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

И «Вюрцбург», и другие радары оказались забитыми этими сигналами. Ни один наземный оператор не смог бы различить самолеты среди ослепительного электрического блеска. Прожектора, которыми управляли радары, начали бессмысленно шарить по воздуху; зенитные батареи либо молчали, либо стреляли наугад. Пилоты истребителей отчаянно бросали свои самолеты то в одну, то в другую сторону. Одни наземные операторы отчаянно кричали им по радио: «Уходите, бомбардировщиков становится все больше». Другие нервно требовали по радио, чтобы истребители шли извилистыми курсами, которые, быть может, позволят выделить их среди наполнивших небо и все множившихся сигналов, испускаемых алюминиевыми полосками.

Все было напрасно, самолеты Королевских ВВС никакого сопротивления не встретили. Сначала вниз полетели бомбы, начиненные взрывчаткой, — они должны были разрушить водопроводные магистрали (последующие подсчеты показали, что магистрали эти оказались разорванными в более чем двух тысячах мест) и развалить дома. Кирпичные стены содрогались, осколки кирпича разлетались во все стороны. Затем открылись дверцы главных бомболюков и из них посыпались химические зажигательные бомбы.

Значительная часть Гамбурга была построена из дерева, а дерево возникает, когда маленькие фотогальванические блоки, которые мы называем листьями, сцепляют отдельные атомы углерода в длинные цепочки. На создание таких цепочек уходят месяцы и годы потребления энергии изливаемого солнцем света.

Когда бомбы Королевских ВВС разбивали деревянные дома, эти цепочки разрушались, высвобождая атомы углерода. Само по себе это приводило лишь к возникновению пыли и обломков, и многие люди пострадали от рушившихся на них деревянных построек, однако на этом разрушение города не закончилось, поскольку сбрасываемые самолетами зажигательные бомбы создавали огромное количество тепла.

Волны этого тепла покатились по улицам Гамбурга, преобразуя на своем пути все. Частички висевшей в воздухе пыли впитывали его до тех пор, пока не взрывались, нагревая древесину гамбургских домов до того, что она вступала в реакцию с кислородом и вспыхивала. Энергия, которую солнце вливало в эту древесину все долгие годы ее формирования в лесах, теперь высвобождалась в страшных вспышках пламени.

Электрических волн радара мы видеть не можем, однако яростно пылавшие здания испускают гораздо более короткие и более интенсивные электрические волны. И когда они ударяют в глаза человека, сетчатка посылает сигналы в мозг.

Во время гамбургского пожара невидимые волны Фарадея преобразовывались в свет.

Пожары вспыхивали то там, то здесь, затем пламя их соединялось, и скоро горел уже весь город. Люди пытались бежать от огня — но куда? Одна женщина, пятнадцатилетняя в ту пору, вспоминала: «Мама завернула меня в мокрые простыни, поцеловала и сказала: «Беги!» Я помедлила у выхода… потом выбежала из дома… и больше никогда ее не видела».

Девушка постарше, девятнадцатилетняя, присоединилась к людям, пытавшимся пересечь бульвар Эйффештрассе, но в последний миг поняла, что делать этого не следует. Асфальт улицы плавился от жара: «Посреди улицы люди… увязали в асфальте. Видимо, они выбежали из своих домов, не подумав. Им не удавалось выдернуть из асфальта, они попытались вытянуть их руками, и теперь стояли на четвереньках и страшно кричали».

А в небе над ними командир одной из эскадрилий «пасфайндеров» — двадцатисемилетний, он был старше почти всех прочих пилотов, — взглянув на бушевавшее внизу море огня, пробормотал в микрофон своей рации: «Несчастные ублюдки». Он положил руки на штурвал, и его огромный самолет начал разворачиваться. Поток электронов устремился по изолированным медным проводам кокпита к индикаторам, и на них появились показатели наклона крыльев; сквозь лобовое стекло хлынули волны Фарадея, одни из них, невидимые, излучались порхавшими в воздухе алюминиевыми полосками, другие, видимые до рези в глазах, — объятым пламенем городом. Еще один, последний взгляд, и бомбардировщик лег на возвратный курс. Тот ночной налет завершился, однако бомбардировки продолжались, пусть и нерегулярно, еще два года.

Разрушения, вызванные этим налетом, были огромны, однако все ужасы и вся борьба той войны — создание оборонительной системы Chain Ноте, уничтожение Гамбурга — были лишь легким скольжением по поверхности того, что способно порождать электричество. Ибо существовал и другой уровень, лежавший за пределами представлений о затаившихся мощных электрических зарядах и даже о невидимых, пронизывающих пространство волнах, способных приводить эти заряды в движение. Представления Максвелла об атомах были далеко не полными.

В 1910-х и 1920-х — еще до того, как Уотсон Уатт попал в Слау, — небольшое число физиков-теоретиков занималось исследованием нового суб-микроскопического мира. И если их идеи были верны, в мире, лежавшем «ниже» нашего, движение электронов состояло из резких, смахивающих на телепортацию скачков, известных как «квантовые» скачки, и столь же резких остановок.

Это могло изменить все и вся, ибо электроны — фундамент электричества, и всякий раз, как мы узнаем о них нечто новое, возникают и основы новой технологии. В поздневикторианские времена представления об электронах как о маленьких твердых шариках привело к появлению телефонов, электрических лампочек и двигателей. Разработанные Фарадеем и Герцем представления о волнах дали нам радио и радар, сыгравший столь важную роль во Второй мировой войне. Теперь же понимание того, что электроны способны дематериализоваться — что они могут, по существу, пронизывать пространство, исчезая в одном месте и появляясь в другом, — открывало путь для создания еще одного устройства, думающей машины, которая сформировала нашу эпоху в такой же мере, в какой электрический свет и телефоны сформировали девятнадцатое столетие.

В 1920-х английское слово computer (и его ближайшие родственники в других языках) все еще означало человека — как правило, женщину — который проводит рабочее время, сидя за столом и решая с помощью механической счетной машинки, а то и старомодных карандаша и бумаги скучные арифметические задачи. Казалось, что дальше этого продвинуться невозможно, поскольку любая по-настоящему думающая машина могла сравниться по быстродействию с человеческой мыслью, только меняя свою внутреннюю структуру с невообразимой в те времена скоростью. Ни один механический объект сделать это не способен.

Но, возможно, на это способны флотилии необузданно телепортирующихся крошечных электронов.

Часть IV

КОМПЬЮТЕР, ПОСТРОЕННЫЙ ИЗ КАМНЕЙ

Те металлы, которые добывались из-под земли для нужд военной машины, содержали электроны, способные мгновенно перескакивать из одного атома в другой, соседний, никогда не появляясь в разделяющем их пространстве. Однако в других веществах скачки электронов далеко не всегда осуществлялись с такой же легкостью.

Когда скопления подобных атомов сходятся вместе — в рассеянных по поверхности планеты камнях и кристаллах, — их электроны блокируют перелеты друг друга. Появляющийся невесть откуда электрон пытается двигаться быстрее — повысить свой энергетический уровень, — однако похоже на то, что существует преграждающая ему путь зона запрета. Электроны, содержащиеся в камнях и глинах, замедленны, они почти не движутся.

Люди провели целое столетие, преобразуя свою цивилизацию так, чтобы поставить себе на службу быстрые электроны. Теперь же самая кровавая война столетия завершилась. Настало время высвободить энергию медленных электронов.

Глава 9

Тьюринг

Первая попытка построить компьютер была предпринята в Англии в 1820-х, однако господствовавшая в ту пору технология паровых машин, шарикоподшипников и зубчатых колес оказалась слишком грубой для того, чтобы он хотя бы начал работать. Впрочем, поражение потерпела не только технология, но и воображение создателей этой машины. Ровно столетие спустя, в 1920-х, хитроумных машин было уже предостаточно — локомотивы, сборочные линии, телефоны, аэропланы. Однако каждая из них выполняла лишь одну задачу. Постепенно сложилось мнение, что для выполнения какой-либо новой задачи необходимо строить и новую машину.

Вот в этом-то все и ошибались. Алан Тьюринг был первым, кто убедительным образом показал, как это положение можно переменить. Жизнь его завершилась трагедией, ибо, хотя он детально продумал совершенный компьютер и очень ясно его описал, а новые представления о том, что электроны могут совершать скачки и словно бы останавливаться, позволяли Тьюрингу построить такую машину, технология все еще оставалась слабой. Новые научные идеи далеко не всегда автоматически порождают новые машины. Тьюринга превозносили после его смерти — но не при жизни.