Текст книги "Умные парни (сборник)"

ЧТО ВЕК ГРЯДУЩИЙ НАМ ГОТОВИТ

В 2050 году мозг человека подключат к компьютеру, лечить нас станут роботы, а домашние животные будут гибридными

Ничто не интересует человека сильнее, чем будущее. Спрос на гадалок и прорицателей во все времена был неистощим. Тот, кто предсказывал будущее, приковывал всеобщее внимание – от властителей до землепашцев. Способов известно множество: астрология и кофейная гуща, хиромантия и внутренности животных, карты Таро и спиритизм, астральные видения и вещие сны. Чаще всего прорицатели попадают пальцем в небо и оказываются у разбитого корыта. Но и в век науки интерес к предсказаниям не уменьшился. Первый научный прогноз сделал Мальтус в конце XVIII столетия, предсказав, что человечество из-за демографических проблем не сможет себя прокормить. В конце XX века появилась новая наука – футурология, которая пытается заглянуть в будущее на основании строгого расчета. Прогнозов непочатый край – мы выбрали некоторые, которые показались нам самыми важными и интересными.

Артур Кларк – современный Нострадамус

Ни один из пророков не добивался при жизни такой известности, как девяностолетний английский писатель Артур Кларк, который несколько десятилетий прожил в Шри-Ланке. В 1999 году королева Елизавета II пожаловала ему рыцарский титул и Кларк стал единственным фантастом-сэром. Самым удивительным в его прогнозах является то, что большинство из них сбывается в указанные сроки. Пророчества Кларка, в отличие от упражнений прочих предсказателей, точны и туманом не сокрыты. Сбывшихся и привязанных к конкретной дате прогнозов много – расположение спутников связи на геостационарной орбите, появление Интернета, развитие атомной энергетики и автоматики, прогресс антибиотиков и ЭВМ, работы по искусственному разуму, высадка человека на Луне, даже клонирование человека. Дата высадки на Марс по Кларку сходится с прожектами президента Буша.

Что предрек XXI столетию непогрешимый столп футурологии? Артур Кларк выразил желание встретить свое столетие в космической гостинице – как раз к этому сроку будет развернута Международная станция и окрепнет космический туризм. Парадоксальным, но вполне возможным выглядит прогноз Кларка о вытеснении к 2016 году всех валют мира универсальным эквивалентом в виде киловатт-часа.

Динозавры устроятся охранниками

2009 – в одной из стран третьего мира взорвется атомная бомба, после чего ООН примет решение об уничтожении ядерного оружия.

2010 – развертывание системы тотального электронного слежения для искоренения преступности и появление портативных квантовых генераторов, извлекающих энергию прямо из вакуума. (Российская академия наук категорически отрицает такую возможность. – С. Л.)

2014 – на орбите будут открыты космические гостиницы.

2015 – полный контроль над атомным строением вещества, получение золота из других металлов, торжество алхимии.

2016 – введение единой мировой валюты киловатт-час.

2020 – искусственный интеллект достигнет уровня человеческого, на Земле будут сосуществовать два вида разума, но один будет развиваться быстрее другого.

2021 – высадка людей на Марсе.

2023 – клонирование динозавров благодаря воспроизведенной структуре ДНК. Мелкие особи динозавров заменят сторожевых собак.

2025 – открытие механизмов функционирования органов чувств. Замена носа, глаз, кожи на более эффективные искусственные органы.

2040 – воспроизведение молекулярных дубликатов любых предметов и веществ. Из уличной грязи можно будет делать продукты, одежду, бриллианты. Промышленность теряет смысл. Человек уходит в искусство, образование и развлечения. (Речь, очевидно, о нанотехнологиях, хотя этим термином Кларк не пользуется. – С. Л.).

2045 – создание жилища замкнутого цикла с полным самообеспечением и круговоротом отходов жизнедеятельности.

2050 – массовое замораживание людей, человечество в крионическом сне устремляется в будущее.

2051 – поселения с низкой гравитацией на Луне для пенсионеров.

2090 – наступление нового ледникового периода, человечество интенсивно сжигает топливо, чтобы создать парниковый эффект.

2095 – создание аппаратов со скоростью, близкой к световой. (Вкупе с другими предсказаниями Кларка это сделает реальными дальние космические полеты с замороженными космонавтами под контролем мощного искусственного интеллекта. – С. Л.)

Ахматова – автор гимна нанотехнологов

Еще год назад была в ходу шутка, что никто не понимает, что такое нанотехнологии, но все знают, что их надо развивать. Шутка потеряла актуальность, потому что среди людей, принимающих решения, не осталось тех, кому надо объяснять смысл термина. Государственные программы по нанотехнологиям приняты во всех развитых странах, и, как говорит министр Андрей Фурсенко, наш бюджет в кои-то веки сравним с расходами других стран.

Одно из самых интересных направлений – нанороботы размером в несколько нанометров, которые манипулируют отдельными атомами, как жонглер. Нанороботы способны самовоспроизводиться, создавать из органического и неорганического подручного материала любые предметы или, напротив, разбирать их. Понятие отбросов и отходов уйдет в прошлое. Из уличной грязи, камней и глины будут получать продукты, ткани, материалы с самыми невероятными свойствами. Министерство сельского хозяйства будет расформировано, заводы закроются. Нефтяные компании станут менее рентабельными, чем компании старушек, собирающих хворост. Физики и лирики примирятся, общемировым гимном нанотехнологов станут строки Ахматовой: «Когда б вы знали, из какого сора растут стихи, не ведая стыда».

Ведущие лаборатории сообщают, что значительно продвинулись в создании нанороботов. Первой областью, где найдут применение их таланты, вероятно, станет медицина. Наноробот в организме человека сможет, как Миклухо-Маклай в джунглях, самостоятельно передвигаться по кровеносной системе. На пути наноробот исправит характеристики указанных в маршрутном листе клеток, очистит организм от микробов и раковых клеток, от отложений холестерина. Ученые уже подступаются к гемофилии, болезни Альцгеймера, врожденным патологиям…

Вместо могилы – в андроиды

Работы академика Владимира Скулачева по выявлению и отключению гена смерти, который ответственен за уход клеток из жизни, идут полным ходом. Уже вылечены от слепоты многие лошади и собаки. Скоро начнутся клинические испытания на людях. Но улучшить качество и продолжительность жизни можно не только генетическим путем, что произойдет непременно. Все идет к тому, что человек будет все более походить на андроида: по мере выхода из строя полученных от природы органов их будут заменять искусственными. Самое сложное – вернуть человеку органы чувств. Но из ведущих лабораторий идут сообщения о том, что до искусственного глаза и носа уже рукой подать. Майор Ковалев мог бы рыдать от счастья. Осталось отладить систему дешифровки мозгом сигналов от приемного устройства.

Мозг – это самое главное, ибо человек – прежде всего мысль. По-настоящему бессмертным станет человек в том случае, если удастся сохранить его мозг. Сейчас чемпионы мира по шахматам не рискуют связываться с компьютерами, хотя десять лет назад превосходство человека казалось незыблемым. По прогнозам, самое позднее к 2050 году по объему памяти и производительности компьютер сравняется с мозгом человека и можно будет с полным основанием говорить об искусственном интеллекте, не уступающем человеческому. В этом случае ничто не помешает перезагрузке памяти человека в головной отсек андроида с подключением искусственных органов чувств и конечностей из самых крутых нанотехнологических тканей. Отличить человека от терминатора станет невозможно.

Микрочип в разведке

В 2007 году прошла презентация квантового компьютера на принципиально ином, чем кремниевые компьютеры, принципе. Дистанция между ними – как между бухгалтерскими счетами и ноутбуком. Через два года квантовый компьютер сможет обрабатывать количество потоков данных больше, чем частиц во Вселенной. Кремниевые компьютеры построены на принципе «ноль – один», а квантовый – не «или – или», а в один момент оба состояния – «и, и». Это связано с дуализмом фотона, носителя информации в квантовом компьютере, который есть и частица, и волна. Фотон оперирует квантовыми битами, способными – дышите спокойно! – принимать сразу два значения.

Среди первых задач квантовых компьютеров – расчет изменений климата, сводка погоды и прогноз землетрясений, с чем не могут справиться даже суперкомпьютеры. Подтверждение – недавнее землетрясение в Японии, где прогнозы предлагают многие центры. Квантовый компьютер, который невозможно засекретить, обесценит всю современную криптографию, все кодовые системы и вызовет переворот в областях, связанных с конфиденциальностью и безопасностью. Неясно, например, как выйдут из положения банки. Потеряют ли смысл пластиковые карты. Будут сброшены покровы секретности с ЦРУ, ФСБ и Ми-6. Но к этому все шло: чем сильнее компьютеры, тем больше потоки информации и ненадежнее секреты.

Вместе с тем рост мощности компьютеров и усиление борьбы с терроризмом приведут не только к биометрическим паспортам, но, через некоторое время, и к вживлению под кожу каждого человека микрочипа, который будет содержать всю информацию о нем. Повсюду будут установлены компьютерные видеокамеры, способные идентифицировать личность человека в толпе под любым гримом. С одной стороны, это посягательство на личную свободу. С другой – больше надежды, что помощь скорее придет. Безопасность всегда связана с ограничением свобод, и в будущем лучшими охранниками станут компьютеры.

Храп на унитазе

Научно-технический прогресс преображает не только стратегически важные области жизни, но и наш быт. Появились навигационная система для автомобилей, микроволновая печь, сверхскоростные поезда на магнитной подушке, плоские плазменные телевизоры. В будущем процесс ускорится и изменит наш быт до неузнаваемости.

Появятся, к примеру, унитазы-диагносты. Сходил человек в туалет, слил информацию о своем здоровье в унитаз – и к врачу идти не надо. На следующее утро на рулоне бумаги получает компьютерный рецепт.

Будут выведены гибридные домашние животные. Светящиеся кролики и лабропудели, поющие голосом Киркорова попугаи, деликатесные рыбки, которые мечут в аквариуме черную икру. От живых коров и свиней можно будет отрезать рульку и филе, которые потом будут отрастать, как у ящерицы. Достижения биотехнологии приведут к появлению безотходного корма, и домашние животные будут ходить в туалет раз в неделю.

А еще храп – сколько семей он разрушил, сколько крови испортил! С точки зрения медицины, храп – акустический эффект биения друг о друга мягких структур носоглотки при движении струи воздуха через суженные дыхательные пути. В народе считается, что храпом страдают люди с нечистой совестью. Возможно, это связано с тем, что склонность к храпу проявляют тучные люди, а нажить живот, это ясно, можно только мошенническим путем.

Медицина бессильна перед храпом. И в борьбу с ним вступили инженеры. В Швеции разработана кровать с чувствительными датчиками, которые регистрируют параметры сердцебиения, ритма дыхания, движения сонного человека. Когда рулады превышают допустимый уровень шума, кровать принимает наклонное положение, приподнимая голову до тех пор, пока храп не прекратится. Американские инженеры придумали браслет с датчиком, который, распознав храп, колет руку электричеством. Если храп не прекращается, повторный импульс длится вчетверо дольше. В результате у человека, как у собаки Павлова, вырабатывается стойкий рефлекс, который разрушает храп. Единственная неприятность, которую предстоит преодолеть науке, – наручник реагирует на некоторые слова, как на храп. И может зло кусаться, услышав нежные нашептывания. Впрочем, шведская кровать вовсе способна опрокинуть любовников на пол.

Исполнение прогнозов – вопрос цены

Академик Владимир Фортов, научный руководитель Института Макса Планка (Германия):

«Когда-то академик Лев Арцимович на вопрос о сроках приручения термоядерной энергии ответил, что это случится тогда, когда станет экономически выгодным человечеству. Это замечание можно отнести ко всему научно-техническому прогрессу. Ядерная энергетика получит бурное развитие, если нефть подорожает вдвое. Подорожает нефть в 10–20 раз – появится острая необходимость в термояде, и именно тогда он будет быстро освоен, а человечество избавится от ужаса энергетического кризиса. По запасам энергии стакан воды равен ведру бензина, а термояду только водород и нужен».

Артур Кларк:

«Никто не в состоянии предсказать будущее. Лично я всегда противился любым попыткам наклеить мне ярлык “пророка”. Я бы предпочел другой термин – экстраполятор. Все, что я пытался сделать, – это представить веер возможных вариантов будущего. Но любое самое замечательное предвидение может превратиться в абсурд благодаря непредвиденному изобретению или событию. Помните, чтение прогнозов опасно для вашего здоровья! Я почти уверен в датах и сроках. События и технические свершения запланированы уже сегодня, и, если не произойдет ничего экстраординарного, все случится так и тогда, как я предсказываю. Интуиция меня не подводит, хотя по поводу многих прогнозов я сто раз предпочел бы ошибиться!»

НАШИ ДЕВОЧКИ НАШЛИ ПЕНТАКВАРК И НЕ ИСПУГАЛИСЬ

Материя устроена совсем не так, как мы думали

Между Большой Черемушкинской улицей и Севастопольским проспектом находится огороженная и строго охраняемая территория. Сквозь забор можно увидеть дворец, английский парк, старинные постройки, но чудесный пруд уже не увидишь. Эта богатая усадьба принадлежала поочередно Прозоровским, Голицыным, Якунчиковым, здесь давали концерты Скрябин и Рубинштейн. В 1946 году, когда развернулись работы по Атомному проекту, усадьбу передали Институту теоретической и экспериментальной физики. Сейчас здесь работает 11 членов Российской академии наук, таких институтов немного. На последних выборах из Института теоретической и экспериментальной физики в РАН прошли четыре человека – это маленький рекорд. И именно в ИТЭФе получен самый выдающийся результат в отечественном естествознании в 2003 году.

Ленин учил, что атом столь же неисчерпаем, как Вселенная. Может быть, это одно из немногих положений классика, которое оправдалось, хотя сам Ленин о строении материи не знал почти ничего. В 1964 году нобелевский лауреат американец Мюррей Гелл-Манн предположил, что все адроны (так советский физик академик Лев Окунь, заведующий теоретическим отделом ИТЭФа, назвал класс частиц, которые способны к ядерным взаимодействиям) состоят из кварков. Слово «кварк» Гелл-Манн нашел в романе Джойса «Поминки по Финнегану», где во время похищения Тристаном Изольды чайки непрерывно кричат: «Три кварка для мистера Марка!» В этом романе изобретен особый язык сновидений с примесью всех наречий мира.

Выяснилось, что адроны (их открыто уже несколько сотен, наиболее известны протоны и нейтроны) состоят либо из трех кварков, либо из пары кварк-антикварк. Как и в нашей человечьей жизни – либо мужской коллектив из трех человек, либо семья из мужчины и женщины. (Пикантный образ принадлежит ученому секретарю ИТЭФ Валерию Васильеву) При этом заряд кварка равен либо плюс двум третям, либо минус одной трети заряда электрона. Дробный заряд, когда известно, что заряд электрона неделим, – это чудовищно. Вроде половины собаки или двух третей кобылы. Мерещится даже гоголевский Нос, ухаживающий за девушками на Невском проспекте. При этом электрон вечен и никогда не распадается.

Удивительно, что самих кварков никто ни в одном эксперименте не наблюдал. Этот основополагающий кирпичик мироздания вытащить, отделить от собратьев невозможно. Впервые в истории науки ученые столкнулись с парадоксальной ситуацией: целое нельзя разложить на части, хотя составляющие определены. Как заметил заместитель директора ИТЭФ член-корреспондент РАН Михаил Данилов, отныне выражение «состоит из» вовсе не означает «можно разделить на».

Хотя кварки по отдельности не гуляют, выявлено несколько их разновидностей. Физики-ядерщики – люди романтичные, это выдают имена, которые они присваивают кваркам. Наиболее распространены кварки u (up) и d (down). Есть еще четыре разновидности, которые встречаются только в космических лучах или в сложных экспериментах: s (strange – странный), с (charm – очарованный), b (beautiful – прекрасный), t (top – высший).

Несколько лет назад теоретик из Санкт-Петербургского института ядерной физики Дмитрий Дьяконов высказал гипотезу о возможности существования адронов не из двух, не из трех, а из пяти кварков – это частица тета-плюс-барион, которая состоит из двух ир-кварков, двух down-кварков и одного «антистранного» кварка. Но в чем отличие между теоретиком и экспериментатором? Результату теоретика не верит никто, кроме него самого. (Паули не верил в существование предсказанного им нейтрино.) Результату экспериментатора доверяют все, кроме самого экспериментатора – примеров море, начиная с Герца и Бора. Так и на публикацию Дьяконова, несмотря на все его международные премии, внимания не обратили.

В 2000 году на конференции в Австралии Дьяконов за академическим бизнес-ланчем заинтриговал своей теорией известного японского физика Такаси Накано из Центра ядерной физики в Осаке. Японцы решили искать следы пентакварка в уже поставленных экспериментах. Одновременно один из сотрудников ИТЭФ, приехав из-за границы, рассказал о гипотезе Дьяконова (кривые пути научной информации – яркое свидетельство бедственного состояния российской науки). В ИТЭФе тоже решили искать пентакварк в результатах экспериментов 1986 года – этим занялся доктор физико-математических наук Анатолий Долголенко. Японцы ставили эксперименты на новейшем оборудовании, искали новую частицу с помощью компьютеров. У нас была доисторическая пузырьковая камера, которую изобрели еще в 1952 году, а сейчас повсюду в мире отправили в музеи. Результаты мы обрабатывали, по существу, вручную. За три года в ИТЭФе было просмотрено 1,5 миллиона фотографий. Это был труд подвижников.

Профессор Нагано, в команду которого входили ученые из нескольких западных стран, опередил нашу группу с публикацией на два месяца. Но пути были разные: японцы нашли пентакварк тета-плюс-барион при реакции, индуцированной гамма-квантами, российские ученые – при резонансе положительного К-мезона (это один из адронов) и нейтрона. Через некоторое время Долголенко нашел и в других реакциях следы пентакварков. Важно, что точность определения массы и ширины пентакварка, выявленная нашими учеными, гораздо выше. Как рассказывает профессор Долголенко, если японцы ищут следы частиц на компьютере, то у нас, как в годы Атомного проекта, через микроскоп в фото вглядываются три лаборантки. Нине, Люсе и Наташе по 60 лет, но их называют «девочками», как 40 лет назад, когда они пришли в ИТЭФ. Лаборантки Нина, Люся и Наташа накопили такой опыт, что знают ядерную физику лучше, чем многие студенты.

Пентакварк живет недолго – 1022 секунд. Но все в мире относительно. И неизвестно, что в своем масштабе стабильнее – «мерседес», который распадается через 500 тысяч километров пробега, или элементарная частица, которая в пузырьковой камере оставила сантиметровый след.

Частица тета-плюс-барион обладает очень любопытными свойствами. Но уже ясно, что на Земле ее практически нет, изредка можно встретить в космических лучах. Такие пентакварки жили только в первые мгновения после Большого взрыва. Но пентакварк очень нужен физикам. Это открытие проясняет, какие силы связывают воедино кварки, как устроена материя, что спасает от распада респектабельные протон и нейтрон, из которых состоит весь видимый мир.

После работ Нагано и Долголенко мир буквально захлестнули аналогичные исследования. Опубликовано уже около двухсот работ. Кто-то видит пентакварки, кто-то не замечает. Член-корреспондент РАН Михаил Данилов после обработки своих экспериментов в лабораториях Германии пентакварк не обнаружил и потому считает, что коллеги неправильно интерпретировали результаты. Такое в науке случается. Значит, нужны новые опыты. Лучше, если они будут специально направлены на поиск экзотических пентакварков. В США, Германии и Японии принято решение о таких экспериментах. Ученые ИТЭФа тоже составили свои предложения – решения пока нет. Все упирается в деньги. Это так старо и даже пошло, что в разговоре о пентакварках повторять не хочется. Стоимость эксперимента 1 миллион долларов на три года. Для западной науки – крохи. Но у российской науки таких средств нет: годовой бюджет ИТЭФа около 5 миллионов долларов. И это одно из немногих научных учреждений, где ведутся работы, позволяющие России сохранить свой статус…

«За кварки в нашей стране не платят, – говорит директор ИТЭФа Александр Суворов. – За антикварки тоже не платят».