Текст книги "Открытия и изобретения ХХ века. Энциклопедия"

Глава 99

Поиск внеземного разума – программа SETI

Одна голова хорошо, а четыре миллиона голов – гораздо лучше… Поговорим об одном удивительном проекте, в котором двое учёных объединили миллионы совершенно незнакомых друг с другом людей из самых разных стран. Все они ищут ни много, ни мало – послание внеземной цивилизации. Причём, подавляющее большинство имеет об этом весьма приблизительное представление. Но всё же участие в этом грандиозном проекте дело исключительно добровольное. И число добровольцев со временем только растёт…

Если жизнь на других планетах? В пределах Солнечной системы, увы, нет. И, скорее всего, не было, хотя утверждать это пока мало кто берётся – нет убедительных доказательств. А что касается иных планетных систем, то до середины ХХ века мало кто верил в их существование вообще. Но сейчас наука знает такие системы. Некоторые из них теоретически могут быть пригодны для возникновения жизни. И вопрос – уникальны ли мы во Вселенной или жизнь существует в различных планетных системах и, не исключено, в разных формах – продолжает оставаться одним из главнейших вопросов космологии.

Допустим, жизнь в других планетных системах есть (если принять за аксиому обратное, то любые поиски теряют смысл). Как её обнаружить? Только получив послание от внеземных цивилизаций. То есть при том, что жизнь может быть сама по себе, она ещё должна достичь определённого уровня развития, чтобы разумные существа освоили космос и научились отправлять в пространство послания, рассказывающие о их существовании. Но… мы же такого уровня достигли? И, хотя находимся только в самом начале пути, уже можем и посылать подобные сигналы, и принимать их. Правда, те инопланетяне, послание которых мы сможем получить, на момент прочтения этого космического письма вряд ли будут живы. Возможно, не будет уже и их цивилизации, и самой планеты. И рассчитывать на ответ они точно не смогут – слишком велики расстояния, разделяющие звёздные системы и галактики.

И всё же учёные ищут эти послания. Не особенно надеясь на успех, но лелея надежду на то, что мы во Вселенной не одиноки. Для этого используются самые разные инструменты, но чаще всего – радиотелескопы, «прощупывающие» звёздное небо в определённых радиодиапазонах в попытках отличить радиосигнал искусственного происхождения от естественного фона Вселенной. Один из таких радиотелескопов – Arecibo в Пуэрто-Рико. Он сканирует звёздное небо, данные записываются и обрабатываются компьютером… Да вот беда – данных много. Очень много. Слишком много даже для самого мощного в мире суперкомпьютера. И задача поиска внеземного разума выглядит совершенно безнадёжной.

Добавим – выглядела – до тех пор, пока за неё не взялись двое учёных Дэвид Джиди (David Gedye – иногда это имя переводят, как Дэвид Гедье) и Крейг Каснов (Craig Kasnoff). Работая в рамках международного проекта SETI – Search for Extra-Terrestrial Intelligence или «поиск внеземного разума» (объединяющего, кстати, множество родственных проектов) – они разработали принципиально новую систему обработки полученной информации. Эту идею они представили на на пятой международной конференции по Биоастрономии в июле 1996 года. Проект Джиди и Каснова получил горячее одобрение научной общественности. В следующем году был написан программный код основной программы, но разработка клиентского модуля затянулась до 1999 года. Но именно тогда, в последний год уходящего века, проект SETI@home был полностью закончен и запущен.

В чём суть этого любопытнейшего проекта? Гигантский радиотелескоп Arecibo сканирует звёздное небо в диапазоне узковолновых радиосигналов, которые в природе не встречаются. Радиоволны свободно проникают сквозь облака звёздной пыли, что увеличивает расстояние поиска (по сравнению с визуальными наблюдениями). Собранные данные накапливаются на центральном сервере программы SETI@home и небольшими порциями доставляются по Интернету на компьютеры пользователей для их обработки. Эта система называется системой распределённых вычислений.

Каждый, кто желает участвовать в программе поиска внеземного разума, заходит на официальный сайт проекта (его легко найти по поисковому запросу, есть и русскоязычный вариант сайта), скачивает небольшую программу и устанавливает её на своей домашней машине. Эта программа – обычная экранная заставка, которая запускается при бездействии компьютера через установленный промежуток времени (обычно это 10 минут). Считается, что картинка на тёмном фоне препятствует выгоранию люминофора электронно-лучевой трубки и тем самым продляет срок службы монитора. На самом деле ничего она не продляет, а просто тешит взгляд пользователя красивыми видами (в ЖК мониторах в заставках смысла нет вообще – там нет люминофора, а лампа подсветки горит в любом случае, если монитор включён).

Во время работы экранной заставки пользователь видит, как идёт процесс вычислений в рамках проекта SETI. При этом его компьютер – вот эта домашняя машина – становится частью огромного супер-компьютера, объединяющего миллионы машин по всему миру… Стоит только тронуть мышку, и заставка закрывается. И программа-клиент больше не работает – до следующего запуска во время простоя компьютера. Но и этого небольшого времени работы в распределённой системе уже вполне достаточно. Главное, чтобы машина была постоянно подключена к Интернету (сегодня это не редкость – благодаря кабельным сетям и линиям ADSL).

На момент запуска программы SETI@home авторы проекта говорили, что как только к обработке данных подключаться 25 тысяч домашних компьютеров, исследователи получат уникальный по мощности вычислительный инструмент. Но уже в 2003 году в проекте участвовали 4 миллиона пользователей (учёные даже опасались, что данных для обработки на всех может не хватить), а сегодня наверняка ещё больше. К том времени участниками программы было исследовано 93 процента неба. 18 марта 2003 года в течение суток радиотелескоп Arecibo был сосредоточен только на 150 звездных системах, где по мнению учёных, работающих в родственной программе SETI «Феникс», наиболее возможна жизнь. Миллионы компьютеров обрабатывали огромный массив информации, но… результаты были отрицательными.

Послание иных миров, которое должно выглядеть, как повторяющиеся с определенной периодичностью радиосигналы узковолнового диапазона, не обнаружено. Однако, проект продолжает работать. Исследован только очень узкий спектр частот, а мощность даже такого внушительного радиотелескопа (он, кстати, выглядит, как большой кратер, дно которого выложено металлическими пластинками) может оказаться недостаточной. И неважно, сколько времени потребуется на эти поиски. И даже не важно, удастся ли обнаружить послание или нет – отрицательный результат с научной точки зрения тоже результат. Гораздо важней другое. Миллионы людей добровольно, без всякого принуждения объединились в вольное сообщество ради великой цели. И пусть затраты каждого невелики, хотя подключение к Интернету каждый оплачивает сам, а компьютеры являются частной собственностью пользователей. Но люди поделились этой малостью, получив в результате вычислительный инструмент невероятной мощности.

Это был первый в мире опыт применения распределённых вычислений через Интернет, который ещё далёк от завершения. Однако уже сегодня можно представить, какими ресурсами располагает человеческое сообщество. Если написать, скажем, шахматную программу, работающую по принципу распределённых вычислений и запустить этот проект в Глобальной сети, то получится самый мощный в мире электронный шахматист, с которым не сравнится ни один шахматный гений. Распределённые вычисления могут использоваться для расчёта долговременного прогноза погоды или, скажем, для выполнения сложнейших научных расчётов – везде, где требуется «грубая компьютерная сила».

Но, положа руку на сердце, скажите честно – стали бы вы загружать какой-то там скрин-сейвер и дарить свой сетевой трафик метеорологическому бюро или какому-то институту с непонятным громоздким названием? Астрономам удалось сформулировать задачу, затронувшую сердца миллионов людей. Вот в чём главное достижение создателей SETI@home. Это была сугубо мирная, абсолютно бескорыстная и бесконечно далёкая от политики задача. Только поиск истины. И ничего, кроме этого.

Действительно, одни ли мы во Вселенной? А вдруг?.. Вам интересно? Нам – очень.

Глава 100

ХХI век начинается

Вот и прошумел ХХ век. Давно стали историей и великие бедствия, и великие открытия. И мы уже живём более половины десятилетия в новом тысячелетии. Что же принёс нам новый XXI век? Какие открытия подарил? Всего, конечно, не охватить. Сосредоточимся лишь на некоторых, возможно, самых важных достижениях.

Сотовая связь. Кто из нас не согласиться, что первым подарком нового тысячелетия стала доступная абсолютно всем сотовая связь? Оглянитесь вокруг. Мобильные телефоны держат в руках малые дети, их старшие братья и сёстры, родители, дедушки и бабушки. Сотовый телефон стал любимой «игрушкой» миллионов и миллионов людей. Он самый востребованный, самый ходовой товар, самый желанный сюрприз, самая полезная вещь. Он всегда с нами и работает везде, где есть хоть какой-то городишко. А если есть городишко, то в нём есть сотовый оператор. А если есть сотовый оператор, то есть и устойчивая связь.

Сотовые телефоны дешевеют, совершенствуются, наполняются новой функциональностью. Кое-кому из нас, кто не особенно связан с компьютерами, сотовый телефон заменяет и музыкальный проигрыватель, и портативную игровую консоль, и электронный органайзер. На «умных» телефонах можно писать – при помощи внешней беспроводной клавиатуры. С их экранов можно читать электронные книги. Сотовым телефоном можно фотографировать и снимать видео – пусть пока и с небольшим разрешением, зато это универсальное устройство весит всего сотню граммов и запросто умещается в любом кармане…

Далее – широкое внедрение беспроводных интерфейсов Bluetooth и Wi-Fi. Оба эти интерфейса представляют собой миниатюрные маломощные ресиверы (приёмо-передатчики), работающие в высокочастотном радиодиапазоне 2,4 мегагерц. Bluetooth («Голубой зуб» – так звали средневекового царя викингов) предназнаечен для подключения к компьютерам различного периферийного обредования – принтеров, беспроводных гарнитур, цифровых портативных устройств. Особое распространение он получил в области сотовой телефонии. Через Bluetooth мы подключаем к сотовому телефону беспроводную гарнитуру и можем вести разговор, даже не прикасаясь к телефонному аппарату. Через этот же интерфейс подключаемся к персональному компьютеру для синхронизации абресной книги, календаря, списка дел, закачки в память телефона мелодий вызова, картинок, музыки, и передачи в память компьютера отснятых камерой телефона фотографий. Bluetooth работает в зоне 10—100 метров (в зависимости от модификации интерфейса), но в реальности чуть меньше, особенно в помещениях, где есть железобетонные перекрытия и стены.

Другой радиоинтерфейс – Wi-Fi (произносится как «вай-фай») предназначен для беспроводного подключения персонального компьютера к Интернету. Это самое логичное и самое удобное решение проблемы «последней мили». Адаптеры Wi-Fi устанавливаются в ноутбуки и в карманные компьютеры. С Интернетом они соединяются через специальные точки доступа, которые подключены к проводным каналам связи. Точки доступа могут быть публичными со свободным доступом, публичными платными, корпоративными и частными. Бесплатные публичные точки доступа устанавливаются обычно в ресторанах, кафе, аэропортах и в некоторых других заведениях, которые используют возможность подключения к Интернету для привлечения посетителей. В Москве их уже несколько десятков. Очень удобно – заходим в кафе, заказываем чашечку кофе (совсем без заказа неудобно – люди специально потратились, а мы…) достаём карманный компьютер, включаем, отыскиваем сигнал Wi-Fi, простая процедура опознания и – мы в Сети.

Платные точки доступа обычно устанавливаются в гостиницах и библиотеках. Они тоже очень удобны в использовании, тем более что плата за пользования беспроводным подключением невелика.

Корпоративные точки используются для беспроводного подключения к Интернету сотрудников предприятия (например, банка, редакции газеты или какого-либо офиса). Ну, а частную точку доступа каждый из нас может установить у себя дома. Было бы постоянное проводное подключение – через кабельный или ADSL модем. Точка доступа подключается к модему через интерфейс Ethernet, и действует в зависимости от класса устройства в радиусе до 100 и более метров. В многоквартирном доме радиус действия будет меньше из-за стен и перегородок, на открытом пространстве радиус беспроводного подключения может быть и больше. Кроме того, интерфейс Wi-Fi очень удобен для соединения нескольких компьютеров в единую беспроводную сеть. Если дома больше одного компьютера – напрмиер, стационарный, ноутбук и карманный – то есть смылс организовать между ними беспроводную сеть, чтобы свободно обмениваться информацией, переписывать файлы, синхронизировать почту, органайзер и так далее…

В области науки первое десятилетие XXI века отличилось, конечно, доставкой на Марс двух самоходных автоматических зондов «Спринт» и «Опортьюнити». Это произошло в январе 2004 года. На поверхность «Красной планеты» благополучно… примарсились?.. второй и третий в истории человечества марсоходы (первым был «Марс Пайтфайндер», который исследовал Марс в 1997 году). Но эти «малыши» поразили даже далёких от науки людей. Они фотографировали, ьурили, брали пробы, колесили по далёкой планете. Более того – они успешно работают до сих пор (по крайней мере до конца апреля 2006 года, до момента написания этих слов), более чем вдвое перекрыв заложенный в них ресурс автономного существования. За марсоходами затаив дыхание следил весь мир. В Интернете появлялись свежие фотографии поверхности Марса, и мы лихорадочно бросались их скачивать, чтобы рассмотреть в полном разрешении и без спешки… И что же? Марсоходы колесят по Марсу до сих пор, а мы уже к этому привыкли. К далёкому и совершенно не познанному нами миру. К иной реальности. К другой планете, на поверхность которой большинство из нас никогда не ступит – кроме тех мужественных людей, что полетят на Марс через полтора десятилетия.

Другой научной сенсацией стала экспедиция «Кассини-Гюйгенс». Межпланетная автоматическая станция «Кассини» была запущена в космос 15 октября 1997 года. Для увеличения скорости было использовано гравитационное поле трёх планет – дважды, в 1998 и 1999 году «Кассини» пролетел рядом с Венерой, в августе 1999 года на огромной скорости в 69 тысяч километров в час пронёсся мимо Земли, а зимой 2000 года пролетел мимо Юитера, передав на Землю фотографии этой планеты.

Во время пролёта рядом с Юпитером дорогостоящая экспедиция (на реализацию проекта было затрачено 3 миллиарда долларов), имеющая исключительно научное значение, едва ни погибла. «Кассини» вдруг пришла во вращение, которое не удавалось остановить, чтобы стабилизировать положение станции. Как позже выяснилось, виной сбоя был… мусор, попавший в маховики системы стабилизации. Как бы там ни было, но 30 июня 2004 года «Кассини» приблизилась к Сатурну и стала первым искуственным спутником этой далёкой гигантской планеты.

В январе 2005 года произошло и заключительное событие этой экспедиции. Автоматический зонд «Гюйгенс», находящийся на борту «Кассини», был спущен на поверхность естественного спутника Сатурна – малой планеты Титан. Впервые в истории люди заглянули в совершенно непохожий ни на что мир, где холодная поверхность планеты имеет желеобразную структуру, из этой полужидкой коры бьют метановые гейзеры, с огромной скоростью дуют сильные ветры, а из облаков идут метановые дожди. Голос этой далёкой планеты могли услышать все – звук ветра планеты Титан, записанный микрофонами «Гюйгенса» и переданный на Землю.

Добавим, что сама по себе экспедиция была плодом совместной работы американских и европейский учёных. «Кассини» был спроектирован и построен в США, а «Гюйгенс» – в Европе. Кроме того, на «Кассини», имеющей, кстати, внушительные размеры – длина 6 метров 70 сантиметров, ширина 4 метра, масса 5710 килограммов (из которых 320 килограммов приходилось на «Гюйгенс») – установлены три термоэлектрических генератора, работающие на плутонии-238. Запуск станции, на борту которой находилось 33 килограмма радиоактивного топлива, был делом рискованным, но необходимым. В дальней экспедиции станция должна была обеспечиваться достаточным количеством электроэнергии в течение длительного времени.

«Кассини» летает вокруг Сатурна до сих пор и передаёт на Землю фотографии планеты и результаты измерений. Благодаря этой станции мы знаем, что у Сатурна множество колец, толщина которых может доходить до толщины бритвенного лезвия. Мы можем рассмотреть виды этой дальней планеты Солнечной системы и разглядеть многие любопытные детали – снимки приходят в хорошем разрешении и весьма информативны. Ну, а «Гюйгенс» свою задачу выполнил. Опустился, прослушал, измерил, что мог, передал на «Кассини», а станция – на Землю. И после этого прекратил существование. Как и полагается железному рыцарю дальнего космоса…

На этом мы и остановимся. Чем порадует нас текущее столетие – посмотрим. Очень хотелось, чтобы миром, новыми научными открытиями и чистой, процветающей планетой. В конце концов, это вполне в наших силах.

Содержание

1. На пороге великих открытий – итоги ХIХ века

2. Изобретение радио – Попов и Маркони

3. Дирижабли – исчезнувшие исполины неба

4. Самолёт братьев Райт – начало авиации

5. Электронная лампа – начало электроники

6. Радиоактивность

7. Рентгеновские лучи

8. Автомобиль – начало эпохи

9. Электромобиль – прошлое, настоящее и будущее

10. Кинематограф – первые шаги

11. Оскар Барнак и его «Лейка»

12. Дизельный двигатель

13. Титаник

14. Конвейер Генри Форда

15. Развитие авиации – скоростные бипланы и монопланы

16. Военная техника – танк и автоматическое стрелковое оружие

17. Восточный экспресс – развитие железнодорожного транспорта

18. Небоскрёбы

19. Забытые изобретения – граммофон, патефон и электрофон

20. Радиовещание

21. Радиосвязь – профессионалы и любители

22. Электронное телевидение

23. Альберт Эйнштейн и теория относительности

24. Открытие строения атома – Нильс Бор

25. Покорение стратосферы и морских глубин

26. Начало космонавтики – первые ракеты

27. Строительство дорог – хайвэи Америки

28. Классические автомобили 30-х годов

29. Мотоциклы – от велосипеда с мотором до скутера

30. Пассажирская авиация

31. Навигационные приборы

32. Народный автомобиль Фердинанда Порше

33. Антибиотики

34. Генетика – начало пути и последние достижения

35. Магнитофон

36. Шариковая авторучка

37. Индустрия одноразовых вещей

38. Пишущая машинка – от механики, до электроники

39. Пластмасса и искусственные материалы

40. Реактивная авиация

41. Атомная бомба

42. Атомный реактор

43. Атомные суда

44. Первые компьютеры

45. Полупроводники

46. Портативный транзисторный радиоприёмник

47. Роторный двигатель Феликса Ванкеля

48. Первые искусственные спутники Земли

49. Полёт человека в космос

50. Спутниковая связь и космическая метеорология

51. Пересадка сердца

52. Первые шаги по Луне

53. Орбитальные станции

54. Исследования планет Солнечной системы

55. Бытовая техника ХХ века – микроволновая печь, стеклокерамическая и индукционная плита

56. Магнитная видеозапись

57. Самые маленькие автомобили – начало эпохи Мини

58. Большие интегральные микросхемы и микропроцессоры

59. Электронные часы и калькуляторы

60. Супертанкеры

61. Вертолёт Сикорского

62. Старые и новые идеи – автожир и судно на воздушной подушке

63. Расцвет и закат сверхзвуковой пассажирской авиации

64. Военные самолёты-невидимки

65. Автоматический фотоаппарат

66. Кассетный видеомагнитофон VHS

67. Камкордер – электронная видеокамера

68. Первые персональные компьютеры – кто же всё-таки создал ПК

69. Оптическая запись цифровой информации – изобретение компакт-диска

70. Портативный проигрыватель Sony Walkman

71. Персональный компьютер IBM PC

72. Персональный компьютер Macintosh

73. В мире операционных систем – компания Microsoft

74. Безбумажный документооборот и электронное издательство

75. Весь мир в кармане – магнитные и электронные носители цифровой информации, от дискеты и винчестера, до карты флэш-памяти

76. Космические корабли многоразового использования

77. Самые большие телескопы

78. Современные любительские телескопы и астрономические наблюдения энтузиастов

79. Интернет – Глобальная коммуникационная сеть

80. Цифровая фотография

81. Карманные компьютеры

82. Ноутбук

83. Магнитные и смарткарты – от электронных денег, до электронных документов

84. Спутниковое телевидение

85. Цифровое телевидение

86. DVD – цифровой оптический носитель нового поколения

87. Система глобальной спутниковой навигации

88. Бытовые роботы

89. Самый высокий мост и самый длинный туннель

90. Цифровые методы компрессии звука – кодек МР3 и его конкуренты

91. Карманные цифровые проигрыватели

92. Сотовая связь

93. Умные телефоны – смартфоны и коммуникаторы

94. Домашний компьютер – первые шаги

95. Электронные средства массовой информации и сетевые библиотеки

96. Время задуматься о будущем

97. Альтернативные виды топлива

98. Возрождение ветряных мельниц

99. Поиск внеземного разума – программа SETI

100. ХХI век начинается