Дэвид Боданис - Электрическая Вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества

• Название: Электрическая Вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества
• Автор: Дэвид Боданис
• Издательство: М.: Колибри, 2009. — 384 с. (Galileo)
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-389-00506-8

Блестящий популяризатор науки Дэвид Боданис умеет о самых сложных вещах писать увлекательно и просто. Его книги переведены на многие языки мира. Огромный интерес у российских читателей вызвала его «Е=мс²». биография знаменитого эйнштейновского уравнения, выпущенная издательством «КоЛибри». «Электрическая Вселенная» — драматическая история электричества, в которой были свои победы и поражения, герои и негодяи. На страницах книги оживают истовый католик и открыватель электромагнетизма Майкл Фарадей, изобретатель и удачливый предприниматель Томас Эдисон, расчетливый делец Сэмюэл Морзе, благодаря которому появился телеграф, и один из создателей компьютеров, наивный мечтатель Алан Тьюринг.

David Bodanis
ELECTRIC UNIVERSE
How Electricity Switched on The Modern World
_{© 2005 by David Bodanis}

---

Основное продвижение вперед в том, что касается электричества, началось в феврале 1942 года, когда немецкий военный флот перешел на новую форму кодирования. Блетчли-Парк внезапно перестал поставлять какие-либо данные по волчьим стаям немецких подводных лодок. А установленных на самолетах радаров для слежения за ними было недостаточно. Королевскому военно-морскому флоту и его недавно появившемуся американскому союзнику приходилось действовать вслепую. Тьюринг нервничал, он так часто пощипывал свои пальцы, что на них появились болячка В конце концов ему удалось, используя «бомбы», справиться с усовершенствованиями, внесенными немецким военным флотом в «Энигму». Однако немцы разработали новый шифр, который они стали использовать для передачи сообщений своего верховного командования, и с ним «бомба» справиться уже не смогла.

Этот тупик породил приток новых средств, позволивших построить в Блетчли машину более совершенную, получившую название «Колосс», — она была на несколько шагов ближе к тому, что придумал в 1930-х Тьюринг. Когда эта машина работала, сотни километров ее внутренних кабелей создавали такое количество тепла, что женщинам, переключавшим ее штекеры, приходилось временами просить всех присутствовавших мужчин покинуть помещение, чтобы можно было раздеться, без чего обслуживать «Колосс» дальше они просто не могли.

То, чем занимался Тьюринг, было важно настолько, что он получил орден Британской империи — награду, которой удостаивались очень немногие. Один из посланных им на Даунинг-стрит меморандумов, касавшийся задержки в поставках необходимых Блетчли-Парку материалов, привел к тому, что Черчилль направил начальнику своего штаба письменное распоряжение: «СЕГОДНЯ ЖЕ: Позаботьтесь, чтобы они получали все, что им требуется, в первоочередном порядке…» И все же, поскольку немцы каждодневно меняли что-то в посылаемых ими сообщениях, «Колосс» требовал каждодневного же и весьма трудоемкого переконфигурирования. Эта машина была чем-то более сложным, нежели обычный калькулятор, однако и на программируемый компьютер она походила мало. Самостоятельно она могла принимать лишь очень простые решения. И работала — в сравнении с тем, что рисовалось воображению Тьюринга, — мучительно медленно.

Когда в 1945-м война закончилась, Тьюрингу не терпелось двинуться дальше. В один из его последних дней в Блетчли он, составляя вместе с Джоан предназначенный для архива отчет об их сверхсекретной работе, сказал ей, что убедил руководство находившейся под Лондоном Национальной физической лаборатории (НФЛ) создать группу, которая поможет ему построить наконец задуманную им бесконечно изменяемую машину. С Джоан они к тому времени уже разошлись — поразмыслив, она решила, что брак с гомосексуалистом не лучший для нее выбор, — но тот их разговор был очень доверительным.

Поначалу все шло хорошо. Во главе НФЛ стоял сэр Чарльз Дарвин, внук великого биолога и обладавший очень хорошими связями научный администратор. Тьюринг не сразу понял, что Дарвин, хоть и сумевший в молодые годы кое-что сделать в науке — именно он помогал Резерфорду в создании планетарной модели атома, — обратился ныне в брюзгливого, не расстающегося с трубкой вельможу; впрочем, учился Тьюринг быстро.

Дарвин, по-видимому, считал, что этот странный господин Тьюринг собирается построить некую имеющую практическое применение машину, а может быть, даже не одну — и это хорошо. Послевоенной Британии они, безусловно, не помешают. Но зачем он распространяется о какой-то «универсальной» машине и что означают доходящие до Дарвина высказывания Тьюринга — а не доходить они не могли, поскольку к Тьюрингу зачастили журналисты, — о компьютере, который когда-нибудь сможет сочинить сонату, или самостоятельно разгуливать, если его снабдят механическими ногами, по стране, или быть запрограммированным так, что станет делать открытия?

Они встретились, и, пока Тьюринг говорил о том, что ему необходимы электронные лампы и телефонные реле, Дарвин слушал его с интересом. Когда Тьюринг заговорил о чистой математике, Дарвин слушал его из вежливости. Но стоило Тьюрингу завести разговор о программном обеспечении, да еще и заявить, что им вовсе не нужно строить чрезмерно сложную машину, что их цель состоит в другом — в создании машины, которая «будет делать все что угодно, потому что она так запрограммирована, а не потому что к ней добавляется новая аппаратура», сэр Чарльз решил, что этот молодой человек ничего в современной жизни не смыслит. Поговаривали, будто он сделал во время войны нечто очень важное и значительное, однако Дарвину было ясно, что теперь Тьюринг попросту спятил.

Алан пребывал в отчаянии. Он понимал — единственный способ создать работающий компьютер состоит в том, чтобы сделать саму физическую машину достаточно простой, обеспечив такую гибкость ее аппаратного обеспечения, которая позволит сосредоточить все усилия на ее программировании, способном изменять пути прохождения электрических сигналов внутри машины. И тогда любая необходимость изменять каждый раз ее физическое устройство отпадет. В военное время его коллеги создали в «Колоссе» нечто близкое к такой конструкции, поскольку старались приспособиться к постоянным изменениям внутреннего устройства немецких шифровальных машин. Времени на то, чтобы достичь чего-то большего, в Блетчли попросту не было. Но почему ему не дают сделать это теперь?

Мешало Тьюрингу еще и то, что у него не было достаточно миниатюрных компонент для создания переключателей или устройств хранения данных. (Программное обеспечение его машины могло образовываться переключаемыми электрическими схемами, однако она нуждалась и в физическом аппаратном обеспечении, например в блоке памяти, который хранил бы то, что давала работа программного обеспечения.) Тьюринг попытался использовать для создания памяти данные, полученные при реализации радарного проекта военного времени — работавшие в нем инженеры обнаружили, что, если наполнить круглую трубу литрами плотной и жидкой ртути, а затем послать в эту ртуть волновые импульсы, они будут долгое время отражаться от стенок трубы, нисколько при этом не изменяясь.

Нам такие импульсы представляются очень быстрыми, однако во временных масштабах электронного мира они существуют достаточно долго для того, чтобы образовать требуемое устройство памяти. Но средства, которые выделялись Тьюрингу, были скудными настолько, что в какой-то момент ему пришлось обшаривать окружавшие НФЛ поля в поисках обрезков водопроводных труб, из которых можно было бы изготовить запоминающее устройство его компьютера. Год 1946-й закончился, начался 1947-й, а результатов Тьюринг не получил практически никаких. Дарвин и прочие администраторы от науки начали проникаться подозрениями наихудшего толка. И Тьюрингу пришлось искать другую работу.

Осенью 1948-го он перебрался в Манчестер, где, как поговаривали, предпринимались попытки создать нечто похожее на настоящий компьютер. (В Соединенном Королевстве уже осуществлялось несколько конкурировавших один с другим компьютерных проектов, поскольку немалое число исследователей понимало ценность как довоенных статей Тьюринга, так и работ, проведенных во время войны американцами, — работ, аналогичных тем, которые выполнялись в процессе создания все еще остававшегося засекреченным «Колосса». И люди, подвизавшиеся в этих проектах, стремились продвинуться в своих исследованиях как можно дальше.) Однако, если в Лондоне и Принстоне работать Тьюрингу было трудно, в Манчестере это оказалось попросту невозможным. Математики, проектировавшие здешнее устройство, относились к нему достаточно дружелюбно, однако они уже разработали собственные схемы этого устройства, которые, впрочем, и близко не подходили по смелости к оригинальной идее Тьюринга, родившейся у него в 1937 году.

Трудившиеся в манчестерских лабораториях инженеры могли помочь ему в модификации этих схем, но, когда Тьюринг с его приобретенным в закрытой частной школе южноанглийским выговором предстал перед ними и попросил о помощи, они тут же насторожились. В Блетчли все работали рука об руку, но это было уже бог весть когда. Единство военного времени шло на убыль. Манчестерские инженеры по давнему опыту знали, что человек с таким выговором будет смотреть на них свысока и, уж во всяком случае, ничего полезного предложить им не сможет. Сам-то Тьюринг понимал, что это не так. Годы, потраченные на возню с радиоприемниками и устройствами считывания перфокарт, на создание электрических систем самого разного рода, позволяли ему дать этим инженерам множество весьма полезных советов. Однако неосязаемая, но прочно укоренившаяся система классового разделения не позволяла ему убедить их в этом. И Тьюринг снова оказался в тупике.