Знаки, обращенные в вечность - Голов Андрей М. - Страница 31

Однако вскоре пыл восторгов, вызванный открытием Стенли Миллера, заметно поутих. Лауреаты Нобелевской премии Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон открыли двойную спираль ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), состоящую из нуклеотидов, без которых невозможно существование никаких живых организмов. Однако Миллер и его команда вскоре внесли коррективы в свои разработки. В результате некоторого изменения условий в колбах удалось получить и нуклеотиды. Кроме того, в науке возобладало мнение, что первичная атмосфера Земли не могла состоять из водорода и метана, поскольку эти вещества разлагаются под воздействием солнечных лучей. Эта информация тоже потребовала внести изменения в эксперимент.

Для людей, разбирающихся в химии, нет ни малейшего сомнения, что из неорганических соединений могут образовываться органические. За истекшие 30 с лишним лет опыты Миллера были сотни раз повторены в самых разных условиях. И всякий раз в них удавалось получать аминокислоты. Иногда вместо аммиака использовался азот, вместо метана — формальдегид и даже двуокись углерода (углекислый газ). Электродиоды Миллера заменялись то источниками ультразвука, то самым обычным светом. На результат это не повлияло. При самых разных вариантах состава гипотетической первичной атмосферы, не имевшей ни малейших следов органической жизни, всякий раз возникали аминокислоты и углеродистые кислоты, не содержащие азота. А в одном из опытов при несколько необычном составе атмосферы образовался даже… сахар.

Учитывая все эти научные эксперименты, а также тот факт, что существование органических молекулярных цепей во Вселенной давным-давно доказано, мне не совсем понятен тот фурор, который вызвала эта пресс-конференция, устроенная НАСА. Во Вселенной обнаружены следы жизни? — А как же иначе?! В марсианском метеорите найдены органические соединения? — Да, естественно! Ведь все то, что справедливо для Земли и Марса, в равной мере относится к прочим планетам, напоминающим нашу Землю.

Да, конечно, органическим молекулам и примитивным формам жизни, таким, как простейший бактерии, еще очень и очень далеко до сложных организмов. Слава Богу, лауреат Нобелевской премии Манфред Эйген хорошо это понимает. Однако наши ученые мужи по какому-то фатальному предубеждению склонны утверждать, будто процесс развития сложнейших форм жизни во Вселенной был ограничен единственно и только Землей. Да ведь это же чистейший эгоцентризм! Чудо появления человека могло произойти только у наси единственно на планетеЗемле! Насколько слепо подобное мнение, показывает следующий эксперимент.

Иоганн фон Нойман был математиком, одаренным фантастическим богатством идей. В пятидесятые годы он выдвинул идею некоего странного аппарата, получившего у астрономов название «машина фон Ноймана». Эта «машина» упоминается в научной литературе всякий раз, когда предпринимаются попытки доказать существование жизни на других планетах, хотя ни одной «машины фон Ноймана» до сих пор не построено.

«Машина фон Ноймана» представляет собой саморепродуцирующийся аппарат. Что же под этим конкретно понимается?

Некий ракетообразный аппарат стартует с Земли, покидает пределы нашей Солнечной системы и направляется к ближайшему от нас Солнцу — так называемой проксима Центавра— удаленному от нас на расстояние около четырех световых лет. Во время полета аппарат включает особые сенсорные приборы, которые определяют, есть ли в окрестностях проксима Центаврапланеты, а если да, то если ли у таких планет хотя бы подобие экосферы. И если не будет обнаружено ни одной планеты, на которой не слишком жарко и ни слишком холодно, аппарат продолжает свой полет, отправляясь на поиски планеты, условия на которой были бы близки к земным. Как только «машина фон Ноймана» обнаружит подходящую планету, она автоматически возьмет курс на нее. Приблизившись к планете, от аппарата отделится спускаемый отсек, который совершит мягкую посадку на ее поверхности.

На борту «машины фон Ноймана» будут находиться специальные манипуляторы для забора проб, различные измерительные приборы, небольшая плавильная установка и мощный компьютер, управляющий работой всей бортовой аппаратуры. С борта спускаемого отсека будет спущен миниатюрный автомобиль (нечто вроде лунохода), его щупы пробурят почву и возьмут пробы грунта, датчики произведут анализ состава атмосферы и, естественно, определят, существуют ли на данной планете формы жизни, а если да, то какие. Шаг за шагом «машина фон Ноймана» приступит к производству чугуна и стали, начнет изготовлять небольшие шестерни и прокладывать линии электропередачи. На это потребуются многие века, но дело в том, что «машина фон Ноймана» рассчитана на огромный ресурс. Даже если пройдет 10000 лет, машина успеет воссоздать свою копию и отремонтировать себя, заменив поврежденные при посадке узлы. Так появятся уже не одна, а две «машины фон Ноймана». Они стартуют к неведомым мирам, и каждая из них возьмет курс на какое-нибудь новое Солнце. Таким образом, за многие миллионы лет «машины фон Ноймана» смогут обследовать весьма значительный сектор Млечного Пути. Но на этом дело не окончится: «машины фон Ноймана» будут продолжать «размножаться» вечно, пока не охватят всю Вселенную.

Все затраты, которые человечеству придется выделить на создание сети «машин фон Ноймана», ограничатся расходами на строительство первого экземпляра.

Впрочем, Иоганн фон Нойман и сам понимал, что создание «машины фон Ноймана» — дело абсолютно нереальное. Создание подобной системы в пятидесятые годы выглядело чистой утопией. А сегодня?

За последние два десятилетия развитие компьютерных технологий достигло такого прогресса, о котором Иоганн фон Нойман не мог и мечтать. Уже в середине восьмидесятых годов появились персональные компьютеры с оперативной скоростью в несколько мегафлопов (флоп = число операций в секунду. Мегафлоп = 1 миллион операций в секунду). Спустя десять лет скорость работы достигла уже нескольких гигафлопов (гигафлоп = 1 миллиард операций в секунду), а через несколько лет появились системы со скоростью в десятки гигафлопов. Сегодня уже созданы компьютеры со скоростью 100 гигафлопов, и разрабатывается система мощностью 1 террафлоп (террафлоп = 1 биллион флопов). В недалеком будущем появятся компьютеры, оперативная скорость которых будет измеряться десятками террафлопов. Рука об руку с повышением оперативной скорости развивается и миниатюризация. Специалисты считают вполне возможным создание компьютера с оперативной скоростью 1 террафлоп величиной со спичечную головку.

Другая технология, которая куда меньше известна широкой общественности, — это так называемая «нанотехнология». Единица нанометр представляет собой 1 миллионную часть миллиметра, то есть поистине крошечную величину. Однако при таких микроскопических размерах вполне возможно работать и даже создавать мельчайшие «строительные элементы». Это явление и получило название нанотехнологии. Так, например, в научно-исследовательском центре в Карлсруэ изготовлена никелевая шестерня, диаметр которой — 130 микрометров (1 микрометр (микрон) = 1000 нанометров). На воздухе эта микроскопическая шестерня вращается со скоростью 100000 об/мин. Или другой пример: в некоторых университетах США, в которых применяются «нанотехнологии», установлены микрофильтры настолько мелкие, что они способны улавливать даже самые крохотные бактерии. Специалисты пророчат этой лилипутьей механике громадное будущее. Данная технология может применяться для создания газовых фильтров, в микроробототехнике или даже медицине. Вскоре нанотехнология будет использоваться для создания миниатюрных кардиостимуляторов, искусственных поджелудочных желез или наноочистителей, которые, перемещаясь по кровеносным сосудам, будут очищать их стенки от известковых осаждений. Цель подобной нанотехнологии — создание миниатюрных электронных и механических приборов, способных проникать везде и всюду.

Благодаря миниатюризации компьютерной техники и нанотехнологиям в недалеком будущем будут созданы «машины фон Ноймана» величиной с теннисный мяч, способные нести полезную нагрузку до 100 г. Подобные «теннисные мячи» уже сегодня могут быть запущены с Луны или окололунной орбиты в космос, на поиски планет, условия на которых близки к земным. Они способны развивать скорость, составляющую до 50 % от скорости света, и передавать получаемую информацию на Землю. К тому же такие «теннисные мячи фон Ноймана» смогут «размножаться» на других планетах гораздо быстрее, чем громоздкие «машины фон Ноймана». В коллективах разработчиков ракетно-космической техники часто выдвигаются новые, смелые концепции, о которых общественность практически ничего не знает. А как насчет расходов? Программа «Аполлон», финансировавшаяся НАСА, обошлась США в 100 млрд долларов. И это — при том, что расходы США на оборону составляют не менее 500 млрд долларов В год. По сравнению с такими цифрами затраты на создание «миниатюрной машины фон Ноймана» выглядят просто смехотворными, поскольку все они ограничиваются стоимостью комплекта оборудования одного-единственного — первого — экземпляра.