Человек стоял перед пультом.
На желтой пластмассовой панели четко выделялись две клавиши — белая и красная. Вот и пришло время, думал человек, вот оно и пришло. Я ждал сорок лет. Ну, тридцать восемь, если быть точным. А теперь остается слегка нажать клавишу. Белую, с надписью «Пуск». Как старательно сделаны надписи, я только сейчас это заметил. «Пуск» и «Стоп». Смешно, разве их спутаешь? Красная клавиша, конечно, шероховатая: можно найти на ощупь…
Я расскажу о том, как возникла одна фантастическая идея и почему она не была использована.
Разумеется, фантастическая идея еще недостаточна для создания рассказа или повести. Такую идею можно сравнить с авиационным мотором: сам по себе — даже запущенный на полную мощность — он не сдвинется с места. Для полета нужны фюзеляж, крылья, система управления. Допустим, все это есть. Самолет выруливает на взлетную площадку… и полет отменяется.
Почему?
Попытаемся провести расследование. Это не только позволит ближе познакомиться с технологией фантастики, но и поможет заглянуть в будущее.
Я сказал «расследование». Правильнее было бы применить другое слово. Речь идет об исследовании. Без кавычек.
Все началось с того, что я задал себе вопрос: какой будет наука далекого будущего? Скажем, наука XXII века.
Чтобы ответить на этот вопрос, надо найти главные тенденции в развитии научного поиска и проследить, куда они ведут.
Известный советский ученый Д. И. Блохинцев приводит такую схему работы современного физика: измерение (набор фактов); обработка полученной информации (на счетной машике); выводы (построение рабочих гипотез); проверка их на счетных машинах; построение теории (предсказание на будущее).
Блохинцев называет эту схему своеобразной фабрикой идей. Как и на всякой фабрике, производство идей зависит прежде всего от оборудования.
Что ж, начнем с научного оборудования и попытаемся понять, каким оно будет лет через двести.
Нетрудно заметить главную тенденцию: размеры исследовательской аппаратуры непрерывно увеличиваются.
Первый микроскоп представлял собой небольшую трубу с линзами. Высота современного электронного микроскопа превышает десять метров, а вес измеряется тоннами. Ту же тенденцию легко проследить и в развитии телескопа. Рефлектор Ньютона имел зеркало диаметром в два с половиной сантиметра. Длина телескопа была пятнадцать сантиметров. Ньютон носил телескоп в кармане. Сейчас в Советском Союзе строится телескоп с шестиметровым зеркалом.
Быстрое увеличение размеров исследовательского оборудования-тенденция, общая для всех отраслей науки. Но особенно четко она проявляется в авангардной области современной науки — в физике. В 1820 году Эрстеду потребовались сущие пустяки — полметра проволоки и магнитная стрелка, — чтобы поставить свой знаменитый опыт, приведший к открытию магнитного поля тока. Менее чем за полтора столетия проволока, которую держал в руках Эрстед, превратилась в циклопические термоядерные установки, в гигантские ускорители…
Размеры научного оборудования растут все быстрее и быстрее. Приборы уже не умещаются даже в специально построенных зданиях.
«Сначала мы предполагали строить ускоритель, который придавал бы частицам энергию в 50 или 70 миллиардов электронвольт, — рассказывает академик Топчиев. — Знаменитый советский ускоритель в Дубне рассчитан на 10 миллиардов… Мы должны идти дальше. Но пяти-семикратное увеличение энергии теперь уже кажется маленьким. Нужно поднять энергию разгоняемых частиц хотя бы раз в сто. Значит, нужен ускоритель на 1000 миллиардов электронвольт!
В подобном сверхмощном ускорителе скорость частиц приблизится к скорости света… При таком разгоне частица, как и скоростной самолет, не сможет вращаться по маленькому кольцу. Орбита, радиус «разворота» частицы поневоле возрастают. Если ускоритель в Дубне имеет радиус кольца 30 метров, то здесь он около трех километров!»
Конечно, в развитии оборудования проявляется и тенденция к миниатюризации. Но эта тендендия типична главным образом для аппаратуры, выпускаемой в массовых масштабах. Радиоприемники, например, становятся все более компактными. Особенно заметна эта тенденция на приемниках, предназначенных для широкого пользования. На переднем же крае науки господствует стремление к увеличению размеров оборудования. Неуклонно растут, например, размеры радиотелескопов. Недавно в газетах появилось сообщение о радиотелескопе, сооружаемом в Антарктиде. Длина его антенны — 21 миля. И это не предел. Английские астрономы жалуются, что Британские острова уже малы: антенны радиоинтерферометра вынесены в противоположные оконечности островов, к самым берегам…
Если иногда размеры приборов и уменьшаются, то соответственно и сверхсоответственно увеличивается количество приборов.
Это тонкая и очень интересная особенность механизма науки.
Условно изобразим какую-нибудь исследовательскую установку в виде пяти тетрадных клеточек. Миниатюризация приводит к тому, что каждая клеточка уменьшается. Но пока клеточка уменьшится вдвое, количество клеточек увеличится в десять раз. В результате наша установка изобразится теперь в виде пятидесяти «половинных» (то есть двадцати пяти «полных») клеточек.
Вот короткое журнальное сообщение еще об одном радиотелескопе:
«Новый инструмент необычен как по конструкции, так и по величине, по точности и по чувствительности. Собственно говоря, это целый комплекс из 104 установок, каждая из которых заняла бы место в первом десятке крупнейших радиотелескопов мира. Сто три одинаковых радиотелескопа, диаметром по 30 метров, подобные знаменитому английскому телескопу в Джодрел-Бэнк, располагаются в виде двух перекрещивающихся аллей длиной по 3 километра каждая. Сто четвертый, с зеркалом диаметром в 70 метров, то есть второй по величине в мире, располагается в стороне. Все 104 инструмента будут работать «сообща», что в огромной степени увеличивает мощь системы».
Характерная особенность: когда одно оборудование сменяется другим, принципиально новым, размеры сразу же, как бы скачком, увеличиваются.
Юные радиотелескопы были крупнее взрослых оптических телескопов. И росли радиотелескопы очень быстро. Казалось бы, дальше просто некуда… Но вот советские ученые А. Усиков, П. Блиох и некоторые иностранные исследователи выдвинули идею принципиально нового телескопа. Снова гигантский скачок в размерах: длина телескопа должна быть около миллиона километров!
Линзой телескопа будет служичь… Земля. Точнееземная атмосфера. Представьте себе поток параллельных лучей, падающих на нашу планету. Земля, конечно, непрозрачна. Лучи, которые «упрутся» в нее, дальше не пойдут. Но часть лучей пройдет по касательной к Земле — в земной атмосфере. И атмосфера сыграет роль огромной кольцевой линзы: преломит лучи, сфокусирует их в миллионе километров от Земли, где будет находиться космическая обсерватория.
Я предупреждал, что мы ведем исследование. Это работа нелегкая. Быть может, читателю хотелось бы скорее перейти к фантастике. Скажем так:
Человек, стоявший у пульта, медленно оглядел комнату. Она была пуста. Бетонные, ничем не прикрытые стены — и больше ничего: ни стола, ни стула. Только массивная железная дверь рядом с желтой панелью. Из ниши в невысоком потолке светила яркая лампа.
Напрасно я здесь остался, подумал человек. Дурацкий у меня сейчас вид на телеэкранах: приготовился торжественно ткнуть пальцем клавишу… Как же, исторический момент! Куда спокойнее было бы там, на Ганимеде. Или на Тефии. Нет, чепуха, я должен быть здесь. «Пуск» сработает наверняка, а «Стоп» может и не сработать, и тогда произойдет то, о чем все эти годы твердили противники Проекта…
Мы действительно скоро перейдем к фантастике. Пока же, коль скоро о ней зашла речь, отметим любопытное обстоятельство.
Стремительный рост научного оборудования почти не замечен фантастами. Как известно, герой романа Уэллса «Человек-невидимка» сделал свое открытие в домашне» лаборатории. «Я пользовался двумя небольшими динамо-машинами, — рассказывает невидимка, — которые я приводил в движение при помощи дешевого газового двигателя». Шестьдесят с лишним лет спустя герой повести А. Днепрова «Суэма» точно в таких же условиях создал электронное разумное существо: «Я начал работу над своей Суэмой дома… Я стал приобретать материалы для будущей машины… по моему проекту была изготовлена многолучевая электронная трубка в форме шара диаметром в один метр…»
Фантастика здесь похожа на историческое повествование. Создатель сложнейшей кибернетической машины работал так, как, например, работал в конце прошлого века Рентген. «Для всего исследования, — писал об открытии рентгеновских лучей А. Иоффе, — почти не потребовалось сколько-нибудь сложных приборов: электроскопы, кусочки металлов, стеклянные трубки…»
Трудно поверить, что через пятьдесят, сто или двести лет ученые будут работать так, как они работали во времена Рентгена.
Вместе с увеличением размеров научной аппаратуры растет и исследовательское поле — минимальная «жилплощадь», необходимая для размещения всего комплекса оборудования. Еще в конце прошлого века исследовательским полем был стол ученого. Через двадцать — тридцать лет физику требовалась уже лаборатория, состоящая из нескольких комнат и мастерских. Ныне исследовательское поле выросло до размеров настоящего поля (в первоначальном значении этого слова).
Здание, в котором размещен синхрофазонтрон на 10 млрд. электронвольт, имеет объем в 335000 куб. метров. Эрстед получал ток от химического элемента, уместившегося в бокале. Синхрофазонтрон питает электростанция, способная обеспечить энергией целый город!
Исследовательское поле (в физике) растет — если сравнивать с ростом оборудования — непропорционально быстро. Тут проявляется тенденция к использованию все более и более высоких потенциалов. Исследователю уже небезопасно оставаться рядом с прибором. Электронный микроскоп, например, создает сильнейшее рентгеновское излучение: поэтому управляют прибором на расстоянии, а изображение рассматривают на телеэкране.
Быстро увеличивается и производительность научной аппаратуры (количество опытов, наблюдений, замеров в единицу времени). В свое время Гершель направлял телескоп, пользуясь громоздкими лестницами, системой скрипящих катков и блоков. Рассказывают, что сестра Гершеля однажды упала с этих лестниц и сломала ногу. Современными телескопами-гигантами астрономы управляют, нажимая на кнопки.
Увеличение производительности научного оборудования, естественно, вызывает сокращение времени, затрачиваемого на один эсперимент.
Обычно эксперимент представляет собой цепь последовательных операций. Каждая такая операция раньше проводилась вручную или шла «сама по себе». Требовалось, например, несколько недель, чтобы отстоялись мелкие частицы, взвешенные в жидкости. С помощью современной ультрацентрифуги это осуществляется в течение минуты.
И еще одна — исключительно важная — тенденция. Во времена Галилея нужны были десятки лет, чтобы новое открытие стало известным широкому кругу ученых и в свою очередь было использовано для следующего шага вперед.
К началу XX века период освоения новых открытий уменьшился примерно до года. В наше время этот период измеряется днями, а в наиболее важных случаях даже часами. Развитие телевидения и радио, укрепление контактов между творческими коллективами позволяют в принципе уже в самое ближайшее время сократить период освоения до нескольких минут.
Остается сделать полшага: вообще говоря, фантастическая идея уже наметилась.
Допустим, прошло полтораста-двести лет. Исследовательское поле выросло настолько, что занимает всю поверхность планеты. Не Земли — она населена. И не Марса — оставим Марс для фантастических приключений. Выберем Ганимед, спутник Юпитера, по размерам лишь немногим уступающий Марсу.
На поверхности Ганимеда расположены комплексы исследовательских установок. Размеры установок измеряются километрами и десятками километров, а каждый комплекс (он включает «набор» установок, вычислительные центры, вспомогательное оборудование и электронные управляющие устройства) занимает площадь, равную, скажем, Московской области.
Кроме исследовательских комплексов, на Ганимеде находятся и производственные центры. Это громадные автоматизированные мастерские, способные при необходимости быстро изготовить любое новое оборудование.
Единая всепланетная энергетическая система обеспечивает энергией исследовательские комплексы и производственные центры. В складах хранятся запасы сырья (в частности, все химические элементы), металлов, пластмасс, стекла, типовых электродвигателей и т. п.
«Командует» всем главный электронный центр. В его блоках памяти содержатся сведения, накопленные данной отраслью науки (и смежными отраслями). Он координирует работу системы взаимосвязанных исследовательских комплексов, вычислительных, производственных и энергетических центров.
Будущее науки обычно рисуется по такой схеме: сейчас ученые сидят у сравнительно небольших и не очень совершенных машин, через сто лет они будут сидеть у машин побольше и получше, через тысячу — у колоссальных и шикарных машин…