БЕЗ ОШИБОК?
Если какая-то закономерность существует в технике, может, есть она и в природе? Исследователи и создатели ТРИЗ сумели установить, по каким законам развиваются технические системы, создаваемые людьми. Хотя системы создаются людьми, но (пусть это не покажется странным) развиваются они по вполне определенным законам, которые от инженеров-изобретателей не зависят. Вот, скажем, закон стремления к идеальности. Допустим, какой-нибудь изобретатель скажет: "Не буду я с этим законом считаться! Я этот мотор придумал, я буду совершенствовать его так, как хочу!"
Ничего у такого изобретателя не получится. Точнее, он сможет, конечно, изобрести для своего мотора какой-нибудь, совершенно ненужный, довесок. Но, если изобратетель не будет считаться с известными уже законами развития технических систем, то изобретения его не будут никому нужны, и никто никогда не станет их реализовывать.
Итак, технические системы искусственны, но законы их развития очень даже естественны, и от желания человека не зависят. А как с развитием природных систем - животных и человека? Может быть, имеет смысл сравнить законы развития технических систем и законы естественной эволюции? Может, между ними есть что-то общее?
Давайте попробуем.
Итак, сначала изобретатели действовали методом проб и ошибок. При этом каждый изобретатель повторял ошибки своего коллеги, поскольку никаких патентоведческих журналов не существовало. Это был первый этап.
Второй этап: появились журналы со списками патентов, и изобретатели перестали повторять чужие ошибки. Иными словами, у "метода проб и ошибок" появилась память. Но все же инженеры продолжали каждую новую пробу и каждую очередную ошибку совершать, так сказать, "в металле", изводя оборудование, и время от времени даже лишаясь жизни, если конструкция, не дай Бог, взорвется. Третий этап: от проб и ошибок "в натуре" изобретатели перешли к моделям. Вот уж действительно - лучше заранее рассчитать все, что может получиться из вашей идеи, чем рисковать аппаратурой и здоровьем.
И, наконец, четвертый, ТРИЗовский, этап: выявлены законы развития технических систем, не нужны больше ни пробы, ни ошибки, ни даже модели.
Теперь перейдем к природе, которая, как и до сих пор утверждают многие биологи, создавала жизнь и даже разум, действуя слепо и тупо методом проб и ошибок. Как неталантливый изобретатель на первом этапе. Эволюция простейших организмов миллиарды лет назад шла именно так - пробы и ошибки, причем повторялись одни и те же ошибки, а количество проб было несоразмерно сложности примитивных существ. Потом природа перешла ко второму этапу: ошибки стали запоминаться. Природа "допетрила" до полового размножения. Теперь все происходившие мутации (пробы) записывались в неявном (как говорят биологи - рецессивном) виде в генетической памяти. Так формировался генофонд, огромная библиотека, где сохранялись сведения обо всех пробах, в большинстве своем абсолютно бесполезных. Но менялись условия существования, и вдруг оказывалось, что та или иная мутация, записанная в генной памяти, может оказаться очень даже неплохой защитой. Из неявной формы информация переходила в явную…
А что третий и четвертый варианты? Вот это уже - спорные вопросы. Биология на них ответа не дает. Действительно, проводит ли природа свои пробы "в уме" - то есть не на конкретных живых существах? Но для этого у природы должен быть ум! А может, даже разум, как у изобретателя-человека? Может ли природа проводить испытания разных форм эволюции сначала не на реальных живых существах (нас с вами!), а на каких-то, как сказали бы кибернетики, виртуальных, не существующих в реальности, объектах? Современные биологи не без оснований утверждают, что у природы просто не хватило бы времени, если бы она тупо продолжала производить нелепые пробы прежде, чем создать человека. Да, если бы природа оставалась на втором этапе. А если она давно уже на третьем? Или даже на четвертом? Эта идея слишком уж фантастична. А если нет? Подумайте, используйте свою фантазию: представьте себе природу, мысленно производящую опыты по эволюции, прежде чем поставить эти опыты на живых существах.
А потом еще перейдите к четвертому этапу.
МОЗГ ЭВОЛЮЦИИ
О противоречиях в теории эволюции в последнее время пишут много. Главный вопрос: если мутации случайны, то для того, чтобы создать такое разумное существо, как человек, природе не хватит и триллионов лет, а всего-то у нее в запасе была какая-то пара миллиардов. Для религии тут вопроса нет, напротив, все ясно: если мир и человека создал Он, то Он и обдумал свой проект заранее. Но если мы захотим решить эту проблему, оставаясь в рамках материализма, то без ТРИЗ явно не обойтись…
Скорее всего лишь простейшие организмы и, в крайнем случае, самый примитивный мозг могли быть созданы методом проб и ошибок (мутациями). В технике за первыми двумя этапами следует третий: изобретатель переходит от экспериментов на "живых" механизмах к мысленным экспериментам - моделям. А если изобретатель - природа? И если изобрести ей нужно не машину для сбивания масла, а новый вид живого существа?
Может ли природа ставить мысленные опыты и потом воплощать их в жизнь? На первый взгляд - это полная чепуха, если, опять-таки, не привлекать идею Творца. Но ведь мы сейчас развиваем свою фантазию, и потому давайте не будем отвергать даже самую безумную идею - вспомните высказывание Нильса Бора…
Итак, противоречие: эволюция не может идти быстрыми темпами, потому что пробы и ошибки совершаются слишком медленно. Но эволюция идет все-таки быстрыми темпами, ибо за сотни миллионов лет прошла огромную дистанцию от динозавров до человека. Избавиться от противоречия можно, если заставить природу сначала проводить "мутации" мысленно, рассчитывая варианты, а уж потом наиболее перспективные мутации проводить в жизнь. Хочешь - не хочешь, но природе нужен мозг. Пусть даже не разум, но просто мозг как счетная машина.
Но разве в природе не реализуется именно этот вариант? Эволюция от первой живой клетки до микроорганизма, плавающего в океане, заняла больше миллиарда лет - это на первом этапе, когда природа пользовалась самым примитивным методом проб и ошибок. Еще миллиард лет заняла эволюция от микроорганизмов до ящеров. Эволюция от ящеров до обезьян заняла сотни миллионов лет. От теплокровных животных до первобытного человека - десятки миллионов. А путь от первобытного человека до нас с вами занял уже "всего" десятки тысячелетий. Эволюция все время ускоряла свой бег. А между тем, если бы природа действовала методом проб и ошибок, скорость эволюции должна была по крайней мере быть постоянной или даже замедляться!
Решение напрашивается: появился примитивный мозг, и эволюция ускорилась. Чем мощнее становился мозг живого существа (я еще не говорю о разуме!), тем быстрее шла эволюция. Мозг, даже если он "работает" в режиме простой счетной машины, может накапливать информацию, создавать модели внешней среды, анализировать варианты взаимосвязей живого существа с внешним миром… Работа эта может совершенно не осознаваться живым существом, но все же она идет. Это и есть третий этап эволюции в природе, аналогичный развитию технических систем - переход от метода проб и ошибок к построению моделей.
Кстати говоря, ученым известно, что мозг человека (да и мозг животного тоже) использует свои мощности в очень малой степени. Да, для того, чтобы думать, мозг мог бы быть и поменьше. Но, продолжая наше рассуждение, нужно сделать вывод: нет, господа, мозг работает "на полную катушку", но мы этого не видим, не чувствуем. Мы видим только результат - эволюцию живых существ, все более быструю по мере того, как все более мощным становится мозг, эта счетная машина эволюции. Но тогда придется признать еще одну еретическую мысль: о том, что мозг может воздействовать на генетический аппарат. Не только мозг человека, но мозг обезьяны. И собаки. И паучка на ветке. А это, извините, есть давно заброшенный наукой ламаркизм. Ведь это Ламарк утверждал: у жирафа длинная шея потому, что он, бедняга, хотел достать листочки с верхних ветвей, много об этом думал, вот у него шея и выросла.
Ламарк был не прав - он полагал, что организму достаточно захотеть, и шея вытянется. И все же, в некотором смысле, он был прав: мозг проводит расчеты, результаты анализа воздействуют на генетический аппарат (о котором Ламарк не подозревал), а гены в последующих уже поколениях выполняют свою работу, и рождается новый вид живых существ.
Идея для фантастического рассказа. Я вижу скептические улыбки биологов. Да, идея для фантастического рассказа, но - для какого! А фантасты, между прочим, оказываются правы гораздо чаще, чем это принято думать. Вы прочитали статью, а мозг ваш за это время просчитал десятки (или десятки тысяч!) вариантов эволюции человечества. Вам он об этом, впрочем, не сообщил, вот, что обидно. А всю информацию сразу передал генам.
Вот у них и спросите.
Часть 11.
ЭТИ ФАНТАСТИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ
Мы говорили об "открытиях", которые делает сама природа. Но и в человеческом обществе не одни лишь работники науки совершают открытия. Не нужно забывать о конкурентах - писателях-фантастах. Тонкостями научных знаний они владеют далеко не всегда, но правилами фантазирования пользуются куда лучше ученых. Это и помогает фантастам выигрывать в вечном споре с наукой.
Отношения между фантастикой и наукой в наши дни сложились непростые. Можно выделить в этих отношениях три любопытных аспекта:
Аспект первый. Идея фантаста находится вне границ современной науки. Со временем барьер сдвигается, ученые приходят к аналогичной идее, но… о фантастическом прототипе не упоминают.
Аспект второй. Фантаст пользуется знаниями о передовых достижениях науки, но привносит в них новое качество: скажем, использует лазер для разгона звездолета и передачи на борт новейшей информации (вспомните, мы уже обсуждали эту идею). И третий аспект. Перспективная идея фантаста используется учеными в модифицированной форме в зависимости от изменения научных представлений.
За более чем вековую историю современной фантастики в науке произошли по крайней мере две бурные революции: в начале ХХ века и во второй его половине. Революции в фантастической науке прошли не столь бурно, но тем не менее были и они.
Связаны эти революции с появлением в фантастике идей, в корне меняющих представления авторов (да и ученых!) о мироздании, идей, создававших новые миры, новые исследовательские и литературные поля. Это были открытия сродни теории относительности! Но… они были сделаны героями фантастических произведений (точнее - их авторами).
С точки зрения как литературы, так и науки, многие открытия, сделанные фантастами, вполне достойны присуждения им официального диплома. Некоторые из этих открытий впоследствии были учеными повторены. Некоторые остались в области фантастики. Возможно, какие-то из фантастических открытий так никогда и не попадут в сферу интересов науки. Но и они свою роль сыграли (и продолжают играть!) - роль возмутителей спокойствия, роль стимуляторов творческого воображения.
Я расскажу лишь о немногих из открытий, сделанных фантастами. Открытие первое. Авторы: Ж.Ле Фор и А.Графиньи. Приоритет - 1896 год, фантастическая повесть "Вокруг Солнца". Вот совершенно точная формулировка, вполне достойная патента, которого фантасты, конечно, так и не получили: "Впервые обнаружен физический эффект, заключающийся в том, что падение светового луча на твердую пластинку (или иную твердую поверхность) приводит к возникновению у пластинки механического импульса, направление которого совпадает с направлением светового луча."
Теоретически давление электромагнитного излучения было предсказано Дж.Максвеллом в 1873 году, но первые реальные успешные опыты П.Н.Лебедева, доказавшего, что такое давление существует, были завершены лишь в 1899 году! Французские фантасты не только предсказали реальное открытие, ни и использовали его - луч света в повести "Вокруг Солна" приводит в движение космический корабль. В сущности, французские фантасты открыли для науки новое явление, а для фантастики - новые миры. Когда пришла пора лететь к звездам, герои фантастических произведений уже имели в своем распоряжении нужную технику - фотонный звездолет. Фотонные корабли "бороздили просторы Вселенной" вплоть до середины ХХ века (вспомним, например, "Хиус" из повести А.и Б.Стругацких "Страна багровых туч", 1959 год), а затем на смену им пришли более совершенные корабли - мезонные, импульсные и прочие.
Фотонных звездолетов еще нет в реальности, но давление света приходится и сейчас учитывать в конструкциях некоторых космических аппаратов. Спутники Земли, на которых ставят эксперименты по проверке эффектов общей теории относительности, должны быть ограждены от всех космических влияний, кроме одного - поля тяжести. Давление солнечного света в этом случае тоже относится к вредным влияниям, и на спутники приходится ставить специальные двигатели, компенсирующие так называемую парусность.
О русском физике Лебедеве знает каждый школьник, но кто слышал о французских сочинителях Ле Форе и Графиньи, чье открытие было сделано раньше?
СТРАШНЫЙ ХРОНОКЛАЗМ
Продолжим разговор об научных открытиях, авторами которых являются писатели-фантасты.
Автор второго открытия - Г.Уэллс. Приоритет - 1896 год, роман "Машина времени". Дадим точную формулировку:
"Впервые обнаружено физическое явление, заключающееся в том, что время является независимым измерением, аналогичным пространству, и потому возможно физическое перемещение материальных предметов во времени - как в прошлое, так и в будущее". Сама идея времени как четвертого измерения не принадлежит Г.Уэллсу. Писатель присутствовал в свое время на лекции американского астронома С.Ньюкома, излагавшего научные представления о сущности времени. Открытие фантаста заключалось в том, что он стал первым, кто утверждал: во времени, как и в пространстве, можно передвигаться, причем с очень большой скоростью. Слово фантасту:
"- Однако главное затруднение, - вмешался Психолог, - заключается в том, что можно свободно двигаться во всех направлениях Пространства, но нельзя так же свободно двигаться во Времени!
- В этом-то и заключается зерно моего великого открытия. Вы совершаете ошибку, говоря, что нельзя двигаться во Времени. Если я, например, очень ярко вспоминяю какое-либо событие, то возвращаюсь ко времени его совершения и как бы мысленно отсутствую. Я на миг делаю прыжок в прошлое. Конечно, мы не имеем возможности остаться в прошлом на какую бы то ни было частицу Времени, подобно тому как дикарь или животное не могут повиснуть в воздухе на расстоянии хотя бы шести футов от земли. В этом отношении цивилизованный человек имеет преимущество перед дикарем. Он вопреки силе тяготения может подняться вверх на воздушном шаре. Почему же нельзя надеяться, что в конце концов он сумеет также остановить или ускорить свое движение по Времени или даже повернуть в противоположную сторону? - Это совершенно невозможно…- начал было Филби…
- Возможно, - сказал Путешественник по Времени. - Но все же попытайтесь взглянуть на этот вопрос с точки зрения Геометрии Четырех Измерений. С давних пор у меня была смутная мечта создать машину…
- Чтобы путешествовать по Времени? - прервал его Очень Молодой Человек. - Чтобы двигаться свободно в любом направлении Пространства и Времени по желанию того, кто управляет ею."
Вряд ли можно перечислить здесь все произведения о путешествиях по времени, даже если отбирать только произведения высокого класса. "Хроноклазм" Д.Уиндэма, "Конец Вечности" А.Азимова, "Патруль Времени" П.Андерсона, рассказы Р.Брэдбери, Р.Шекли и еще многое другое…
Долгое время ученые полагали идею о путешествиях по времени чистейшей и неосуществимой фантастикой. Признавался только один способ оказаться в ином времени - отправиться в полет на субсветовой скорости и вернуться к потомкам. Сейчас, однако, все чаще появляются в сугубо научных журналах публикации о реальной возможности путешествий по времени, реальных конструкциях машин времени (статьи российского физика И.Д.Новикова, англичанина С.Хокинга и др.).
И вот вам задание: вспомните все, какие сможете, варианты путешествий по времени, все известные вам парадоксы. Вспомните и скажите, какие приемы РТВ были использованы авторами? Сможете ли вы, пользуясь любым из методов РТВ, придумать новую идею или ситуацию, связанную с путешествием по времени? Попробуйте.
Неужели вас не привлекает слава писателей-фантастов?
