение является ключевым фактором нового технологического уклада, то все ранее действующие линии развития тех или технических средств аннулируются. Надо начинать сначала. « - Зачем же мы тогда прогнозируем то, что спрогнозировать невозможно?» - спросишь ты, и будешь прав в своём скучном прагматизме. Да просто хочется похулиганить! И ещё: а вдруг я угадаю? Тогда есть ненулевая вероятность, что наши потомки вдруг наткнутся на читаемый тобою опус и запишут меня в научно-технические пророки. Ведь во всём спектре разного рода предсказателей (от серьёзных футурологов до живых богов) высказывается огромное количество самых разных версий развития будущего, так что среди них найдётся и то, которое сбылось. Его автор выиграет своего рода «джек-пот» и станет официальным техническим «провидцем». Так почему бы нам с тобой не поучаствовать в такой лотерее, тем более, что участие в ней является для нас бесплатным? Начнем. Тренды. 1. Широкое распространение автомобильных автопилотов, которых правильнее было бы называть автоводителями. По логике такое распространение должно привести к запрету ручного вождения (кроме некоторых исключений, соревнований, например). Исключение человеческого фактора должно привести к качественному уменьшению количества дорожно-транспортных происшествий и человеческих жертв. Ведь если никто и никогда не нарушает правила дорожного движения, то ДТП становятся просто исключительным событием, связанным с какимито совершенно форс-мажорными обстоятельствами. Даже если допустить, что ДТП всё же будут возникать из-за неполадок, то их количество будет всё равно на порядки меньше, чем сейчас. И это количество можно уменьшить путём технической профилактики и дублирования систем автопилотирования. Все автопилоты, имеющие потенциальную возможность пересечения траекторий своего движения в ближайшее время, скажем, в 5 с, будут связываться между собой и координировать свои действия со всеми другими участниками движения в соответствии с чёткими протоколами. Потоки машин синхронно изменяют своё движение, адаптируются к изменению ситуации. Если поток транспорта возрастает, то автомобили мо93
гут переориентироваться и изменить интенсивность движения, перераспределиться по дорогам. Для такой самоорганизующейся системы не нужны светофоры (разве что, только для пешеходов), так как все машины моментально будут «договариваться» между собой по чётко регламентированным протоколам, исходя не только из собственной цели (доехать максимально быстро и безопасно из одной точки в другую), но и из коллективных интересов всей транспортной системы. Только представь: машины, стоящие на перекрёстке, вдруг все начинают двигаться одновременно и сразу синхронно набирают максимально большую скорость так, как будто это один большой поезд. Пропускная способность мегаполисов увеличится сразу в разы без всяких инфраструктурных дорожных перестроек. Думается, что при таком положении есть шанс, что количество личных автомобилей начнёт уменьшаться. Всегда есть возможность задёшево (ведь водитель не человек, что сильно удешевляет поездку), заказать машину, и она, как по часам (т.е. действительно по часам!) прибудет в нужное время и доставит в нужную точку в точно запланированное время. Содержать при этом личную машину (с автопилотом она станет в разы дороже) станет не только невыгодно (хотя это и сегодня уже так, но никого не останавливает!), но и просто неудобно. 2. Сверхаккумулятор, превосходящий органическое топливо по удельной энергетической ёмкости (отношению потенциальной энергии, заключённой в источнике, к его объёму). Иными словами, изобретение аккумулятора, размер которого будет таким же, как бензобак у автомобиля, а запасённой электрической энергии в нём будет больше, чем химической энергии бензина в этом баке. Работы по созданию такого аккумулятора ведутся. И хотя прогресс не такой значительный, как хотелось бы, но ставки слишком высоки, чтобы отказываться от этого, безусловно, революционного направления. Эффект в случае успеха – колоссальный, а нанотехнологии (мы уже про них говорили, про графен, к примеру) дают вполне реальный шанс эту проблему решить. Это будет новая волна электрификации. Тогда количество перейдёт скачком к появлению нового качества. В этом случае двигатели внутреннего сгорания, используемые в транспортных средствах, исчезнут практически за несколько лет (при условии, что цена нового аккумулятора будет вполне разумной). Все бензиновые и дизельные двигатели с их многочисленными и капризными системами, всякими там турбинами, форсунками, свечами, карбюраторами, поршневыми группами, карданными валами, клапанами, насосами, ремнями и прочими шлангами покажутся нам кошмарным сном. Наши потомки, разглядывая последние модели таких двигателей в музеях, будут поражаться нашей технической сме94
калке и изворотливости, позволившей заставить работать такие сложные, неуклюжие системы с огромным количеством деталей. Они будут удивляться, как такая сложная и несовершенная система могла работать, а ещё они немножечко нам посочувствуют, как сочувствуем мы водителям первых паровых автомобилей. В небе будут летать бесшумные электросамолёты и вертолёты, а под водой плавать совершенно безопасные для экологии подводные лодки. На улицах будут повсюду электровелосипеды, электроролики, электросамокаты и прочие электродвижущиеся средства. Появление сверхаккумулятора повлечёт и другие интересные изменения. Например, вполне может появиться лёгкая зимняя одежда, «отапливаемая» небольшим аккумулятором в кармане. Может оказаться, что выгоднее будет к жилым домам не подводить линии электропередачи, а скажем, раз в полгода менять аккумулятор. В общем, ждём чудо-батарейку с нетерпением. Воздух в городах станет чище, но это не значит, что экологическая проблема, связанная со сжиганием нефти, газа и угля будет решена. Источником энергии при этом может ещё долго оставаться энергия органических топлив или ядерная энергия. Но превращение химической или ядерной энергии топлива в электрическую будет происходить исключительно на электростанциях. Далее она транспортируется до аккумулятора, где уже и используется по назначению. 3. Уменьшение транспортных потоков. Да! Возьмём на себя смелость поместить это утверждение в тренды. Этому есть некоторые предпосылки. Большое количество автомобилей в мегаполисах привело к тому, что добраться из одной точки города в другую на общественном транспорте (на метро, например) значительно быстрее и безопаснее, чем на личном автомобиле. Кроме того, этот транспорт надо ещё парковать возле дома и работы, что с каждым годом становится всё сложнее и дороже. Следующий довод: развитие 3D-печати позволит многие необходимые в быту вещи просто печатать. Так что грузоперевозки могут сильно сократиться – зачем транспортировать вещь, если можно передать лишь информацию о ней, и её можно сделать дома? И самое главное: автоматизация производства, развитие информационно-коммуникативных систем приводит к тому, что большинство своих дел человек может делать дистанционно, без непосредственного физического присутствия! Действительно, скажем, на заводе запустили автоматический конвейер, для которого не требуются рабочие. Но и наладку, и наблюдение, и даже ремонт также можно производить либо с помощью роботовналадчиков, либо, в особых нестандартных ситуациях, управляя ими дистанционно. Так что завод может работать совершенно без человеческого при95
сутствия, но под человеческим контролем, осуществляемым дистанционно из любой точки земного шара. Точно так же дистанционно врач может проводить обследование, ставить диагноз и даже проводить операции (такой опыт уже есть, и он становиться массовым). Также виртуально можно оказаться на лекции известного учёного и задать ему интересующие вопросы. Так что энергоёмкая и временно-затратная процедура физической доставки тела для работы или учёбы становится ненужной, ведь куда как проще обеспечить информационное «присутствие» за считанные секунды, телесно оставаясь дома. Сэкономленное для передвижения на транспорте время всегда можно потратить на реальные пешие прогулки, катание на лыжах, коньках и т.п., и вот в этом деле виртуализация будет бессмысленной. Так что нас ждёт парадоксальное будущее: куда-то ехать на машине надо будет только для того, чтобы физически подвигаться! Такая виртуализация нашей жизни может, если и не убить, то надолго замедлить развитие транспорта, в том числе и последующие вероятные направления развития. Так что возможно, что город будущего – это не огромный клубок ездящих и летающих машин, а сад с неторопливо гуляющими по нему людьми. Лично мне вариант с садом куда как более симпатичен! Возможные направления развития. 1. Летающий автомобиль. Практически любой фантастический фильм, посвящённый не столь уж отдалённому будущему, показывает летающие автомобили. Часто они выглядят как обычные автомобили, но только без колёс. Они очень резво маневрируют в воздухе по всем направлениям, если надо, могут зависать на месте. Причём как-то не особо понятно, каков принцип их действия. Такой аэромобильчик, способный без особого шума и пыли очень быстро взлетать, долго находиться в воздухе и безопасно маневрировать, несомненно, был бы востребован во всех сферах: от военного применения до личного пользования. Но проза жизни такова, что все доступные нам способы подъёма машины в воздух не позволяют получить хоть сколь-нибудь практически полезный агрегат. Рассмотрим только те, которые реально в настоящее время могут быть использованы, гравицапы пока оставим в распоряжении фантастов. Первая версия – автожир. Это такой гибрид самолёта и вертолёта, он разбегается как самолёт, а потом двигается как вертолёт. Если очень упрощённо, то можно сказать, что в автожире два винта – один поднимает его вверх, а второй – толкает вперёд. Автожиры развивались в 30 годы ХХ века, но были практически «убиты» появившимися вертолётами. Если бы в приключенческих фильмах использовались автожиры, то главный герой, убегая от очередной погони, садился бы в автожир, долго бы раскручивал винты, 96
поднимая тучи пыли, а потом бы начал взлетать, при условии, что впереди есть 100 метров для свободного разгона. Выглядело бы это медленным и комичным процессом. Вторая версия связывается с движением по принципу самолёта. В режиме наземного передвижения аэромобиля его крылья складываются. Множество компаний создавали такие модели, но для всех требуется полоса для взлёта и посадки. В качестве автомобиля такой транспорт ниже всякой критики, да и возит он не грузы, а собственные крылья. Ну и наконец, вертолётная версия аэромобиля. В результате получается вполне себе ничего миниатюрный вертолётик, способный взлетать с места, но передвижение по земле для него становится мучительным и бессмысленным процессом. Все эти версии имеют общие проблемы: проблема безопасности людей в случае аварии в воздухе; дороговизна и сложность получения прав пилота, необходимых для управления летающими машинами; дороговизна самой машины и её частого технического обслуживания, низкий КПД. Ну и самая главная проблема: как только создаётся замечательное летательное средство, так сразу утрачивается смысл его эксплуатации в качестве автомобиля. Рождённый летать, ползать не хочет! Так что пока воздушный автомобиль не родился, и совсем непонятно, нужно ли его массовое появление. Может, летающий автомобиль отправить в фантастические варианты? 2. Суборбитальные полёты. Идея суборбитального полёта выглядит более фантастично, чем предыдущая, но это только на первый взгляд. На самом деле шансы воплотиться в жизнь у этой идеи больше, чем у летающего автомобиля. Главным образом потому, что в ней есть практический смысл и перспективы. Суть такого полёта заключается в следующем: космоплан стартует вертикально как ракета и с использованием ракетных двигателей. Но траектория его полёта и скорость не позволяют выйти на орбиту, корабль лишь выходит за пределы атмосферы, по параболе пролетает несколько тысяч километров и снова попадает в атмосферу. Такая линия движения называется баллистической траекторией. Попав в атмосферу, корабль ведёт себя как обыкновенный самолёт, чтобы приземлиться в аэропорту назначения. Такие полёты активно развиваются частной компанией «SpaceShipOne». Первый пилотируемый полёт этой компании совершил Майк Мелвилл 29 сентября 2004 г., он поднялся на высоту 102,93 км. Скорость, достигаемая при таких полётах, может превышать скорость звука более чем в 20 раз. Можно из любой точки Земли в любую другую точку попасть менее чем за час! А это очень заманчиво. При дальнейшем развитии этого направления ветка техноэволюции, связанная с развитием сверхзвуко97
вого пассажирского авиалайнера, окончательно останется в музее. Конкорд и ТУ-144 – первые пассажирские самолёты со сверхзвуковой скоростью полёта станут и последними. Проблема безопасности пассажиров при баллистическом трансконтинентальном прыжке представляется вполне решаемой. Отдельная спасательная капсула в случае необходимости будет отделяться от суборбитальной ступени и обеспечивать пассажирам безопасное возвращение на Землю. Уж во всяком случае, безопасность будет не ниже безопасности полётов на обыкновенных пассажирских самолётах, где такие системы спасения просто отсутствуют. Главная проблема, как это всегда бывает с инновациями, связана с ценой полёта. Как только она будет сопоставима (т.е. превышать не больше чем на порядок) с полётами на обыкновенных авиалайнерах, начнётся эра суборбитальных пассажирских перевозок. После написания этих строк я уже начинаю сомневаться, а не слишком ли я осторожен, и не будет ли правильным суборбитальные полёты поместить в тренды? 3. Вакуумные подземные тоннели. Строим длинную трубу, выкачиваем из неё воздух, помещаем туда капсулу, максимально уменьшаем её трение, и вот новый высокоскоростной вид транспорта готов! Называется он вакуумным поездом или Vactrain. Если использовать магнитную левитацию и достичь внутри труб достаточно высокого разрежения воздуха, то можно достичь скоростей в 5 – 6 раз быстрее звука. Такое путешествие будет очень дешёвым, что сразу даёт преимущество перед суборбитальным транспортом. А вот постройку такой трубы назвать дешёвой никак не получится! При разработке подобного проекта в Китае оказалось, что стоимость одного километра составит 2,9 миллиона долларов. И это только начальная цена, которая, как показывает практика, всегда увеличивается при постройке в разы. Однако китайцев такая стоимость не останавливает, и они полны решимости осуществить этот проект. Глядя на великую китайскую стену, понимаешь, что проект вакуумной трубы не настолько грандиозен, чтобы китайцы от него отказались. Только раньше они тратили титанические усилия, чтобы отделить себя от других, а теперь наоборот – соединить. В случае успеха китайцы будут ездить по территории своей страны с «ветерком», если можно так сказать про движение в вакууме. Поезд будет развивать скорость около 1000 км/ч. Не помешала бы такая дорога и под Атлантическим океаном. Один из проектировщиков Евротоннеля американский изобретатель Фрэнк Дэвидсон вынашивает эту идею, и даже демонстрирует её на примере шарика для пингпонга, разгоняя его в пластиковой трубе до скорости 1200 км/ч. 98
Ну и конечно, для самой большой в мире страны такая скоростная магистраль была бы не лишней. В России создана рабочая группа, изучающая целесообразность постройки такой дороги. В случае успеха можно было бы жить в Екатеринбурге, а на работу ездить каждый день в Москву! И тратить на дорогу по 2 часа в один конец, что для мегаполисов обычное дело. Фантастические варианты. 1. Телепортация. Смысл процесса – зашёл в будку в одном месте, а вышел через мгновение в любом другом. Принцип действия – неизвестен. Как экстремальный возможный вариант, не нарушающий известных законов природы: в одной будке происходит считывание информации взаимного расположения всех атомов, распыление этих атомов, передача информации в другую будку, где происходит восстановление исходного образца из местных подручных материалов. В принципе, сканирование пластмассовой игрушки и печатание на 3D-принтере её точной копии в другом месте можно считать телепортацией. Согласен, что способ такой псевдотелепортации относительно живого человека представляется весьма экстравагантным: наверное, будет неприятно умирать каждый раз, когда захочется куда-то попасть. Но это к слову, принцип телепортации в данном случае неважен. Теперь давай подумаем, что бы произошло с существующими видами транспорта, если бы появилась телепортация. И как бы тогда происходило освоение новых территорий, в том числе, и на других планетах? Испытание 15 1.Что произойдёт с развитием автомобилей, поездов и самолётов при появлении телепортации? 2. Как ты представляешь освоение новой территории? Опиши алгоритм превращения новой, ранее недоступной территории в место отдыха выходного дня большого количества людей. Пример с телепортацией предложен не только для развития твоей фантазии, ведь она опирается на реальные закономерности, которые в такой ситуации лучше видно. Во-первых, ты сам ещё раз убедился, что возможные изобретения будущего могут перечеркнуть целые ветки техноэволюции, так как они оказываются совершенно не нужными. Во-вторых, начинается бурное экономическое развитие в той местности, где появляется новая транспортная инфраструктура, и совершенно неважно, какие физические принципы для работы этого транспорта используются. 99
Ну и, наконец, сопоставим средства транспорта, рассматриваемые вначале и в конце текущего параграфа. Получается забавная пара «ноги – будка телепортации». Сопоставление таких крайностей очень отчётливо показывает существующую тенденцию, в общем-то и так вполне очевидную: энергетические мускульные затраты человека и время его перемещения стремятся к уменьшению, радиус одноразового перемещения одним видом транспорта увеличивается. В идеале – моментальное (ну хотя бы со скоростью света) перенесение в любую точку, где однажды побывал Человек. Фантастика? Может быть, но к этому идеалу мы неуклонно движемся и довольно успешно. С точки зрения человека века эдак девятнадцатого идеал уже почти достигнут: как мы уже отмечали, оказаться в любой точке Земли в течение суток – для современных видов транспорта вполне тривиальная задача. Испытание 16 И в конце ещё одно испытание, для того чтобы выявить твои предпочтения и твой характер. Считай это своеобразным психологическим тестом. Выдели основные шесть требований, предъявляемых к транспорту будущего, расположи их в порядке убывания значимости (сначала самый значимый). 1.____________________________________________________________ 2.____________________________________________________________ 3.____________________________________________________________ 4.____________________________________________________________ 5.____________________________________________________________ 6.____________________________________________________________ Человечество, как и все другие биологические виды, стремится к увеличению своего жизненного пространства. И человек добился в этом выдающихся результатов – он покорил все природные стихии: землю, воду, воздух, проник в подземелье и сравнялся по ареалу своего существования с бактериями. А когда человек вышел в космос, то превзошёл даже их и вышел на безоговорочно первое место по своей способности к освоению окружающего мира. Для этого людям потребовались технические устройства: автомобили, теплоходы, подводные лодки, самолёты и ракеты, механическое сердце которых называется тепловым двигателем. Древний человек за день мог пешком или на лошади пройти около пятидесяти километров. Не удивительно, что Земля ему казалась бесконечно большой. Теперь в течение суток человек может добраться в любую точку Земли. Вот и получается, что вся Земля для нас – это то же самое, что круг радиусом пятьдесят километров для нашего предка. Именно поэтому древнему человеку Земное пространство казалось бесконечным, а сегодня нам оно кажется очень даже ограниченным. Теперь огромным нам кажется пространство Солнечной системы. Так чего же мы ждём? За дело! 100 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
8. Человек и робот Техника дойдет до такого совершенства, что человек сможет обойтись и без себя самого. Станислав Ежи Лец Все слышали слово «робот». Очень многие знают, что термин придуман Карелом Чапеком. Этим словом в пьесе, написанной в 1920 году, он обозначил искусственную машину, похожую по внешнему виду на человека и предназначенную для выполнения работы. Робот происходит – от чешского слова "Робота" и означает трудолюбие. Но мало кто задумывался, а чем же робот отличается от автомата, скажем, по варке кофе? Можно сказать, что это очень просто: если похож на человека – значит робот, не похож – автомат. А кофе-машина на человека не похожа, значит, она автомат. Но это очень упрощённое понимание термина «робот». А что нам мешает сделать кофе-машину по форме похожей на человека? Да ничего! Будет ли она роботом, если по-прежнему варит кофе, но теперь к ней приклеены нарисованные глаза и нос, а по бокам торчат бутафорские руки? Не торопись отвечать на этот вопрос. Прежде чем его обсуждать, пройди следующее испытание. И прошу тебя, не отлынивай, так как оно лежит в основе всего следующего обсуждения. Испытание 17 Пусть у тебя есть загородный дом, возле которого есть замечательная лужайка. Естественно, тебе хочется, чтобы на этой лужайке не торчали заросли лопуха и крапивы, а радовала глаз аккуратно подстриженная газонная трава. Ты её посадил, и она выросла. Теперь её надо подстригать. Первый вариант решения проблемы самый простой – ты взял в руки косу и пошёл косить. Косу мы назовём инструментом. Источником энергии являются твои мускулы. И чтобы получилось красиво (или хотя бы просто получилось), надо уметь косить. В противном случае трава на лужайке будет торчать некрасивыми клочьями, косу ты можешь изломать, а при несоблюдении правил техники безопасности ты можешь получить травму. Так что умение косить будем обозначать как управление косой. Ну и понятно, что раз ты косишь, то ты знаешь, зачем и для чего ты это делаешь, т.е. ты сам задаёшь себе цель своей работы. Но косить косой физически тяжело, опасно, да и получается не так ровно как хотелось бы. Поэтому дальше ты покупаешь… Что? Нечто, обозначенное как механизм. Так вот, суть задания заключается в том, чтобы заполнить таблицу до конца. Взаимодействие с косой приведено в качестве образца, который поможет тебе справиться с заданием. 101
Не бойся, даже если твой вариант не совпадёт с тем, который приведён в ответе – цель всё равно будет достигнута. После самостоятельных размышлений ты будешь лучше готов к дальнейшему восприятию представленных рассуждений. Общее обо- Устройство значение орудия труда 1. Инструмент 2. Машина 3. Автомат 4. Робот Коса Источник энергии Непосредственное управление во время работы Мускулы че- Человек ловека Определение целей выполняемой работы Человек Процесс перехода от простой косы к газонокосилке, использующей энергию не человека, а других энергетических источников, называется механизацией. Суть его понятна: человек избавляется от тяжёлой физической работы: землю копает не он, а экскаватор; кирпичи на крышу строящегося высотного дома поднимает подъёмный кран, и воду мы не таскаем вёдрами, а её качает электрический насос. В своё время бурная электрификация привела к механизации, вследствие чего производительность труда на производстве повысилась в сотни и даже тысячи раз. Человек перестал тратить собственную мускульную энергию, но продолжает тратить другой важнейший ресурс – время. Таскать по полю тудасюда газонокосилку – не очень творческое занятие. А раз так, то всегда можно алгоритмически описать порядок работы и движения косилки, поставить на неё соответствующие датчики, воткнуть по краям поля «маячки», и пусть она работает уже без человека. Такой процесс называется автоматизацией. Автоматизация сегодня выступает очередным двигателем повышения производительности труда. Каждый год передовые транснациональные корпорации сокращают долю ручного труда на 10-15 %. На автомобильных конвейерах сегодня уже нигде не увидишь человека – они полностью автоматические. В сельском хозяйстве, например, можно автоматизировать почти весь процесс выращивания какого-нибудь злака или вскармливания птицы. Человек задаёт требуемые параметры изготавливаемой продукции, описывает алгоритм работы автомата и дальше лишь контролирует конечный результат и в случае чего, вносит в него коррекцию. Автоматы выполняют всю рутинную работу. Почитав в интернете множество сайтов про автоматизацию и роботизацию, можно увидеть, что очень часто их используют как синонимы, чередуя через предложение. Но чем же роботы принципиально отличаются от ав102
томатов? Вот мы и вернулись снова к вопросу, заданному в начале этого параграфа: чем робот отличается от автомата? Зададим к этому вопросу и второй: а зачем нам нужен робот, если уже есть автоматы? В промышленности под роботом часто понимается запрограммированный манипулятор. Т.е. робот, в соответствии с этим определением, является механической рукой, которая может и гайку на конвейере закрутить, и аппендицит больному вырезать – разница только в заложенной программе. Получается, что робот более универсален, чем автомат. Газонокосилка может только косить, а робот своим манипулятором может использовать не только косу, но и лопату, и даже молоток с гвоздями! Наверное, дешевле будет купить одного робота на все виды работ, чем кучу разных автоматов, каждый из которых может делать что-то одно. Следующее определение робота: под роботом понимается имитация внешнего вида и поведения человека. Такого робота мы называем андроидом. При таком подходе, возвращаясь к началу параграфа, мы вполне можем называть роботом кофемашину: она похожа внешне на человека, передвигается как человек, предлагает вам кофе как человек. Чем не андроид? Такие роботы уже есть, и используются они для выполнения представительских функций на разного рода выставках, салонах. А ещё есть танцующие роботы, роботы-справочники и т.п. Такие объяснения термина «робот» вполне приемлемы, но не знаю, как тебе, а мне лично не нравится! Уж больно они скучные и неперспективные. Смартфон, зашитый в тряпичную куклу, почему-то не хочется называть роботом. Давай вместе попробуем найти принципиальные отличия робота от автомата. Если кратко описать историческое перераспределение роли Человека и Техники в труде (вспомним только что заполненную таблицу), то выглядеть это будет так: 1. Сначала Человек перестаёт тратить мускульную энергию, физическую работу за него совершает двигатель (происходит механизация). 2. Человек перестаёт тратить не только энергию, но и время, он задаёт требуемые параметры конечного результата и прописывает автомату алгоритм его достижения (это будет автоматизацией). Мы видим, что Техника постепенно отнимает у Человека (или он сам отдаёт), всё большее количество функций. Что же будет дальше, если сохранить эту логику? 3. Человек перестаёт тратить время не только на работу, но и на разработку алгоритмов её выполнения. Техника сама определяет алгоритм. Человек лишь формулирует конечную цель (назовём это роботизацией). Робот сначала сам задаёт параметры работы, а потому уже её выполняет, тогда как автомат лишь выполняет работу по заданным ему извне параметрам. 103
4. Человек перестаёт формулировать цель, Техника сама решает, что надо Человеку (как это назвать, мы не знаем, допустим «интеллектуализация»). Давай рассмотрим мотивацию андроида (понимаем, что применительно к роботу использование термина «мотивация» весьма неоднозначно) к кошению травы на лужайке. Андроид пошёл косить траву, потому что: в его программе это заложено – косить лужайку раз в месяц (или когда трава вырастет выше определённого размера). человек сказал, что лужайку надо периодически косить (андроид сам определяет, каким будет этот период); человек сказал, что в хозяйстве должен быть порядок, а аккуратная лужайка входит в представление порядка (у андроида появляется своя точка зрения, у него даже формируется представление того, что является порядком); просто надо поддерживать порядок в доме. А что понимает он под порядком в доме? И кому надо поддерживать порядок в доме? И почему это надо делать? То есть андроид сформулировал для себя смысл своей работы, а значит и собственного существования. Нравится нам это, или нет, но в этом случае у него возникает понимание себя, осознание соотношения себя и всего другого окружающего его мира, в том числе, и человека. И вот вопрос: а нужен ли нам некий объект, который не только работает за нас, не только определяет, что надо делать, но и определяет, зачем это делать? То есть если появляется нечто, что начинает самостоятельно определять смысл своего существования? Вдруг ему придёт «в голову», что главный нарушитель порядка – это человек? Вот мы и пришли к сложнейшему, важнейшему, интереснейшему вопросу создания искусственного интеллекта. Причём добавка «искусственного» сбивает с толку. На самом деле она обозначает то, что этот интеллект – нечеловеческий по своей природе, но по сути своего проявления от человеческого он не отличается. Почему я так в этом уверен? Да всё очень просто: если он будет по каким-то существенным характеристикам отличаться от человеческого, мы просто откажем ему в праве называться интеллектом! Ведь другого-то, кроме человеческого, у нас нет, поэтому его и придётся брать за эталон. А раз так, то вместе с этим интеллектом мы получаем и все его человеческие качества: способность ошибаться (это неизменная плата за способность выходить за пределы алгоритмов), осознание своего «Я», а значит и страх смерти, собственное мнение, эмоции, привязанности, симпатии, антипатии и пр. 104
Я уверен, что если у тебя есть младший брат или сестра (сын, внук, племянник –это не так уж важно) дошкольного возраста, то ты его, конечно, любишь. Но хотел бы ты иметь компьютер, который был бы таким же несносным и неуправляемым, как твой неуёмный братишка, который везде лезет, про всё спрашивает и всё ломает? Или был бы у тебя компьютер, мудрый как твой любимый дедушка. И на каждую твою просьбу, он, с высоты своей мудрости, говорил бы тебе, почему этого нельзя делать, и что тебе надо делать в данный момент и во всей последующей жизни. Вместо простого включения ты каждый раз убеждал бы его поработать вместе с тобой, а это получалось бы далеко не всегда, а может, и вовсе бы не получалось! Я не думаю, что ты бы был в сильном восторге от такого приобретения, ведь дедушка и брат у тебя уже есть, а тебе нужен послушный инструмент. Так что искусственный интеллект для нас не имеет ровно никакого практического значения. Нам нужны очень сложные программы, которые имеют разветвлённейшие и изощрённейшие алгоритмы, но в результате они будут делать только ту работу, от которой мы хотели бы избавить сами себя, и ту, которую мы сделать не в состоянии. Но выход за алгоритмы, свобода воли этого алгоритма нам категорически не нужна – нас таких и так миллиарды! Так почему же мы так нелогично ждём его рождения, надеемся на это и боимся этого? А он нужен нам только для того, чтобы… лучше понять самих себя! Это такой вызов: а не слабо ли тебе, человек, окончательно догнать природу и сделать самое сложное, что только есть во Вселенной – свой разум? «Сделать» в этом случае является синонимом к слову «понять», хотя бывает и так, что сделать-то сделал, а понять, как это работает – не можешь. Вполне возможно, что с искусственным интеллектом будет то же самое. На самом деле, мы полным ходом идём совсем другим путём. Мы сливаемся с компьютером в единый разум, который будет иметь все возможности компьютера, но свободу воли человека. Но это в следующих параграфах, а сейчас попробуем немного прогнозировать уже наступающее очевидное будущее, связанное с тотальной и повсеместной роботизацией. Различные консалтинговые группы едины во мнении, что каждые примерно 10-15 лет роботы будут отнимать больше 10% рабочих мест у жителей развитых стран. Очевидно, что «карта» существующих профессий сильно изменится. По некоторым оценкам более 65 % сегодняшних школьников получат профессии, сегодня ещё не существующие. Прежде чем обсуждать эту ужасающе впечатляющую картину, попробуй свои силы в следующем испытании. 105
Испытание 18 Слева в таблице приведены профессии, некоторые из которых исчезли, а некоторые, наоборот, ещё не появились. Постарайся в правой колонке кратко описать эти профессии (естественно, не прибегая к помощи интернета). А потом мы обсудим полученные результаты. Профессия Что делает? 1. Крысолов Ловит крыс 2. Слухач 3. Дата-детектив 4. Пинспоттер боулинга 5. Крипто-коуч 6. Сплавщик 7. Фабричный чтец 8. Комманд-креатор 9. Дагерротипист 10. Плевальщик Если ты прочитал ответ, то можешь понять, какие профессии и почему с массовым появлением роботов исчезнут. Во-первых, роботы заменят людей на физически тяжёлых, монотонных и опасных работах. Исчезнут водители, охранники, горняки, шахтеры, фасовщики, варщики, бурильщики, швеи, носильщики, бетонщики, работники сельского хозяйства, билетеры, официанты, курьеры, продавцы супермаркета, работники автозаправок и пр. Нашим не таким уж и далёким потомкам эти профессии будут казаться такими же странными, как профессия установщика кеглей в боулинге или плевальщика репы. Во-вторых, роботы возьмут на себя и умственную работу рутинного характера, требующую однотипного повторения одинаковых операций. Уже исчезают бухгалтера, менеджеры по кредитам, библиотекари, туристические агенты, переводчики, нотариусы. И даже возможно исчезнут такие профессии как переводчик, спортивный журналист и экскурсовод, которые совсем уж репродуктивными и не назвать. В-третьих, исчезнут те профессии, функции которых станут в новых условиях просто ненужными, как исчезла профессия сплавщика. Например, если водить машины будут только роботы, то тогда совершенно ненужным становится инспектор ДПС, ведь робот просто не способен нарушать правила. Можно резонно задать вопрос – а чем же будут зарабатывать себе на жизнь люди, если большинство профессий исчезнет? Не стоит особенно беспокоиться, вместо исчезнувших профессий появится много других. Скажем, вместо водоноса появился инженер по водоснабжению, место глашатая заняли тысячи людей, занятых в сфере средств массовой информации. Вместо из106
возчика появились водители и огромная сфера деятельности, связанная с автомобилями. Так что вместо дворника появится наладчик робота-дворника, а вместо плевальщика репы появится инженер-генетик, который будет создавать новые виды репы, сами себя плюющие на грядки. 9. Человек и природа Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее — наша задача! Иван Владимирович Мичурин Конечно, Иван Владимирович Мичурин вовсе не призывал «грабить» природу, а имел ввиду совсем другое: он предлагал максимально эффективно использовать те потенциальные возможности природы, которые нам доступны. Если, к примеру, пшеница может давать урожай больше 30 центнеров с гектара, то глупо было бы успокаиваться на результате в 7 ц/га. Но эти слова, взятые отдельно, вне контекста основного содержания работы Мичурина, довольно точно описывают отношение человека к природе в индустриальную эпоху. Если есть гора, богатая железом, то почему бы её не превратить в яму? Лес мы будем рассматривать лишь как источник конкретных кубометров древесины, и чем больше мы её получим – тем лучше. И такой прямолинейный подход вполне понятен. Ведь человек – вид биологический, да ещё и хищный. А каждый живой вид стремится максимально расширить ареал (зону своего обитания). А для этого необходимо максимально потреблять доступные тебе в данный момент ресурсы. Видишь что-то съедобное, постарайся его тут же съесть! Иначе оно убежит, или его съест кто-то другой, а ты можешь умереть с голоду. Долгие тысячи и даже сотни тысяч лет эта нехитрая стратегия была единственно возможной для выживания человека. За еду конкурировали не только медведи, волки и прочая живность, но, прежде всего, другие люди. Благодаря технике возможности людей очень быстро выросли и выросли тысячекратно, и все остальные живые существа на планете оказались не в состоянии с ними конкурировать. Найденные гигантские массовые захоронения мамонтов, образовавшиеся, судя по всему, одномоментно, наталкивают на гипотезу, что древние люди, освоив загонные формы охоты, смогли уничтожать зараз десятки и даже сотни крупных животных. Но при этом они совершенно не нуждались в таком количестве мяса, так как технологий консервации мяса не было. Но пространства кругом бесконечны, и на них бродит бесконечно много дичи, поэтому охотникам и в голову не могла прийти такая 107
простая сегодня мысль, что мамонты могут когда-нибудь просто закончиться. А они взяли и закончились! И не только они, но и другие крупные животные. Случился первый продовольственный кризис. А причина была в том, что некий важный ресурс тратился быстрее, чем восстанавливался, пока совсем не исчез. В результате кризиса Человечество перешло к земледелию и скотоводству. В средневековой Европе случился следующий кризис, связанный с истощением и нехваткой пахотных земель. Результатом стала промышленная революция, а кризис оказался снова побеждённым. Но каждый раз за преодоление очередного кризиса приходилось платить огромную цену погибшими в войнах за ресурсы, умершими от эпидемий и голода. Сегодня «аппетит» Человечества достиг планетарных масштабов: города в прямом смысле досуха «выпивают» реки, которые больше никуда не впадают, машины роют котлованы километровой глубины, а отвалы переработанной руды превращаются в рукотворные горы, леса превращаются в пустыни, а пустыни в огромные мегаполисы с миллионами жителей. К примеру, каждый год Человечество «выпивает» около 9000 км3 пресной воды! И вот тут стали возникать вопросы, которые раньше просто не могли возникнуть: а что мы будем делать, когда мы спилим весь лес? А не представляет ли лес в своём естественном состоянии для нас бóльшую материальную ценность, чем полученные из него кубометры напиленных досок? Пока возможности человека были невелики, природные ресурсы можно было считать бесконечными. Но как только человеческие потребности стали сопоставимы с возможностями природы по их удовлетворению, ситуация взаимодействия Человека с Природой качественно изменилась. Ограниченность мощности потребления ресурсов повысила их ценность. Оказалось, что можно брать от природы бесконечно долго и бесконечно много, если делать это достаточно медленно, но моментально и навсегда утратить этот ресурс, если брать его слишком быстро. Пусть на берегу небольшой речушки находится свиноферма, и поэтому в реку ежемесячно попадает около полутонны отходов. Но, несмотря на это, ниже по течению реки уже через десяток километров вода чудесным образом стала чистой, и её вполне можно пить. Чудо это связано со способностями реки перерабатывать эти отходы. Её биосистема имеет сложнейшие и удивительные механизмы саморегуляции, тысячелетиями поддерживающие жизнь водного мира, состоящего из рыб, водорослей, микроорганизмов и всей прочей живности. Свиноферма растёт, количество отходов увеличивается, но река попрежнему справляется уже и с двумя тоннами отходов в месяц. Вода в ней всё ещё чистая, и рыба водится. Но вот однажды на ферме произошла авария, и двадцать тонн свиного навоза единовременно попало в реку. Для экосисте108
мы реки произошла катастрофа, и она разрушилась: погибли все рыбы, водоросли, птицы улетели, бобры перебрались на другую реку. Реки больше нет, есть зловонная канава, по которой плывут отходы. Она останется канавой и через десять и даже двадцать километров ниже по течению. И даже если после аварии вообще перестать сбрасывать отходы в воду, то для восстановления прежнего состояния могут потребоваться годы. Этот пример показывает, что есть некий критический порог воздействия на окружающую биосферу, превышение которого приводит к экологическому бедствию. Если же этого порога не превышать, природа искусно устраняет результаты нашего вмешательства. Если, к примеру, мы будем выпиливать каждый год не более 3% леса, то можем делать это столетиями без малейшего ущерба для природы, но если мы превысим этот процент хотя бы немного, то через пятьдесят лет будем жить уже в пустыне. Это можно отнести и к воде, и к воздуху, и к рыбе, и к чему угодно. Перефразирую фразу Мичурина: надо брать милости от природы ровно столько, сколько она в состоянии дать! Концепция, построенная на этой идее, называется концепцией устойчивого развития. Термин «устойчивое развитие» появился в начале 70-х годов и получил широкое распространение в мире после опубликования в 1987 году Международной комиссией по окружающей среде и развитию (МКОСР) доклада «Наше общее будущее». Общество должно удовлетворять нужды сегодняшнего поколения, не лишая при этом будущие поколения возможности удовлетворять их собственные нужды. Техника, ранее призванная увеличивать интенсивность эксплуатации данных нам на Земле ресурсов, сейчас получает новую задачу: повышать наше благосостояние за счёт более рационального их использования. Концепция устойчивого развития возникла как ответ на очередной кризис, на этот раз энергетический, поразивший развитые страны (о значении энергии для человека и о концепции устойчивого развития мы уже говорили ранее). Предотвращение подобной ситуации возможно только одним путем – необходимо решать вопрос рационального расхода энергии, снижения ее удельных затрат. Это направление человеческой деятельности получило название – энергосбережение. Энергосбережение – это комплекс мер, направленных на эффективное использование энергии и материальных ресурсов, в первую очередь, невозобновляемых первичных источников энергии в виде органических минеральных горючих. По оценкам полезного использования энергии, расходуемой во всем мире, электроэнергетика использует, в лучшем случае, 30–35% энергии, содержащейся в ископаемом топливе. В чёрной металлургии расходуется эффективно лишь около 55% энергии. На транспорте и вовсе по назначению расходуется только 25% поступающей потребителю энергии. Если мы 109
научимся более рационально тратить энергию, то без дополнительной добычи нефти, газа, ядерного топлива мы сможем производить продуктов значительно больше. Мы говорили уже о том, что в итоге энергосбережение не является окончательным решением проблемы энергообеспечения, а даёт лишь больше времени для поиска новых источников. Но это необходимо делать. А путей для этого достаточно много. Есть вполне прямолинейный путь: несомненно, надо устранять утечки пара, воды, тепла, где только можно, и на производстве, и в быту. В конце концов, даже если вынести экологические проблемы за скобки, то всё равно глупо платить деньги за обогрев воздуха на улице! Есть менее очевидные способы, но они позволяют экономить энергию не хуже первого. Если при изготовлении некоторого изделия требуются две последовательные операции при высокой температуре заготовки, то их лучше проводить сразу одну за другой. Иначе, после проведения первой операции заготовка успевает остыть, поэтому для осуществления второй операции её приходится снова нагревать, а на это уходит очень большое количество энергии. Нерациональная логистика приводит к тому, что детали будущего изделия возят по территории завода туда-сюда (а территории некоторых заводов больше площадей небольших городков!), тогда как можно было бы так организовать процесс, чтобы детали перемещались по заводу на минимальные расстояния за минимальное время между производственными операциями. А это сразу уменьшает транспортные расходы. Если автомобиль или самолёт делают из более легких материалов (например, вместо стали используют алюминий, а вместо дюралюминия – композитные сплавы) без уменьшения их прочности, то это значительно экономит топливо, так как увеличивается грузоподъёмность, требуется меньшая сила для разгона и торможения. Если можно некоторую работу выполнить дистанционно, энергия, затраченная на связь, будет на порядки меньше той, что потребовалась бы для физической доставки работника туда-обратно. Помещения, окна которых выходят на юг (в северном полушарии), требуют значительно меньше искусственного освещения, чем точно такие же здания с окнами на север. А если здание находится в тёплых краях, то свет солнца в окна, наоборот, является негативным фактором, так как вызывает значительное повышение затрат на кондиционирование. Так что ориентация здания с учётом местных условий может значительно повысить энергоэффективность здания. Важнейший аспект энергосбережения связан с использованием вторичных ресурсов: отходы одного производства могут быть полезными в другом. Например, горячая вода, полученная в результате охлаждения турбины или металла, может использоваться для отопления жилых помещений. Из шлама, 110
полученного при выплавке меди, можно ещё выплавить серебро и золото. Биоотходы деятельности человека и животных могут использоваться для получения метана, являющегося хорошим топливом. Очень большой ресурс энергосбережения в нашем суровом климате заключается в уменьшении потерь тепла в помещениях во время отопительного сезона. Существует интересный показатель, который называется «отопительный показатель суровости климата». Его определяют в градусо-сутках, рассчитываемых как произведение продолжительности отопительного периода на разность расчетной температуры воздуха внутри помещений и средней температуры наружного воздуха за время отопительного периода. На диаграмме 1 показан этот показатель для некоторых стран и городов Российской Федерации. Диаграмма 1 Показатели суровости климата некоторых стран и городов РФ Как видно из этой диаграммы, утепление дома в Верхоянске имеет более важное значение, чем в Краснодаре, и оно быстро окупится, тогда как излишняя теплоизоляция дома в Краснодаре приведёт к необоснованным и ненужным затратам. Теперь сравни показатель суровости США и России: у нас он почти в два раза выше! Это совсем неудивительно, ведь Вашингтон находится южнее, чем наш курорт Сочи, а почти вся территория Российской Федерации находится севернее самых северных точек США (без учёта Аляски). 111
Теперь, когда ты будешь смотреть очередной голливудский боевик, герои которого проламывают друг другом гипсокартонные стенки американских домов, то будешь понимать, что в Верхоянске или Якутске это невозможно. Если бы жители этих городов жили в домах с такими стенами, то они давно бы замёрзли. Драка шерифа с бандитом в Якутске была бы короткой и вовсе не зрелищной – кто-то кого-то сразу бы сильно приложил об кирпичную или бетонную стену. И уж совсем странной нам кажется картинка, когда какой-нибудь очередной Джеймс Бонд, оказавшись зимой в Сибири, гоняет на снегоходе от злобных русских военных и мафиозников в ковбойской шляпе или вовсе без таковой. Видимо, режиссер фильма явно не представляет погоду в – 25ºС, да с ветерком… Очевидно, что через пятнадцать минут такой езды главный герой отморозил бы уши. Как видим, суровость климата влияет не только на толщину стен дома, но и на само мышление его жителей. Автомобилисту наших северных районов никогда не придёт в голову отправиться зимой в дальнюю дорогу в автомобиле с полупустым баком и без тёплых вещей, ведь в случае аварии на безлюдной дороге он гарантированно замерзает. Естественно, что в таких суровых условиях важнейшим способом энергосбережения является сохранение тепла. А для этого надо знать соотношение основных теплопотерь дома. Оно таково: перекрытия чердачные и над подвалами дают до 20% всех потерь, наружные стены здания, в зависимости от конструкции (кирпичные, панельные) – от 30 до 40%, и, внимание, оконные и дверные проемы – до 40–50%! Получается, что основные потери идут через двери и окна. Теперь становится понятным, почему типовые проекты домов в Заполярье имеют тройные оконные рамы и тройные тамбуры в подъездах. Если дальнейшее развитие техники будет двигаться по пути тотальной экономии энергии, без поисков новых альтернатив, то дом будущего в холодном климате будет представлять из себя огромный куб или сферу, и будет это даже не дом, а сразу целый город. В этом случае при максимальном объёме достигается минимальная внешняя площадь контакта с окружающей средой, а, следовательно, и минимальные теплопотери. Такой город-дом даже отапливать не надо будет, ему вполне хватить собственного тепла, вырабатываемого людьми и машинами. Другой вариант – постройка дома под Землёй или под водой. В этом случае теплопотерь вообще не будет, а наоборот, необходимо будет тратить энергию на отвод вырабатываемого тепла. Не знаю, как тебе, но мне не очень хотелось бы жить в кубическом доме-городе без Солнца, облаков, ветра, снега и дождя. Если тебе тоже не хочется жить в таких домах, начинай разумно относиться к трате доступной тебе энергии. Для этого я придумал для тебя следующее испытание. 112
Испытание 19 1. Светодиодные лампы потребляют энергии в десятки раз меньше, чем старые лампы накаливания, и в несколько раз меньше, чем галогенные при одинаковой с ними световой мощности. Правда, и стоят они недёшево. Оцени, за сколько дней работы может окупиться светодиодная лампа мощностью 20 Вт, вместо лампы накаливания мощностью 150 Вт (а светят они одинаково!) в регионе твоего проживания. 2. В левом столбце указаны бытовые приборы или предметы, а в правом необходимо написать, что с ними нужно сделать и/или как ими пользоваться с целью оптимизации энергопотребления. В качестве образца приведены ответы на первые два пункта. № 1. Прибор Лампы освещения 2. 3. Посудомоечная машина Электрочайник 4. Кастрюли 5. Холодильник, морозильник 6. Душ, ванна 7. 10. Водопроводный кран в ванной для умывания Окна, стены, потолок, двери в отдельном доме Окна, шторы в многоквартирном доме Отопительные батареи 11. Лоджия 12. Краны, сливные бачки унитаза 8. 9. Что делать? Использовать только энергосберегающие (лучше светодиодные) лампы; если надолго выходить из комнаты, то выключать источники света Включать только с максимальной загрузкой Так как я знаком с Человечеством не понаслышке, то почти уверен, что по пути тотальной экономии ресурсов оно не пойдёт, а будет искать новые источники энергии. Так что замыкание в городах-домах, скорее всего, нам не грозит. Неуклонно будет повышаться мощность «оборота» возобновляемых ресурсов с планетой. И вот тут-то возникает ключевой, самый важный вопрос: вопрос нашего взаимодействия с природой. Вариантов не очень много, а как водится со времен создания русских народных былин, всего три. 113
Вариант первый: мы пытаемся из-всех сил «вписаться» в природный баланс планеты. Ужимаем свои потребности, регулируем численность людей, в общем, пытаемся жить в идиллической гармонии с окружающей природой. Картинка красивая, но нереализуемая и опасная как мираж. Потому что уже сейчас можно сказать, что в баланс мы категорически не вписались. Распаханные земли, ухоженные сады, парки – ведь это тоже вмешательство в природу, и может даже более опасное, чем дымящие заводы. А если нам удастся как-то умудриться эту гармонию построить, то мы пойдём по пути племён Амазонки, до сих пор гармонично проживающих на стадии первобытного собирательства и охоты. Вариант второй: будем активно развивать техносферу, «встраивая» в неё биосферу. В этом случае функции саморегуляции нашей живой планеты мы пытаемся взять на себя. Будем сами решать, сколько болот оптимально для нашей планеты, каково должно быть количество углекислого газа и озона в атмосфере, какой должна быть численность диких белок и т.п. Но этот путь едва ли лучше, чем первый. Если в первом случае нам предлагается «тихо сидеть в норке и не высовываться», то во втором, наоборот, рекомендуется водружать на себя корону Царя природы, громоздиться на трон и начинать активно во всё вмешиваться. Но чтобы управлять, надо самому разбираться, как это работает. Неоднократно проделывались попытки искусственно воссоздать «кусочек» биосферы. Одна из самых дорогих попыток была осуществлена в 1985 г. В пустыне Сонора (штат Аризона) построено огромное стеклянное здание с образцами земной флоры и фауны, своего рода «Ноев ковчег». Здание герметично закрыто от любых поступлений посторонних веществ и энергии (кроме энергии солнечного света). Предполагалось, что в нём два года проживут восемь «бионавтов». Так вот, чтобы наладить хоть какой-то минимальный круговорот воды, еды и кислорода, необходимо не менее миллиарда долларов и 139 живых видов: пчёл, дождевых червяков и даже комаров. В 1991 году восемь человек «замуровались» в стеклянной оранжерее. И сразу же всё пошло не так: в почве размножились бактерии, потребляющие кислород, и за 16 месяцев его содержание в воздухе снизилось с нормальных 21% до 14%, пришлось добавлять кислород извне; урожаи съедобных растений оказались ниже расчётных, население «Биосферы-2» постоянно голодало; исчезли заселённые насекомые-опылители (вообще вымерло от 15 до 30% видов), зато размножились тараканы, которых никто не заселял. Итоговый результат стоил потраченного миллиарда долларов: мы ещё раз убедились, что не знаем, как работает биосфера, она пока слишком сложна для нас. Страшно представить, что будет, если мы возьмёмся ещё и планировать биосферу, до этого успешно развивавшуюся и без нас на протяжении не одной 114
сотни миллионов лет, если мы не можем устранить проблему автомобильных пробок, созданную нами же! И второе возражение по поводу «царствования» над природой: нам не только не хватает знаний и ума, нам и силёнок не хватает. Мы можем потратить миллиарды и даже триллионы долларов на регулирование углекислого газа в атмосфере, но проснётся какой-нибудь вулкан в Исландии с простым именем Эйяфьядлайёкюдль, и насмехаясь над нашими усилиями, за неделю выбросит в атмосферу столько пепла и газов, сколько вся наша земная промышленность не выбрасывала за пару десятилетий. Объясните после этого голодающим Африки, что эти миллиарды вы потратили совершенно правильно! Остаётся последний из трёх путей, наиболее диалектичный, без крайностей. Человек вместе с биосферой создаёт новое образование – ноосферу, в которой он играет важную роль как часть этой биосферы. Идея выдвинута русским учёным В.И.Вернадским и развита Н.Н.Моисеевым, предложившим новый термин «коэволюция». Под ней он понимает новый этап эволюции биосферы Земли, в котором появляется новый элемент – Цивилизация. На этом этапе наблюдается взаимная адаптивная трансформация Природы и Цивилизации. На этом пути Человечество не замыкается в ограниченных пределах потребления сырья и энергии, но увеличивает мощности так, чтобы Природа смогла адаптироваться к изменениям. Таким образом, Человечество будет «раскручивать» биоту на дальнейший рост и распространение по всей Вселенной, но при этом сохраняя разумный баланс интересов внутри неё. Переселяясь на Луну, мы в попутчики берём комаров, пчёл, дождевых червей, белок, сусликов и вообще всех, в том числе, и мириады бактерий (хотя, клещей, к примеру, можно и не брать). Гибель дельфина, проглотившего пластиковый пакет, журавля, задевшего расправленными крыльями два провода линии электропередач, ёжика, выбежавшего на автотрассу, – не случайно вызывают у нас угрызения совести. Нравственные ориентиры, как и всё остальное в нас, заложены природой в ходе эволюции, а эволюция предельно прагматична, если она уж что-то создаёт, значит это всегда имеет сугубо утилитарное значение, важное для выживания как отдельной особи, так и всего вида. Так что сожаление по поводу гибели любого живого существа показывает нам, что эта гибель уменьшает наши возможности и ресурсы как части общей биосферы, и что этого, по возможности, надо избегать. Всё живое на Земле – это не наши соседи, это наша семья. Поэтому исчезновение очередного вида животного или растения – общая трагедия, понижающая наши возможности по противостоянию бездушному Космосу. 115
И позволь на этой возвышенной и пафосной ноте закончить этот параграф. А для закрепления высказанных идей позволь предложить тебе следующее испытание. Испытание 20 По рисунку охарактеризуй взаимодействия завода с окружающим миром и опиши характеристики этого взаимодействия в соответствии с концепцией устойчивого развития. 116
Поток 1. Сырье 2. Готовая продукция 3. Человеческие ресурсы 4. Вода 5. Электроэнергия 6. Твердые отходы 7. Отходы в виде газов 8. Жидкие отходы Как есть Берется в соответствии с потребностями завода, без учета возможностей природы Производится больше, чем продается в данный момент, избытки хранятся на складах, проблемы утилизации продукции, а также её экологическое воздействие на окружающую среду, производителя не касаются Массово используется низкоквалифицированный, монотонный и плохо оплачиваемый труд Потребляется столько, сколько требуется для производства Технологии энергозатратны и требуют значительных энергетических ресурсов, для чего приходится использовать энергию других регионов Скапливаются вблизи завода на специальных полигонах и представляют значительную угрозу местной экосистеме Выбрасываются в атмосферу Как надо После очистки сливаются в ближайший водоем 10. Человек – конструктор своего тела Обезьяна – человек – киборг? Когда кто-то человекоподобный взял в руки камень (на уровне сегодняшних знаний таким местом мы считаем Олдувайскую долину), это был очень важный момент, так как он означал начало техноэволюции, человек стал использовать и менять неживую окружающую природу под свои потребности. Но сейчас нас интересует другой, совершенно неожиданный вопрос: а был ли он одет? Ответ такой: скорее всего, нет. Он был покрыт густым волосяным покровом и в этом мало чем отличался от животных. Кроме того, невозможно изготовить одежду зажатым в руке простым камнем. Но прошло какое-то 117
время, и человек оделся. Сибирские учёные, раскопав стоянку древних людей эпохи верхнего палеолита возле села Мальта Иркутской области3, нашли фигурки людей, вырезанные из бивня мамонта. Они датируются возрастом в 19–23 тысячи лет и изображены в одежде. Маловероятно, что древние скульпторы изображали первых модниц, догадавшихся одеть шкуры перед позированием. По другим, найденным в разных частях света артефактам, установлено, что уже более 10 тысяч лет назад люди носили обувь и одежду из кожи и растительных волокон. Вероятность того, что нашлись остатки именно первого человека, который ни с того, ни с сего сделал себе обувь, одежду и стал щеголять в ней перед удивлёнными и шокированными голыми современниками, близка к нулю. Так что можно смело утверждать, что одежда появилась значительно раньше. Если учесть, что от 4 до 1 миллиона лет назад у наших предков стал уменьшаться волосяной покров, а это надо было как-то компенсировать, то можно предположить период «одевания» человека: от одного миллиона лет до 100 тыс. лет до нашей эры. Оценка, конечно, является очень грубой, с новыми археологическими находками она, несомненно, будет уточняться. Но нам это не так уж и важно. Нам интересен сам факт, его принципиальное значение и смысл. Итак, что же произошло? Климат ухудшался, и природный волосяной покров перестал спасать человека от холода. Тогда он взял шкуру убитого животного и завернулся в неё. Казалось бы – делов-то? Но ведь ни одно животное за миллионы лет эволюции до этого не догадалось! А произошло принципиально важное событие, может быть не менее важное, чем изобретение каменных орудий. Собственные телесные недостатки человек устранил путём фактического приобретения «второй» кожи – прочной и тёплой. Так был сделан первый шаг на пути преобразования самого себя, замены или дополнения своего тела предметами из внешней среды. Возможно даже, что естественный волосяной покров человека стал исчезать вследствие появления одежды. Возможно, что сильная асимметрия строения плечевых костей неандертальцев связано с тем, что правой рукой им приходилось интенсивно скоблить шкуры при выделке. Это ещё одна важная тенденция – изобретения, сделанные человеком, физически меняют его самого! Вот, собственно, и указаны основные идеи этого параграфа: технические инновации меняют физиологию человека, и сам человек трансформирует себя, заменяя и дополняя своё тело внешними предметами. В первом слу- 3 Сайт журнала «Наука в Сибири». http://www.sbras.info/articles/overview/sibirskie-venery 118
чае это происходит очень медленно, через множество поколений, во втором – очень быстро: рука – крокодил – деревянный протез! Теперь нам только остаётся проследить развитие этих направлений до наших дней, а затем, включив опцию научного угадывания (т.е. прогнозирования), экстраполировать их насколько, насколько нам хватит фантазии и смелости. Начнём, пожалуй, с весьма актуальной для всех и неприятной темы, как лечение зубов. Зубы у людей болели всегда, и это, рано или поздно, приводит к их утрате. Не удивительно, что попытки протезирования зубов являются самыми древними попытками «модернизировать» своё тело. Древние инки ещё в VI веке до нашей эры пытались вставлять имплантаты из панциря мидии. А один из древних инков щеголял аж 32 зубами из кварца и аметиста. Правда, нам неизвестно, сколько времени он с ними прожил, было ли ему удобно и не стало ли такое протезирование причиной его помещения в место захоронения, где он и был найден. Зубной протез обнаружен в древнем этрусском городе Тарквинии. Протез заменял несколько зубов и закреплялся на здоровых зубах золотыми кольцами, что очень символично: современные стоматологи золотыми кольцами зубы не скрепляют, но судя по ценам, деньги за них по-прежнему берут. В Древнем Риме протезирование было уже поставлено на поток, и там оно тоже было недешёвым удовольствием. Протезы делали из костей и зубов животных и даже человека. Скрепляли их по сложившейся традиции золотой или серебряной проволокой. Далее мы пропустим большой временной промежуток, за который стоматология не сделала качественного скачка, и сразу окажемся в конце XIX века. В 1888 году доктор Берри формулирует принцип биосовместимости, в соответствии с которым материал для имплантатов должен не отторгаться организмом, а наоборот, сращиваться с ним в одно целое. И таким биосовместимым материалом оказался титан, попутно имеющий ещё такие полезные свойства как прочность, лёгкость и устойчивость к коррозии. А в 1891 году на IV Пироговском съезде Н.Н. Знаменский выступил с докладом «Имплантация искусственных зубов», где он предлагал имплантат внедрять не в десно, а в кость. Сегодня это направление получило широкое распространение, с разной степенью успеха и дороговизны стоматологи с отнюдь не бескорыстным энтузиазмом вкручивают в наши кости титановые шурупы с керамическими зубами. Но как бы мы не сетовали на низкое качество и высокую стоимость работы, но должны признать, что древнему римлянину было хуже, ведь за значительно более высокую цену он получал сомнительный протез из костей барана. Так что современный имплантированный зуб отличается от древнеиндейского имплантата инков так же, как каменный топор от современной бензопилы. И если в древности искусственные зубы были яв119
ным признаком отношения к немногочисленной элите, то сегодня почти каждый, кто дожил до пожилого возраста, имеет зубные протезы или имплантаты. И это ещё одна непреложная закономерность не только для искусственных зубов, но вообще для всех технических инноваций: все новинки сначала становятся доступными только некоторым, а потом неизбежно «идут в народ». В противном случае, они проигрывают другим изобретениям, более дешёвым и эффективным, но об этом мы уже говорили. Однако и это ещё не окончательное решение проблемы. Учёным Королевского медицинского колледжа Лондона удалось вырастить из стволовых клеток (о них мы ещё ниже поговорим) зуб мыши. Ведутся активные работы по поиску клеток, способных превращаться в дентин, эмаль, кровеносные сосуды и нервы, то есть во все составные части нормального человеческого зуба. Такой зуб срастается с десной и становится «родным». В случае успеха этих начинаний наши потомки будут всегда иметь здоровые, условно «свои» зубы. Рассказы о титановых протезах, ввинчиваемых в челюсть гаечным ключом, будут вызывать у них те же эмоции, что возникают у нас, когда мы представляем у себя во рту прикрученный золотой проволокой зуб барана. При рассмотрении замены естественных зубов искусственными можно увидеть ещё одну важную тенденцию: сначала удалённые органы просто имитировали, заменяя их внешне похожими, потом нашли более подходящий биосовместимый материал, и наконец, пришли к идее «выращивания» своих. Но с зубами-то проще всего: они должны прочно укрепляться на челюсти, «совмещаться» со своими антиподными зубами и больше ничего от них не требуется. А как быть с конечностями, которые должны не только соответствовать внешнему виду, но и совершать точные механические движения? С ними сначала тоже было просто: потерял вельможа руку в сражении, делают ему деревянную или стальную копию, закрепляемую ремнями. Называются такие протезы косметическими. В Каирском и Британском музеях хранятся два древнеегипетских протеза больших пальцев ног. Современные добровольцы испытывали их точные копии и даже остались довольны. Главная функция таких протезов – представительская. Пират Сильвер производил на всех впечатление не только своей хитростью и коварством, но и деревянным костылём вместо ноги. У другого пирата героя книги Дж. Барри «Питер Пэн» вместо руки был крюк, и его даже так и звали – капитан Крюк. О полноценной замене руки или ноги в этом случае речь, конечно, не идёт. Но протез капитана Крюка можно назвать рабочим протезом, который создаётся для выполнения определённого вида работы. Реальные люди, потерявшие руку, желают продолжать свою профессиональную деятельность, в зависимости от которой и выбирают рабочий протез, позволяющий держать требуемый инструмент: молоток, ножницы и даже тату-машинку. 120 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Следующие виды протезов называются тяговыми (или механическими). В них движение механическим рабочим органам передаётся от других мышц. Если, например, человек выпрямляет такую руку, то тросик, привязанный к плечу, разводит искусственные пальцы, при сгибании локтя пружины сводят пальцы и захватывают требуемый предмет. На первый взгляд, кажется, что это очень неудобно: действительно, пальцы вытянутой руки будут всегда разжаты, а согнутой – сжаты. Но для людей, потерявших конечность, и это – очень немало! Так что на современном уровне – это наиболее бюджетные и распространённые протезы. Наиболее «продвинутыми» являются протезы бионические и миоэлектрические. Датчики улавливают изменение электрического потенциала определённых мышц и подают сигнал на микропроцессор кисти, заставляющий её механическую часть через систему электросерверов совершать нужные действия. Понятно, что для таких протезов требуется внешний источник энергии. Такие протезы пока что очень дороги. Но и это ещё не предел: в настоящее время активно ведутся работы по управлению протезом с помощью вживлённых электродов в нервные окончания. Американке Клаудии Митчелл, потерявшей руку в результате несчастного случая, в течение многочасовой операции пришили электронную руку. Управление такой конечностью производится в точности как живой рукой – командами головного мозга. Пациентка отмечает, что теперь она вполне справляется с бытовыми проблемами. Такие операции пока единичны, ужасно дороги, поэтому каждый случай широко представляется общественности. Но и это ещё не самый перспективный вариант! Сегодня полным ходом ведутся работы по выращиванию органов человека из стволовых клеток. Особенности таких клеток в том, что они являются начальными заготовками без «специализации», в соответствующих условиях они способны превратиться в клетки конкретного органа: зуба, печени или лёгкого. Так что самым идеальным вариантом было бы выращивание для человека его потерянной конечности. Что может быть лучше собственной руки? Только представь, что у каждого человека «на всякий случай» в поликлинике есть банк его стволовых клеток, готовых превратиться в новую руку, ногу или ухо. Фантастика? Отнюдь! В донорскую или искусственную матрицу из клеток вводят питательные вещества и факторы роста, а потом эту заплатку пришивают к тому органу, которым она должна стать. И, о чудо! Матрица превращается в требуемый орган! Уже сегодня существуют «биопринтеры», выпускаются даже мелкосерийные модели. Такой принтер печатает (без кавычек!) фрагменты тканей, содержащие множество слоёв из клеток разного типа, уже объединенных межклеточной тканью и сетью кровеносных капилляров. Дальше мы приса121
живаем такой орган человеку, и он уже под действием организма и внешней помощи приобретает нужную специализацию. Это, конечно, только кажется очень простым, на самом деле далеко не так: выращивание искусственной печени, легкого и других жизненно важных органов для пересадки человеку сегодня пока недостижимо. Операции по пересадке пациентам трахеи, выращенной из их же клеток, практиковались итальянским профессором П. Маккиарини, но были признаны неудачными. Но это вовсе не означает ошибочность рассматриваемого пути, а показывает, что существуют пока нерешённые принципиальные проблемы. Есть ещё один важный и сложный по строению орган, замена которого даже сегодня находится лишь на стадии косметологического протезирования. И орган этот – глаз! Косметологический протез помещается в глазной полости и кроме эстетического назначения играет очень важную функцию: без него лицо деформируется и становится ассиметричным, что может привести к множеству побочных отрицательных эффектов. Но видеть такой искусственный глаз не может. Проблема создания полноценной замены глаза или устранения слепоты при некоторых тяжёлых заболеваниях сегодня находится в стадии пилотных экспериментов. За преобразование световой волны в электрические нервные импульсы отвечает сетчатка – слой светочувствительных клеток, на которые как на экран проецируется изображение. Потеря этих клеток или нарушение их связи с мозгом часто приводит к неизлечимой слепоте. Сегодня ведутся разработки по замене сетчатки микроэлектронными светочувствительными элементами, электрические сигналы от которых через микрочип подаются в мозг, который в итоге и формирует привычное нам изображение. Такие искусственные глаза называются бионическими. Опытные серии таких глаз успешно работают, хотя и дают пока весьма грубую картинку. Как только такой глаз сможет предоставить более высокое разрешение, станет более доступным по цене, а его пересадка станет технологичной, своего рода установкой «периферийного» гаджета только не для компьютера, а для мозга, проблема слепоты значительно уступит свои позиции. Более предпочтительным вариантом, как и в предыдущем случае с зубами, будет выращивание природной сетчатки (как, впрочем, и всех других элементов глаза) из стволовых клеток пациента. Тогда больной просто получает новый здоровый глаз, причём, собственный. Ну и, наконец, замахнёмся на самое сложное, что только есть в природе – человеческий мозг. Каким бы бесконечно сложным он не был, но он состоит из материальных живых клеток, а, стало быть, хотя бы теоретически возможно одни клетки заменять другими – сначала, как водится «техническими», а потом и биологическими, специально выращенными. Хотя, может быть, как раз наоборот – сначала научимся «латать» мозг его же клетками, а 122
потом сможем сразу пересадить всё что в нём есть на носитель чисто техногенной природы (условно на микросхемы компьютера)! Работы по созданию таких «мозговых» тканей ведутся. Например, в Массачусетском технологическом институте пытаются применить технологию изготовления микрочипов к созданию искусственной нервной ткани: «напечатать» многослойную матрицу из клеток, а затем установить связи между ними. Японские учёные из города Кобе под руководством профессора Йошики Сасаи пытаются реализовать другой путь: создать из стволовых клеток самоорганизующиеся структуры, которые сами установят между собой сложные взаимосвязи. То есть, по сути, мы начнём «обучать» создаваемый мозг ещё до стадии его помещения внутрь владельца (хотя вопрос: кто в паре «мозг-тело» владелец?). На фоне перспектив выращивания и замены головного мозга такие «мелочи» как слуховой аппарат, искусственные суставы и титановые кости, искусственный кардиостимулятор сердца, да и само сердце представляются уже вполне обыденными и никого не удивляющими вещами. Так что скоро человеческий организм будут «ремонтировать» путём замены целых «блоков», подобно тому, как это делают с современными автомобилями. Причём «запчасти» будут выращиваться индивидуально для каждого будущего владельца. Но если продолжать подобное сравнение человеческого тела и автомобиля, то выясняются существенные для нас нюансы. Действующие части разных систем автомобиля совершенно различны: провода системы электропитания никак не могут взаимозаменяться с трубками топливной системы, а клетки человека, да и всех других живых существ внешне почти ничем неотличимы. Т.е. клетки лёгких имеют такое же внутренне строение как клетки печени. Клетка – универсальный строительный материал живой природы, а в технике такого материала нет. Но клетка – удивительная штука! С одной стороны, она предельно универсальна, а с другой – сугубо индивидуальна! В ней хранится уникальная и индивидуальная информация об основном владельце, представляющем конечную сборку миллиардов клеток. И информация эта хранится в специальной «библиотеке» – молекуле ДНК, участки которой состоят из генов. Если чертёж – это план изделия, который один инженер передаёт другому для изготовления такого же изделия, то геном – это чертёж и алгоритм постройки организма, передаваемый родительскими организмами своим отпрыскам. Но при этом есть «проблемка»: эта информация, как и любая другая информация, при передаче может искажаться. Называется такое некорректное копирование информации мутацией. Иногда изменение оказывается полезным, а иногда нет. Это определяется жестоким процессом естественного отбора в ходе эволюции. Вроде как для целого вида – весьма полезный процесс. Но если речь вести об отдельном индивиде (особенно, о человеке), то 123
ситуация уже не выглядит столь однозначно позитивной. Ребёнок не виноват в том, что он унаследовал от родителей предрасположенность к болезни, а может сразу и саму болезнь. Когда-то эта нехорошая мутация произошла, а теперь она закрепилась на пару десятков тысяч лет и мучает целые поколения. Возникает вопрос: а если понять язык этих природных «чертежей», то нельзя ли слегка их подправить, внести, так сказать, свои коррективы? Можно! А можно творчески подойти к процессу и создать вообще что-то новое, природой ещё опробованное вследствие её медлительности и слабого понимания наших потребностей? Опять можно! Именно этим и занимается генная инженерия. Мы «подправляем» гены для получения желательных качеств будущего организма. Именно так получаются новые сорта пшеницы и кукурузы, новых полезных бактерий и т.п. Генномодифицированным продуктам принадлежит будущее, хотя сегодня мы относимся к ним с опаской и часто необоснованно приписываем им множество различных ужасных свойств. Ну и главный вопрос: а можно подправлять не только кукурузу и уток, а самого себя? Тоже можно!!! Таким образом мы можем избавиться от всех наследственных заболеваний, а это несомненное достижение значительно увеличит среднюю продолжительность жизни. Также люди смогут «заказывать» интеллектуальные, физические и другие характеристики своего будущего ребёнка, что уже вызывает настороженность и не позволяет однозначно радоваться таким возможностям. Фанаты фигурного катания закажут ребёнка со встроенными в ноги коньками, а фанаты тяжёлой атлетики потребуют создания живого подъёмного крана. Скажет ли потом ребёнок «спасибо» своим родителям за такой непрошенный подарок? Далеко не факт! Но зато, в случае какого-то глобального «форс-мажора», типа гибели нашей планеты, мы можем быстро насоздавать людей, генетически приспособленных к жизни на какой-нибудь другой планете с другой силой тяжести и атмосферой. Тут уж из двух зол придётся выбирать меньшее. Ну и, наконец, ещё одно перспективное направление видоизменения человека: введение в организм очень мелких искусственных созданий, которые будут устранять болезни и осуществлять их профилактику. К примеру, перемещаясь по кровеносным сосудам, эти устройства могут чистить их стенки и предотвращать появление бляшек и тромбов. Называются такие устройства нанороботами. Я умышленно нанороботов сначала так не называл, потому что слово «робот» вызывает ассоциацию с человекообразной машиной (выше мы это обсуждали), или машиной из металла, с лампочками, заклёпками и прочими шестерёнками. Медицинские нанороботы ничего общего с таким описанием не имеют. Они представляют из себя набор молекул, внешне не похожий ни что нам знакомое. Задача такой условно называемой «каракатицы» добраться до нужного места и выполнить свою работу, например, распознать раковую 124
клетку и прикрепить к ней «мину» с ядом. Функционал таких нанороботов может быть различным, но они должны каким-то образом двигаться по внутренним биологическим жидкостям человека. Чтобы у тебя было представление о нанороботах, расскажу о двух идеях двигателей для них. Первый вариант двигателя можно назвать реактивным4. Устройство гениально просто: нанотрубка диаметром отверстия в 220 нанометров изнутри покрыта ферментом, расщепляющим мочевину на углекислоту и аммиак. Принцип действия: мочевина внешней среды попадает внутрь трубки, расщепляется на компоненты и выбрасывается наружу, согласно закону сохранения импульса трубка начинает двигаться в обратную сторону. Такая наноракета может двигаться со скоростью четырёх сантиметров в час, что оказывается для медиков вполне устраивающим результатом. Второй двигатель более экзотичен: поверхность наноробота покрывается пузырьками, причём на разных его сторонах они имеют разный объём. Путём подбора к ним резонансного ультразвука добиваются того, что пузырьки с одной из сторон начинают вибрировать. Можно заставить цилиндрик вращаться с очень большой частотой и в результате двигаться. Понятно, что при таком подходе наноробот будет двигаться только под действием внешнего ультразвукового воздействия. Есть и множество других идей создания двигателей для наших маленьких помощников. Так что если нанороботы «приживутся», наши кровеносные сосуды станут наномагистралями, по которым будут перемещаться реактивные палочки и вращающиеся кубики и совершать свою работу по диагностике, чистке, уборке, ремонту нашего сложного и большого организма. А теперь представь, что все вышерассмотренные направления совершенствования нашей природы заработали. Пусть человек родился. Хотя, нет! Он ещё не родился, его пока ещё вообще нет, его геном ещё только составляется, удаляются наследственные болезни, разные там несовместимости, возможно, учитываются разумные пожеланий будущих родителей. Затем начинается неустанно контролируемое развитие ребёнка в утробе матери. И вот человек родился! И родился он абсолютно, я подчёркиваю, абсолютно здоровым, и не просто здоровым, но и с правильно заложенным алгоритмом развития. Т.е. ситуация, когда что-то пойдёт не так, практически исключается. От новорождённого супермена сразу забирается материал в виде стволовых клеток, из которых в дальнейшем он по необходимости будет получать новые «запчасти». Не забываем, что, опять же на всякий случай, есть неплохая механическая замена сердца, почек, костей, глаз и многого другого. Прививки ставятся безусловно по умолчанию. Через некоторое время (скажем, к 18 го4 опубликовано в журналах Applied Physics Letters и Journal of the American Chemical Society 125
дам) в кровь впрыскиваются тысячи нанороботов, которые неустанно будут помогать защитным структурам организма поддерживать его в должном состоянии. Само собой, что внутри организма ведётся непрерывный мониторинг важнейших параметров жизнедеятельности, он передаётся в индивидуальную базу данных человека. Специальная медицинская программа оценивает состояние, и если что, сообщает врачу о подозрительных изменениях параметров пациента. Скорая помощь будет мчаться не только к тому, с кем что-то случилось, а к тому, с кем может что-то случиться! И в этом видится ключевое отличие медицины будущего от медицины настоящего: Почти вся она, кроме медицины катастроф, переместится в область профилактики. А если в результате несчастного случая произошло механическое повреждение тела, то тут же «печатаются» новые органы вместо утраченных. Главное, чтобы не перестал функционировать головной мозг, который мы тоже рано или поздно научимся либо подлатывать или даже заменять. Жутковато? Да, не без этого. Но я ничего не придумал, а просто довёл до логического завершения уже имеющиеся направления изменения человека. А теперь скажи, сколько времени при таких условиях можно прожить? Не бесконечно, конечно, бесконечного ничего нет, даже звёзды и Вселенная конечны, но по нашим меркам, очень и очень – долго. Скажем, лет 300-400. «Да ладно!» – скорее всего, подумал ты, увидев такие цифры. Тебе, мой скептичный читатель, я могу возразить: ещё в XVIII веке средняя продолжительность жизни в мире не дотягивала до 30 лет, а в конце XX века она составила 73 года. Как видно, за двести лет она выросла более чем в 2,5 раза. Или по-другому, каждые пять лет за этот период продолжительность жизни увеличивалась на год. Причём средняя продолжительность жизни растёт нелинейно (вспомним закон Мура, он в действии!). Если взять последние 50 лет, то чтобы средней продолжительности жизни в мире вырасти на год, уже хватает чуть меньше трёх лет. На каждом этапе повышения продолжительности жизни возникали свои вызовы: надо было справиться с голодом, детской смертностью, антисанитарией, чумой и холерой. Теперь новые вызовы – спид, инсульты, инфаркты, рак и старческая деменция. Последние две болезни существовали всегда, но в лидеры стали выбиваться только сейчас, так как раньше до их возникновения мало кто доживал. Очевидно, что кривая продолжительности жизни неуклонно догоняет ход времени. А что будет означать факт, что каждый год продолжительность жизни растёт ровно на год? Это говорит о том, что люди перестали умирать! Английский футуролог Обри де Грей убежден, что первые люди, которые станут жить вечно, уже родились и живут среди нас! Если ты молод, то возможно, что ты будешь в их числе! 126
Пока не будем обсуждать возникающие при таком головокружительном раскладе проблемы, об этом мы поговорим дальше. А теперь поговорим ещё об одном чрезвычайно увлекательном аспекте: о конструировании нового человека, обладающего необычными для современного человека возможностями, например, способностью дышать под водой жабрами, или «питаться» солнечной энергией, или существовать в полном вакууме, видеть рентгеновские лучи и т.п. Существо с органическими и искусственными частями называют кибернетическим механизмом или сокращённо киборгом. Термин, может быть, не очень точен, но введённый в 1960 Манфредом Клайнсом и Натаном С. Клайном он прижился и подхватился научными и ненаучными фантастами. Внешне киборг похож на человека, но его внутренний «апгрейд» значительно увеличивает возможности: он необычайно живуч, интеллектуален, силён и вынослив. В разных фантастических вариантах им отводят разную роль: то помощников человека, то рабов, то, наоборот, поработителей и угнетателей. На самом деле всё будет просто и прозаично: мы сами постепенно, но верно превращаемся в киборгов. Эволюция и техноэволюция слились воедино. Среди нас живут люди с кардиостимуляторами сердца, искусственными суставами, слуховыми аппаратами, протезами зубов или, хотя бы, зубными пломбами. Это наши друзья и близкие, это мы сами, и мы не считаем себя киборгами. Не будет такого, что после вкручивания очередного титанового зуба вдруг превысился какой-то важный порог, и происходит качественный сдвиг: к зубному врачу в кабинет заходил человек, а вышел уже враг человечества – киборг. Нет чёткой границы между человеком и киборгом. Этот процесс растянут на миллионы лет. Начался он с первой одежды из шкуры, а сегодня вживляются микрочипы под кожу, вместо сердца ставятся механические устройства, части черепа заменяются титановыми пластинами, а руки механическими манипуляторами. В самом смелом прогнозе предсказывается появление киборгов «наоборот» – Омаров (или Лобстеров). Брюс Стерлинг высказал идею создания существ, которые внутри были бы людьми, а снаружи, во внешней оболочке – нет. К примеру, снаружи у них была бы раковина, позволяющая жить в вакууме космического пространства, а солнечные батареи на её поверхности давали бы энергию для жизни. Такие существа могли бы без каких-либо дополнительных технических средств жить там, где человек погибнет: в вакууме или, наоборот, при гигантских давлениях и силе тяжести других планет. Итак, подведём итог. Сначала шла биологическая эволюция, в результате которой появился человек, который не только начал менять окружающую среду, но начал менять самого себя. Эволюция живой природы через 127
человека перешла к новой стадии – техноэволюции. Эволюционные законы остались те же, но скорость возросла в миллиарды раз. Если даже биологическая эволюция по космическим меркам, происходит очень и очень быстро, чего уж говорить про техноэволюцию – по восприятию окружающих нас звёзд (если бы оно у них было), она подобна вспышке. Если Человечество на такой скорости «не расшибётся», т.е. сможет справиться с самим собой, то оно потенциально может изменить Вселенную своего проживания под себя. Но ничего не даётся даром, и у всего есть своя цена: для этого и мы должны значительно изменить самих себя под существующую Вселенную, причём изменить – это не фигура речи, а буквально понимаемое физическое изменение. Скажешь, что фантастика? Но все вышеприведённые факты доказывают, что мы уверенно движемся в этом направлении, и остановиться мы не сможем, ведь это противоречит первому закону техноэволюции. На наших глазах мы сами превращаемся в новый вид – homo technikus, человек технический, который должен быть и sapiens (разумным), и habilis (умелым). А иначе и быть не может! Теперь твоя очередь сказать своё слово. Ниже предложенное испытание просто необходимо пройти, так как оно объединяет только что прочитанный параграф с последующими и является ключевым в структуре всей этой книги. Раз уж ты её читаешь, то странным было бы пропустить самое главное: съесть пюре и выбросить котлету! Испытание 21 2 1 4 3 128
Ответь на вопросы: 1. Кто изображён в центре рисунка? 2. Что этим рисунком хотел сказать художник? 3. Какие процессы показывает каждая ветка из четырёх? 4. Каким свойствами обладает тот, кто изображён в центре? Ответил? Теперь прочитай ответы и только после этого переходи к следующему параграфу. 11. Экскаватор для мозга Наше восприятие мира – это фантазия, совпадающая с реальностью. Крис Фрит Почему тебя не пугает машина, которая в тысячу раз сильнее тебя, но ужасает мысль о машине, которая многократно превосходит тебя интеллектом? Станислав Лем Этот параграф начнётся необычно – сразу с испытания, точнее даже не с испытания, а с опыта. Испытание 22 Проведём эксперимент. Прошу тебя точно выполнить несложный алгоритм. 1. Вытяни правую руку вперёд с вертикально поставленным указательным пальцем. Постарайся, чтобы палец был напротив носа. 2. Теперь левой рукой закрой левый глаз. 3. Правым глазом смотри на точку, что находится чуть выше пальца. 4. Отводи медленно (только очень медленно!) палец правой руки, продолжая смотреть в то место, где был палец. Если ты всё сделал правильно, то увидишь, что палец в какой-то момент выглядит отрезанным, его часть отсутствует, а потом опять появляется. Можешь подвигать палец из стороны в сторону и чётко локализовать удивительную область, в которой он пропадает. Вопрос: почему это происходит? Почему же мы не видим никакого тёмного или светлого пятна на месте отсутствующих колбочек и палочек? В ответе неслучайно было написано, что изображение создаётся мозгом. Да, на поверхности сетчатки получается изображение, как на матрице фотоаппарата. Но фотоаппарат механически это фиксирует, а наш мозг изображение перерабатывает и подчас очень творчески. Во-первых, изображение получается перевёрнутым, и в мозгу оно пере129
ворачивается обратно. Во-вторых, наш мозг ретуширует слепые пятна, «дорисовывая» картинку, а в-третьих, он проявляет иногда недюжинную фантазию. Он может принять пенёк в лесу за зверька или гномика и дорисовать ему недостающие детали. В конце концов, каждый видит то, что готов увидеть. Глядя на дерево, столяр увидит дефекты древесины – сучки и трещины, художник – красивый изгиб, биолог увидит ель обыкновенную семейства сосновых. Так что мозг даёт нам не точную копию действительности, а создаёт модель, более или менее приближенную к реальности. Запомним этот важный вывод, он пригодится нам несколько позже. А теперь обратимся совсем к другому вопросу. Представь, что все накопленные Человечеством знания наполняют мыльный пузырь: чем больше знаний, тем больше объём пузыря. Пространство вне пузыря – это сфера нашего незнания. Площадь поверхности пузыря – это условно и есть сфера актуальной науки, граница между знанием и незнанием. Как ведёт себя этот пузырь? Он раздувается! Причём объём его растёт по экспоненте. Получается внешне противоречивая, но на самом деле вполне ожидаемая взаимосвязь: чем больше мы знаем, тем больше у нас возникает вопросов, ведь площадь контакта между знанием и незнанием тоже возрастает. Пример развития естественных наук тому яркое подтверждение. В середине восемнадцатого века, в эпоху бурного расцвета естественных наук среди них условно можно было выделить географию, астрономию, биологию, физику и химию. Каждая из наук содержала столько информации, что один человек (конечно, выдающийся, но всё же один!) мог вполне её усвоить. Поэтому учёный, чаще всего, занимался всеми этими науками сразу. Наглядный тому пример – Михайло Васильевич Ломоносов. Сегодня совсем другая картина. Вот только некоторые разделы, ответвления одной только физики, существующие в наше время: астрофизика, ядерная физика, космология, сопромат, гидравлика, квантовая теория поля, физика конденсированных сред, акустика и гидроакустика, сейсмология, биофизика, вычислительная физика, петрофизика, ядерная физика, физика атмосферы, теория машин и механизмов, агрофизика, геофизика. А в биологии, к примеру, этих ответвлений нисколько не меньше. И универсализм учёных исчез, а пришла узкая специализация, теперь физик-ядерщик совершенно не в теме физики атмосферы, и наоборот. Учёные «растаскиваются» по поверхности нашего мысленного пузыря, и их количество на единицу его площади становится всё меньшим. Через некоторое время этот пузырь перестанет раздуваться, так как количество расширяющих его учёных должно будет превысить количество людей на Земле, ведь каждым узким разделом должен кто-то заниматься! Вот скажем, ты причитал указанные мною разделы физики? А заметил, что ядерная физика встретилась тебе два раза? Если заметил, то хорошо, а если нет – то это наглядный пример того, как мы начинаем не замечать некоторые детали, ес130
ли информации слишком много. Так могут «потеряться» целые научные направления, в которых может содержаться решение жизненно важных для Человечества проблем. Ситуацию остановки развития науки описал Станислав Лем ещё в 1964 году (С. Лем. «Сумма технологий»), он ввёл термин «информационный барьер», означающий предельный объём информации об окружающем нас мире, ограниченный возможностями Человечества по его переработке и дальнейшему увеличению. В результате рост науки будет заторможен вследствие недостатка людских ресурсов. Обращаю внимание на дату предсказания – 1964 год! Более 50 лет назад Лем предсказывал выход из этого информационного тупика. Он считал, что человек придумает такую машину, которую он называл усилителем интеллекта, и она многократно повысит наши возможности в умственной деятельности, подобно тому, как машины умножили нашу физическую силу и энергию. Один экскаватор заменяет тысячу человек. И если он сломался, никому уже не придёт в голову нанимать тысячу землекопов, мы будем ждать ремонта экскаватора или совсем откажемся от затеи что-то там копать. Так же и усилитель интеллекта: он повышает производительность интеллектуальной работы человека в тысячи раз. Привыкнув к такому устройству, мы уже не сможем без него обходиться. Лем подчёркивает, что он пока не знает, как будет работать такой усилитель и на каких принципах. Он задаётся философским вопросом: а может ли человек построить машину умнее себя? С высоты нового тысячелетия, через полвека после выхода этой замечательной книги мы должны отметить величайшую интуицию Станислава Лема. Такие усилители созданы – это ставшие привычными и необходимыми компьютеры. Они действительно являются усилителями наших интеллектуальных возможностей, они выполняют то, в чём мы не сильны (во всяком случае в сознании, так наше подсознание обладает такой скоростью и объёмом памяти, до которых компьютерам ещё очень далеко): хранят огромные массивы информации, обеспечивают быстрый поиск нужной информации, производят вычисления. И без них мы уже просто не можем обходиться. А вопрос «умнее ли они человека?» даже не ставится. Многие проблемы, кажущиеся нам раньше актуальными и очень важными, при достижении нового уровня просто отпадают, не потому что на них найден ответ, а потому, что они просто уже никому не интересны. Сколько усилий алхимики средневековья потратили, чтобы найти способ превращения каких-то веществ в золото! Сегодня мы знаем, что в результате радиоактивного распада и искусственных ядерных реакций мы можем получить золото из других химических элементов. Но это настолько практически бессмысленно, что не может вызывать не то что восторга, но даже вялого интереса. То же самое с компьютерами: они не умнее, они вообще думать не могут, думать – это обязанность, право и способность человека, а компьютеры – это средство реали131
зации человеческой мысли, бездушный инструмент. И вопрос «кто умнее?» сегодня представляется наивным, некорректным и бесполезным. Но вернёмся к прогнозам Лема, которые ещё не закончились. Лем считал, что для преодоления информационного барьера мало просто некоторых интеллектуальных усилителей, нужно ещё качественное изменение пропускной способности информационных потоков. И опять точное попадание в «десятку»! Появление интернета качественно изменило скорость доступа к нужной информации. Я ещё помню те времена, когда для написания научной работы надо было ехать в другой город, где имелась необходимая литература, или заказывать нужную книгу по межбиблиотечному абонементу и ждать её доставки больше месяца. А ведь до этого надо было ещё её найти, узнать о её существовании, на это могло уходить ещё несколько месяцев. Сегодня при умелом пользовании разными электронными библиотечными ресурсами можно сделать это за десяток минут! Что же дальше? Какие дальнейшие качественные изменения использования информации будут отодвигать информационный барьер? Прогнозировать эти изменения нам будет значительно проще, чем Станиславу Лему, потому что он предсказывал то, чего в тот момент принципиально не было, а мы пока может «ехать» на экстраполяции уже имеющихся и развивающихся направлений. Сначала была, допустим, Александрийская библиотека, и если кто-то хотел получить максимум информации, ему надо было на парусном корабле плыть из Европы по Средиземному морю в Египет. Потом библиотек стало значительно больше. Сегодня они есть при каждой школе, но предлагаемый ими ассортимент невелик и явно уступает Александрийской библиотеке. Но вот появился интернет, и мы получили доступ к его информации в компьютерном классе в той же школе. Теперь у нас есть возможность получить доступ ко всему, что люди понаписали, понарисовали, понаснимали за всю исторически обозримую эпоху. Затем персональный компьютер оказался уже на столе в нашем доме, и всемирная библиотека стала нам значительно ближе. Затем компьютер сильно «похудел» и в виде ноутбука или нетбука перекочевал к нам в портфель и даже в дамскую сумочку. Теперь, чтобы получить вдруг внезапно востребованную информацию, надо сесть на первую попавшуюся лавочку, включить ноутбук и войти в интернет любым из нескольких доступных способов. Казалось бы, куда уж дальше? Человеку из недавнего прошлого это и так покажется запредельно оперативным и лёгким способом. Но нам не хочется останавливаться и набирать текст с клавиатуры, потому что хочется получать эту информацию на ходу. И вот человек, стоящий на остановке, достаёт смартфон и раздражённо интересуется у него: - О кей, гугл! Когда придёт ближайший трамвай пятого маршрута? 132
Программы смартфона определяют местонахождение хозяина, сопоставляют его с маршрутом нужного ему трамвая, вычисляют примерное время его прибытия именно на эту остановку, и озвучивают результат. Опять – казалось бы, чего ещё? Но ведь человеку пришлось доставать смартфон, нажимать кнопку и даже говорить! А это для него неудобно!!! Кроме того, для получения визуальной информации приходится смотреть на экран смартфона, т.е. ещё и надо поворачивать глаза! А нельзя ли для удобства выводить информацию на очки? Можно! Такие очки позволяют выводить нужную нам визуальную картинку «поверх» наблюдаемого реального мира. Если эта информация будет как-то с ним связана, мы получаем очки дополненной реальности. Конечно, дело вовсе не в лени и в нежелании поворачивать глаза (хотя и в этом тоже!), это была попытка иронии над современным человеком. Наши современники работают не меньше, а может и больше своих предков. Но безжалостные законы экономики требуют непременного и непрерывного повышения производительности труда любыми доступными и недоступными средствами. И очки дополненной реальности позволяют это сделать. Представь, что ты работаешь на сборке очень сложного технического устройства, например, на прокладке кабелей пассажирского самолёта. Работа сложная и ответственная, не допускающая никаких ошибок. Тебе надо держать в голове сотни схем и рисунков, знать сотни видов маркировки проводов, зажимов, приборов, пользоваться горами бумажной документации и всё время сопоставлять их между собой. В этом случае такие очки будут для тебя весьма и весьма полезным устройством. Предстоящую прокладку ты будешь видеть в виде светящейся полосы на поверхности самолёта, все необходимые инструкции, схемы, советы и напоминания будут появляться автоматически при твоём взгляде на то или иное оборудование или материалы. Не случайно такие очки используют при сборке пассажирских самолётов (Boeing), боевых самолётов (Lockheed Martin), автомобилей (концерны Fiat Chrysler Automobiles, Volkswagen, BMW). Результаты показали, что время производства сократилось на четверть, а количество ошибок понизилось в два раза5. Этот опыт даёт все основания для прогнозирования бурного распространения таких технологий и во все другие области производства, а затем и в сферу досуга, развлечений и повседневного существования. Но в повседневности очки могут оказаться не совсем удобными. В этом случае могут быть использованы линзы дополненной реальности, именно такие линзы разрабатываются многими ведущими технологическими и информационными компаниями (Samsung, Google и Microsoft). Информация в этом 5 Как повысить эффективность производства с дополненной реальностью? Режим доступа. https://habr.com/post/324150/ (17.05.2018). 133
случае выводится на контактную линзу, находящуюся на поверхности глаза. В этом случае другому человеку будет очень сложно определить, используете вы возможности дополненной реальности или нет. Контактная линза является, по сути, частью глаза. Испытание 23 Представь, что ты гуляешь по лесу и любуешься на первый выпавший снег. А что бы ты видел, если бы смотрел на этот лес через линзу дополненной реальности? Опиши возможные дополнительные элементы, которые ты видишь поверх этого замечательного пейзажа. Как видим, направление развития вполне определено: доступ к информации становится всё более оперативным, а её представление становится всё «ближе к человеку», и уже сегодня это происходит при непосредственном действии на органы чувств. Представь, что микродинамик мы вставили человеку глубоко в ушную полость, а микрофон вживили в зуб. Теперь звуковая 134
информация, предназначенная для тебя, постороннему человеку недоступна. А сам человек сигнал от средств связи воспринимает наравне с теми сигналами, которые идут от окружающей его реальной среды. Разницы между ними для нашего мозга нет, так как никаких отдельных приборов он не обнаруживает. При таком положении между информацией из всемирной сети и мозгом, для которого она предназначена, остаются лишь одни и последние посредники – наши природные органы чувств. Кажется, что на этом можно было бы и остановиться, ведь если глаза и уши входят в базовую комплектацию человека, то почему бы их не использовать? Но техноэволюция никогда не останавливается, и это мы выявили ещё в самом начале книги. А в начале этого параграфа мы убедились, что изображение создаётся не глазом, а самим мозгом. Отсюда вполне логический вопрос: а нельзя ли исключить глаз из информационного канала компьютер-мозг, и формировать изображение из компьютера сразу в мозгу? Тогда мы можем максимально быстро, надёжно, экономично накладывать компьютерный мир на реальный. При этом компьютерный мир по реалистичности никак не будет отличаться от внешнего материального мира. Тут я затрудняюсь сказать, чем это считать: достоинством или величайшей опасностью? Во всяком случае, совершенно понятно, что такое положение окажется безусловным благом для людей, лишённых зрения или слуха, так они смогут в качестве отсутствующих органов полноценно использовать существующие оптические и механические датчики. Это не только может вернуть им полноценное зрение и слух, но и значительно расширить их диапазон, например, обрести возможность видеть инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Но для осуществления этой революционной идеи необходимо решение принципиального вопроса: как совместить между собой каналы передачи информации человека и компьютера? Сложность в том, что в компьютере основными переносчиками информации являются электроны, двигающиеся под действием электрического поля в электрических цепях, а в нейронных сетях человека обработка и хранение информации осуществляются посредством ионов натрия и калия, участвующих в сложных химических и электрических процессах. Получается, что нужен некий «переходник» для перевода сигналов с одних носителей на другие. Надо сказать, что мозг работает на основе удивительно интересных клеток, называемых нейронами, их в человеческом мозге колоссальное количество – 1011 штук. Каждый нейрон может контактировать с другим нейроном в зоне, называемой синапсом. У некоторых нейронов спинного мозга может насчитываться до 20 тысяч синапсов! Это тебе не полупроводниковый транзистор с тремя клеммами – эмиттер, коллектор и база. Информации в такой сложнейшей системе из нейронов находится больше, чем во всём интернете. Правда «доступ» нашему сознанию к информации внутри мозга весьма 135
ограничен, как это ни парадоксально звучит, так что пользоваться всей накопленной в нём информацией осознанно мы не можем. И требуется, ни много, ни мало, найти способ «общения» с нейронами на их «языке». Как только это получится, откроются бездны таящейся в мозге ценнейшей информации, и появятся новые, сегодня кажущиеся фантастическими перспективы обучения, лечения, управления окружающими нас электронными устройствами. При этом становится немного жутковато, но как показывает опыт изобретения ядерного, термоядерного, химического и биологического оружия, страх перед возможными последствиями открытия никогда людей не останавливал. Так что при более долгих размышлениях страхи не рассеиваются, а скорее, наоборот, усиливаются. Работы ведутся в разных странах, а в случае успеха человечество получит, пожалуй, самый важный результат со времен получения огня. А вот как человечество распорядится полученными возможностями – это уже другой вопрос. Но нам необходимо проявлять здоровый оптимизм, что мы сейчас и попытаемся сделать. В первую очередь, электронно-нейронный переходник можно использовать для излечения различных неврологических заболеваний и расстройств. Это позволит обрести подвижность людям, которым сегодня медицина может обеспечить лишь неподвижное существование на больничной кровати. Во-вторых, можно будет интегрировать в нервную систему человека не только искусственные заменители глаза или уха, но и совершенно новые органы чувств (эхолокаторы или тепловизоры, например). В-третьих, можно будет вживлять человеку электронную память (типа «флешки»), которая будет являться элементом, непосредственно включённым в структуру головного мозга. Такой «модернизированный» человек никогда не будет забывать то, что он не хотел бы забывать. При покрытии всей планеты беспроводной связью флешка в голове не очень-то и нужна, так как мозг будет скачивать востребованную информацию из облака в интернете. При этом, правда, человек становится зависимым от связи, и её наличие через некоторое время может стать необходимым условием его жизнедеятельности, как вода, еда и воздух. Но это – непременная плата за могущество, с каждой новой технической возможностью растёт зависимость от неё. В-четвёртых, люди смогут общаться на совершенно новом уровне, «пуская» себе в мозг других людей, глядеть глазами другого человека или испытать его эмоции. В-пятых, можно будет создавать такие виртуальные миры, которые для человека будут абсолютно неотличимы он реального (конечно же, вспоминаем фильм «Матрица»). 136
В-шестых, человек сможет мысленно управлять окружающей его электроникой. По мысленному твоему приказу чайник будет включаться, транспорт перемещаться, телевизор переключаться на другой канал… Хотя, стоп! Телевизоров и компьютеров не будет! Они будут у тебя в голове!!! Согласен, перспективы не только захватывающе прекрасные, но и не менее пугающие. Телевизор в голове – самый кошмарный ужас, какой только можно представить. Но опять же, когда это будущее настанет, людям того времени наши страхи будут казаться смешными и наивными. Ведь думали же когда-то, что при движении транспорта свыше 60 км/ч человек может сойти с ума от быстрой смены пейзажей. Неутомимый инноватор Илон Маск заявляет о начале работ по созданию такого компьютерно-нейронного интерфейса, но он явно опоздал. Профессор Гарвардского университета Чарльз М. Либер вместе со своей исследовательской группой создал первый искусственный синапс, который позволяет не только получать информацию о сигналах, передающихся вдоль отдельных нейронов, но и подавать на них электрические импульсы. Пока же «диалог» с мозгом ведётся опосредованно через изменение электромагнитных полей, вызываемых электрической активностью мозга, или через довольно грубое вживление электродов в мозг. Последний способ активно используется для экспериментов на животных или в очень редких случаях применяется к людям. Это позволяет вернуть возможность действовать людям, парализованным в результате инсульта или травмы позвоночника. Парализованная Кэти Хатчинсон6 в 2012 году получила от учёных в подарок механическую руку, управляемую чипом, внедрённым на поверхность её мозга. После этого она научилась управлять этой рукой и выполнять некоторые действия, например, наливать себе воды. Для человека, способного управлять только глазами, такая возможность очень многого стоит. В1998 году британский профессор Кевин Уорик вживил себе под кожу имплантат-радиопередатчик, позволяющий взаимодействовать с компьютерами, включать и выключать свет, открывать и закрывать электронные замки. Позже он проделал этот опыт со своей женой. Как теперь они делят между собой пульт от телевизора – мне не совсем понятно. В 2008 году американские и английские ученые внедрили в крысиный мозг электронные управляющие элементы, а в 2009 году итальянцы показали жука, который летал по воздуху под управлением компьютера. И всё это сделано ещё до изобретения компьютерно-нейронного переходника! Было бы 6 Каку М. Будущее разума / Митио Каку :Пер. с англ. – 4 изд. – М.: Альпина нон-фикш, 2018. -646 с. 137
неплохо чипировать всех комаров Урала и Сибири, тогда они могли бы тучи разгонять и нефтяные вышки по воздуху таскать! Если учесть, что микрочипы становятся всё более дешёвыми и их начинают вставлять во всё, во что можно и даже не нужно, то наступят такие времена, когда всё, что производится человеком (от самолётов, до рожков для обуви), будет чипироваться. А также будет чиповаться не только сделанное человеком, но и то, до чего он сможет добраться (деревья, птицы, животные), так как должны же мы вести учёт всего! Человек – компьютер будет с ними взаимодействовать посредством радиоволн. Наступит эра мыслеуправления вещами. Мысленно ты будешь заказывать машину для поездки на работу (хотя работа, требующая физического присутствия человека, будет большой редкостью), лифт будет сам подъезжать и останавливаться на нужном этаже, чайник будет греться перед твоим приходом. Причём делать ты это будешь автоматически, даже не задумываясь, как сегодня включаешь свет, входя в тёмную комнату. Человеку прошлого ты мог бы представляться живым богом или колдуном, которому подчиняется весь неживой мир вещей. Кроме того, видеть ты будешь тоже намного больше, чем теперь. Дополненная реальность изменит наше восприятие всего внешнего мира. Представь, идёшь ты, к примеру, по улице мимо дома, и тебе интересно, что там находится. Дополненная реальность тут же проецирует тебе на фасад здания план помещений, о каждом помещении указывается нужная тебе информация – вот тут, к примеру, выращивают новые зубы, а тут продают путёвки на Марс, а здесь жилая квартира, и она продаётся вот по такой цене. А если в доме есть камеры наблюдения (а они есть!), а также люди, которые разрешают в данный момент «пользоваться» своими глазами, то дополненная реальность накладывает на дом ещё и видеоряд изображения происходящего там прямо сейчас. Если в этом доме есть твой знакомый, и он не против, чтобы его видели, то ты будешь видеть его. Получается, что ты видишь дома и другие предметы «насквозь». Есть точки зрения (Джеймс Мартин, к примеру), что между стадией человека разумного и человека технического будет наблюдаться интеллектуальный «провал», когда без компьютера люди уже не смогут мыслить, а вместе с ним ещё в должной мере не научатся. Эти опасения вполне обоснованы, последствия полной замены письменной текстовой информации визуальным рядом для мышления до сих пор остаются неясными. Возможно, что это сильно скажется на способности к абстрактному мышлению. Но вернёмся к первому из эпиграфов нашего параграфа. Напомним, что наш мозг «видит» не саму действительность, а созданные им модели, в которых полученная через сенсоры информация мысленно «достраивается». Так что дополненная реальность будет являться для нас ещё одним органом чувств, информация от которого будет включаться в создаваемую модель 138
действительности. Естественно, раз информации будет больше, то и модель будет более богатой (и хотелось бы верить, что более адекватной действительности). А недооценивать мозг нельзя, он, несомненно, адаптируется. Его возможности тысячекратно возрастут, как выросли возможности экскаваторщика по сравнению с возможностями землекопа. Связь с мировой компьютерной сетью будет необходима для человека, как наличие слуха и зрения. Лишение этой связи будет казаться ему катастрофой, аналогичной лишению зрения. И наши потомки совершенно не будут понимать, как же можно было учиться, развиваться, общаться и вообще жить без дополненной реальности. Ведь сегодня мы, к примеру, совершенно не понимаем, как люди умудрялись встречаться в назначенное время в назначенном месте без постоянной координации по сотовой связи. В 2013 году была продемонстрирована первая прямая связь между людьми по схеме «мозг – мозг». Один учёный, на голове которого был специальный шлем, смог управлять рукой другого учёного, сидящего в таком же шлеме в другом помещении. Интернет, который сможет соединять между собой мозги других людей, даже получил название – брейн-нет. Можно будет передавать не только текст, звук, видео, но мысли и эмоции. Сложно себе представить последствия расширения такой сети до масштабов интернета. Получится новый мыслящий удивительный субъект – Человейник, о котором речь пойдёт в следующем параграфе. 12. Человейник Благодаря телевидению мир стал большой деревней, а изрядная часть передач возрождает деревенские сплетни. Маршалл Маклюэн Никто никогда не видел одинокого муравья. Муравей не может существовать без других муравьёв, даже на очень короткое время. Он не сможет питаться, защищаться, он не сможет ничего – он слишком прост, примитивен, и как отдельная автономная живая единица абсолютно нежизнеспособен. Но происходит чудо: «глупый» муравей с жёстко записанными программами инстинктов, оказавшись вместе с другими муравьями, удивительным образом начинает «умнеть». Он становится элементом большого, сложного и достаточно умного образования, называемого муравейником, способного очень гибко и даже изобретательно реагировать на изменяющиеся внешние обстоятельства. Это позволило муравьям не только выживать на этой планете более 130 миллионов лет, но и заполнить все уголки её суши. 139
Человек – существо общественное и без других людей тоже представляет собой жалкое ни на что не годное создание. В этом плане он вполне аналогичен муравью. – А как же Робинзоном Крузо? – вполне резонно можешь ты возразить. Да, оказавшись в одиночку на острове, да ещё с достаточно благоприятным климатом и растительностью, взрослый человек физически вполне может некоторое время существовать в одиночку (хотя это утверждение к современному городскому жителю может относиться с сильной натяжкой). Но что он использует для выживания? Не только руки, ноги и зубы, в первую очередь, выжить ему помогают те знания и умения, которые он получил в человеческом обществе от других людей. Ведь Робинзон посадил в землю случайно найденные зёрна пшеницы не потому, что сам до этого догадался. Он обладал знанием, переданным ему через тысячи лет от первых хлеборобов. Он нашёл ружьё, сделанное не им, а оружейником, использовал порох, рецепт изготовления которого придуман не им, а химиком. Получается удивительная картина: человек даже на необитаемом острове не остаётся один, ему помогает всё Человечество, оно протягивает руку помощи в виде имеющихся у него знаний (если они у него, конечно, есть). Лётчик, оказавшийся в результате аварии в глухой тайге, выживает благодаря чёткому выполнению инструкций, выработанных на основе работы множества людей, опыта других лётчиков, может быть, отдавших при этом свои жизни. Получается, что мы как муравьи: в одиночку каждый из нас – нежизнеспособный организм, а все вместе мы – колоссальная сила, способная изменить целую планету. Но как возникает этот удивительный эффект? А возникает он на основе разделения труда, в результате которого каждый член общества выполняет лишь свою, часто очень узкую функцию, но делает он это быстро и качественно. К примеру, в термитнике есть термиты (ещё один вид общественных насекомых), единственный функционал которых заключается в затыкании входа своей головой! И делают они это профессионально: ещё бы, ведь их головы имеют форму входов! Но такой термит-дверь является настолько узко специализированным существом, что даже питаться самостоятельно не может. Для этого есть другой специалист, созданный для кормления других термитов. Таким образом, все вместе термиты качественно обслуживают своё огромное и сложное жилище, называемое термитником, но совершенно беспомощны по отдельности. И получилось это в результате миллионов лет биологической эволюции. Человек идёт по этому же пути, но делает это в миллионы раз быстрее. Допустим, что ты – средневековый гончар. Что ты делаешь для изготовления изделия, к примеру, глиняного кувшина? Берёшь тачку и идёшь искать нужную тебе глину, затем ты на гончарном кругу делаешь кувшин, затем обжигаешь его в печи, затем наносишь на него узор, снова сушишь, и наконец, сам 140 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
же и продаёшь. И делаешь ты за день пять кувшинов, а продаёшь и того меньше. И кувшины у тебя так себе – кривоваты, сыроваты и страшноваты. Но вот кто-то решил собрать команду и разделить обязанности между ними. Первый работник ходит за глиной, он знает, где её брать, у него специальная тележка под глину, накачанные руки, чтобы кидать глину, и накачанные ноги, чтобы бегать с этой тележкой. А вот на гончарном кругу сидит три специалиста, которые виртуозно вылепляют изящнейшие кувшины и горшки. С печью работает один специалист, и он по цвету глины понимает, сколько и как её надо обжигать и в какой печи, ведь он только этим и занимается. Два профессиональных художника разрисовывают кувшины, и, наконец, один человек их продаёт. Всего работает, таким образом, восемь человек. И делают они за день… не сорок кувшинов, как можно бы предположить путём простого арифметического умножения пяти кувшинов на восемь человек, а сто пятьдесят! И качество у них несравнимо лучше, чем у изделий, сделанных одним человеком, ведь каждый выполняет только одну операцию, и он в этом деле становится виртуозом. Так вот, первая система производства пяти кривых кувшинов называется предметной, а система производства ста пятидесяти хороших – операционной. А чтобы предметная система превратилась в операционную, должно произойти технологическое разделение труда. При этом повышается качество продукции, увеличивается производительность труда, и, как следствие, заработная плата работников. Причём квалифицированные гончары получают больше, чем мальчик, таскающий им глину из карьера, поэтому у него есть мотивация стать гончаром, а не вечно таскаться с тачкой за копейки. Как считают экономисты, разделение труда – это главный источник повышения благосостояния общества, а вовсе не нефть и газ. Но для этого должны быть соответствующие инструменты, технологии и уровень специализации деятельности человека. Чем выше технологии, тем выше степень разделения труда. Каждый отдельный специалист имеет смысл только внутри этой технологии в кооперации с другими работниками. Сам по себе он никому не нужен. Вот, скажем, специалист очень хорошо умеет печатать на 3D-принтере формы для литья будущей части какого-нибудь станка, выпускающего запчасти для комбайна, работающего на угольных шахтах. Он печатает формы, по ним льют чугунные запчасти, из них собирают станки, они делают там какой-нибудь шнек, его вставляют в комбайн, комбайн опускают в шахту, там он вырубает много угля. Уголь сжигают, получают электроэнергию, которая питает телевизор, который купил специалист на деньги, заработанные им при работе на 3D-принтере. В современном производстве такая цепочка обязательно разветвляется и может состоять их нескольких тысяч звеньев, так что объёма этой книги не хватит, чтобы привести всю цепочку и не пропустить в ней ни одного важного звена! Ведь для производства 3D-принтера существует своя цепочка, в которой заняты дру141
гие приборы и т.п. По сути, тут задействованы все профессии, существующие в текущем технологическом укладе. В конце концов, инженера, придумывающего 3D-принтеры, учил учитель, а лечил врач. Если бы их не было, не было бы этого инженера. Вот и получается, что во всём мире согласованно трудятся миллионы и даже миллиарды узких специалистов, головы и руки которых «подогнаны» под свой вход, как у термита-охранника. Теперь представь, что специалист попадает на необитаемый остров. Там нет 3D-принтера, и даже если бы он был, он бы не заработал, но даже если бы и заработал, то изготавливаемые им детали никому не пригодятся. Таким образом, его узкое умение оказывается бесполезным, от него требуются другое: ловить рыбу, строить шалаш, убегать от хищников, отличать ядовитые грибы от съедобных. Специализация не нужна, а нужна одинаковая универсальность каждого. Точно такие же умения потребуются в этой ситуации от нотариуса, программиста, лётчика, юриста и кого угодно. И все они, с точки зрения первобытного человека, оказываются совершенно не приспособленными, можно даже сказать, неразумными существами. – И чему вас только в этом будущем учат? – может удивиться первобытный человек, наблюдая за неудачными попытками инженера-ядерщика получить огонь посредством двух деревянных палочек. Получается, что вся наша цивилизация становится всё более могущественной, и в целом её возможности становятся несравнимо выше тех, что были раньше. А вот что касается отдельного человека – то всё с точностью наоборот: раньше он был вполне самостоятельным и мог выжить в самых суровых условиях в одиночку или небольшим племенем, а современный человек, вырванный из своей среды обитания и лишённый своих технических приспособлений, жалок и беспомощен. Он погибнет от голода в лесу, где растёт, бегает и прыгает огромное количество потенциальной еды. Чем же этот человек отличается от термита – затыкателя входа, которому для кормления требуется другой особый термит? Продолжим нашу аналогию муравейника и человеческого общества и дальше. Чтобы координировать свои действия, муравьям и термитам нужны какие-то эффективные каналы информации. Таким каналом для них являются пахучие вещества – феромоны, выделяемые специальными железами. У каждого муравья есть его индивидуальный запах. Считывая усиками эти запахи, муравьи не только отличают своего от чужого, определяют род его занятий и социальный статус, они могут передавать и другую жизненно важную информацию. Эта информация составляет у них без преувеличения социальную сеть, а использование этой сети подчиняется протоколам, хорошо известным программистам, регулирующим веб-данные. Если муравей нашёл новую дорогу, он оставляет на ней «временный» запах, поясняющий, что эта дорога экспериментальная, а значит, передвигаться по ней вряд ли стоит. 142
Возвращаясь назад с добычей, он отмечает, что дорога оказалась полезной. Другие муравьи, многократно передвигаясь по ней, отмечают её уже как «магистраль». Если же муравей – разведчик вернулся ни с чем, то он помечает эту дорогу знаком «тупик», и туда уже никто не полезет. Так муравьи осваивают огромные территории и покрывают их сетью дорог. Не правда ли, освоение муравьями пространства очень похоже на распространение технических инноваций? Если изобретатель потерпел фиаско, его изобретение оказалось невостребованным, это видят другие изобретатели и ищут новые пути решения проблемы. Если же изобретение оказалось востребованным, то на запах денег слетаются предприниматели и бизнесмены, а изобретение превращается в инновацию. Но вернёмся к обсуждаемому вопросу. Итак, чтобы вести себя как единый коллективный разум, муравьи должны связываться между собой – надёжно и быстро. В качестве такой связи они выбрали запахи. С нашей точки зрения, это странный выбор, но за миллионы лет он себя вполне оправдал. Какую же связь выбрали люди? Сначала это была звуковая связь: сигналы «Еда», «Опасность», «Моё» вполне устраивали людей. Язык, который у нас появился в результате решения проблемы координации действий, оказался значительно эффективнее феромонов. Но мы проигрывали муравьям в другом: они могли сохранять информацию в виде химического вещества, а мы нет. Устная речь не сохранялась, её нельзя было суммировать и анализировать, как это делают муравьи со своими феромонами. Эта проблема в итоге разрешилась созданием письменности и счёта. Очень упрощённое объяснение, но сейчас для нас не это главное. Оповещать криком об опасности товарищей по племени, конечно, можно и в каких-то ситуациях даже нужно, но радиус оповещения при этом достаточно невелик. Так что Человечество задумалось над проблемой передачи информации достаточно давно и решалось оно в разных местах и временах по-разному: вести передавали барабанным боем, дымом, кострами, голубями, семафорами, гонцами-бегунами и скакунами. Кому неизвестна история про спартанца, пробежавшего 42 км и 195 м от Марафон до Афин с вестью о победе над персами? Скорость передачи информации неуклонно росла и не только за счёт повышения скорости передвижения гонцов. Когда изобрели телеграф, два стационарных пункта, соединённых проводной линией, могли обмениваться информацией со скоростью света. Качественный скачок был сделан с изобретением радио и его распространением с начала XX века. Сначала с его помощью передавали точки и тире азбуки Морзе как на проводном телеграфе. Затем в 1906 году смогли передать звуковой сигнал, а в 1928 году уже передаётся телевизионное изображение из Москвы в Свердловск. 143
Теперь, чтобы получить информацию от другого человека, вовсе не обязательно быть связанным с ним длинным проводом. 3 апреля 1973 года Мартин Купер, инженер компании Motorola, изящно держа лёгкий килограммовый телефон, вышел погулять на улицы Манхэттена, откуда и сделал первый звонок по сотовому телефону своим главным конкурентам – компании AT&T. Так начала распространяться сотовая связь. Теперь каждый может связаться с каждым в любое время и в любой точке, где есть сотовая связь. Сегодня телевидение дает уникальную возможность «присутствовать» при событии в прямом эфире одновременно миллиардам людей. Например, за спортсменом, зажигавшим факел на олимпиаде в Пекине, сразу одновременно наблюдало более 4 миллиардов человек! Мир, благодаря телевизору, стал значительно доступнее и «меньше»: не выходя из комнаты можно побывать на северном полюсе, «присутствовать» на ловле анаконды в лесах Амазонки, и даже увидеть из космоса лесной пожар в Сибири. В 1983 году появляется термин «интернет» (как уже было отмечено, даты изобретений весьма условны, и тут такая же история: знатоки назовут как минимум ещё три даты, которые можно считать «днём рождения» интернета), а ещё появляются технологии беспроводной локальной связи устройств между собой Bluetooth и Wi-Fi, по которой можно посылать цифровой поток. Человек со своим сотовым телефоном, ноутбуком, нетбуком, телевизором оказывается погруженным в единый информационный океан, к которому у него почти всегда и уже почти везде есть неограниченный доступ. Что дальше? Чтобы ответить на этот вопрос, отметим вполне наметившиеся линии развития. Во-первых, всё окружающее пространство «интернетизируется», скоро на Земле не будет таких мест (да их и сегодня уже нет!), откуда человек не смог бы выйти на связь с мировой паутиной. Во-вторых, информация «сливается» из множества независимых источников в одно большое «облако». Если раньше у тебя была одна книжка, а у меня другая, то мы могли обменяться ими, а могли и не поменяться, и тогда я не знал бы, что написано в твоей книге, а ты – что в моей. Позже мы могли перезаписать информацию друг у друга на магнитофонную катушку, дискету, «флешку», ничего не передавая предметного друг другу. Но каждый, кто вынужден работать с информацией в разных местах, сталкивался с досадной проблемой: нужная в данный момент информация оказывается на флешке, оставленной в другом месте. Поэтому всё больше людей переходит на облачные технологии хранения информации, когда к твоей информации у тебя есть доступ в любом месте, где есть интернет. 144
В-третьих, затраты и время, необходимые для передачи слуховой и зрительной информации, всё время уменьшается, а сама процедура значительно упрощается. Если раньше видеоинформацию надо было снимать на плёнку, потом проявлять и показывать в зале через специальный проектор, то сегодня одним движением пальца мы можем показывать происходящее перед нами хоть всему человечеству сразу. Мы постепенно привыкаем видеть всё в прямом эфире «online», даже военные конфликты, пожары и катастрофы. Люди в падающем авиалайнере или в горящем здании до последнего момента снимают происходящее и прощаются с близкими. И эта уже существующая реальность нас пугает и вызывает множество вопросов самого разного характера: от правовых до этических. В-четвёртых, носители и преобразователи информации становятся всё меньше, быстрее и всё ближе подбираются к нам и скоро станут частью нас (вспомни одну из веток техноэволюции, приводящую к появлению киборга). Если раньше компьютер был с дом, и ты, естественно, не мог таскать его с собой на вечеринку, то сегодня, я уверен, твой телефон всегда с тобой, даже когда ты спишь. Если раньше человек разговаривал сам с собой на ходу и размахивал руками, это означало, что у человека что-то не так с психикой. Сегодня мы знаем, что у него есть гарнитура, но её просто не сразу можно увидеть. Что будет, когда микрофон будет вживлён в зуб, динамик в ухо, а передаваемое изображение проецироваться на сетчатку глаза? Или даже приёмник будет напрямую подключаться к нервным каналам слуха, зрения, речи? Об этом мы говорили только что, в предыдущем параграфе. Соединив эти четыре направления воедино, можно сделать совершенно очевидный вывод: человек будущего сможет всегда и везде передавать другим людям непосредственно на их органы зрения и слуха не только свою речь, но и то, что слышит и видит! Он всегда сможет получить сразу «в мозг» любую информацию из общего информационного поля. Мы станем единой коллективной системой, состоящей из миллиардов людей и миллиардов машин, охватившей всю нашу планету и ближайшее космическое пространство. Назовём мы такое образование Человейником! Теперь человек не должен всякий раз творчески решать какую-то возникшую перед ним задачу. Как только один человек на Земле это сделал, так сразу алгоритм решения проблемы становится достоянием каждого. Нам будет требоваться относительно небольшая группа людей – муравьёвразведчиков, которые будут осваивать новые «территории» знаний и умений. Остальные должны будут просто найти готовый алгоритм и правильно применить его. Представь ситуацию, кто-то оказался в лесу и сломал ногу. Потерпевший обращается мысленно за помощью к врачу. Хотя, скорее всего, врач сам выйдет на связь, ведь мы не забываем, что ведётся постоянный мониторинг 145
физического состояния пациента, его температура, давление и другие параметры постоянно передаются его индивидуальной медицинской программе, тоже живущей в информационном поле с рождения этого человека. Врач смотрит глазами пациента и ощупывает раны его руками. Затем он через «удалённый доступ» вообще берёт на себя управление пациентом и делает себе операцию по наложению шины на сломанную ногу. Нанороботы, получив команду от врача, начинают лечение полученной травмы. С точки зрения человека прошлого, человек будущего – прямо супермен какой-то. Он знает и может абсолютно всё – машину починить, ночью в полной темноте найти направление движения, операцию сделать, прогнозировать какой будет завтра погода, куда приведёт эта река и т.п. Но всё это он может, пока является, по сути, интерфейсом всемирного коллективного разума Человейника. Лиши его связи, и все его волшебные свойства разом исчезнут, и перед тобой будет рыба, выброшенная на берег. Вполне возможно, что без связи он не сможет долго существовать и физически, ведь вся его кибернетическая начинка тоже зависит от связи с материнской медицинской программой. Если ты не согласен с таким прогнозом, то мысленно представь, что тебя забросили к твоим предкам лет на 400 назад, и пошёл ты с ними на охоту, а гаджетов у тебя привычных нет (спальника, навигатора, палатки, ружья, термобелья и пр.), а есть нож и лук. Думаю, что вероятность твоего возвращения с охоты близка нулю, если медведь тебя не поломает, то ты обязательно отравишься той пищей, что тебе дадут, или замёрзнешь ночью. Грядущее мыслеобщение многое изменяет. Открытие Олимпиады, к примеру, ты уже сможешь посмотреть «от первого лица», глазами спортсмена, бегущего с факелом, соревнования борцов – глазами борцов, репортаж с Марса глазами первого человека, ступившего на его поверхность. Так что с точки зрения нынешнего человека супермен из будущего будет не без явных странностей, может прислониться к дереву и замереть на пару часов. Он это объясняет тем, что фильм смотрел, участвовал в парусной регате, сыну задачу по математике решал или «Войну и мир» читал и в дискуссии участвовал. Общемировая база памяти, её облачное хранение и моментальный доступ, интеллектуальный поиск нужной информации очень сильно изменят буквально все сферы нашей жизни. Вот, к примеру, вопросы, которые неизменно возникнут (да они уже и сегодня актуальны!): «А чему и как будут учить в школе? И будет ли при этом школа в нашем традиционном понимании как отдельное здание, куда к определённому времени приходят обучающиеся?» Если ученик получил и выполнил задание, то его решение моментально становится доступным всем без исключения людям, в том числе и следующему ученику! Значит, для него надо придумывать уже другое задание, кото146
рого ещё никогда не было. Надолго ли хватит творческого запала учителя для придумывания всё новых и новых заданий? А должен ли в собственной «биологической» голове ученика содержаться какой-то минимальный набор знаний и умений, которые он может использовать не прибегая к коллективному разуму Человейника? А каким должен быть такой «природно-мозговой» набор знаний и умений? Ключевые вопросы «Для чего учить? Чему учить? И как учить?» снова возникают практически заново. Их уже сегодня дети настойчиво задают эти вопросы своим учителям. Наши индивидуальные возможности сильно возрастут, но только при взаимодействии с коллективным разумом, поэтому, одновременно повысится наша зависимость от него. От связи с общим «Человейником» мы будем так же сильно зависеть, как сегодня зависим от электричества. Это замечается даже сегодня: как только «падает» интернет, то парализуется работа множества организаций и предприятий, а тем, кто в это время не на работе, нечем заняться, ведь весь их досуг связан с использованием интернета. Дальше эта зависимость будет только расти. За всё надо платить, каждый раз, когда какая-нибудь инновация значительно улучшает нашу жизнь, мы становимся от неё зависимыми и получаем новую «ахиллесову пяту». Наша плата – это утрата автономности отдельного человека от Человейника и ещё большее отдаление от своей физической природы. Эффект самоорганизации неизбежно приведёт к тому, что общее информационное поле, связь всех людей и информационных машин объединятся и создадут нечто новое, единое, обладающее принципиально новыми характеристиками. Такой синтез компьютерной сети и мышления всех людей можно назвать симбиотом, обладающим коллективным разумом. Учёным – биологам хорошо известно, что тысячи леммингов вместе ведут себя не так, как поступил бы одинокий лемминг. Если в одиночку он не прыгнул бы в ров, то в общем потоке он делает это без колебаний. Ров заваливается погибшими леммингами, что даёт потоку беспрепятственно двигаться дальше. Косяк рыб обладает значительно более сложными реакциями на окружающие события, чем каждая рыба этого косяка по отдельности. Так что предугадать «характер» симбиота и его влияние на поведение и поступки отдельного человека мы не в силах. Но что характер и даже настроение у симбиота будут – это точно. В Екатеринбурге в 2012 году на улице был установлен необычный артобъект, названный «общественным барометром настроения». В огромной медной колбе за стеклом помещён вертикальный ряд красных и зелёных ламп. Интернет-пользователи указывают своё настроение по некой шкале, содержащей как положительные, так и отрицательные значения. В итоге они суммируются, а барометр показывает общее настроение – если горит столбик 147
из зелёных ламп, то настроение позитивное, а из красных – негативное. Высота столбика зависит от среднего «градуса» настроения общественности. Так вот, каждое утро и вечер, добираясь до работы и обратно, я проходил мимо этого барометра, и могу сказать, что очень чётко можно диагностировать настроение горожан. В понедельник утром настроение у народа максимально отрицательное, горят обязательно 2-3 красных лампы. Если при этом ещё идёт дождь, холодно и хмуро, то красный столбик увеличивается на пару ламп. В пятницу вечером барометр радостно сияет зелёным столбиком максимальной высоты. Перед Новым годом, в хорошую погоду сообщество демонстрирует стабильно позитивный результат. Этот кажущийся бесполезным арт-объект демонстрирует нам наше будущее и возможности всеобщей паутины к сбору и анализу полученной информации. Этот пример ещё и наглядно показывает разные стадии процесса и результата, называемого цифровизацией. Термин стал у нас сегодня модным, упоминается везде по уместному и неуместному поводу. Настало время понять, что же это такое. Испытание 24 Что ты понимаешь под цифровизацией? Если затрудняешься ответить, то такая вот подсказка: представь два одинаковых по населению, инфраструктуре и всему прочему города, но в одном «цифровизация» достигла максимально возможного уровня, а во втором она и не начиналась. В чём ты увидишь отличия между городами? Эти отличия и будут показывать суть цифровизации. Общая глобально-тотальная база данных позволит проанализировать все процессы, а не только градус настроения: во сколько большинство людей встаёт, сколько времени люди в среднем тратят на дорогу, как часто меняют зубные щётки, сколько воды расходуют в душе, какие продукты покупают в супермаркетах, как предпочитают проводить свой досуг и т.п. А это позволит оптимизировать множество процессов: к часу пик симбиот будет заблаговременно вызывать на линию дополнительный транспорт, управлять производством и распределением электроэнергии и воды, выпечкой хлеба, давать полезные советы, следование которым будет полезным не только отдельному человеку, но и всему обществу. Зародыши такой глобальной цифровой системы всё активнее и активнее появляются и развиваются на отдельных производственных предприятиях. Цифровое отслеживание каждой производственной операции, запись всех её важных физических характеристик и технологических параметров, снятие данных движения запчастей и конечного произведённого продукта, а также характеристик работы персонала, потребления энергии и сырья, отслеживание спроса и предложения – всё это позволяет создавать тотально всеобъемлющую базу данных. Раньше, не имея компьютеров, можно было «утонуть» в 148
море бумажной информации, но теперь, имея технику и соответствующие программы, можно выделить важные закономерности и оптимизировать работу. При такой цифровизации оперативные управленческие решения принимаются не на основе интуиции и убеждений руководителей, а на основе всестороннего и системного анализа огромных баз полученных данных. Мы получили, наконец-то инструмент для объективного изучения сложных социально-производственных процессов. А это даёт нам очень много различных возможностей. Например, на основе цифрового анализа выяснилось, что сдвиг обеденного перерыва отдельных цехов относительно других всего-то на 20 мин вперёд приводит к росту производительности труда на 2% и экономии электроэнергии на 4%. Или, к примеру, оказалось, что у рабочего, выполняющего какую-то одну операцию, больше 20% времени уходит на перемещение по цеху, и изменение расположения оборудования в цехе сразу приводит к повышению к производительности его труда без всяких других дополнительных трат. Готовый товар не будет бесполезно лежать на складах, теряя свои качества, его будут делать ровно столько, сколько требуется на данный момент. Жаркая погода, отсутствие осадок, выходной день, масштабное спортивное мероприятие – все это стечение обстоятельств учитывается программой, прогнозирующей потребление мороженого. Она обязательно «вспомнит» что наиболее близкая к этой ситуация случилась два года назад, и тогда потребовалось 5 т мороженого. Программа учтёт, что в этот раз средняя температура выше на 2°С, а количество болельщиков будет больше на 2 тысячи человек (эту информацию она получила от другой базы данных, учитывающей количество людей, прибывших в город на общественном и личном транспорте). На основе этих данных программа высчитает увеличивающий коэффициент (а он вычисляется по уже выделенным и практически проверенным закономерностям) и выдаст прогноз – в этот раз потребуется 5,6 т. мороженого. Конечно, и этот прогноз не будет абсолютно точным, но его точность на порядок выше, чем раньше. И теперь не будет ситуации, когда пришлось выбросить несколько тонн нереализованного скоропортящегося товара, или наоборот, упустить выгоду и не обеспечить резко возросшие запросы людей на мороженое. Наступит настоящая плановая экономика, но не та, которая погубила Советский Союз, а принципиально другая – учитывающая объективные обстоятельства, гибкая, оперативная, самообучающаяся. Цифровизация неизменно «рука об руку» идёт с автоматизацией и роботизацией. О грядущей роботизации мы уже говорили. Роботы смогут строить дома и электростанции, в общем, заняться всем материальным производством. Но нельзя просто так убрать рабочего от станка, а на его место поставить робота. Придётся «напичкать» всё и вся разными датчиками. Но датчики 149
будут полезны только в том случае, если мы точно и однозначно знаем, что измерять и зачем измерять, и какие будут дальнейшие действия робота в зависимости от показаний датчиков, а для этого придётся изменять сами производственные процессы. Производство стали по технологиям демидовских времён невозможно и бессмысленно оцифровывать. Компьютер не понимает указания «и когда расплав будет примерно вот такого цвета, то надо вот этого добавить, пока бульканье расплава станет другим». Так что придётся пересмотреть и перестроить многие привычные нам процессы и взаимодействия. До изобретения автомобильного конвейера Генри Фордом автомобили были дорогим, штучным товаром, каждое авто собиралось вручную под запросы клиента и было единственным в своём роде. И вот запустился конвейер, каждую минуту с него стал сходить автомобиль. Он позволил сделать тысячи и сотни тысяч одинаковых автомобилей, доступных по цене сотням тысяч людей. Конвейер – новый этап эпохи индустриализации, он напичкал наш мир автомобилями. На новом этапе развития техники конвейер устарел, его заменяют модульные платформы. Смысл в следующем: в самых разных марках и моделях автомобилей рама, двигатели, колёса и всё остальное имеют одинаковые крепления и могут варьироваться. Так что с некоторым набором таких модулей мы можем выпускать уйму различных вариантов под любой вкус и размер. Будущий владелец автомобиля, сидя за компьютером, выбирает нужную ему конфигурацию и нажимает кнопку «Enter». Это является командой для старта передвижной платформы на заводе, находящемся в тысяче километров от тебя. Платформа передвигается по заданному количеству заводских «станций», на каждой из которых выполнят необходимую операцию по установке именно того, что пожелал заказчик. В конце пути с платформы съезжает именно тот автомобиль, который заказывал его будущий владелец. При таком подходе преимущества конвейера сохраняются, но снова возвращается индивидуальность каждой выпущенной машины, как раньше. Хотя эксклюзивность такой машины весьма условна: каждый покупатель будет испытывать ощущения, что его автомобиль совершенно уникальный, ведь он сам (сам!) его проектировал, но, по сути, все марки автомобилей этой компании будут являться результатом сборки ограниченного набора модулей. Так что индивидуально спроектированных, но одинаковых автомобилей будут тысячи и миллионы! Ещё одно перспективное направление цифровизации связывается с созданием так называемых «цифровых двойников». Допустим, у нас есть очень дорогой, сложный и очень важный механизм, поломка которого может привести к огромным убыткам и даже человеческим жертвам, например, турбина электростанции или реактивный двигатель пассажирского лайнера. Мы создаём цифровую модель этого агрегата, и всё время изменяем её в соответ150
ствии с показаниями разных датчиков реальном устройстве: сколько времени он работал, на каких режимах, при каких температурах и т.п. А кроме того, в эту виртуальную модель мы заложили имеющиеся пределы прочности конструкционных материалов, функции накопления усталости в деталях и тому подобное. Что это нам даёт? Допустим, лайнер попал в нештатную ситуацию, и пилотам пришлось форсировать ресурсы двигателей. Если характеристики его работы близки к предельным значениям, то виртуальный двойник, моделирующий в данный момент эту реальность, забьёт тревогу, заранее предскажет возможную катастрофу вследствие накопившейся усталости металла его деталей. Таким образом мы можем прогнозировать поломки и избегать связанных с ними катастроф. Овчинка стоит выделки, неплохо было бы иметь такого цифрового двойника и для человека, чтобы он мог предсказать инсульт, инфаркт и т.п. Ну, хорошо, с производством всё понятно, а как это скажется на жизнедеятельности и быту отдельного человека? Это вполне закономерный и интересный вопрос, поэтому с ним и будет связано следующее испытание. Испытание 25 Предположим, что ты школьник, и ты учишься в классе 9 или 10. Опишем твои некоторые рутинные ежедневные действия в течение одного дня. Ты проснулся, позавтракал, помылся в душе, но напор воды был слаб, так как утром все пользуются водой и напор становится ниже, на остановке чуть-чуть не успел на уходящий трамвай и пришлось целых 20 мин ждать следующего, в трамвае расплатился за проезд по электронной проездной карте, по дороге купил минеральной воды, у входа в школу приложил электронный пропуск к турникету, позвонил родителям и сказал, что доехал. На уроке учитель отметил в журнал, кого сегодня нет. После уроков ты покушал в столовой нелюбимой кашей, другой уже не было. По дороге домой ты выполнил просьбу родителей и купил молока и хлеба, расплатившись наличными деньгами. Теперь опиши всё то же самое (каждое из действий), но с учётом внедрения всеобщей цифровизации (Такое задание уже было, мы придумали Мир-1 и Мир-2. Пусть это будет Мир-3). Не стесняйся в своей фантазии и отпусти её на всю катушку – реальность всё равно окажется ещё более удивительной. Сделал? Теперь сравни свою фантазию с моей, посмотри в ответ. Как ты убедился, даже такой бытовой пример показывает, насколько сильно цифровизация меняет нашу повседневную жизнь. Но это лишь самые поверхностные изменения, глубинным преобразованиям подвергнутся все без исключения общественные сферы деятельности. И чтобы в этом убедиться, тебе приготовлено следующее испытание. Испытание 26 Заполни таблицу. В каждой из указанных сфер приведи примеры уже внедрённой или внедряемой цифровизации, а в другой колонке – твой прогноз дальнейших изменений. 151
№ Сфера 1. Здравоохранение 2. Образование 3. Администрирование 4. Платежи 5. Транспорт 6. Торговля 7. Медиа Происходящие изменения Отдалённые возможные изменения Электронные журналы, онлайнкурсы, вебинары Интернет-магазины с доставкой Исчезновение магазинов и товара складов, работа промышленности точно «под заказ» Наше начальное утверждение, что человек нисколько не отличается от муравья или термита, конечно же, на самом деле неверное, хотя бы потому, что у муравья, в отличие от человека, есть жвалы и ещё одна пара конечностей. А если серьёзно, то человек имеет разум, проявляющийся в свободе его воли (это утверждение дано Ноамом Хомским, и лучшего у нас нет). То ли он будет рыть проходы, то ли затыкать их – он сам выбирает свой род деятельности, и в случае чего, вполне может переквалифицироваться. У муравьёв или термитов такая «переквалификация» по желанию насекомого невозможна, хотя бы потому, что желания у него нет. Коллективный разум даёт возможность человеку подключиться к его информационным и интеллектуальным ресурсам для решения существующей у него проблемы по его желанию. Конечное решение – подключаться или решать самому – будет принимать сам человек (хотя мы понимаем, что это он будет делать всё реже и реже). 152
Человек получает моментальный доступ ко всей накопленной Человейником информации, может связаться с любым другим человеком, и это безмерно повышает его возможности реализовать себя, проявить свою индивидуальность, создать нечто новое, уникальное, что, конечно же, тут же становится достоянием всего Человейника и обогащает не только создателя этого нового, но и всех остальных людей. И этот факт делает наш огромный земной Человейник ещё более сложным, непредсказуемым и удивительным, обладающим своим коллективным разумом, возможности которого мы всегда недооцениваем, когда предрекаем его деградацию и гибель, но об этом мы будем говорить в следующем параграфе. 13. Угрозы Человечеству В 2012 году наступит Конец Света, потому что календарь индейцев Майя был сделан до 2012 года. Очередное обоснование очередного Конца Света очередными предсказателями Не знаю, как тебе, но меня такая аргументация Конца Света не убедила. И так Майя «нарубили» каменных календарей с большим запасом. В концето концов, должны же были они устать, камни кончиться, финансирование выделенного гранта на вырубание календарей прекратиться? Вот, скажем, календарь Уральских садоводов на момент предсказания заканчивался 2020 годом. Я всё же больше верю современным уральским садоводам, чем древним индейцам, делавшим себе зубы из раковин и камней. А главный аргумент против предсказания заключается в том, что 2012 год уже прошёл, и довольно давно. Этот аргумент железобетонно работает против тысяч предсказанных Концов света разного рода прорицателями и ясновидящими за прошедшие столетия. Но давай попробуем объективно оценить возможности этого события. Может ли Человечество погибнуть? Может. Ничто не вечно под Луной, даже сама Луна. Если когда-то она появилась вследствие удара огромного космического тела о Землю, то не исключена возможность и повторного «дорожно-космического» происшествия. Тут нет никаких гарантий. Совсем недавно мы впервые наблюдали такое масштабное событие: в 1993 году комета Шумейкеров-Леви 9 врезалась в Юпитер. Первый фрагмент этой 153
кометы поднял облако высотой 3000 км. Самый большой осколок кометы при ударе выделил в 750 раз больше энергии, чем при взрыве всех ядерных арсеналов Земли. Юпитер – самая большая планета солнечной системы, и это позволило ему пережить такой чудовищный удар. Если бы комета выбрала целью не Юпитер, а нашу Землю, то она прекратила бы своё существование. Так что космическая катастрофа – наиболее вероятная реальная угроза Человечеству. А теперь откроем топ-тройку метеоритов, посетивших нашу планету. Начнём с Челябинского метеорита. Упал он в 2013 году недалеко от города Челябинска. В топ он попал потому, что оказался не просто метеоритом, а звездой, в смысле телевизионной и интернетной: сотни видео с самых разных ракурсов позволили увидеть это космическое событие во всех подробностях. Ещё одно подтверждение грядущего Человейника. В номинации «самый загадочный» метеорит, несомненно, первенство принадлежит Тунгусскому метеориту, природа которого до сих пор не установлена. 30 июня 1908 года утром над территорией Сибири пролетел большой огненный шар и взорвался на высоте 7—10 км. Хорошо, что это произошло над самой незаселённой территорией – над практически безлюдной тайгой. Страшно представить последствия, если бы это произошло где-нибудь над большим городом. На территории более 2 000 км2 были повалены деревья, в радиусе 40 км пострадали люди и звери, а несколько дней по всей территории от Енисея до Атлантического океана можно было наблюдать свечение облаков. Остатки этого метеорита так и не обнаружены. Уфологи дружно считают, что это взорвался корабль пришельцев. Аргументация, как водится, самая убедительная, и сводится к фразе: «Если не пришельцы, то кто тогда?!» И безусловным победителем признаётся метеорит, упавший на Землю около шестидесяти пяти миллионов лет назад. Сейчас там находится полуостров Юкатан (Мексика). Кратер получил имя «Чиксулуб» по названию рядом расположенного городка. Обнаружен он относительно недавно, в 1978 году. И если обычно найти кратеры метеоритов трудно, потому что их не видно среди лесов и болот, то этот кратер не был долго обнаружен по причине… его гигантского размера! Диаметр его составляет около 180 км! Просто никому в голову не могло прийти, что может быть кратер таких размеров. Сегодня его очертания можно увидеть из космоса. Изначальная глубина кратера составляла около 20 км. Такая «вмятина» образовалась от удара космического тела диаметром около 10 км, имевшего скорость больше 10 км/с. Любые описания не смогут передать картины катастрофы, произошедшей в результате столкновения. Вся Земля содрогнулась от удара, тут же активизировались сотни вулканов, произошли многочисленные землетрясения, особенно на противоположной стороне Земли, куда 154
передалась сейсмическая энергия этого чудовищного удара. Поднявшаяся волна высотой более 100 метров смыла всё живое с прибрежных зон на всех материках. И это было только начало. Во время удара испарились кубические километры пород, которые в виде огненного дождя стали выпадать на землю, поджигая лес по всему миру. А затем земной мир на несколько лет окутала тьма, возникшая из-за поднятых в атмосферу триллионов тонн пыли и сажи. Температура на континентах упала на 28 °C, в океанах — на 11 °C. Нарушились жизненные циклы многих животных и растений. Фитопланктон, составляющий фундамент морской пищевой цепочки, практически исчез. Вероятнее всего, именно это стало причиной почти моментального исчезновения динозавров. Выжить удалось только мелким животным, к которым в то время относились млекопитающие. Земная эволюция, столь бесцеремонно и беспощадно подкорректированная космосом, пошла по другому пути. Вполне возможно, что и мы, люди как вид появились благодаря этому неординарному событию. Но то, что нас породило, может нас и уничтожить. Что будет, если это произойдёт сегодня? Думается, что Человечество при этом выжило бы, хотя ценой неисчислимых жертв и страданий. А что произойдёт, если космическое тело будет ещё больших размеров? Скажем, диаметром в 500 км? И вот тут-то прогноз будет крайне неблагоприятным. Так что главное, на чём должно сосредоточиться сегодня Человечество, это решение проблемы устранения любой, даже самой малой вероятности такого события. Но как же мы можем повлиять на движение таких огромных космических тел? Сначала должны быть решены две проблемы: своевременного обнаружения потенциальной угрозы столкновения с нашей планетой и заблаговременной доставки космического аппарата к поверхности предполагаемого участника «ДТП». Каждая из этих проблем технически сложна, стоит огромного количества денег, но вполне осуществима и на современном уровне развития техники особых затруднений не вызывает. А вот дальше есть несколько возможных вариантов отклонения космического тела от опасной траектории. Выбор одного из них зависит от массы этого космического тела (будем называть его астероидом) и расстояния до Земли в том момент, когда до него доберётся космический аппарат. Первый путь прямолинейный: доставить на его поверхность термоядерную бомбу и взорвать. Но при её взрыве образуются осколки, которые всё равно могут упасть на Землю. Второй путь: взорвать бомбу не на поверхности, а рядом с астероидом. Часть астероида испарится, а другая часть изменит направление движения. 155
Но при этом опять нельзя гарантировать, что какая-то часть осколков всё же не достигнет Земли. Третий путь ещё более прямолинеен, чем первый: просто разогнать космический аппарат и ударить им в астероид. Американцы такой вариант пробовали с ядром кометы Темпель-1. Результат – положительный. Достоинства метода – в его очевидной простоте. Но при этом важно соотношение масс космического тела и аппарата. Если масса астероида будет очень большой, и будет он достаточно близко, то эффект отклонения может оказаться недостаточным. Четвёртый путь: поместить на поверхности астероида реактивный двигатель, который в качестве рабочего тела будет выбрасывать в космос вещество этого астероида. С изобретением суперкомпактных ядерных двигателей вполне возможно, что вещество астероида можно будет выбрасывать в виде газовой струи большой скорости и достаточно длительное время. Тогда астероид превращается в звездолёт, траекторией которого мы можем управлять. Таким звездолётом мы можем «сшибать» с опасной траектории другие астероиды и убивать сразу двух зайцев. Пятый путь: покрасить часть астероида в белый цвет. Отражая солнечный свет, космическое тело будет приобретать дополнительный импульс, отклоняющий его от нежелательного направления. Проблема в том, что если астероид находится далеко от Солнца, то сила солнечного давления очень невелика, а если он обнаружился слишком близко к Земле, то уже может быть поздно изменять его направление таким деликатным способом. Ну и в качестве совсем уж неблагоприятного варианта рассмотрим случай, когда угрожающее нам космическое тело по массе больше Земли и даже Солнца. В этом случае необходимо превращать по четвёртому варианту нашу Землю в звездолёт и «бежать» со своей орбиты от родного светила «куда глаза глядят». Даже если и найдётся такой мощный двигатель для всей нашей планеты, то смещение Земли неизбежно вызовет глобальные и необратимые изменения климата, зависящего от очень деликатных и тонких соотношений между очень большим количеством различных факторов (наклона оси к плоскости вращения вокруг Солнца, расстоянием до Солнца, отражательной способностью разных частей Земли и т.п.). Напряжения в земной коре неизбежно вызовут землетрясения, извержения вулканов. Да и непонятно тогда, а куда же бежать, если само Солнце исчезнет? Обнадёживает тот факт, что вероятность «забредания» таких массивных гостей в нашу солнечную систему в ближайшую обозримую эпоху бесконечно мала. Да и светило наше в течение ближайшего миллиарда лет никаких сюрпризов выкинуть не должно. 156
Следующий по вероятности сценарий апокалипсиса связан уже с собственными действиями людей, получившими в руки источники энергии космических масштабов. Речь, конечно же, идёт о ядерной энергии. 6 августа 1945 года в результате взрыва атомной бомбы перестал существовать японский город Хиросима, а 9 августа такая же бомба была сброшена на другой город – Нагасаки. Сразу погибло более 240 тыс. человек, более 150 тыс. человек умерло от полученных ранений, лейкемии, пластической анемии и рака. Так американцы решили испытать изобретённое ими ядерное оружие и засняли весь этот процесс на кинокамеры. 9 августа президент Трумэн выступил по радио: – «Мы благодарим бога за то, что бомба появилась у нас, а не у наших противников, и мы молим о том, чтобы он указал нам, как использовать ее по воле божьей и для достижения его цели...». В общем, ничего нового: задолго до крестоносцев ужасные убийства и зверства оправдывались волей бога и убеждённостью, что именно их, убийц, бог наделил правом решать, кто будет жить, а кто нет. Несомненно, что эти бомбы были сброшены не только для того, чтобы сломать сопротивление Японии, но и для устрашения Советского Союза, армия которого, пройдя горнило Второй Мировой войны, была, пожалуй, на тот момент сильнейшей армией мира. Вскоре (29 августа 1949 года) Советский Союз на Семипалатинском полигоне в Казахстане взорвал свою первую ядерную бомбу, показав, что вызов в безумной гонке вооружений достойно принят. Кульминацией этой гонки вооружений можно считать взрыв водородной бомбы в 50 мегатонн, произведённый Советским Союзом 30 октября 1961 г. над Новой Землей. Ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров, диаметр его двухъярусной «шляпки» достиг размеров в 95 километров. Излучение вызывало ожоги третьей степени на расстоянии до 100 километров. Ударная волна, возникшая в результате взрыва, три раза обогнула земной шар. Ионизация атмосферы стала причиной помех радиосвязи даже в сотнях километров от полигона в течение около 40 мин. Свидетели почувствовали удар и смогли описать взрыв на расстоянии тысячи километров от его центра. И это ещё была половина проектной мощности бомбы, которую решили урезать во избежание непредсказуемых возможных последствий! Как видно, результаты такого взрыва очень и очень похожи на результат падения очень крупного метеорита. Так что к концу 1970-х годов стало понятно, что последствия ядерной войны будут в точности подобны результатам удара огромного астероида и приведут к «ядерной зиме». В результате с нами и со всеми остальными живыми существами может произойти то же, что произошло с динозаврами, с той лишь разницей, что динозавры в катастрофе были нисколько не виноваты. 157
Потом Советский Союз исчез, но ядерное оружие при этом сохранилось, а «клуб» ядерных держав неизбежно пополняется новыми участниками, повышая возможность ядерного конфликта, в том числе и случайного, спровоцированного техническими неполадками. Так что ядерный «конец света» вполне возможен, и предстоит ещё много сделать, чтобы свести его вероятность к нулю. Ядерное оружие стоит сохранять лишь для того, чтобы иметь инструмент для предотвращения угрозы №1. И в этом качестве оно, несомненно, будет для нас спасением, а не гибелью. Вот мы и рассмотрели действительно опасные угрозы Человечеству. Теперь перейдём к другим угрозам, занимающим умы достаточно давно, модным, популярным, но весьма преувеличенным. Первая из таких угроз связывается с проблемой перенаселения и истощения ресурсов. В далёком 1798 году английский экономист Томас Мальтус выдвинул тезисы о законе народонаселения: численность населения растёт, пока есть средства для существования; народонаселение не может превысить предел, ограниченный средствами существования; рост численности людей останавливается нравственными причинами и несчастьями (войнами, эпидемиями, голодом). Кажется, что такие рассуждения вполне закономерны. Выше, когда мы рассматривали энергетические эпохи, то установили, что Человек, как и любой живой вид, стремится к максимальному потреблению доступных ему ресурсов. Саранча при благоприятных условиях плодится в геометрической прогрессии, уничтожает все необходимые для своей жизнедеятельности ресурсы, а потом гибнет и сама. Для человека таким ресурсом является энергия. По логике получается, что Человечество, подобно саранче, расплодится до полной невозможности, исчерпает все земные ресурсы, и исчезнет. При сравнении человека и саранчи есть несколько принципиальных отличий, дающих нам надежду: во-первых, как мы знаем, саранча никогда не уничтожается полностью, проходит время – и снова происходит всплеск роста её популяции. И этот факт в данном контексте нас больше радует, чем огорчает; во-вторых, саранча, исчерпав свою природную пищу, не находит ей никакой замены, и даже не пытается, чего нельзя сказать о человеке. Напротив, он показал удивительную гибкость, и в тяжелейшие исторические кризисы каждый раз находил принципиально новые источники своего пропитания. Так было всегда и много раз, и такое везение не без некоторых оснований хотелось бы зачислить в закономерности. Охота и собирательство могли прокормить около 100 тыс. первобытных людей. Как доказывает С.П. Капица, именно столько людей жило на Земле в начале истории. Это соответствует естественной 158
численности крупных млекопитающих, например, медведей. Повышение плотности населения стало приводить к голоду, в результате люди перешли к скотоводству и земледелию. В античные времена население уже одной только Европы составляло около 20 миллионов человек. Это на порядки больше, чем раньше, но с высоты сегодняшнего времени это кажется забавным: всё это население можно было бы разместить на территории современной Москвы. Затем произошла промышленная революция. Человек научился использовать энергию Солнца, накопленную за миллионы лет в ископаемом топливе. 2% людей, занятых в сельском хозяйстве, вполне справляются с обеспечением пищей остального Человечества. Томас Мальтус даже представить такого себе не мог. При этом ещё не использован весь потенциал генной инженерии и уже полным ходом идущей роботизации. На подходе, хочется надеяться, источники энергии управляемой термоядерной реакции. И если где-то остаётся голод, то причина его совсем не в общей нехватке еды (в развитых странах зерном кормят скот), а в социальном неравенстве, непропорциональном разделении общественного богатства. Все это так, но ведь есть и другие ограничения. В конце концов, может банально не хватить пространства. Не может же людей быть больше, чем их может стоя уместиться на всей суше! Попробуем оценить и эту угрозу. В 1820 году людей было около миллиарда, чтобы увеличиться ещё на миллиард, потребовалось чуть больше столетия. В 1999 году нас было уже 6 миллиардов, а следующий прирост на ещё один миллиард произошёл всегото за 12 лет, и в 2011 году на Земле уже стало 7 миллиардов людей. Как видим, за 200 лет темпы роста выросли в 10 раз! Но вот следующий миллиард прироста будет уже через 13 лет. Темпы начинают падать, в основном, за счёт развитых стран. И тут проявляется парадоксальное отличие человека от остального животного мира. При идеальных условиях та же саранча начинает плодиться безмерно, а у человека всё наоборот: при повышении его благосостояния, образования, количество детей в семье уменьшается! Ещё предстоит изучить, что за этим стоит: временные локальные культурные барьеры или включение принципиальных механизмов саморегуляции человечества. Во всяком случае, С.П. Капица предполагал, что в ближайшее по историческим меркам время численность людей стабилизируется. Не забываем, что в резерве у нас есть практически незаселённое пространство мирового океана. При наличии технологий и энергии можно построить огромные и вполне благоустроенные надводные и даже подводные города. Ну и, конечно, мечты фантастов эпохи начала освоения космоса тоже со счетов сбрасывать не стоит: Луна, Марс, Венера – вот ближайшие претенденты на «расселение» Человечества. От этой мечты мы просто не имеем права отказываться. 159
Последователи Мальтуса не сдаются (их сегодня называют неомальтузианцами). В 1972 году учёными так называемого «Римского клуба» была предложена работа, называемая «Пределы роста». В ней идеи Мальтуса подкреплялись компьютерным моделированием, сулившем неизбежный грядущий «апокалипсис» перенаселения и истощения ресурсов. Работа наделала много шума, предлагалось всем правительствам мира объединиться и волевым усилием уменьшить рождаемость и сократить мировое потребление «всего». Естественно, не в человеческой природе следовать этим рекомендациям, так что ничего из этих предложений не было воплощено в глобальную практику. Предсказанная дата давно уже прошла и пополнила коллекцию несостоявшихся «концов света». Послушай тогда Человечество эти рекомендации – сегодня был бы действительный кризис. Как показывает безжалостная история, остановка научно-технического прогресса невозможна, а попытки его торможения жестоко наказываются. – Хорошо, пусть численность населения стабилизируется, но всё равно люди потребляют ресурсы: нефть, газ, металлы, воду, древесину, кислород, – можешь ты возразить, – а они-то могут закончиться? Если такой вопрос у тебя возник (хотя, это я тебе его приписал), или ты с ним согласен, то вернись к параграфу «Человек и природа», и найди в нём то место, где пишется про концепцию устойчивого развития. Воду когда-то на заре рождения Земли к нам занесли огромные метеориты (по одной из версий). С тех пор её количество на нашей планете остаётся неизменным, так же как количество железа, никеля и всего остального. Наша удивительная планета обладает уникальной способностью осуществлять круговорот всего этого вещества, и в последнее время не без помощи человека. И если баланс этого круговорота не нарушать, он может осуществляться теоретически бесконечно долго. Если мощность этого круговорота нас не устраивает, мы можем включать в него материю других небесных тел (Луны, например), энергию не только Солнца, но и других, рукотворных источников (термоядерного реактора, например). Причём каждое нарушение баланса будет природой жестоко наказываться, так что Человечество будет просто вынуждено реагировать и возвращаться в допустимые пределы или расширять их приемлемым способом. Другого пути у него просто нет. Мы просто обречены на успех и бесконечное развитие. Во всяком случае, мне, да думается, что и тебе, будет приятно так считать! Теперь обсудим совсем уж «фейковые» угрозы. Речь сначала пойдёт о самом большом «фейке» нашего времени, имеющем название «глобальное потепление». Раздутая средствами массовой информации проблема «потепления» подавляющим большинством населения Земли воспринимается как безусловная истина. Более того, она переродилась в своего рода Веру, имеющую все признаки традиционных верований. Есть 160 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Бог, он велит тебе правильно себя вести, а если ты этого не будешь делать, то он тебя накажет, нашлёт кары небесные. Бог в данном случае – природа, если ты будешь повышать потребление энергии, гадить, в общем, вести себя неправильно, то из-за тебя наступит глобальное потепление, ледники растают, уровень – мирового океана поднимется, и все мы утонем! Финиш! Справедливость восторжествовала, природа избавилась от главного «свинтуса» – от человека. Сомневающийся в необходимости бороться с этим потеплением, безусловно, осуждается обществом как эгоистичный и недалёкий человек, в общем, как тот самый «свинтус», за которого нам всем придётся в будущем страдать. Несомненно, что вести себя надо прилично: мусор желательно бросать в урну, а лучше его перед этим отсортировать, а также постараться не выбрасывать в атмосферу миллионы тонн сажи и углекислого газа, не засорять пластиковыми отходами сотни квадратных километров воды мирового океана. Кто бы спорил! Но так ли уж сильно человек влияет на климат? Отчего происходит потепление, и чем оно нам грозит? Начнём с того, что серьёзными учёными считается недоказанным сам факт глобального потепления. Обнаружить глобальное потепление не так-то просто, как кажется на первый взгляд. Что, к примеру, считать средней температурой по планете? Методики могут быть разными, и каждая из них даёт разный результат. Выбирай тот, который тебе больше выгоден! Пусть даже мы как-то достоверно убедились, что за последние 50 лет средняя температура поднялась, но совсем не факт, что она поднялась за 100 или 300 лет. Ведь чем глобальнее и медленнее процесс, тем сложнее его выделить за короткий промежуток времени. Если бы, к примеру, началось действительное резкое потепление, то ледники Гренландии быстро бы растаяли, плотность океана уменьшилась, тёплое течение Гольфстрим сместилось бы к западу. В результате Европе не стало бы хватать тепла, и она начала бы замерзать. Получается такая внешне парадоксальная взаимосвязь: климат теплеет, а Европа начинает покрываться ледником. И надо проявить недюжинный талант, чтобы европейцев, сидящих летом в шубах у замерзших озёр, убедить в текущем потеплении климата7. Но допустим, что факт глобального потепления установлен. Насколько мы в этом виноваты? Вся наша суета: промышленность, сельское хозяйство, транспорт, и даже работа на компьютере в итоге все виды энергии переводят в тепло. Таковы законы термодинамики. Так вот, вся, я подчёркиваю, вся 7 Арутюнов В.С. Глобальное потепление: зло или благо? / В.С.Арутюнов // Химия и жизнь. - №3. - 2007. С.16- 22. 161
вырабатываемая нами тепловая мощность составляет едва ли одну семитысячную часть от мощности солнечной энергии, попадающей на поверхность Земли. Так что климат на Земле зависит исключительно от баланса полученной энергии Землёй от Солнца и излучённой в окружающий космос уже самой нашей планетой. Изменение этого соотношения в ту или иную сторону вызывает глобальные потепления или, наоборот, похолодания. Теперь немного физики. Есть такой термин «альбедо», который характеризует отражательную способность поверхности. Чем больше лучей поверхность отражает, тем выше альбедо. Альбедо величиной 1, показывает, что вся энергия излучения отражается, нулевое альбедо, напротив, показывает, что вся энергия поглощается. У реальных поверхностей альбедо колеблется между 0 и 1, не достигая ни одной из этих границ. Наибольшее альбедо (0,8 – 0,4) имеют сухой снег, наименьшее – водные объекты (0,1 – 0,2). Это будет важно далее, так что запомни, что снег очень хорошо отражает лучи, а вода, напротив – хорошо поглощает. Теперь немного астрономии: земная ось наклонена к плоскости вращения Земли вокруг Солнца. Поэтому бывает зима и весна: та часть Земли, которая осью повёрнута к Солнцу, получает больше энергии, но не потому что ближе к нему, а потому, что лучи на её поверхность падают под меньшим углом и несут больше энергии на единицу площади, поэтому там тепло. Этот период времени полушария мы называем летом. Другое полушарие, напротив, больше находится в тени, а полюс вообще находится в полярной ночи. Это полушарие Земли не получает такого количества тепла, на нём наблюдается зима. Через полгода ситуация меняется, лето и зима географически меняются местами. Земля испытывает гравитационные возмущения со стороны Луны и соседних планет, вследствие чего её земная ось немного меняет своё положение. В результате этого солнечная энергия, падающая на Землю, немного перераспределяется: часть энергии, ранее приходившаяся на северное полушарие, начинает падать на южное. Вроде бы количество суммарной энергии, достающейся Земле, не изменяется. Но! Её полушария по своей отражательной способности несимметричны: на южном полушарии больше водной поверхности, которая хорошо поглощает световую энергию, а на северном больше суши, покрытой растениями, снегом и льдом. Поэтому северное полушарие больше отражает энергии обратно в космос, чем южное. Так что если больше солнечной энергии падает на южное полушарие, наступает потепление, а если на северное – то похолодание. Ось «гуляет» с периодом примерно в 40 тыс. лет. Это вызывает и соответствующие изменения глобального климата. Человек тут вовсе не при делах, и не надо обольщаться по поводу нашего планетарного влияния на 162
климат. Одного выдающегося извержения вулкана хватит, чтобы изменить климат сильнее, чем мы сделали это за последние сто лет. Сейчас заканчивается очередной цикл потепления климата. Через парудругую тысяч лет потепление само собой пойдёт на спад, без всякой нашей героической борьбы с ним. Да, надо признать, выброс углекислого газа может вызвать парниковый эффект и несколько увеличить среднюю температуру. Но в нашей планете всё устроено довольно мудро и добротно. Как только температура сильно повысится, в атмосфере будет значительно больше водяного пара, значит, будет больше облаков, альбедо повысится, облака начнут больше отражать энергии, средняя температура понизится! Глобальный термостат работает исправно, и сломать мы его не можем, да это и не в наших интересах! Страшилки про утонувшие в результате таяния ледников прибрежные мегаполисы очень далеки от реальности и хорошо подходят лишь для сценариев фильмов-катастроф. Представь, что город затапливает не сразу, а за тысячу, ну пусть даже за сотню лет. Да никто этого изменения и не заметит! Город будет с соответствующей скоростью «отступать» вместе с береговой линией. Те территории, на которых будут учащаться наводнения, просто больше не будут застраиваться и придут в упадок, а строить будут в новых, безопасных местах. Затем цикл повторится, и предприимчивые люди начнут зарабатывать на борьбе с глобальным похолоданием. Так что в итоге можем сказать, что проблема глобального потепления не стоит того внимания, а особенно тех денег, которые на них тратятся. Лучше бы эти усилия и финансы потратить на устранение метеоритной опасности, разоружение, на борьбу с голодом и болезнями. Следующая придуманная опасность связывается с искусственным интеллектом, который однажды восстанет и уничтожит всех людей. Битва людей и роботов талантливо показана в упомянутом нами ранее фильме «Терминатор». Как мы выяснили раньше, искусственный интеллект не будет создан (а может и будет создан, но не будет распространён) по простой причине: он никому не нужен. Произойдёт другое – сам человек сливается с машиной в одно целое, и все люди и машины сливаются в одно целое. Это даёт новые колоссальные возможности для человека, но и создаёт новые проблемы. Но эти проблемы никого не остановят. Сегодня автомобили убивают тысячи людей ежедневно, но никто не говорит о восстании автомобилей и о необходимости немедленного и полного их запрета, потому что без них погибнет значительно больше людей – от отсутствия медицинской помощи, еды и воды. Восстание Человейника с его разумным Симбиотом против Человечества так же абсурдно, как восстание муравейника против муравьёв. 163
Испытание 27 В этом испытании ты будешь соревноваться с одним из самых мощных компьютеров на Земле – компьютером IBM Blue Gene, установленном в вычислительном центре Аргоннской национальной лаборатории (департамент энергетики США). Производительность этого компьютера – 500 триллионов операций в секунду, потребляемая им мощность составляет 2,9 МВт, что может обеспечить энергией небольшой городок примерно в три тысячи домов. Ты – последняя надежда Человечества в битве с восставшими компьютерами. И Blue Gene – их предводитель. Так что соберись, ты будешь соревноваться с ним на скорость вычисления. Читай задание: Найти два соседних натуральных числа (это 1,2,3 и т.п.), в сумме дающих чётное число. Засекай время! Решил? Останавливай время, и смотри ответ. Следующая опасность заключается не в гибели Человечества, а в остановке его развития, что вполне можно считать равнозначным гибели. Ведь экспансия Человека в окружающее пространство и является смыслом его существования, во всяком случае, его история это явно подтверждает. А второго Человечества, идущего по другому пути, с которым мы могли бы сравнить себя, пока не обнаружено. Предположим, что численность людей стабилизировалась, может быть, даже уменьшилась, все заботы по жизнеобеспечению взяли на себя роботы. Человек вполне может погрузиться в виртуальный мир, неотличимый для него от реального, создать там свою виртуальную Вселенную, стать её Императором, Президентом, да даже богом, в конце концов! При этом он может утратить всякую мотивацию «вылазить» из своего мира в непослушный и скучный «реал», где любая собака может укусить бога за лодыжку. В этом случае Человечество «закуклится», «свернётся» в своих виртуальных грёзах, перестанет развиваться. Можно сказать, что Человечество, устав от преобразований мира, выйдет «на заслуженную пенсию». Чем же тогда оно будет отличаться, скажем, от каменной горы, ничем не проявляющей своё «Я» во внешней среде? И однажды оно не сможет ответить внешним космическим угрозам, как гора не смогла ответить взрывающему её человеку. При всей фантастичности такого сценария, на мой взгляд, он представляет бóльшую опасность, чем, скажем, глобальное потепление. Сколько времени, ты, мой читатель, посвящаешь телевизору и интернету, а сколько – прогулкам на улице и работе в саду? Смею предполагать, что если второе больше, чем первое, то тебе уже за сорок! Ребёнок, утративший интерес к подвижным играм и освоению территории своего двора из-за электронного гаджета, – яркое подтверждение 164
высказываемого опасения. Захочет ли этот ребёнок, когда вырастет, посадить в саду дерево, осваивать Луну и Марс? Но, к счастью, я так же знаю, что ни один, даже более реалистичный чем этот, «пораженческий» прогноз гибели Человечества не сбылся. Претензии к растущему поколению всегда можно отнести к вечному брюзжанию старших по поводу молодёжи. Люди смогли не поубивать друг друга камнями, справились с оледенением, чумой, Мировыми войнами, многочисленными экономическими, экологическими и энергетическими кризисами. Такой результат никак нельзя приписать одному лишь везению. В самый критический момент удивительным образом открывается новый человеческий ресурс, позволяющий не только выжить, но и сделать качественный рывок вперёд. И оказывается, что Человечество в целом удивительно мудрее всех людей, его составляющих, в том числе, и самых умных. Так что высказываемые сегодня опасения нашим потомкам будут представляться курьёзом, подобным прогнозам погибнуть от конского навоза или дыма паровозов. Вспомним, что техноэволюция (впрочем, приставка техно- означает лишь новый этап природной эволюции) происходит по своим законам, нам людям, неподвластным, хотя и делается нами. Так что сани техноэволюции несут нас к своим неведомым целям, ускоряясь и ускоряясь. Возможно, мы и есть вселенский взрыв, призванный изменить эту Вселенную, превратить её в сферу всеобщего разума. А вполне возможно, что мы – живучая и очень везучая плесень, случайность, которая должна вскоре исчезнуть без следа. А может, мы результат огромного эксперимента, и экспериментатор наблюдает за нами в свой микроскоп и уже решил, что будет делать с нами дальше? А если мы не можем принципиально знать, по какому из этих сценариев движемся, то что нам мешает взять за основу первый? Во всяком случае, это подразумевает нашу ответственность за будущее, а следовательно, повышает вероятность наступления этого будущего! 165
Ответы 166
Испытание 1 На первый вопрос, я думаю, что ответят все: это, конечно, же Юрий Алексеевич Гагарин. А вот если на второй вопрос ты ответил так: «Это был Никита Сергеевич Хрущёв, и был он вовсе не президентом, а генеральным секретарём Центрального Комитета Коммунистической партии Советского Союза», то я сильно подозреваю, что тебе больше сорока лет. Большинство современной молодёжи не знает ответа на этот вопрос (а если ты молод, и правильно ответил и на этот вопрос, то ты вдвойне молодец!). Обвинять их в незнании отечественной истории, конечно, можно и даже нужно. Но этому есть и объективное объяснение: по сравнению с событием космического масштаба меркнет любая попутная информация. Человек покинул свою колыбельку – Землю! Этот факт будут помнить и через тысячу лет, а вот кто был правителем этой страны, да даже как она называлась – будут помнить только узкие специалисты. Точно так же все знают (ну или почти все), что атомную бомбу сбросили американцы на японцев в конце мировой войны, а кто был тогда президентом США (это был Гарри Трумэн), знает уже значительно меньшее количество людей. Этот простой эксперимент наглядно показывает, как будет происходить временной «отсев» информации по степени её значимости. 167
Испытание 2 Термин скафис квадрирема трирема артемон онагр термы центурия центурион гипокауст табуларий акведук гладий гастафет гелеполис квадрига капсарии валетудинарий Что означает? солнечные часы гребной военный корабль гребной военный корабль парус на короткой, сильно наклоненной вперед носовой мачте корабля одна из многочисленных разновидностей камнеметательных машин бани подразделение римской армии командир центурии система труб под полом для отопления дома государственный архив, построенный в 78 году до н. э. водовод для подачи воды к населённым пунктам короткий римский меч увеличенный лук «берущий города». Построен для осады Родоса в 304 году до н. э. Представляет огромной высоты передвижную башню, заполненную стенобитными, камнемётными машинами и абордажными лестницами двухколёсная колесница с четырьмя запряжёнными конями конные санитары военный госпиталь Ошибок в рассказе как минимум три (я заложил именно столько, хотя, наверное, за счёт моих несознательных просчётов их может быть больше). Ошибка 1. Самая очевидная. Во времена римской империи не было отбойных молотков (хотя скажем осторожнее: нам представляется это весьма и весьма маловероятным). Ошибка 2. Если скафис – солнечные часы, то показывать время ночью они не могут. Кстати, стражи – это исчисление ночного времени в древнем Риме. Ошибка 3. Заметить её смогли самые внимательные и дотошные читатели. Табуларий был построен в 78 году до н. э. и было сказано, что описыва168
ется 50 год до н. э., а битва при Миле с Карфагеном, как ты знаешь, состоялась в 260 г. до н.э. Не мог Марк прожить более 200 лет! Испытание 3 Начнём по порядку, если ты ответил, что «Очередной проект вечного двигателя» – это инновация (или не инновация), а в аргументации своей точки зрения указал: «потому что ещё не внедрён в практику» – то у тебя, ты уж извини за прямоту, определённо проблемы с физикой! Вечных двигателей в природе принципиально быть не может, а если кто и предлагает их купить – то он шарлатан или сумасшедший. Так что это точно не инновация, потому что сказочные, невозможные устройства инновацией быть не могут. «Зубная щетка с электродвигателем» – тут дело относительное. Если ты ответил «ДА», потому что это техническое изобретение, и на нём зарабатывают, то ты прав. Если ты ответил «НЕТ», на том основании, что такая щётка давно уже в продаже и инновационной считаться не может – то ты тоже прав. «Новая схема организации работы банка» – это может и инновация, но не техническая, а связанная с организацией взаимодействия людей, поэтому ответ может быть только один - «НЕТ». Если ты ответил «ДА», то невнимательно прочитал задание. Ошибка не такая и страшная, но если ты в будущем будешь так же невнимательно читать подписываемые тобой документы, например, кредит в банке – неприятности могут быть очень большими. «Ядерная батарейка», - если ты ответил «НЕТ», потому что таких батареек нет, то ты был бы прав, если бы их действительно не было! А они есть, и активно используются, например, для питания электрокардиостимулятора. Так что говори «ДА» и не отставай от жизни. «Постройка уникального, первого в мире термоядерного реактора». Тут были две подсказки – уникальный и первый. Что это означает? Что инновация находится на стадии практического создания, и инновацией в полном смысле ещё не стала. Такой реактор в настоящее время только ещё строится. Так что если ты ответил «ДА», то ты оптимист, и это само по себе неплохо, хотя этот ответ неправильный. «Получение светящихся деревьев для ночного освещения дорог путем модификации генома дерева генами светлячка» - тут у автора нет однозначного ответа. Если ты считаешь это полным бредом – то ошибаешься, такие деревья действительно созданы и их пытаются высаживать в Англии. Помоему, красиво должно получиться, и для безопасности полезно, так что у этого изобретения есть все шансы стать технической инновацией. При условии, что генную инженерию мы относим к техническим сферам деятельно169
сти. Так что если ты не веришь в такие чудеса – ты пессимист, а это не очень хорошо. Будь романтичнее! Испытание 4 I – 2, II – 1, III – 4, IV – 3. Я уверен, что и это испытание тобой успешно выполнено. Ты – молодец! Даже несмотря на то, что это задание специально сделано очень лёгким, чтобы ты не смог бы неправильно ответить. Это называется – создание ситуации успеха. Надеюсь, что я тебе эту ситуацию создал, а ты оценил мои педагогические усилия! Испытание 5 Очевидно, что III – 3, IV – 1. А вот 2 и 4 оба подходят ко второму этапу, и получается, что первый этап отсутствует, так как изобретение получилось из неудачного опыта с другим изобретением – скотчем, и вовсе изначально не планировалось. Этот пример взят из жизни, а не придуман специально, как предыдущий. Он приведён для того, чтобы сразу показать, что жизнь всегда сложнее любых схем, и всегда найдётся случай, который в них не укладывается. Запомни это! Если хочешь в будущем связать свою профессиональную деятельность с инновациями, то выход за схемы и алгоритмы – твоя работа! Испытание 6 Говард Эйкен: Не бойтесь, что люди украдут вашу идею. Если она оригинальна, вам придется лично запихивать ее им в глотку. Бертран Рассел: Большинство людей лучше умрут, чем подумают; на самом деле они так и делают. Если ты, мой читатель, достаточно молод, то это один из немногих случаев, когда твой правильный ответ меня не радует. В молодости надо быть оптимистом и верить в людей. Если ты относишься к людям с достаточно большим жизненным опытом, то я тебя поздравляю: угадав смысл ответа, ты продемонстрировал трезвое понимание нашей жизни, хотя и ценой утраты веры в Человечество. 170
Испытание 7 Краткое описание изобретения может быть таким. Участок обучения: Создаю такую тетрадь. Добиваюсь того, что она работает надежно. Патентую сделанное изобретение. Выявляю спрос на тетрадь и цену, которую покупатель готов отдать за ее приобретение. Стараюсь сделать себестоимость книги ниже, чтобы она была меньше цены, которую готовы давать покупатели. Создаю массовое производство тетрадей. Разворачиваю рекламу. Тружусь как вол. Участок повышенной отдачи: На полученную прибыль разворачиваю новое производство. Расширяю ассортимент таких тетрадей, улучшаю их характеристики. Ищу новые рынки сбыта. Тружусь как вол. Становлюсь богатым человеком. Участок насыщения: Ищу новые инновации, которые производствах говорящих тетрадей. Тружусь как вол. можно создавать на моих Как видно, богатство достаётся инноватору большим трудом. Кроме того, пока он изобретал эту тетрадь, на компьютерах появились программы, озвучивающие напечатанное. Так что успех его говорящей тетради весьма сомнителен. Но не знаю, как тебе, а у меня Некто вызывает всё больше симпатий. Испытание 8 Книгопечатание привело к появлению большого количества книг → чтобы их читать многим потребовались очки → чтобы делать очки стала развиваться технология изготовления линз → появление высококачественных собирающих и рассеивающих линз привело к появлению разных оптических приборов, в том числе, микроскопа → изобретение микроскопа позволило открыть микроорганизмы → и, наконец, борьба с микроорганизмами привела к изобретению пенициллина. Впрочем, взаимосвязи могут быть и более сложными, и если ты их нашёл, то с этим испытанием ты справился лучше, чем я запланировал. 171
Испытание 9 Если ты ответил, что это Попов Александр Степанович, то это хорошо, потому что, во-первых, знаешь Попова Александра Степановича, а вовторых, гордишься заслугами своего Отечества. Если же ты в качестве первооткрывателя радио назвал Маркони, Тесла или ещё кого-то, то это тоже хорошо, потому что знаешь про историю радио больше, чем подавляющее большинство людей. На самом деле вопрос был, извини меня, провокационным, так как к нему не может быть единственно правильного ответа. Чтобы в этом убедиться изучи вот эту таблицу: Время, место 1872 г., США 1878 г., США 1884 г., Италия 1885 г., США 1886 - 1887 г., Германия 1893 г., США, Сент-Луис 1894 г., 19 августа, Англия 1895 г., 25 апреля, Россия 1898 г., Англия 1898 г., Англия 1901 г., 12 декабря, Италия 1906 г., Канада 1907 г., Италия - Англия 1909 г., Италия, Германия Событие Малон Лумис получил первый в мире патент на беспроводную связь Дэвид Хьюз первым передал и принял радиоволны Фемистокл Кальчецци-Онести изобрёл «когерер» - трубку, наполненную железными опилками Томас Эдисон получил патент на систему радиосвязи между судами Генрих Рудольф Герц обнаружил электромагнитные волны и исследовал их свойства Никола Тесла представил общественности демонстрацию беспроводной радиосвязи Оливер Лодж продемонстрировал прием сигнала азбуки Морзе с помощью радиоволн, используя «когерер» Александр Степанович Попов осуществляет первую в мире передачу радиограммы Гульельмо Маркони открыл первый радиозавод Оливер Джозеф Лодж получил патент на настраиваемую индукционную катушку или антенный контур в беспроводных передатчиках и приемниках Гульельмо Маркони принял первый трансатлантический радиосигнал Реджинальд Фессенден осуществил первую радиопередачу звукового сигнала Гульельмо Маркони создал первую постоянно действующую трансатлантическую линию беспроводной связи Гульельмо Маркони и Карл Фердинанд Браун удостоены Нобелевской премии по физике за «выдающийся вклад в развитие беспроводной телеграфии» 172
Теперь ты понимаешь, что нельзя просто так ткнуть пальцем в таблицу и назначить единственного и безусловного изобретателя радио, чтобы не погрешить против истины. Генрих Герц, Никола Тесла, Александр Попов и Гульельмо Маркони – это те люди, которые внесли свой неоценимый вклад в развитие радио. Итальянцы гордятся тем, что Маркони – итальянец, англичане обоснованно ставят себе в заслугу, что Маркони получил все возможности для работы в Англии, Никола Тесла – легенда Сербии, Хорватии и Америки. В России считают отцом радио Александра Степановича Попова. Но можно назвать ещё десятки учёных из самых разных стран и континентов, внёсших свой вклад в развитие радио, но известных только специалистам. Национальная гордость итальянцев, англичан и русских не позволяет поставить окончательную точку в этом вопросе: в СССР был официально утверждён день Радио, связанный с открытием радио А.С. Поповым, о Маркони упоминалось лишь в контексте дальнейшего коммерческого использования радио; на Западе, наоборот, приоритет безоговорочно отдаётся Маркони, о Попове часто даже и не упоминают, хотя в радиоустройствах Маркони использовались детали, очень похожие на отдельные части радиоприёмника Попова. Но, по большому счёту, так уж ли это важно? Допустим, что Маркони первым передал радиограмму. Умаляет ли это заслуги Попова? Отнюдь нет. Патент, полученный Поповым, был первым в своем роде, хотя в нём были применены методы, использованные ранее другими экспериментаторами (в первую очередь, Тесла), и использованы инструменты, похожие на те, которые ранее демонстрировали другие (в частности, О. Лодж и Э. Бранли). Так что «назначение» первым изобретателем – результат весьма условного и всегда субъективного отношения к истории развития той или иной инновации. Поэтому неудивительно, все дискуссии по поводу приоритетов её изобретения никогда не заканчиваются результатом, устраивающим все стороны: всегда остаются весомые аргументы против безусловного выделения единственного и абсолютного изобретателя чего бы там ни было. Испытание 10 Удельная теплота сгорания 43000 кДж/кг означает, что если сжечь килограмм нефти, то выделится 43 млн джоулей тепла. Теперь нам необходимо определиться с тем, какой мы будем считать мощность человека. Как я уже выше говорил, при ходьбе человек развивает мощность от 30 до 50 Вт. Не будем мелочиться, пусть это будет физически очень развитый человек и работает он в поте лица, поэтому возьмём с запасом – 100 Вт. Теперь делим полученную от сгорания энергию 43 млн джоулей на 100 ватт, получаем 43 тысячи секунд. Переводим в часы и имеем примерно 120 часов! 173
Вспоминаем, что не вся энергия сжигаемого топлива превратится в полезную механическую энергию, большая часть превратится в бесполезное тепло. Оценим КПД теплового двигателя в 20%. Т.е. из 120 часов придётся взять только одну пятую часть, это будет… примерно сутки! Мы не учли, что на переработку нефти в бензин тоже тратится энергия, но это частично компенсируется тем, что, во-первых, удельная теплота сгорания бензина выше нефти, во-вторых, КПД тепловых двигателей может быть чуть больше чем 20%, а в-третьих, не забывай, что человека мы взяли не простого, а Геракла какого-то, который может работать с мощностью в 100 Вт целые сутки, без сна, отдыха и перерывов на обед. Так что 1 сутки – это ещё достаточно осторожная оценка! Оценка получилась грубой, но она позволила нам выделить порядок, это, очевидно ответ «в» - 1 сутки. Представь, рядом мы поставили рядом 1 литр бензина и Геракла, потного и смертельно уставшего от суточной работы. А когда он выспится, то съест целого барана, выпьет ведро воды, а потом задаст экспериментатору неприятные вопросы: зачем стоило так мучиться, если есть двигатель внутреннего сгорания, способный за несколько минут выполнить эту работу? 174
Испытание 11 Цепочка преобразований получается довольно длинной и сложной. Солнечная энергия Внутренняя энергия растений Внутренняя энергия животных Внутренняя энергия органического топлива: нефти, газа, угля Энергия водяного пара Фотосинтез – процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических веществ Пищеварение – процесс преобразования химической энергии углеводов в биологически полезную энергию Разложение органики при большой температуре и давлении без кислорода Сгорание топлива и нагревание воды Вращение паром лопастей турбины Механическая энергия паровой турбины Электрическая энергия Механическая энергия двигателя пылесоса Создание электродвижущей силы при движении замкнутого контура в магнитном поле индукционного генератора Действие магнитного поля на проводник с током в электрическом двигателе Тепловая энергия Правда, длинная и сложная получилась цепочка? – Подожди! – можешь ты возразить, – если бы не твоя первая подсказка, то цепочка могла быть и значительно короче! Вместо первого элемента сразу можно поставить электрическую энергию, получаемую из солнечных батарей. 175
А ещё есть гидростанции, и если мой пылесос питается электричеством от неё, то цепочка будет такой: Солнечная энергия – энергия водяного пара в атмосфере – потенциальная энергия воды рек – дальше уже снова механическая энергия турбины. А есть ещё ветроэлекростанции, тогда цепочка до генератора будет такой: Солнечная энергия – энергия воздуха в атмосфере – механическая энергия ветряка. Можно, конечно, было сделать и так. Но большую часть энергии мы пока что получаем от сжигания органического топлива. Именно поэтому и пришлось приводить такую длинную последовательность, а вовсе не потому, что я хотел тебя запутать. И в мыслях не было! Испытание 12 Описание Мира-1 (с электричеством) Действие Прибор проснулся заправил постель будильник Описание Мира-2 (без электричества) Может ли суще- Возможная альствовать этот тернатива прибор? да. механический Но только меха- будильник нический будильник нет. лучина, Для всех типов Газовое освещеламп требуется ние (наиболее веэлектрическая роятно), энергия. Светлячки (как забавный вариант) да да лампы (зимой в средней полосе России утром темно, не будешь же ты заправлять постель в темноте!) умылся водопровод готовил кофе Если газовая плита, то – да. включил телеви- телевидение нет зор послушал погоду метеоприборы нет на сегодня для метеонаблюдений попил кофе с пи- холодильник нет рожным погладил брюки утюг нет 176 нет нет лёд угольный утюг
позвонил другу телефон катался на вело- велосипед сипеде нет да, возможно делал рентген нет рентгеновский аппарат спустился на лифт нет лифте поехал на машине двигатель внут- бензиновый – реннего сгорания нет. Дизельный – возможно, хотя и маловероятно постоял на све- электрический нет тофоре светофор снял с сигнализа- система сигнали- нет ции зации включил кассу кассовый аппарат нет нет велосипед, только очень дорогой и тяжёлый втыкать спицу в мышцы для исследования ручной лифт паровая машина. Дизельный двигатель, двигатель Стирлинга механический светофор, регулировщик только на механической основе механический аппарат, книга учёта покупок Как видно, без электрической энергии многие из привычных нам вещей отсутствовали бы. Причём затруднительно назвать даже предположительную альтернативу, хоть частично позволяющую заменить некоторые такие привычные нам приборы. Едва ли кого-то сегодня устроит замена сотового телефона почтовым голубем, а вместо телевизора – крик идущего по улице глашатая. Те случаи, где всё же есть какая-то альтернатива, тоже не вызывают особого восторга: возиться с газовым отоплением куда как дороже, хлопотнее и опаснее, чем с электрическим. Вместо холодильника мы постоянно покупали бы лёд, продуктовых супермаркетов не было бы, значит, не было бы и современной пищевой промышленности. Если лифт поднимает ослик, неторопливо двигающийся по кругу, то ты предпочтёшь забираться пешком: и ослика не мучить, да и быстрее значительно. Так что небоскрёбов в Мире-2 ты нигде не встретишь. Ну и, наконец, те вещи, которые, на первый взгляд, никак не связаны с электричеством, оказывается, тоже сильно от него зависят. Скажем, какое отношение электричество имеет к велосипеду? Прямое! Его производство немыслимо без электроэнергии. Алюминиевой рамы у велосипеда, например, 177
точно бы не было, так как алюминий в основном получают посредством электрометаллургии. А велосипед с чугунной рамой едва ли был бы удобным средством для передвижения, а перешёл бы в категорию скульптурных форм. В ещё большей мере это относится к автомобильной промышленности: современный автомобиль немыслим без системы электропитания. А как бы при этом мог выглядеть конвейер по производству автомобилей – это невозможно представить при самой буйной фантазии. Так что появление дизельного двигателя тоже под большим вопросом. Не менее удручающее положение было бы в медицине: рентгеновская установка по принципу своего действия связана с электрическим током, так что ни в какой форме, ни в каком виде рентгеновского аппарата бы не было. А значит, люди с переломами, осколочными, пулевыми ранениями сильно бы мучились, так как диагностика в дорентгеновскую эпоху происходила путём механического исследования через введение в мышцы тонкого металлического щупа. Нельзя было бы снять электрокардиограмму, провести ультразвуковое исследование, получить томографию. Средний возраст жизни был бы значительно ниже. Так что для твоего товарища Мира-1 перелом ноги – всего лишь очень неприятный эпизод, а для товарища из Мира-2 это реальная угроза стать инвалидом. И, кстати, если ты продаёшь в своём магазинчике пирожные собственного производства, то ты топишь печи дровами, выбрасываешь все непроданные пирожные за день (ведь у тебя нет холодильника), а у витрины твоего магазина нет яркой светорекламы, привлекающей покупателей тёмными зимними вечерами. И уж совсем печально, что у тебя нет сайта и группы в «Инстаграмм», где ты мог бы показывать фото своих красивых пирожных, а поклонники твоего кулинарного таланта могли бы расхваливать твою сладкую продукцию. Так что твой бизнес пирожными нельзя назвать процветающим, продавай лучше сушки, они, хотя бы, очень долго не портятся! Испытание 13 Если ты честно пытался заполнить предложенную таблицу, то уже понял, что заполнение некоторых пунктов объективно достаточно затруднительно. Например, изобретение парового двигателя не привело к появлению новых бытовых приборов, а заполнение последнего пункта, связанного с нанотехнологиями, носит творческий характер, так как зависит лишь от фантазии. Так что примерно таблица может выглядеть следующим образом: 178
Ключевой фактор Новые профессии Новые бытовые Новая военная приборы, бытотехника вая техника Паровой Кочегар, машинист паро? Бронепоезд, бродвигатель воза неносец ЭлектроЭлектрик, рабочий и ин- Пылесос, холо- Подводные лодки двигатель женер электростанции, дильник, стиэнергосетей, электромон- ральная машитер на, миксер и т.п. Двигатель Шофер, механик автосер- Бензопила, бен- Самолет, танк, ковнутренне- виса, дилер автосалона, зиновый элек- рабль, самоходная го сгорания сотрудник дорожно- трогенератор установка, боевая патрульной службы, опемашина пехоты и ратор автозаправочной т.п. станции, оператор асфальтоукладчика, инженер-строитель автодорог, автогонщик, автостраховщик и т.п., автомойщик и т.п. МикроПровайдер, программист, Телевизор, маг- Средства связи, электронсистемный администра- нитофон, ком- самолеты - беспиные компо- тор, создатель сайтов, ма- пьютер, сото- лотники, крылатые ненты стер по ремонту компью- вый телефон, ракеты, средства теров, сотрудник фирмы плеер, и пульт радиолокации сотовой связи дистанционного т.п. управления, микрокалькулятор и т.п. Нанотехно- Наноинженер, настрой- Стекло, про- Нанороботылогии щик нано-роботов пускающее шпионы, одежда, внутрь здания осуществляющая кислород, а связь, обеспечинаружу – угле- вающая защиту и кислый газ, первую помощь обои, меняю- при ранении щие цвет и т.п. 179
Надо сказать, что предложенные ответы к этому испытанию весьма прямолинейны. И этому у меня есть оправдания. Сложные взаимосвязи в техносфере позволяют утверждать, что так или иначе почти все профессии, бытовые приборы и военная техника связаны с ключевыми факторами технологических укладов. Так, например, появление электродвигателя во многом определило появление различного рода электростанций, в том числе, и атомных. С некоторым допущением, можно считать, что и возникновение профессии оператора атомной станции во многом предопределено внедрением электрических двигателей (так как с их изобретением повысились потребности в электроэнергии, возникла необходимость постройки электростанций, в том числе и атомных). Это испытание потребовалось для того, чтобы ещё раз закрепить понимание причинно-следственных связей между ключевой инновацией и всей нашей жизнью. Испытание 14 Ответ может быть таким: 1) ветер 2) паровой двигатель А) земля Б) вода В) под водой Г) воздух парусник паровоз пароход 3) двигатель внутреннего сгорания автомобиль теплоход - - - Воздушный шар Дирижабль Самолёт, вертолёт 4) электродвигатель электрокар дизельэлектроход подводная лодка - А) При передвижении по земле все двигатели оказались успешными. Что же касается энергии ветра, то понятно, что на петляющей дороге, да ещё и в лесу или в горах, ветер – явно не тот вариант. Б) Зато на море ветер оказался очень полезен. И это вполне объяснимо на открытых морских пространствах ветра – хоть отбавляй. Кроме того, есть в мировом океане места, где ветер стабильно дует в одну сторону целыми месяцами. Как видно, все источники использовались для передвижения по воде. В) А вот под водой успешным оказался лишь электродвигатель (а сейчас – атомный двигатель). Причина в том, что паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания потребляют кислород, а выбрасывают очень даже ядовитые продукты сгорания. Понятно, что в замкнутых пространствах подводной лодки их использовать просто невозможно. Если ты вспомнил подвод180 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
ные лодки Второй мировой войны, и написал подводную лодку в пункт В3, то молодец, конечно, но под водой они ходили только на электродвигателях. Запас хода аккумуляторных батарей был очень мал, поэтому подлодка должна была регулярно всплывать и подзаряжать батареи при работе дизельного двигателя. Так что подводными они назывались сильно условно – в надводном положении они проводили времени значительно больше, чем в подводном. Г) С освоением воздушной среды тоже всё оказалось сложнее. Паровой двигатель оказался слишком тяжёлым, поэтому он худо-бедно работал лишь на первых дирижаблях. То же можно сказать и про аккумуляторы для электродвигателя: они тоже имеют огромную массу при недостаточной энергоёмкости. Так что разные попытки построить электросамолёт, приладить к нему солнечные батареи в итоге лишний раз подтверждают тот факт, что пока более или менее практичный самолёт с электродвигателями остаётся в перспективах. Испытание 15 1. Ответ очевиден: глобальные автомагистрали, железные дороги, авиасообщения исчезнут навсегда. Но привычные там транспортные средства исчезнут не полностью, они будут существовать на подсобных ролях. Останутся виды транспорта, позволяющие немного отдаляться от пункта телепортации в тех местах, где плотность этих пунктов низка. На эту роль больше всего из существующих подходит автомобиль. Серьёзные средства передвижения останутся только у специальных служб, распространяющих пункты телепортации на новых территориях. 2. Добрался вездеход такой службы сквозь болота, реки и тайгу до какого-нибудь дикого места и довёз туда синенькую будку для телепортации, по виду вроде биотуалета. Через этот портал притаскивают и собирают новые и новые будки, через них народ валит посмотреть на новые модные пейзажи откуда угодно, не только с Земли, но и с Марса. Поставил и всё – нет больше укромного места! А есть что-то типа Красной площади или Эйфелевой башни. А рядом как грибы растут отели, рестораны, кинотеатры и прочие необходимые для жизни и отдыха предприятия. На месте приходится строить источник энергии для работы телепортационных будок и обеспечения всей туристической инфраструктуры. Т.е. алгоритм такой: 1. Доставка традиционным видом транспорта технической будки телепортации. 2. Доставка через эту будку множества других, в том числе, и новых технических будок. 181
3. Повышение пропускной способности будок телепортации через увеличение их количества. 4. Обеспечение энергии для работы телепортационного транспорта, строительства и эксплуатации туристического комплекса. 5. Бурное строительство туристической инфраструктуры. А ведь нарисованная нашим воображением картина не столь уж фантастична: именно так происходило развитие территорий в Америке и в Сибири при прокладке железной дороги, так же развивались места, через которые проходила автомагистраль, строился морской или воздушный порт. Да и с точки зрения человека века так 19 перемещение на самолёте от телепортации мало чем отличается. Только что ты ёжился от холода на трапе самолёта в Екатеринбурге, и вот уже через несколько часов ты уже купаешься в тёплых водах Средиземного моря. Чем тебе не телепортация? Испытание 16 Требования, скорее всего, будут такими: 1. Безопасность (как для пассажиров внутри, так и людей снаружи (других водителей, пешеходов)). 2. Экологичность (нет токсичных выхлопных газов, бесшумность, возможность утилизации, экологичность производства и эксплуатации). 3. Надежность и предсказуемость (не надо ждать часами вылета по причине сильного тумана на аэродроме). 4. Быстрота передвижения (3 суток на поезде, 11 часов на самолёте, 4 часа в вакуумной трубе или 50 минут суборбитального полёта – что предпочтительнее?). 5. Комфорт (перегрузка в 2g, тряска или равномерное движение; кресло, что ноги некуда вытянуть, или отдельное купе со столиком, спальным местом и телевизором?). 6. Приемлемая стоимость поездки (чтобы среднестатистический гражданин мог хотя бы раз в год во время отпуска переместиться туда и обратно). Теперь посмотрим, как ты расставил приоритеты. 1. Если на первое место ты поставил быстроту и надёжность, то ты целеустремлённый человек. А если безопасность и экологичность ты поставил в конце, или даже о них не вспомнил, то задумайся – а не забываешь ли ты в своём стремлении к цели о близких тебе людях? 2. Если на первые места ты поставил безопасность и экологичность, то ты осторожный и интеллигентный человек. С чем тебя и поздравляю! Твой транспорт – карета, запряженная неторопливыми волами! Опасность никогда людей не останавливала, если это давало выигрыш во времени. Но, видимо, у 182
тебя навалом свободного времени. Может тебе устроиться на работу или начать учиться? 3. Если на первое место ты поставил стоимость поездки, то ты прагматичный человек. И это, безусловно, хорошо, но если ты при этом ещё отметил комфорт (или наоборот, сначала комфорт, а потом стоимость), то тебе стоит задуматься: стоит ли ждать комфорта за бесплатно? 4. Если ты написал какие-то другие требования, не указанные в ответах, то: тебя можно отнести к сильно оригинальным людям, либо ты просто сразу написал первые пришедшие тебе в голову ответы, критически их не осмыслив. Запомни: творчество, оригинальность и поверхностный взгляд – это совсем не одно и то же! 5. Если ты не смог придумать шесть требований, то это свидетельствует о том, что ты очень вдумчивый, рефлексирующий человек, может быть не слишком уверенный в себе! Надо было написать любые, пусть совершенно сумасбродные требования, как это сделали те, кто попал в пункт 4. Всегда лучше прослыть творческим человеком, чем мямлей. Ну и последнее: тот, кто придумал по предложенным требованиям давать характеристику личностных качеств человека – тот ещё сноб! Он то, видите ли, эти требования придумал вдумчиво, а кто назвал другие требования – сделал это бездумно. А надо было угадать ответы, придуманные автором! Так что меньше верь этому тесту и всем другим, подобным ему! P.S. Но предложенные в ответе требования всё же не лишены оснований. 183
1. 2. Испытание 17 Общее Устройство обозначение орудия труда ИнструКоса мент Машина Газонокосилка, которую надо самому катать 3. Автомат Автоматическая газонокосилка 4. Робот Андроид с косой Источник энергии Мускулы человека Химическая энергия топлива / электрическая энергия Химическая энергия топлива / электрическая энергия Химическая энергия топлива / электрическая энергия Непосредственное управление во время работы Человек Определение целей выполняемой работы Человек Человек Человек Компьютер / программа Человек Компьютер / программа Человек или сам андроид? Обсудим представленный вариант ответа и сравним его с твоим (если, конечно, ты его честно пытался сделать). 2. Скорее всего, ты догадался, что следующим вариантом будет газонокосилка (или стример). Она может работать на бензиновом двигателе или с использованием электрической энергии. В первом случае приходится иметь дело с капризным двигателем внутреннего сгорания, и заливать в бачок вонючий бензин, во втором случае приходится всё время путаться в проводах. Но всё равно оно того стоит! Получается ровная подстрижка, и самое главное – труд становится не таким трудоёмким: катить тележку намного легче, чем махать косой. Основную часть необходимой механической энергии мы получаем при преобразовании внутренней энергии топлива: бензина или угля, сжигаемого на электростанции. Цель мероприятия определяем мы сами. 3. Но монотонное катание газонокосилки по газону через некоторое время становится скучным, да и времени, как всегда, на это не хватает. Вот было бы хорошо, если бы косилка сама ездила по газону! Тем более, что алгоритм её перемещения несложен, установка датчиков и их программирование по плечу даже школьнику, занимающемуся в кружке по робототехнике. Назовём симбиоз газонокосилки с компьютером автоматической газоноко184
силкой. Теперь не только не надо прилагать мышечных усилий для скашивания травы, но не надо даже управлять движением косилки, так как эту функцию взяла на себя программа компьютера. Но компьютеру совершенно безразличен внешний вид твоей лужайки и высота травы на ней. Это ТЕБЕ надо, чтобы трава была скошена, это ТЫ хочешь, чтобы из окна дома открывался красивый вид. Так что цели работы автомата указывает человек, что мы и отражаем в соответствующем пункте таблицы. 4. И, наконец, появился робот! Я представил себе его по самому интересному сценарию: пусть это будет андроид, т.е. робот максимально приближенный по своему строению и некоторым функциям к человеку. Он возьмёт в свои андроидные руки косу или газонокосилку и пойдёт вместо тебя работать! В этом случае используется энергия его искусственных мускулов (возникает вопрос: откуда она берётся? Ответ может привести нас к предыдущему варианту – к химической энергии топлива, электроэнергии аккумуляторов). Управляет процессом компьютерный мозг андроида. А цели ему продолжает ставить человек. А если это так, то возникает вопрос: если все пункты строки про робота совпадают с пунктами строки про автомат, то чем же робот отличается от автомата? Вот ты, например, что написал в строке про робота? У тебя он отличается от автомата? А если отличается, то интересно, чем? Возвращаемся в основной текст и обсудим этот важный вопрос, который поможет нам понять, что же мы называем роботом. 185
1. 2. Испытание 18 Профессия Крысолов Слухач 3. Дата-детектив 4. Пинспоттер боулинга Крипто-коуч 5. 6. 7. Сплавщик Фабричный чтец 8. 9. Коммандкреатор Дагерротипист 10. Плевальщик Что делает? ловит крыс с помощью механических акустических средств «слушает воздух» для заблаговременного обнаружения вражеской авиации анализирует данные со всех устройств (естественно, подключённых к интернету) и даёт рекомендации по решению указанных заказчиком проблем расставляет по местам кегли в боулинге консультирует по вопросам использования криптовалюты занимается сплавом леса по реке читает художественные тексты для рабочих на фабрике во время монотонной работы. Это повышает производительность труда создаёт команды работников для проекта по выполнению поставленных задач делает даггеротипы – праобразы современных фотографий садит репу, для этого он плюёт семенами на грядку Профессии крысолова, слухача, пинспоттера боулинга, сплавщика, фабричного чтеца, дагерротиписта и плевальщика – профессии из прошлого. Сегодня даже не очень сильно верится, что некоторые из этих профессий могли существовать и были востребованы. Тот факт, что сегодня в боулинге кегли расставляются автоматически, никого не удивляет. Это воспринимается как естественное положение вещей – не человека же, в самом деле, ставить на такую механическую и бессмысленную работу? Но совсем недавно, по историческим меркам, эту работу делал мальчик. Мысль, что это может делать автомат, казалась фантастической: ну не сможет машина справиться с такой сложной задачей как расстановка кеглей! В этом случае машина стала выполнять физические действия человека. С даггеротипистом другая ситуация. Трудоёмкий, сложный и недешёвый процесс получения даггеротипов сегодня заменился только одним нажатием пальца на экран смартфона. Умные программы определяют время экспозиции, наводят на резкость, если надо, включают вспышку, анализирую результат, регулируют цветопередачу и выдают готовую фотографию на экран. Мы же, оценивая фотографию, полученную через доли секунды после 186
фотографирования, вовсе не задумываемся, насколько сложен был процесс, сколько различных решений принял наш смартфон, и уж совсем не вспоминаем даггеротиписта, которому потребовалось бы для получения этого же результата несколько часов. В этом случае машина взяла на себя не физические функции, а стала принимать решения по обработке информации и представлению её решения в удобном для нас виде. Ну и профессия сплавщика исчезла, потому что сплав леса уже нигде не используется. Функция оказалась ненужной в принципе. Причины исчезновения разные, результат один – их больше нет. Дата-детектив, крипто-коуч, комманд-креатор – это предполагаемые профессии будущего. Понятно, что прошлое – однозначно, а будущее имеет множество вариантов. Так что эти профессии могут появиться, а могут и не появиться. Напридумывать такие профессии – не такая и сложная задача. Признаюсь, что профессию комманд-креатора я придумал сам. Это очень просто: сначала предполагаем, что если в будущем люди будут работать не на постоянном месте, а по проектам; далее делаем вывод, что собирать такие команды тоже надо уметь; значит, вполне возможно, что этим будут заниматься специально подготовленные для этого люди; называем профессию «создателем команд»; и наконец, переводим её на английский, что сразу придаёт придуманной профессии солидность и вызывает уважение российского обывателя. Может, некоторые из этих профессий и действительно появятся, но прелесть жизни заключается в том, что те профессии, которые действительно будут, окажутся куда как более необычными, чем мы можем сейчас себе представить. Испытание 19 1. Время, за которое окупится светодиодная лампа, можно оценить по следующей формуле: , где D – количество дней работы светодиодной лампы, K – стоимость светодиодной лампы, R – стоимость лампы накаливания, S–стоимость кВт*ч, N – количество часов работы лампы в день; P1 – мощность лампы накаливания, будем брать её 150 Вт; P2 – мощность светодиодной лампы, которая будет светить также, она оказывается равной примерно 20 Вт). В Екатеринбурге примерные данные таковы: стоимость светодиодной лампы мощностью 20 Вт составляет примерно 340 руб; 30 руб. – стоимость лампы накаливания мощностью 150 Вт; 187
3,7 рублей в среднем стоит 1 кВт ч; количество часов работы лампы в день, будем считать равным 5 (N = 5 ч). Если учесть, что все с утра на работе или на учёбе, а дома только вечером, то 5 часов – это и так даже с лихвой. В результате подсчётов получается D=128 дней. Это означает, что лампа окупает себя примерно за четыре месяца работы, дальше ты начинаешь экономить деньги. Понятно, что если электроэнергия дорожает, то светодиодная лампа окупается быстрее. А если светодиодная лампа сломалась раньше этого срока, то, извини, но никакого энергосбережения и экономии у тебя не получилось. Наоборот, ресурсы, потраченные на изготовление светодиодной лампы, не оправдались. 2. Таблица может быть заполнена следующим образом, хотя не исключена возможность, что у тебя окажутся другие интересные и разумные предложения. 188
№ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Прибор Лампы освещения Что делать? Использовать только энергосберегающие (лучше светодиодные) лампы, выключать источники света, выходя надолго из комнаты. Посудомоечная машина Включать только с максимальной загрузкой Электрочайник Кипятить только то количество воды, которое необходимо (но не ниже минимально допустимого) и непосредственно перед употреблением. Кастрюли Использовать минимальные размеры кастрюль. Холодильник, морозильник Держать максимально заполненным. Стараться как можно меньше времени держать его дверки открытыми. Душ, ванна Принимать только душ, а не ванну, а в душе поставить ограничитель воды. Водопроводный кран в ванной Поставить ограничитель воды или не для умывания умываться под проточной водой. Окна, стены, потолок, двери в Утеплить окна, двери, стены, потолок. отдельном доме Окна, шторы в многоквартир- Окна регулярно мыть, а шторы закрыном доме вать только с наступлением темноты. Отопительные батареи Обеспечить максимальную теплоотдачу отопительных батарей; регулировать тепло в доме за счет регуляции нагрева батарей, а не путём непрерывной вентиляции. Лоджия Застеклить лоджии, а если уже застеклены – то ещё и утеплить. Краны, сливные бачки унитаза Устранить течи воды в кранах и сливных бачках. Если при прочтении предложенных вариантов у тебя всё ещё остались вопросы, то можешь читать дальше комментарии к каждому из этих пунктов. 2. При мойке посуды в посудомоечной машине нагревается определённое количество воды, которое не зависит от количества посуды. Поэтому рационально будет максимально загружать машину. 189
3. Если в чаепитии предполагается участие трёх человек, то не нужно кипятить электросамовар объёмом 15 литров. Вы выпьете 1 литр, и получается, что остальные 14 литров кипятились зря. Кто занимается туризмом, тот знает, сколько усилий стоит вскипятить воду, поэтому в походе никто просто так кипятком не расплёскивается. 4. То же самое с кастрюлями: если надо сварить двадцать пельменей для ужина одного человека, нет никакого смысла для этого кипятить ведро воды в огромной кастрюлище, достаточно одного литра воды в маленькой кастрюльке. В этом случае экономиться будет не только энергия, но и время, что тоже немаловажно. 5. При максимальном заполнении холодильника, его содержимое приобретает своего рода «тепловую инертность». В результате компрессору холодильника надо реже включаться. А загруженный «под завязку» холодильник может даже «не заметить» кратковременного отключения электроэнергии. Ну и, конечно, никакому холодильнику не понравится, если открыть настежь его двери, и замереть на пять минут, решая, какой йогурт съесть – с черникой или малиной. Нужно действовать уверенно и решительно: открыл – быстро схватил – закрыл! 6. При приёме душа воды тратится значительно меньше, чем при приёме ванны. Согласен, есть приятный момент парения в невесомости водного пространства ванны, но за всё надо платить. Поэтому в некоторых европейских странах принято (особенно в гостиницах) ставить только душ, а на него ещё и ставить ограничитель воды. Он не позволяет создавать очень сильную струю, а через некоторое время (скажем, через 40 с) вообще выключается, приходится заново его включать. Это значительно сокращает общий расход воды. 7. То же самое относится и к умыванию: если ты чистишь зубы, то не обязательно это делать под шум бесполезно утекающей воды из крана – его можно и выключить. 8. Утепление дома, особенно перекрытий, окон и дверей позволяет уменьшить теплопотери, а это позволяет не только экономить деньги на отоплении, но в очень холодную погоду попросту позволяет довести значение температуры воздуха в помещении до комфортных значений. 9. Грязные окна плохо пропускают свет. Поэтому чем грязнее окна, тем раньше приходится включать электроосвещение. Для достижения эффекта затемнения света грязью в жилом доме надо сильно постараться не стараться и не мыть окна десятилетиями, но для промышленных помещений – это очень даже актуальная тема. Со шторами и вовсе просто: задёрнул шторы днём – стало темно – включил свет. Если тебе нечего скрывать, то такой подход к экономии электроэнергии никак нельзя признать разумным. 190
10. Не следует завешивать батареи вещами и заставлять какими-то предметами. К батарее должен быть обеспечен свободный приток воздуха снизу и сверху, тогда она будет обеспечивать циркуляцию воздуха в помещении и эффективно его греть. В противном случае, тепло уходит обратно в теплотрассу, больше энергии тратится на теплопотери при бесполезной циркуляции воды между теплостанцией и твоей завешенной вещами батареей, КПД понижается. А если в квартире становится слишком жарко, надо уменьшить подводимое тепло специальными регуляторами, имеющимися во всех современных системах отопления. Это будет экономить твои деньги, а бонусом тебя ещё будет греть осознание того, что ты хороший человек, так как экономишь потомкам газ, уголь и чистый воздух. 11. Застеклённая и утеплённая лоджия очень сильно сокращает потери тепла через окна и двери на лоджию. Если же на лоджию провести отопление, то эффект будет прямо противоположным: через её стёкла и тонкие стенки теплопотери увеличиваются настолько, что остальные жильцы квартир твоего дома почувствуют уменьшение тепла в своих квартирах. Так что совсем не случайно утепление лоджий одобряется, а вот ответвление туда системы отопления категорически запрещается. 12. Обычно вид ручейка умиляет взор, но только не в унитазе. Ты можешь даже не представлять, сколько средств и усилий тратится, чтобы доставить чистую воду в твой дом! Достаточно сказать, что во многие города вода подаётся по трубам из других регионов. В Екатеринбург, например, вода подаётся по нескольким водоводам из Челябинской области, так как городумиллионнику не хватает мощности своих водоёмов. И всё это сделано вовсе не для того, чтобы через повреждённый клапан унитаза чистая вода убегала в канализацию без всякой пользы. Такое безответственное поведение хозяина этого унитаза очень похоже на вредительство! 191
Испытание 20 Поток Как есть 1. Сырье Берется в соответствии с потребностями завода, без учета возможностей природы 2. Готовая продукция 3. Человеческие ресурсы 4. Вода 5. Электроэнергия 6. Твердые отходы 7. Отходы в Как надо Используется так, чтобы минимально тратить невосполнимые природные ресурсы, чтобы «изъятие» из природной среды сырья не наносило ей непоправимого урона и не нарушало экологического равновесия Производится больше, Производится на заказ ровно чем продается в данный столько, сколько требуется в данмомент, избытки хранятся ный момент, предусматривается на складах, проблемы утилизация отработавшей свой реутилизации продукции, а сурс продукции, вопросы эколотакже её экологическое гичности продукции учитываются воздействие на окружаю- изготовителем в первую очередь щую среду, производителя не касаются Массово используется Используется высокооплачиваенизкоквалифицированмый труд высококвалифицированный, монотонный и плохо ных специалистов оплачиваемый труд Потребляется столько, Потребляется столько, сколько сколько требуется для можно взять без ущерба экологии, производства лучший вариант - замкнутый цикл, когда из внешнего водоема вода не берется, а многократно используется одна и та же вода Технологии энергозатрат- Используются энергосберегающие ны и требуют значительтехнологии, сводящие энергозатраных энергетических реты к минимуму. Потребность в сурсов, для чего прихоэлектроэнергии удовлетворяется дится использовать энер- местными энергетическими ресургию других регионов сами, не наносящими своей работой вреда местной экосистеме Скапливаются вблизи за- Минимальны, не наносят никакого вода на специальных повреда экологии, или отсутствуют, лигонах и представляют являются сырьем для вторичного значительную угрозу производства местной экосистеме Выбрасываются в атмоОтсутствуют или являются абсо192
виде газов сферу 8. Жидкие отходы После очистки сливаются в ближайший водоем лютно безвредными, например, в виде водяных паров. Отсутствуют, так как очищаются и снова используются в производстве Испытание 21 1. В центре изображён кибернетический организм – киборг. О нём ты только что читал. 2. Художник хотел сказать, что киборг будет являться результатом слияния четырёх эволюционных процессов. 3. Первая ветка показывает биологическую эволюцию, в ходе которой обезьяна превратилась в человека, и не только в человека, а даже в человека разумного! Вторая ветка отражает эволюцию средств связи – от барабанов и почтовых голубей к сотовой связи, всяким там wi-fi и Bluetooth, которые практически покрывают всю зону нашего обитания (во всяком случае, жителей мегаполисов и городов). В итоге средства связи «встраиваются» в человека. Третья ветка – эволюция счётных средств типа абака и арифмометра в электронно-вычислительные машины (ЭВМ), а затем в компьютеры. Развитие компьютерной техники, увеличение ее возможностей, уменьшение размеров тоже приводит к «внедрению» компьютера в человеческое тело. Четвёртая ветка показывает эволюцию технических средств, призванных заменить, дублировать, совершенствовать человеческие органы и ткани. 4. Киборг как результат слияния всех этих эволюционных линий будет являться, прежде всего, человеком, но «дополненным» техническими средствами, среди которых в его теле обязательно будет компьютер и глобальная связь. Он имеет возможность мысленно оперировать с компьютером, использовать мысленную связь (при условии нахождения в зоне приема радиосигнала), заменять больные органы и ткани на механические или биологические аналоги. Вот об этих эволюционных ветках и их возможных последствиях и будет вестись речь в последующих параграфах. 5. Тут ответы явно неоднозначны. Я бы отметил генную инженерию, эволюция которой пока изображается весьма короткой цепочкой, где была бы клонированная овца Долли и гибридная кукуруза. А ещё я бы указал энергетическую цепочку, в начале которой был бы огонь, а в конце – термоядерный реактор. Цепочка будет уместной, если киборгу будет требоваться не только химическая энергия пищи, но и другая (например, электрическая). Подводим итоги под обсуждаемой картинкой: Научно-технический прогресс приведет к слиянию человека с компьютером и появлению киборга, 193
состоящего из биовещества, механизмов, компьютера, сопряженного с мозгом, и встроенных средств связи с окружающим миром – другими людьми, техникой, компьютерными сетями. Испытание 22 Изображение, получаемое хрусталиком глаза, проецируется на сетчатку, имеющую светочувствительные клетки – колбочки и палочки. Но в одном месте их нет – в этой точке подсоединён глазной нерв, через который сигналы сетчатки поступают в мозг, создающий изображение. Эта зона называется слепым пятном. Но почему же, когда мы смотрим без всякого эксперимента, мы не замечаем, что у нас в зрении есть приличная «дырка»? Возвращайся обратно в текст, там будет дальнейшее объяснение. Испытание 23 Моей фантазии хватило вот на такую картинку. SOS Домен: Эукариоты Царство: растения. Отдел : Хвойные Класс: Хвойные Порядок: сосновые Семейство: сосновые Род: Ель Вид: ель обыкновенная Лесопосадки Шарташского лесного хозяйства. Ещё запросы будут? Коля: Ты где?! Пришли картинку! Мои координаты: 52.348743 град.с.ш. 57.864922 град.в.д. Показать на карте? Построить маршрут домой? музыка видео Снег выпал час назад, t=-2 °C Дать прогноз погоды на ближайший час? Моё давление 120-80. Вывести другие параметры? В левом верхнем углу находится кнопка «SOS», выполняющая ту же функцию, что выполняют сегодня тревожные кнопки в современных автомобилях, без которых, кстати, на территории Российской Федерации продажа новых автомобилей запрещена. При нажатии такой кнопки ты автоматически 194
связываешься со службой спасения, у которой высвечиваются твои точные координаты и состояние твоего здоровья (основные параметры которого у тебя видны в правом нижнем углу). Если ты попал в беду, то служба спасения узнает об этом через несколько секунд. В нижней левой части твоего модернизированного зрения находится навигатор и прогноз погоды. В правом верхнем углу виден результат твоего запроса про красивое дерево в центре. Чуть ниже видно последнее сообщение электронной почты, а ещё ниже, кнопки видео и аудио. Если ты заскучал от вида заснеженных деревьев, то можешь по ходу в небольшом окошке посмотреть последний фильм или послушать музыку. Правда, непонятно, зачем ты тогда вообще в лес пошёл, но о вкусах, как известно, не спорят. Лишним будет добавлять, что настройки дополненной реальности ты можешь менять по своему желанию. Само собой, что «рабочий стол» картинки зрения, составленный мною, совершенно дилетантский и не выдерживает никакой критики. Он будет разрабатываться профессионалами, в том числе и психологами, он должен быть информативным, эстетичным, удобным для пользователя, ведь ему жить с видом этой картинки! Такие «картинки» уже есть у пилотов боевых самолётов и вертолётов, они выводятся на очки их шлемов и позволяют принимать быстрые и правильные решения, управлять стрельбой и т.п. Так что опыт в этом деле накоплен уже немаленький. Испытание 24 Самый простой ответ следующий: Определение 1. Цифровизация – переход с аналоговой формы передачи информации на цифровую. Иными словами, если твой телевизор принимал аналоговый сигнал, а стал принимать цифровой, то это и есть цифровизация. Если тебе непонятно сочетание «аналоговый сигнал», то тогда можно сказать так: у тебя был старый телевизор, который принимал несколько каналов не в очень хорошем качестве, но когда ты купил к нему специальную приставку, он стал показывать в очень хорошем качестве больше сотни каналов – вот это и есть проявление цифровизации. Думаю, что это определение тебя разочарует. Оно очень узко отражает лишь техническую природу информационного сигнала, не отражает масштабность и глубину социальных последствий цифровизации, и поэтому нам не интересно. Так что перейдём к другому определению. 195
Определение 2. Получение, хранение, использование информации в цифровой форме во всех сферах человеческой деятельности называется цифровизацией. Это определение представляется наиболее точным, отражающим как физическую, так и социальную сущность цифровизации. Но как любое определение, отражающее суть понятия, оно абстрактно и не даёт прямого ответа на некоторые частные, но важные для практики вопросы. Так что сейчас мы «ухудшим» обобщённость этого определения в угоду большей конкретизации. Определение 3. Всемерное распространение интернета называется цифровизацией. Это определение подчёркивает ведущую роль интернета в оперировании цифровой информацией, ведь радио и телевидение тоже становятся цифровыми. Но для чего мы используем этот Интернет? Если только для того, чтобы получать информацию из СМИ, общаться или смотреть видеофильмы, то получается, что интернет просто конкурирует с телевидением и телефонными сетями и не вносит никаких качественных изменений. Тогда непонятно, почему в это определение мы не включили телевидение и радио. Попробуем дать определение, которое отражало бы ещё и другие, принципиально важные функции интернета, которых нет у традиционных средств массовой коммуникации. Определение 4. Всемерное использование интернета для решения бытовых и производственных задач называется цифровизацией. Например, через интернет осуществляются банковские платежи и переводы, покупается билет на самолёт или бронирование места в гостинице, а подходя к автобусной остановке, через мобильное приложение ты узнаёшь, через какое время подъедет нужный автобус. Интернет даёт нам качественно новые возможности, которых раньше не было. Использование этих возможностей может принципиально изменить многие сферы деятельности. Например, интернет-магазины значительно удешевляют конечную стоимость товара для потребителя, так как отпадает необходимость содержать магазин со штатом продавцов, охранников и уборщиц. Но и это ещё не предел. Если вся наша жизнь прослеживается через различные операции и действия в интернете, то информацию об этих операциях можно собирать, обобщать, анализировать, делать выводы и на их основе принимать оптимальные решения. Например, отслеживание продвижения транспорта через навигационную систему ГЛОНАСС показывает дорожную ситуацию, а это позволяет навигационной системе автомобиля построить оптимальный маршрут движения с учётом существующих «пробок». В конце концов, когда наш Симбиот возьмётся за управление всеми транспортными средствами, то пробки могут ис196
чезнуть как явление. И это показывает высшую (как нам пока представляется) стадию цифровизации, отражаемую в следующем определении. Определение 5. Всемерное использование интернета для решения бытовых и производственных задач отдельных людей и организаций, для управления всеми сферами общественного функционирования на основе сбора и анализа всей информации называется цифровизацией. Теперь, когда мы вооружились этим определением, вернёмся в основной текст. Испытание 25 Утром тебя разбудил твой Коммуникатор (потомок сотового телефона, скорее всего, он находится внутри твоего тела). Время твоего подъёма он сам высчитал с учётом множества вводных данных: времени, когда хозяин уснул; состояния его здоровья (мониторинг ведётся непрерывно специальными медицинскими датчиками в организме); ну и, конечно, распорядком дел на утро. Система регуляции систем жизнеобеспечения дома заранее включила дополнительные насосы и подняла давление воды в водопроводе в соответствии с выявленным графиком пиковой нагрузки. Так что вода всегда бежит из крана с одинаковым напором. Умный Шкаф с учётом погодных условий и прогноза погоды на день сформировал набор одежды и обуви и заботливо выдвинул его на специальной подставке. Умная Кухня с учётом рекомендаций врача и последних данных мониторинга здоровья хозяина приготовила максимально полезный и вкусный завтрак и уже заказала продукты, которые потребуются ей вечером. Кухня адаптировалась к вкусам и потребностям хозяев и не допускает хранения лишних запасов, так что продукты с истёкшим сроком хранения остались в прошлом, их не может быть просто по определению. По окончанию завтрака Кухня заботливо выдала «с собой» бутылочку воды и инструкцию, когда её надо выпить. Ты сказал коммуникатору, куда ты сейчас собираешься ехать, и эта информация тут же стала обрабатываться Симбиотом. Весь общественный транспорт состоит из своего рода маршрутных такси с гибким графиком и маршрутом. Симбиот высчитывает их маршруты так, чтобы они оптимальным образом перемещали максимальное количество людей за минимальное время в нужные им точки. Коммуникатор посоветовал выходить из дома через 10 минут и указал предполагаемое время прибытия в школу. Неудивительно, что как только ты в рекомендуемое время вышел из дома, тут же подъехало такси, заполненное людьми, двигающимися в сходном направлении. 197
Входной скан такси просканировал твоё лицо и получил антропометрические данные. Эти данные уникальны, и у всех людей они разные, поэтому Симбиот тут же тебя идентифицировал, убедился, что ты в своём привычном графике и не стал задавать тебе дополнительных вопросов, а просто пропустил в транспорт. Тут же со специального транспортного счёта были сняты деньги за проезд (разрешение этой операции получено от твоих родителей заранее). Но ты не задумываешься об этом, ты просто зашёл в транспорт и сел на свободное место. При входе в школу твоё лицо было повторно просканировано, снова установлена твоя личность, проанализирован график твоего движения, сделан вывод о правдоподобности траектории твоего движения «дом – такси – школа». Если бы что-то вызвало подозрения Симбиота, он тут же начал бы дополнительную проверку, сообщил о проблемах твоим родителям и службам спасения. При входе в класс тебя снова идентифицировали. Так что учителю вовсе нет необходимости проверять твоё присутствие по списку. Ты отмечен автоматически. Лишним будет упоминать, что в школьной столовой тебя тоже «опознали» по данным твоего лица. Школьная столовая выдала тебе индивидуальный набор блюд, сформированный в соответствии с твоими вкусами, медицинскими показаниями и учётом утреннего завтрака. В магазин за хлебом и молоком давно уже никто не ездит, потому что магазинов просто нет. Хлеб доставляется тебе домой сразу с хлебозавода, а молоко – с фермы. Причём выпускаются эти продукты специально для тебя, по заказу твоей Кухни. Так что на хлебозаводе никогда не остаётся «лишнего» хлеба, а на ферме – «лишнего» молока. Как видим, буквально всё: люди, общественные институты, даже бытовые приборы функционируют на основе непрерывного обмена информацией между собой во всемирной информационной сети. Вся информация доступна для всех. Без подключения к этой информации не может работать ни один человек и техническое устройство, не только самолёты и поезда, но даже утюг и холодильник. Вот такая картинка будущего вырисовывается. И если ты предполагал, как будет выглядеть магазин будущего, то ты повторил типичную ошибку прогнозистов будущего: настоящая инновация чаще всего не приводит к совершенствованию уже имеющегося, она его убивает, создавая принципиально новые возможности. Так что магазин Будущего не будет выглядеть никак – его просто не будет! Прямо скажем, не всё в описанной картине может нравиться. Какой-то жизненный вольер получается, как у белого медведя в зоопарке – все условия жизни есть, а неожиданностей нет. Не каждый согласится на тотальный кон198
троль каждого своего действия и передвижения. В глобальной и всеобъемлющей памяти Симбиота хранится вся информация о каждом из нас: состояние здоровья не то чтобы с рождения, а даже задолго до него, меню завтраков, любимые книги, места посещения, контакты с людьми, маршруты передвижения и т.п. Непонятно, кем же тогда становится Симбиот: заботливым слугой, круглосуточно помогающим тебе во всех делах, то ли наоборот, неусыпным надзирателем, управляющим и манипулирующим тобой? Скорее всего – и тем, и другим. Нарисованная картина совсем не так уж и фантастична, как может показаться, она сбывается на наших глазах. Стоит поискать информацию об отдыхе в Интернете, как сразу же после этого ещё долгое время в вашей электронной почте всплывают баннеры с самыми заманчивыми предложениями. Поисковые системы браузеров адаптируются под используемый тобой контент, стараясь угодить тебе и продавцу нужных тебе товаров. Если в магазине вы неосторожно указали свой электронный адрес или телефон, как после этого вас замучают сообщениями о всевозможных акциях и распродажах. Тех же, кто особенно сильно опасается потерять свою независимость, могу успокоить: навязчивый сервис не отменяет человеческой свободы воли. Ты можешь выбрать не те ботинки, которые рекомендовал твой Шкаф, а надеть шлёпанцы, не ехать на общественном транспорте, а пойти пешком и вообще «отморозить уши назло маме». Этот демарш будет учтён Симбиотом, и следующий раз он может предложить тебе прогуляться пешком по зимнему холодку и снежку в шортах и сандалиях на босу ногу. Но ты всегда можешь отказаться от такого сомнительного предложения. А обижаться на Симбиота совершенно бессмысленно и глупо, ведь он лишь «зеркало» твоих привычек и поведения. И ещё: особенно тревожным сторонникам «независимости» от техники могу заметить, что очень поздно об этом беспокоиться. Вы сегодня и так полностью зависите от неё: от интернета, электричества, машин, тепла и комфорта. Кто не согласен, пусть заворачивается в шкуру и идёт жить в лес в недолгой гармонии с комарами и медведями. 199
№ Испытание 26 Сфера Происходящие изменения Электронная запись на приём, электронная регистратура, электронные базы данных больных, дистанционные консультации и операции Электронные журналы, онлайн-курсы, дистанционное обучение 1. Здравоохранение 2. Образование 3. Администрирование Портал госуслуг 4. Платежи Интернет-банки, безналичные платежи, пластиковые карты 5. Общественный транспорт Табло с информацией о прибытии транспорта, программы для смартфонов по отслеживанию движения транспорта 6. Торговля Интернет-магазины с доставкой товара 7. Медиа Социальные сети, облачные сервисы, любая информация видео, аудио, текстовая может сразу же быть доступной всем. Видеофильмы, музыка, книги и т.п. – доступны всем. 200 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Отдалённые возможные изменения Электронная карта здоровья, постоянный мониторинг физического состояния человека Виртуальное обучение, цифровые учебные комплексы, исчезновение школ Выполнение программами функций законодательной и исполнительной власти Исчезновение бумажных денег и пластиковых карт, идентификация личности по антропометрическим данным. Полный переход на виртуальные деньги и расчёты Регулирование движения транспортом на основе цифрового анализа, подбор маршрутов общественного транспорта под запросы каждого отдельного человека Исчезновение магазинов и складов, работа промышленности точно «под заказ» Передача «мозг в мозг» любой информации, а так же эмоций. Виртуальные миры, неотличимые чувственно от реальности.
1. Здравоохранение. Уже сегодня можно записаться на приём к нужному врачу по интернету. Правда, в некоторых поликлиниках после этого всё равно приходится рано утром занимать очередь в регистратуру, чтобы получить НАСТОЯЩИЙ талончик на приём из рук живого регистратора. Но такое забавное внедрение цифровизации свидетельствует лишь о том, что она в начале пути, и очень скоро все юридические и организационные проблемы, связанные с электронными формами взаимодействия, будут преодолены. Из больниц стремительно исчезают бесконечные стеллажи с пыльными медицинскими книжками пациентов. В будущем у каждого человека с рождения будет единая электронная медицинская «книжка», в которую будет поступать вся информация о его здоровье и взаимодействии с медицинскими институтами. Ситуация, когда больному заново делают рентгеновский снимок, потому что из предыдущей больницы снимок не отдали, будет исключена. Причем снимки, результаты анализов и пр. будут автоматически попадать в базу информации о здоровье, где будут систематизированы и разложены по виртуальным «полочкам». В Нижнем Новгороде успешно работает портал «Лучшие врачи Нижнего Новгорода» (http://thebestdoctors.ru/)8. На этом сайте лучшие специалисты региона в круглосуточном режиме выслушивают жалобы пациентов, дают консультации и записывают на приём. За год обрабатывается более тысячи заявок, больше половины из них завершаются электронной записью к требуемому специалисту на приём. Этот пример ещё раз показывает, что всё гениальное просто. Разгружаются поликлиники, транспорт, экономится время и нервы людей, а самое главное, обеспечивается своевременная медицинская помощь, что очень сильно повышает эффективность медицинского обслуживания населения. Когда все истории болезней будут переведены в цифровой вид, когда в них изначально будет присутствовать расшифрованный геном человека, когда клиники будут обмениваться медицинскими данными через эти истории болезней, то на основе этой единой базы данных можно делать анализ диагнозов, динамики лечения и создать «электронного диагноста». Его всеобъемлющий «опыт» позволит повысить точность диагнозов. Более того, он сможет диагностировать не только уже имеющиеся заболевания, но 8 Здесь и далее информация о конкретных проектах получена с https://iems.skolkovo.ru/downloads/documents/SKOLKOVO_IEMS/Research_Reports/SKOLKOVO_IEMS_Resea rch_2016-11-30_ru.pdf. – Цифровая жизнь российских мегаполисов. Модель. Динамика. Примеры. 201
и прогнозировать вероятность возможных будущих заболеваний и эпидемий. Профилактика выйдет на совершенно новый уровень. 2. Образование. Приведу несколько проектов цифровизации в образовании, идущих полным ходом. Первый из них: создание электронной образовательной среды корпорацией «Российский учебник». Кратко это можно охарактеризовать так: бумажный учебник превращается в целый электронный мир, связанный с этим учебным предметом. Если, к примеру, вы стали активным участником учебно-методического комплекса по физике, то вы получили доступ к информационным иллюстрациям, слайд-шоу, анимациям, 3D-моделям, видео, заданиям из учебников, контрольно-измерительным тестам. Но и это ещё не всё, вы получаете возможность общения с экспертами – учителями, учёными-физиками, учениками. Такая динамичная, интерактивная среда через некоторое время полностью заменит бумажные учебники. Во всяком случае, те ученики и учителя, которые сегодня в эту среду попадают, из неё уже не выходят. Второй проект называется «Дневник.ру». Каждая образовательная организация может зарегистрироваться на сайте проекта и разместить на нём страничку школы, содержащей всю официально необходимую информацию. Учителя и ученики этой школы получают возможность получения удобной формы расписания, замен и переносов уроков по классам и учителям. Каждому ученику и учителю предоставляется его индивидуальная сетка занятий на любой период. Электронный журнал позволяет учителю быстро и оперативно выставлять отметки, с которыми могут ознакомиться ученики и их родители. Времена, когда ученик прятал дневник с двойкой, ушли в прошлое. О полученной отметке родитель может узнавать тут же, в режиме реального времени. В среде предусмотрено управление домашними заданиями: они могут выдаваться их всему классу или отдельным ученикам, а по их выполнению формируются нужные статистические данные и формы отчётности. Каждый ученик может вести свою страничку с портфолио, общаться с другими учениками, участвовать в конкурсах. Дневник.ру позволяет осуществлять дистанционное обучение: проводить тесты, обмениваться комментариями к домашним заданиям, давать объявления, новости, хранить файлы класса, библиотеку и медиатеку готовых учебных материалов. Есть образовательные порталы для учеников, к примеру, портал «Учи.ру» позволяет играючи учиться школьным предметам в интерактивной форме. Есть ещё очень и очень много разного качества, уровня и масштаба электронных ресурсов. В конце концов, набери в любом поисковике 202
«образовательные порталы» и убедись, что цифровизация в образовании нарастает лавиной. Конечно, многие практически работающие учителя, обязанные использовать «Дневник» или «Сетевой город», не испытывают особых восторженных чувств к цифровизации. Многим приходится заполнять электронный журнал параллельно со своим бумажным двойником, а количество времени, затрачиваемого на заполнение разного рода документов, только растёт. Этот пример ещё раз доказывает, что цифровизация – не самоцель, а средство облегчения работы и повышения эффективности работы, и что при этом должен меняться сам процесс. Цифровизацию невозможно «накладывать» на учебный процесс времён Яна Амоса Коменского, когда учитель – это главный и единственный рассказчик учебного материала. Обучение по классам, когда физически в одном месте собираются дети одного возраста, а к ним «приставляется» учитель по каждому учебному предмету, уходит в прошлое. Заменой становятся виртуальные среды общения по разным основаниям: по школе, учебному предмету или сфере интересов. Учитель окончательно утрачивает монополию на владение нужной информацией. Возникает реальная возможность обеспечить каждому ученику в условиях массового обучения действительно индивидуальный образовательный маршрут с учётом его способностей и потребностей. Так что школа весьма даже недалёкого будущего будет сильно отличаться от сегодняшней, нравится это кому-то или нет. 3. Администрирование. В чём функция законодательной и исполнительной власти, скажем, города? Если очень коротко, то одна из них должна формулировать правила, законы нашего совместного проживания в городе, а вторая – их поддерживать и исполнять. Результат: удобное, безопасное совместное проживание большого количества людей в одном месте, называемым городом. К примеру, в городе большая проблема с автомобильными пробками. На уровне законодательной власти принимается решение, что въезд на личном транспорте в центр города будет платным. Но как это скажется на общей ситуации? Какую плату взимать? Как определить границы между платной и бесплатной частями города? Будет ли при этом сильное социальное недовольство населения? Большинство этих вопросов законодатели решают на уровне интуиции и здравого смысла: «нам кажется, что если сделать так и так, то будет несколько лучше». Но часто такие решения приводят к прямо противоположным результатам. Например, в Нью-Дели и Пекине, для решения проблем транспортных пробок и загрязнения воздуха придумали такой ход: автомобили с чётными номерами имеют право ездить по городу только по чётным дням, а с нечёт203
ными, соответственно, по нечётным. По логике, количество частных автомобилей должно уменьшиться вдвое. Но не всё так логично и просто оказывается в жизни. Люди, имеющие финансовые возможности, стали обзаводиться двумя автомобилями, чтобы на каждое число был свой автомобиль! Таким образом, количество движущегося транспорта сократилось незначительно, зато потребовалось большое места для парковок, ведь счастливый владелец двух автомобилей вынужден один автомобиль держать на парковке. Если же за дело берётся наш Симбиот, то прежде он анализирует всю информацию, получаемую от всех источников: какова динамика транспортных потоков на всех улицах в зависимости от времени, когда и сколько людей ездит на работу на личном транспорте и общественном, какова пропускная способность каждой отдельной дороги, как меняется средняя скорость при непогоде, как меняются маршруты родителей, когда их дети выходят на школьные каникулы и т.п. И он значительно более точно может прогнозировать, как изменится общая ситуация при введении новых правил и ограничений. Референдумы (голосования по каким-то очень важным вопросам) и выборы станут ненужными, а если и будут, то их можно будет провести практически моментально и так же мгновенно довести до сведения каждого голосовавшего. А в зависимости от этого коллективного решения Симбиот будет предпринимать соответствующие действия: менять транспортные маршруты, цвет упаковки продуктов и т.п. Часто так бывает, что вариант, выбранный большинством голосов, – не есть лучший вариант выбора. Скажем, в одном случае решение принимает всё человеческое сообщество, а во втором, только кардиохирурги. Какому из этих сообществ лучше доверить разработку стратегии операции на сердце? Я бы доверился профессионалам. Так что отдельный человек, сомневающийся в правильности какого-то своего решения, может запросить совет консилиума специалистов, мгновенно формируемого Симбиотом в зависимости от специфики проблемы, и тут же его получить. Кто имеет право на бесплатный проезд или на налоговые льготы, кому нельзя выдавать водительские права по состоянию здоровья, а кому можно, кто прав в имущественном споре, а кто нет – всё это можно и нужно решать на основе чётких инструкций и достаточного объёма нужной информации. И лишь в исключительных случаях будет необходимо вмешательство «живых» людей. И каждый такой случай будет прецедентом, вносимым Симбиотом в свою глобальную память. Представляешь, сколько людей освободится от тяжёлой, но часто бессмысленной, а порой и вредной бюрократической работы в органах государственной власти? 4. Платежи. 204
Тут и так всё понятно: бумажные деньги, пластиковые карты – всё это исчезает, деньги окончательно становятся «виртуальными». Расчёты происходят автоматически по факту электронной идентификации владельца счёта. Перевод с валюты на валюту происходит автоматически. В этом аспекте, пожалуй, человечество ближе всего к абсолютному результату: платежи, обмен валюты и все другие финансовые операции становятся круглосуточно доступными в любой точке земного шара уже сегодня. 5. Транспорт. Последнее время в мегаполисах всё более широкое распространение получают навигаторы общественного транспорта. На основе данных спутникового мониторинга GPS/GLONASS отслеживается в режиме реального времени местонахождение и скорость движения общественного транспорта. В результате по запросу со смартфона тебе скажут наиболее предполагаемое время прибытия нужного тебе трамвая или автобуса на ту остановку, где ты сейчас находишься. Интернет не оставил без внимания и личный транспорт. «Метнись Кабанчиком», blablacar.ru, «Подвезу», «Довезу», «ВПути» – вот только несколько российских сервисов, с разной степенью успешности и качества работающих в сети для поиска попутчиков. Указав свой статус (пассажира или водителя), время поездки и маршрут, можно выбрать из подобранных тебе предложений подходящего попутчика. Это экономит всем время, деньги и уменьшает количество машин. Это и есть зародыш организации общественного транспорта будущего. С учётом того, что наметившееся направление на автопилотирование автотранспорта (о перспективах развития транспорта мы говорили выше) крепнет и растёт, очевидна трансформация общественного транспорта в сторону гибких маршрутных такси, маршруты которых каждый раз подбираются под конкретную ситуацию и запросы. Сегодня очень активно развивается служба автомобилей напрокат, называемая «каршеринг». На карте смартфона ты видишь ближайшую машину этой службы, добираешься до неё и едешь в свой пункт назначения. По приезду ты расплачиваешься картой и оставляешь автомобиль, где его найдёт следующий клиент. Это экономит твоё время, уменьшает количество транспорта на улицах мегаполисов. Уже сегодня во множестве городов (в том числе и Москве) тестируются каршеринговые автомобили, которые по твоему вызову сами будут к тебе приезжать, ну а дальше, естественно, они начнут сами и возить клиентов. Профессия таксиста – до свидания! 6. Торговля. В 1979 г. в Великобритании появилась система телетекста в телевизоре, по которому можно было сделать голосовой заказ продуктов. Тогда это было весьма необычно и экзотично. Кому сегодня не известна корпорация Alibaba, являющаяся лидером по обороту электронной коммерции в мире? В этой 205
компании можно заказать почти всё. На рынке таких компаний сегодня разворачивается самая бескомпромиссная конкуренция, ведь это рынок будущего. Когда можно будет «ходить» по виртуальным магазинам, «рассматривать» вещи и даже их мерить, то реальные магазины исчезнут. Все ведущие аналитики сферы торговли заявляют, что огромнейшие торговые центры являются проявлением гигантомании, непременного признака пика развития, предвестника последующего и весьма скорого упадка. Так что при инвестировании создания таких торговых мегацентров надо понимать, что получать возврат вложенных в них денег десятилетиями не получится, их век заканчивается. В Воронеже есть интересный интернет-сервис по доставке наборов продуктов для приготовления ужина. Называется он неожиданно – «Пуговица». Но слоган компании «Приготовить с нами ужин так же просто, как пришить пуговицу» поясняет такое оригинальное название. На сайте компании ты выбираешь понравившееся блюдо, затем тебе показывают рецепт приготовления, указывают нужные ингредиенты, помогают в расчёте нужного количества продуктов в зависимости от предполагаемого количества людей. В случае твоего желания набор требуемых для ужина продуктов привозят на дом. Вот и прообраз кухни будущего для вымирающих любителей что-то делать своими руками! 7. Медиа. Появление социальных сетей и смартфонов привело к революции в медиасфере. Сегодня каждый может снять свой видеофильм, написать роман и всё это тут же выложить в общий доступ. Если это сделано действительно талантливо, либо попало в некий общественный резонанс, то может почти моментально распространиться миллионными и даже миллиардными «перепостами». Появился даже такой термин «Хайп», одно из русскоязычных значений которого обозначает модную, популярную, но скорее всего, краткосрочную тему. Если «поймал хайп» и снял смешной ролик на злободневную тему, то можешь стать мировой медиазвездой на несколько дней, пока использованный информационный повод является актуальным. К общественному сознанию получили доступ не только действительно достойные внимания люди, но и люди, достойные внимания в другом смысле, т.е. нуждающиеся в изоляции. Разного рода секты, экстремистские организации получили свободный доступ к молодёжной аудитории, не имеющей информационного иммунитета к подобного рода «собеседникам». Возникла возможность целенаправленного вброса «фейковой» (т.е. недостоверной, а иногда откровенно ложной) информации, которая тут же большинством некритично настроенных «лузеров» принимается за свершившийся факт. Но этот побочный и несомненно отрицательный эффект не сможет остановить дальнейшее превращение Человечества в Человейник. Болезнь 206
роста будет преодолена неведомым нам сегодня способом. Чрезвычайно важен тот факт, что каждый (а не только политик, режиссер или поп-звезда) может быть услышан всеми. Если тебе есть чего сказать Миру, вот смартфон – говори! И если ты скажешь действительно что-то стоящее для всего Человечества, оно тут же тебя услышит, подхватит, усилит и продолжит! Возможно, составишь конкуренцию Ф.М. Достоевскому и будешь занимать лучшие умы несколько столетий, а возможно, что видео твоей головы в ведре с застывающим алебастром 9 и последующим освобождением несколько тысяч зрителей отметят комментарием «вот идиот!» и забудут через пять минут. Испытание 27 Если ты дружишь с математикой, то ты практически сразу дал ответ, что такой пары натуральных чисел не существует. Если одно число будет n, то второе соседнее число n+1, а в сумме получается 2n+1, т.е. всегда нечётное число. Если твои отношения с математикой не столь радужны, то тебе потребовалось чуть больше минуты. Во всяком случае, в любой аудитории с гуманитариями через минуту находится тот, кто говорит правильный ответ. Если спросить его, как он решил, он, чаще всего, отвечает: – Не знаю, но сложив несколько пар чисел, я сразу понял, что дальше будет точно так же. А чем же занят наш компьютер? Если в него не был заранее заложен ответ этой задачи, то он трудолюбиво занялся перебором соседних натуральных чисел. Пока ты думал, а потом читал ответ, он успел сложить миллиарды миллиардов миллиардов чисел между собой. Так он может работать бесконечно. Человек безусловно и безоговорочно победил. С чем тебя и поздравляю! Так вот, «сразу понял», «догадался» – это и есть то, что называется мышлением, необъяснимым выходом за рамки логики и жёсткого алгоритма. Это именно тот неоценимый вклад, который мы, люди, вносим и будем дальше вносить в наш могучий и уже неразделимый дуэт «человек – компьютер». 9 Категорически нельзя повторять, это опасно для жизни! 207
Учебное издание Усольцев Александр Петрович ЗДРАВСТВУЙ, ХОМОТЕХНИКУС! Книга – диалог о технической эволюции Подписано к выпуску 09.03.2021. Формат 60×88/8. Уч.-изд. л. 11,95. Электронное издание для распространения через Интернет. ООО «ФЛИНТА», 117342, г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17-Б, офис 324. Тел./факс: (495)334-82-65; тел. (495)336-03-11. E-mail: flinta@mail.ru; WebSite: www.flinta.ru Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)