Черты будущего
Шрифт:
В принципе это положение справедливо и для таких более сложных предметов, как радиоприемники, автомобили, дома. В подобных случаях надо иметь не только словесное описание, но и чертежи, синьки или их современный эквивалент — импульсы, записанные на магнитной ленте. Лента, управляющая автоматической станочной линией, несет на себе в закодированной форме полное физическое описание производимого предмета. Как только лента с программой готова, акт творения закончен. Далее следует механический процесс воспроизведения, подобный печатанию листов книги по готовому набору.
Подобным полностью автоматизированным способом в последние годы изготавливают все более и более сложные изделия. Правда, начальная стоимость оборудования (и специального обучения людей) настолько велика, что процесс экономически рентабелен только
Это может показаться недостижимым при любом уровне техники, потому что многие (вероятно, почти все) изделия, которыми мы пользуемся, и материалы, которые мы потребляем в повседневной жизни, настолько сложны, что дать их исчерпывающее детальное определение невозможно. Тот, кто усомнится в этом, пусть попробует составить полное описание костюма, бутылки молока или яйца так, чтобы некое всемогущее существо, никогда не видевшее ни того, ни другого, ни третьего, смогло бы идеально точно их воспроизвести.
Пожалуй, в наши дни можно исчерпывающе описать костюм, но при условии, что он сшит из синтетической ткани, а не из природных материалов, вроде шерсти или шелка. Бутылка молока — это проблема, с которой, возможно, и справятся биохимики будущего, но я очень удивлюсь, если в нынешнем веке мы сумеем осуществить полный анализ всех жиров, белков, солей, витаминов и бог знает чего еще, что входит в состав этого самого всестороннего продукта питания. А что касается яйца, то оно представляет собой объект еще более высокого порядка сложности, как по химическому составу, так и по структуре; большинство людей вообще будут отрицать, что его когда-нибудь смогут создать иначе, чем традиционным способом.
И все же не будем терять надежду. В главе 7, обсуждая возможность мгновенного перемещения, мы рассмотрели устройство, которое могло бы осуществить «развертку» твердого тела, атом за атомом, и сделать «запись», поддающуюся воспроизведению либо на месте, либо на каком-то удалении. Современное состояние науки не позволяет ни создать подобное устройство, ни даже составить хотя бы самое отдаленное представление о его конструкции. Однако если предположить, что такое устройство будет воспроизводить только достаточно простые неодушевленные предметы, то ничего абсурдного в этой идее нет, и никаких возражений философского характера она не вызывает. Полезно вспомнить, что обычный фотоаппарат за тысячную долю секунды создает «копию» картины, содержащей миллионы деталей. Художникам средневековья это показалось бы истинным чудом. Фотоаппарат и представляет собой универсальную машину для воспроизведения со значительной, хотя и не абсолютной точностью любых сочетаний света, тени и красок.
Сегодня мы располагаем устройствами, выполняющими куда более сложные задачи, чем фотоаппарат, хотя широкой публике не известны даже названия многих из них. Нейтронные активационные анализаторы, спектрометры для инфракрасного и рентгеновского излучения, газовые хроматографы — все эти приборы могут выполнить за считанные секунды детальный анализ сложных веществ, над которым еще в прошлом поколении химики безуспешно бились бы многие недели. В будущем ученые получат в свое распоряжение намного более изощренные приборы, которые смогут раскрыть все тайны любого объекта и автоматически записать все его характеристики. Даже чрезвычайно сложный объект можно будет описать исчерпывающим образом, причем эта запись уместится в весьма небольшом объеме носителя информации. Для записи Девятой симфонии Бетховена достаточно нескольких сотен метров ленты, а в этой симфонии содержится намного больше информации или деталей, чем, скажем, в часах.
Труднее всего представить себе, каким будет процесс «воспроизведения» физической реальности по записи. Однако многие, наверное, удивятся, узнав, что подобное воспроизведение уже осуществляется в малых масштабах в некоторых производственных процессах. Так, в новой области техники — микроэлектронике — создаются сплошные (монолитные) схемы для электронной аппаратуры посредством управляемого напыления атомов буквально слой за слоем. Получаемые компоненты схем часто бывают настолько малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом (некоторые из них невидимы даже в мощный микроскоп). Управление таким процессом, разумеется, автоматизировано. Я склонен считать, что этот процесс — одно из первых, простейших завоеваний на пути к той системе производства, которую мы сейчас только еще пытаемся представить себе. Подобно тому как ткацкий станок Жакарда, в течение двухсот лет уже управляемый перфорированной лентой, изготовляет ткани самого сложного рисунка, так когда-нибудь появятся у нас другие машины, которые смогут манипулировать своего рода трехмерными основой и утком, для организации пространственных структур твердых тел в любых масштабах, начиная с атомов. Но если бы мы сейчас попытались сконструировать такие машины, то это походило бы, пожалуй, на придуманную нами попытку Леонардо да Винчи создать телевизионную систему (см. главу 7).
Теперь давайте перешагнем несколько столетий интенсивных усовершенствований и открытий и попробуем представить себе, как будет работать такая машина, которую мы назовем репликатором. Репликатор должен, вероятно, состоять из трех основных частей: хранилища, запоминающего устройства и организующего устройства. Хранилище должно накапливать все необходимые исходные материалы или иметь доступ к их источникам. «Память» машины должна хранить записи программ, детально определяющих порядок изготовления всех предметов, масса, размеры и сложность которых не превышают пределов, предусмотренных для машины. В этих пределах машина сможет изготовлять все — совершенно так же, как проигрыватель воспроизводит любую музыку, записанную на пластинку. Физические размеры «памяти» могут быть совсем невелики, даже если в нее будет заложена большая библиотека программ по изготовлению наиболее распространенных изделий. Можно представить себе даже нечто вроде справочника, наподобие каталога универсального магазина, где каждому названию присвоено кодовое число, которое можно набрать на диске при необходимости доставить то или иное изделие.
Организующее устройство будет в соответствии с программами перерабатывать исходные материалы и выпускать совершенно готовый продукт или давать сигнал тревоги, если ему не хватает того или иного материала. Впрочем, если превращение элементов удастся надежно осуществить в малых масштабах, о сырье беспокоиться не придется: репликатор сможет работать, не потребляя ничего, кроме воды или воздуха. Располагая простейшими элементами: водородом, азотом и кислородом, машина будет синтезировать более тяжелые элементы, а затем организовывать их так, как требуется. Но при этом понадобится очень чувствительный и абсолютно надежный метод балансирования массы и энергии, иначе репликатор будет выделять в виде весьма нежелательного побочного продукта, пожалуй, побольше энергии, чем водородная бомба. Этот избыток энергии можно было бы направить на изготовление какой-нибудь легко удаляемой «золы», вроде свинца или золота.
Несмотря на все сказанное ранее о невероятных трудностях синтеза высших органических структур, было бы нелепо предполагать, что машины не смогут в конце концов создавать любое вещество, изготовляемое живой клеткой. Всех фанатичных приверженцев витализма, которые еще сомневаются в этом, мы отсылаем к главе 18, где они узнают, почему неодушевленные устройства по самой своей сути могут быть гораздо более эффективными и гибкими, чем живые существа хотя на современном этапе развития техники они еще очень далеки от этого. Поэтому нет оснований сомневаться, что в конечном счете репликатор сможет производить любой пищевой продукт, какой только человек в состоянии пожелать или придумать. Сотворение безупречно приготовленного филе «миньон» может длиться на несколько секунд больше и потребует больше исходного материала, чем создание чертежной кнопки, но в принципе это одно и то же. Если это покажется удивительным, то напомним, что сегодня никто не изумляется современным средствам звукозаписи, позволяющим воспроизвести высочайшее вдохновение Стравинского с такой же легкостью, как и звучание камертона.