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

И вот тут на сцену выходит электричество. Воображаемый компьютер Тьюринга не мог состоять всего лишь из множества проводов, припаянных так, чтобы получилась конкретная конфигурация. Ибо, думая, мы осуществляем сравнение и комбинирование множества различных ощущений и мыслей; мы выполняем огромное число их перестановок, а думаем мы очень быстро. Если компьютер Тьюринга намеревался соперничать с человеческим мозгом, ему тоже требовалось множество переключателей, способных реконфигурироваться с не меньшей быстротой. И переключатели эти должны быть настолько малы и срабатывать так быстро, что миниатюрные металлические зубчатые колеса и передачи — начинка привычных арифмометров — для создания их оказывались непригодными.

Телефонные компании давно уже достигли пределов возможностей простых металлических переключателей. Первым их усовершенствованным переключателем был просто-напросто дюжий молодой человек, который рукой выдергивал штекер из связанного с одной линией отверстия в большой панели и втыкал его в другое. Когда же руководители компании обнаружили, что такие мужчины слишком много сквернословят (и что их слишком легко заманить в профсоюз), они заменили мужчин более благопристойными женщинами; а когда в 1890-х администраторы компании «Белл систем» столкнулись с тем обстоятельством, что, даже если набить такими женщинами очень большое помещение, им все равно трудно будет справляться с перегрузками, появились первые полуэлектрические переключатели.

В этих переключателях использовались тонкие металлические провода, которые работали как маленькие поворотные разводные мосты. Если мост разведен не был, электроны проходили через него. Если же проволочный мост разводили, электроны останавливались или сваливались в провал, и сигнал, который они несли, не передавался.

К сожалению, для того, что требовалось Тьюрингу, даже самые миниатюрные телефонные переключатели 1930-х были слишком велики. Задуманная им электрическая думающая машина должна была сортировать и располагать в определенном порядке такое количество различных «мыслей», что для этого требовались тысячи, если не миллионы одновременно работающих переключателей. И металлические провода, сколь бы тонкими они ни были, тут не годились.

А требовалась ему, разумеется, техническая реализация новых представлений физиков о «телепортирующихся» электронах и идей того, что именовалось квантовой механикой. Эти новые теории позволяли предположить, что электроны способны осуществлять переключения без использования медленно разъединяемых проводов. Вместо этого, если бы удалось использовать квантовые законы, электроны могли бы просто перескакивать из одного состояния в другое, «переключаться» — причем даже внутри твердого, остающегося неподвижным вещества.

Но об этом оставалось только мечтать, хоть Тьюринг и занимался физикой в мере, достаточной для того, чтобы знать о новых достижениях квантовой механики. Собственно, и многие основоположники ее работали рядом с ним, в Кембридже. Однако он, подобно другим инженерам и математикам, считал, что квантовые эффекты, по сути дела, скрыты от нас, что они принадлежат лишь к субмикроскопическому миру, слишком малому для практического использования. Судя по всему, в то время он не видел в квантовых переключателях ответа на свой вопрос.

Он все еще тосковал по Моркому, но понимал, что ему необходима новая родственная душа, человек, с которым он сможет делиться своими приобретавшими все большую глубину мыслями о сознании и думающих машинах — быть может, даже о том, чем чревато ярмо программирования для «дрожащей твари тленной» Йейтса[2]. Статьи о проблеме Гильберта сделали Тьюринга известным в мире математиков, и это привело к приглашению провести некоторое время в Принстоне, где преподавал не менее блестящий профессор Джон фон Нейман. Поначалу фон Нейман показался Тьюрингу именно тем интеллектуальным собратом, какого он искал. Однако фон Нейман всегда был превосходным хамелеоном. В Венгрии, где он родился и вырос, фон Нейман носил имя Янош; перебравшись в Геттинген, он с удовольствием обратился в Иоганна; ныне же, в Принстоне, стал добрым старым Джонни. Он сверх-американизировался и вел светскую жизнь, основу коей составляли шумные вечеринки с подачей коктейлей. Тьюринг тоже бывал на этих вечеринках, однако достучаться до Неймана на эмоциональном уровне ему так и не удалось, и после нескольких принстонских семестров он возвратился в Англию.

Во время Второй мировой войны британское правительство включило Тьюринга в состав группы взломщиков кодов, обосновавшейся на юге Англии, в поместье Блетчли-Парк. Здесь работали и серьезные ученые, радовавшиеся тому, что их избавили от удушающей чинности «оксбриджских» колледжей, и специалисты по разгадке кроссвордов, и морские офицеры, и начальник исследовательского отдела владевшей сетью универсальных магазинов компании «Джон Льюис» (бывший помимо того шахматным чемпионом) — и в этом обществе Тьюринг ожил. Он всегда любил находить для своего ума практическое применение — в Кембридже Тьюринг между делом научился определять время по звездам, — а здесь, посреди крикетных площадок и построенных из красного кирпича зданий поместья, именно такая возможность ему и представилась. Тьюринга определили в группу, занимавшуюся взломом кодов шифровальной машинки «Энигма», которую использовали для кодирования своих сообщений многие сухопутные и морские части немецкой армии. За несколько недель он помог разработать новую методику такого взлома, а спустя два месяца был поставлен во главе отдела, предпринимавшего усилия по расшифровке всех кодов немецкого военного флота.

В конце 1940 года работа этого отдела была одной из самых жизненно важных операций британского правительства, поскольку неудача по части обнаружения немецких подводных лодок, которые топили корабли атлантического конвоя, обрекала Британию на медленную голодную смерть. Отделу Тьюринга необходимо было создать устройство, которое хотя бы отчасти дублировало работу немецких шифровальных машин, а это требовало выполнения десятков тысяч перестановок в час. Устройство, в котором использовались зубчатые колеса, перфолента и простые электрические схемы, получило название «бомба».

Компьютером оно, разумеется, не было, поскольку для его обслуживания требовалось немалое число людей — поначалу десятки, а там и сотни. Почти все они были молодыми женщинами из семей среднего класса, призванными на службу в Женскую вспомогательную службу ВМС. Однако в таком сочетании людей и машин присутствовало нечто весьма любопытное. Дело в том, что, объединив этих женщин и «бомбу», Тьюринг получил ближайшее подобие универсальной машины, о которой он размышлял в спокойные довоенные годы. Сочетание «женщины плюс простые электрические схемы машин, которыми они управляют» представляло собой в определенном смысле «аппаратное обеспечение» компьютера. Когда из внешнего мира поступали новые данные — то есть когда немцы переходили на новую процедуру кодирования или кто-то из коллег предлагал новый подход, — Тьюринг просто-напросто производил «перепрограммирование» своей группы.

Поначалу дело шло медленно. Временами конвои заплывали в районы, в которых, как знало Адмиралтейство, их ожидал отряд подводных лодок, однако пощелкивающим механизмам, которыми управляли женщины, не удавалось вовремя расшифровать перехваченные коротковолновые сообщения немцев. И все с ужасом понимали, что в результате взрываются корабли и тонут моряки. Однако Тьюринг умел мастерски организовывать небольшие группы своих сотрудниц, все чаще и чаще добиваясь успеха. Его «компьютер» еще не существовал в виде единого, централизованного физического объекта, однако эквиваленты большинства составных частей настоящего компьютера — памяти, процессора, допускающего переконфигурирование программного обеспечения, — уже существовали и работали, пусть они и были разбросаны по разным зданиям и состояли из столь несхожих элементов, как женщины, медные электрические провода и мысли Тьюринга.

А затем он влюбился, — по крайней мере, с ним произошло нечто «в этом роде». Джоан Кларк была студенткой математического факультета Кембриджа, направленной в отдел Тьюринга. Он объяснил ей, что «склонен к гомосексуализму», однако ее это, похоже, не волновало, и у них началось что-то вроде романа, который сочла бы нормальным любая слишком много работающая, увлеченная математикой молодая пара. В свободные минуты они лежали на лужайке Блетчли-Парка, обмениваясь соображениями о математической структуре маргариток, которые подносили друг другу. На рассвете, по окончании утомительной девятичасовой ночной смены, разыгрывали партии того, что Тьюринг называл «сонными шахматами» (используя глиняные фигурки, просушенные на радиаторе водяного отопления его квартиры). Однажды Тьюринг связал пару шерстяных перчаток, однако не сумел справиться с кончиками их пальцев, и Джоан, совсем немного подразнив его, перчатки довязала.