Генрих Альтов - Машина открытий
Обзор книги Генрих Альтов - Машина открытий
Генрих Альтов
Машина открытий
Человек стоял перед пультом.
На желтой пластмассовой панели была одна только кнопка, прикрытая выпуклым стеклом.
Человек долго стоял перед пультом, не решаясь сломать стекло и нажать кнопку…
Это — не начало рассказа. Читателю предстоит принять участие в следствии, притом несколько необычном.
Суть дела в следующем.
У каждого писателя-фантаста постепенно накапливаются идеи, которые не удалось использовать. Это отнюдь не «отходы производства». Нет, я имею в виду вполне доброкачественные идеи. Казалось бы, нет никаких причин, мешающих переложить эти идеи на язык фантастики. Но «переложение» не удается.
Конечно, научно-техническая идея еще недостаточна для создания рассказа или повести. Такую идею можно сравнить с авиационным мотором: сам по себе-даже запущенный на полную мощность, — он не сдвинется с места. Для полета нужны фюзеляж, крылья, органы управления. Допустим, все это есть. Самолет выруливаег на взлетную площадку. Крылья мечты должны поднять в воздух тяжелый мотор. Но испытания заканчиваются катастрофой…
Почему?
В авиации расследование ведет комиссия. Писателю в одиночку приходится искать причины неудач. Я хочу рассказать об одном таком случае. Мне кажется, следствие не только поможет ближе познакомиться с «технологией» фантастики, но и позволит заглянуть в будущее науки.
* * *Я сказал — «следствие». Правильнее было бы применить другое слово. Речь идет об исследовании. Без кавычек.
Все началось с того, что я задал себе вопрос: какой будет наука далекого будущего, скажем, наука XXII века?
Чтобы ответить на этот вопрос, надо проследить развитие научного поиска. Тенденции здесь очевидны, выявить их нетрудно.
Начнем с научного оборудования. Тут явственно заметен постоянный и все убыстряющийся рост исследовательской аппаратуры. Первый микроскоп, построенный в 1677 году Левенгуком, представлял собой небольшую трубку с линзами. Высота современного электронного микроскопа превышает десять метров, а вес измеряется тоннами. Ту же тенденцию легко проследить и в развитии телескопа. Первый рефлектор Ньютона имел зеркало диаметром в 2,5 сантиметра. Длина телескопа была 15 сантиметров. Ньютон носил телескоп в кармане. Сейчас в Советском Союзе строится телескоп с шестиметровым зеркалом!
Быстрое увеличение размеров исследовательского оборудования — тенденция, общая для всех отраслей науки. Но особенно чегко она проявляется в авангардной области современной науки, в физике. В 1820 году Эрстеду потребовались всего полметра проволоки и магнитная стрелка, чтобы поставить свой знаменитый опыт, приведший к открытию магнитного поля тока. Но менее чем за полтора столетия проволока, которую держал в руках Эрстед, превратилась в циклопические термоядерные установки и гигантские ускорители…
Размеры научного оборудования растут все быстрее и быстрее. «Сначала мы предполагали строить ускоритель, который придавал бы частицам энергию в 50 или 70 миллиардов электровольт, — рассказывал академик Топчиев. — Знаменитый советский ускоритель в Дубне рассчитан на 10 миллиардов… Мы должны идти дальше.
Но пяти-семикратное увеличение энергии теперь уже кажется маленьким. Нужно поднять энергию разгоняемых частиц хотя бы раз в сто. Значит, нужен ускоритель на 1000 миллиардов электроновольт!
В подобном сверхмощном ускорителе скорость частиц приблизится к скорости света… При таком разгоне частица, как и скоростной самолет, не сможет вращаться по маленькому кольцу. Орбита, радиус „разворота“ частицы поневоле возрастают. Если ускоритель в Дубне имеет радиус кольца 30 метров, то здесь он около трех километров!»
Быстро растут и размеры вспомогательного научного оборудования. Первые маятниковые часы были не больше обычных «ходиков». Астрономические часы начала XX века представляли собой внушительный прибор почти в человеческий рост. Затем появились «кварцевые» часы, не уступающие по размерам шкафу. А для размещения механизма современных «молекулярных» часов нужно уже специальное помещение.
Характерная особенность: когда одно оборудование сменяется другим, принципиально новым, размеры сразу же, как бы скачком, увеличиваются. «Юные» радиотелескопы были крупнее «взрослых» оптических телескопов. «Новорожденные» электронные машины намного крупнее, чем «пожилые» механические счетные аппараты.
И еще одна особенность: производительность исследовательского оборудования (количество опытов, наблюдений, замеров в единицу времени) непрерывно увеличивается. В свое время Гершель направлял телескоп, пользуясь громоздкими лестницами, системой скрипящих катков и блоков. Рассказывают, что сестра Гершеля однажды упала с этих лестниц и сломала ногу… Современными телескопами-гигантами астрономы управляют, нажимая на кнопки.
«Производительность» исследовательского оборудования растет еще и потому, что увеличиваются точность и скорость измерений. Сто лет назад выдержка при фотосъемке составляла 10 минут. Сейчас уверенно фотографируют явления, протекающие за миллионные доли секунды.
Увеличение производительности научного оборудования, естественно, вызывает сокращение времени, затрачиваемого на один эксперимент. Обычно эксперимент представляет собой цепь последовательных операций.
Каждая такая операция раньше проводилась вручную или шла «сама по себе». Требовалось, например, несколько недель; чтобы отстоялись мелкие частицы, взвешенные в жидкости. С помощью современной ультрацентрифуги это осуществляется в течение минуты.
Я предупреждал, что мы ведем исследование. Это работа нелегкая, и я подозреваю, что читателю хотелось бы скорее перейти к фантастике. Скажем так.
Человек, стоявший у пульта, медленно оглядел комнату. Она была пуста. Бетонные, ничем не прикрытые стены - и больше ничего: ни стола, ни стула. Только массивная железная дверь рядом с желтой панелью.
Из ниши в невысоком потолке светила яркая лампа…
Мы действительно скоро переидем к фантастике. Пока же, коль скоро о ней зашла речь, отметим любопытное обстоятельство.
Стремительный рост научного оборудования почти не замечен фантастами. Как известно, герой романа Уэллса «Человек-невидимка» сделал свое открытие в домашней лаборатории: «Я пользовался двумя, небольшими динамомашинами, рассказывает невидимка, — которые я приводил в движение при помощи дешевого газового двигателя». Шестьдесят с лишним лет спустя герой повести А. Днепрова «Суэма» точно в таких же условиях создал электронное разумное существо: «…я начал работу над своей Суэмой дома… я стал приобретать материалы для будущей машины… по моему проекту была изготовлена многолучевая электронная трубка в форме шара диаметром в один метр…»
Нетрудно заметить, что фантастика здесь похожа на историческое повествование. Создатель сложнейшей кибернетической машины работает так, как, например, работал в конце прошлого века Рентген. «Для всего исследования, — писал об открытии рентгеновских лучей А. Иоффе, — почти не потребовалось сколько-нибудь сложных приборов: электроскопы, кусочки металлов, стеклянные трубки…»
Фантастика опережает действительность, когда речь идет об итогах науки. Герои современных фантастических произведений совершают межзвездные перелеты, создают кибернетические машины, не уступающие по силе разума человеку, перемещают планеты с орбиты на орбиту… Но, если верить фантастам, и через несколько столетий ученые будут работать так, как они работали во времена Рентгена.
* * *Вместе с увеличением размеров научной аппаратуры растет и исследовательское поле-минимальная «жилплощадь», необходимая для размещения всего комплекса оборудования. Еще в конце прошлого века исследовательским полем был стол ученого. Через двадцатьтридцать лет физику нужна была уже лаборатория, состоящая из нескольких комнат и мастерских. Ныне исследовательское поле выросло до размеров настоящего поля (в первоначальном значении этого слова). Здание, в котором размещен синхрофазотрон на 10 млрд. электронвольт, имеет объем в 335.000 куб. метров. Эрстед получал ток от химического элемента, уместившегося в бокале. Синхрофазотрон питает электростанция, способная обеспечить энергией целый город!
Исследовательское поле (в физике) растет — если сравнивать с ростом оборудования-непропорционально быстро. Тут проявляется тенденция к использованию все более и более высоких потенциалов. Исследователю уже небезопасно оставаться рядом с прибором. Электронный микроскоп, например, создает сильнейшее рентгеновское излучение; поэтому управляют прибором на расстоянии, а изображение рассматривают на телеэкране.
И еще одна — исключительно важная — тенденция.
