Наука и техника

В XX в. развитие науки и техники шло еще более быстро, нежели в XIX в. Но если в XIX в. все новые открытия и изобретения порождали безудержный оптимизм и сциентистские умонастроения, то в XX в. ситуация изменилась. Серьезный удар по этим настроениям нанесла Первая мировая война, на ко­торой использовались такие «достижения» науки, как ядовитые газы, само­леты, танки, подводные лодки. Но подлинным потрясением для человечества стало изобретение и применение ядерного оружия: в конце Второй мировой войны (в августе 1945 г.) американцы сбросили атомные бомбы 'на японские города Хиросиму и Нагасаки, что привело к мгновенной гибели более 100 000 человек. Гонка вооружения, продолжавшаяся во второй половине XX в. (в период «холодной войны» между «лагерем социализма» и «лагерем капита­лизма»), привела к созданию такого количества смертельно опасного оружия, что в случае новой мировой войны практически все люди на Земле погибли бы (большинство сразу, а оставшиеся — в результате последующей за ядер­ными взрывами «ядерной зимы»). К концу века человечество все больше осоз­навало, что развитие науки породило такие силы, которые могут уничтожить его полностью.

В конце XX в. были обнаружены еще две проблемы мирового значения: во-первых, современная промышленность разрушительно влияет на природ­ную среду (экологический кризис), и если не принять специальные меры, то скоро жизнь на Земле станет невозможной для людей; во-вторых, на Земле заканчиваются многие полезные ископаемые, от которых зависит жизнь со-

¹ Его использование имело место и раньше, например, в книге Р. Ранвица «Кри­зис европейской культуры» (1917), в работах Тойнби 1940-х гг. и т.д.

732

временной цивилизации. Особенно опасно истощение нефтяных месторож­дений, ибо нефть в настоящее время является основным источником энер­гии — это «кровь» современной цивилизации. Именно поэтому во второй по­ловине XX в. шел активный поиск новых источников энергии, развивалась атомная энергетика, несмотря на всю ее опасность (яркими свидетельствами этой опасности стали аварии на Чернобыльской АЭС в СССР, на атомной электростанции Три-Майл-Айленд в США и др.). Все это привело к антисци­ентистским настроениям в обществе, подозрительному и даже негативному отношению к науке и ученым со стороны значительного количества «простых» людей, далеких от науки.

В то же время развитие науки и техники радикальным образом изменило жизнь людей к лучшему: благодаря достижениям медицины и фармакологии значительно увеличился срок жизни людей, впервые в истории перед челове­чеством отступила угроза голода — развитие биологии, агротехники и агро­химии привело к невиданному ранее росту урожаев и кардинальному умень­шению количества людей, занятых в сфере сельского хозяйства (в высокораз­витых странах сейчас это около 3% населения); развитие транспорта сделало возможным посещение почти любых уголков Земли даже для обычных тури­стов, появилось большое количество техники, облегчающей быт людей, и т.д. К важнейшим достижениям, оказавшим особое влияние на культуру и мировоззрение людей современной цивилизации, можно отнести создание новых материалов (пластмасс), открытие генетического кода и механизма наследственности (ДНК и РНК), развитие космонавтики, изобретение ком­пьютеров, в том числе персональных, телевидения, магнитофонов и видеомаг­нитофонов, усовершенствование средств связи (в том числе появление спут­никовой связи, Интернета и мобильных телефонов) и т.п.

При этом можно отметить следующие закономерности: развитие средств массовой информации (газет и журналов, радиовещания, телевидения и т.д.) способствовали становлению массовой культуры в западном обществе, а раз­витие средств связи (появление Интернета, спутниковой связи, глобального телевидения и т.д.) и системы транспорта — синтезу культур, распростране­нию массовой культуры высокоразвитых стран на другие регионы мира и ста­новлению глобальной культуры, причем в значительной степени вестернизо-ванной (американизированной).

Принципиальное изменение образа жизни и характера труда на протяже­нии XX в., ставшее особенно заметным в конце века (благодаря распростране­нию персональных компьютеров), увеличило «разрыв» между поколениями. Можно сказать, что в настоящее время, впервые в истории человечества, жиз­ненный опыт старшего поколения в значительной степени стал непригодным для младшего, и это во многом объясняет молодежные «бунты» и появление «молодежных субкультур».

Развитие науки, и прежде всего физики микромира (квантовой механи­ки) и астрономии, привело к общему изменению научной картины, на смену прежней механистической (ньютоно-картезианской) пришла новая — боров-ско-эйнштейновская, переворачивающая все наши представления о мире и о месте человека в нем. В настоящее время она мало известна широким слоям населения, но постепенно начинает оказывать все большее влияние на пред­ставителей интеллигенции.

733

Космонавтика Когда писались эти строки, веку космоса еще не ми­нуло и семи лет. Однако за ракетами, которые поло­жили ему начало, стоит гораздо более длительная история. Принято ду­мать, что ракеты появились в Китае, возможно, в XI в., хотя эту точку зре­ния никоим образом нельзя считать достоверно доказанной. По-видимому, ракеты использовались как боевое оружие в Китае, а также в странах Ис­лама и Европы еще в XIII в. С тех пор их совершенствовали главным об­разом для фейерверков и иногда для военных целей, пока в 1760 г. одно неожиданное событие не обратило на них внимание. В том году индийс­кий принц Хайдар Али вооружил специальный отряд численностью 1200 человек ракетами (с дальностью действия около 1,6 километра), который наголову разгромил англий-скую колониальную армию в битве под Ган-туром. Его сын увеличил численность ракетного корпуса и несколько раз наносил поражения английским войскам. Интерес к ракетам как к ору­жию возрос. В 1805 г. сэр Уильям Конгрев создал гораздо более усовер­шенствованную боевую ракету с дальностью действия до 2,75 километра. Эта ракета внесла свой вклад в разгром Наполеона Однако интерес к ра­кетам постепенно угасал. Они не выдержали конкуренции с новой нарез­ной артиллерией, так что на протяжении XIX в. больших достижений в области ракет не было.

Еще со времен Древней Греции и особенно после зарождения совре­менной науки в XVII в. люди мечтали о путешествии на Луну и планеты. Однако первым, кто подвел под межпланетные путешествия научную ос­нову, был Константин Эдуардович Циолковский, бедный школьный учи­тель из России. После многих лет работы он опубликовал в 1903 г. статью, в которой весьма обстоятельно проанализировал проблему. Помимо все­го прочего, он доказал преимущества жидкого топлива перед твердым и дал теоретический анализ уравнения движения ракеты, выявив зависи­мость скорости ракеты от относительной скорости выбрасываемых из нее газов, ее веса и веса топлива. Однако его работа не приносила никаких плодов целых 20 лет.

В1919 г. американец Р. Годдард опубликовал результаты своего изу­чения возможностей ракет как средства подъема на большие высоты в исследовательских целях. Он высказал попутно ряд замечаний и об ис­следовании космоса. Свои опыты он начал с пороховых ракет, но, оз­накомившись со статьей К.Э. Циолковского, перешел на использова­ние жидкого топлива. Его первая ракета на таком топливе была запу­щена 16 марта 1926 г. и пролетела около 60 метров. Годдард продолжал свои исследования, а дальнейшими экспериментами занялось Амери­канское межпланетное общество. Однако эта работа не пользовалась большой поддержкой и фактически не получила официального при­знания, так что к исследованиям ракет в Соединенных Штатах при­ступили только с окончанием Второй мировой войны.

734

Новое Советское государство проявило большой интерес к идеям К.Э. Циолковского, свидетельством чему служит запуск в 1933 г. пер­вой советской жидкостной ракеты с тягой 20 килограммов. Эта ракета поднялась на высоту около 10 километров. В своей книге, изданной в 1929 г., К.Э. Циолковский раскрыл важную роль многоступенчатых ракет в достижении высоких скоростей, необходимых для космическо­го полета. В итоге через десятилетие советские рабочие первыми по­строили двухступенчатую ракету. Неослабный интерес в Советском Со­юзе к ракетам увенчался созданием тактического ракетного оружия «Катюша», которое сыграло важную роль при обороне Сталинграда и Харькова и которое в корне отличалось от немецкого «оружия запуги­вания» — ракеты «Фау-2»...

4 октября 1957 г. весь мир был изумлен, узнав о запуске «Спутни­ка- 1» весом 84 килограмма. Это сообщение не должно было быть нео­жиданностью, так как о своих планах запуска искусственного спутни­ка Земли Советский Союз заявил за несколько месяцев до этого собы­тия. Однако заблуждения относительно «технической отсталости русских» помешали Западу серьезно отнестись к советскому заявле­нию. Запуск 3 ноября «Спутника-2» весом 907 килограммов с полез­ным грузом в полтонны изумил мир еще больше. Ведь тогда в США думали о запуске искусственных спутников весом всего в несколько фунтов и не на столь далекие орбиты. В стремлении не быть побитыми Соединенным Штатам удалось (после нескольких неудач) вывести на орбиту искусственные спутники Земли «Эксшюрер-1» (весом 14 кг) 31 января 1958 г., «Авангард-1» (весом 1,5 кг) 17 марта того же года и «Эксшюрер-111» (весом 14 кг) девятью днями позднее. Затем 15 мая был запущен «Спутник-3» весом 1320,3 килограмма с приборным оснащением общим весом 966 килограммов.

(Лилли С. Люди, машины, история. С. 348—351)

Первый полет в космос человека — Ю. Гагарина (СССР) — состоялся 12 ап­реля 1961 г.

Первая высадка человека на Луну — Н. Армстронга и Э. Олдрина (США) — произошла 21 июля 1969 г.

К настоящему времени автоматические космические корабли уже просле­довали к Марсу, Венере, Меркурию, Сатурну и другим планетам Солнечной системы.

В 1970—1980-е гг. начались разработка и Осуществление программ по по­иску сигналов внеземных цивилизаций (пока безуспешные).

После крушения СССР развитие космических исследований затормози­лось. У России нет на это средств, а США не торопятся вкладывать деньги в эту отрасль, не обещающую пока особой выгоды.

735

Компьютеры Электронные вычислительные машины окажут на

будущее человека, вероятно, такое же глубокое воз­действие, как и ядерная энергия. Они вышли на сцену почти одновре­менно. Но если для того, чтобы сделать ядерную энергию действитель­но полезным слугой человека, требуются годы утомительного и тяже­лого труда, то создание электронных вычислительных машин шло очень быстро, и они уже проникли почти во все отрасли жизни. И этому не стоит удивляться. Достаточно вспомнить, что ядерная энергия отра­жает овладение первой принципиально новой силой природы, которую человек покоряет с того времени, как он научился добывать огонь, тог­да как электроника представляет собой лишь самый последний этап в использовании человеком тех сил, которые огонь предоставил в наше распоряжение.

Вычислительные машины в их доэлектронном виде имеют заме­чательно длительную историю. Всякий, кому доводится производить утомительные и сложные вычисления, убеждается в том, что такие вычисления должны производиться в определенном порядке, кото­рый можно выразить последовательностью точных команд, подлежа­щих механическому исполнению, чтобы отыскать необходимый ре­зультат...

Вычислительные машины, способные механически производить действия сложения, вычитания, умножения и деления, существуют с XVII в. Когда на такой машине производят длительные вычисления, сам оператор ничего не вычисляет, а просто организует вычисления, действуя согласно заранее составленной инструкции, какие два числа ввести в машину на той или иной операции вычислений, какое ариф­метическое действие произвести с ними и где записать ответ. Его рабо­та в принципе тоже полностью автоматична.

Первым, кто понял, что весь этот процесс можно сделать сплошь автоматическим, был английский математик Чарльз Бэббидж (это слу­чилось приблизительно в 1833 г.). Для этого необходимо только со­единить механизмы, производящие арифметические действия, с дру­гими механизмами, воспроизводящими действия оператора согласно командам, присовокупить к ним «запоминающее устройство», или «па­мять», то есть устройство, регистрирующее полученные при вычисле­ниях числа (подобно тому как оператор записывает их на бумаге) и выдающее их снова, когда они требуются. Принципы действия такой машины были почти полностью разработаны Бэббиджем. Однако при наличии в его распоряжении только таких механизмов, как зубчатые колеса и храповые механизмы, ему так и не удалось сконструировать практически действующую машину...

До Второй мировой войны никаких практических шагов по созда­нию электронной счетной машины не предпринималось...

736

И все же в любое время после 1919 года можно было бы создать практически действующую электронную счетную машину. Ведь ,еще в 1919 году Икклс и Джордан изобрели свой триггер, это клю­чевое устройство, представляющее собой схему на двух электрон­ных лампах... Подходящее (хотя несколько замедленно действую­щее) запоминающее устройство уже существовало в виде магнитно­го записывающего устройства Паульсена. Наконец, в 1937 году Говард Г. Айкен из Гарвардского университета приступил к созда­нию машины на электромагнитных реле, воплощающей многие мысли Бэббиджа (кроме команды условного перехода). Другие ис­следователи разрабатывали в 30-е годы теоретические основы дей­ствия вычислительных машин. Но как мы уже убеждались на мно­гих других примерах, только нужды войны дали достаточный тол­чок и средства, необходимые для полной разработки таких машин. Машина Айкена — автоматическая вычислительная машина с про­граммным управлением - была пущена в апреле 1944 года (на ней производились вычисления для военно-морского флота США). По современным стандартам это была медленно действующая машина, требовавшая одну треть секунды на операцию сложения и шесть се­кунд на операцию умножения.

Тем временем Артиллерийское управление армии США субси­дировало работу по созданию электронной вычислительной маши­ны ENIAC. Она была построена в 1946 году и предназначалась глав­ным образом для управления артиллерийским зенитным огнем. Од­нако скоро выяснилось, что ее можно использовать (с некоторыми ограничениями) для всяких вычислений. Она осуществляла 5000 операций сложения в секунду и рассчитывала за 30 секунд баллис­тическую таблицу ведения огня, для чего ранее требовалось до 20 часов. Фактически это была первая электронная вычислительная машина. Однако она была очень сложна по своему устройству, обла­дала слишком малой емкостью запоминающего устройства («памя­тью») и во многих отношениях сильно отличалась по принципу и способу действия от электронных вычислительных машин сегод­няшнего дня.

Основные идеи и принципы построения последних были сформу­лированы в теоретических работах Джона фон Неймана, которые он начал в 1945 году...

С этого времени наступила пора весьма быстрого прогресса благо­даря применению более совершенной техники: транзисторы заменяли электронные лампы, внедрялась микроминиатюризация, разрабатыва­лись более совершенные запоминающие устройства и т.д.

(Лилли С. Люди, машины, история. С. 289-293)

737

Хронология развития компьютеров (1950—1984)
1950-1951гг.	Фирма J. Lyons and Co. выпускает первый компьютер LEO для обработки коммерческих данных. Основан на разрабо­танном в Кембриджском университете (Великобритания) ком­пьютере EDSAC. В США продается UNIVAC 1 — первый ком­пьютер с программами, хранящимися в памяти
1954 г.	Фирма IBM начала массовое производство своего первого коммерческого компьютера 701.
1956г.	Разработан первый компилятор для языка Fortran 1
1959 г.	Американская фирма «Тексас Инстраментс» создала первую монолитную интегральную схему.
1963 г.	Серийный выпуск Атласа — первой Современной большой ЭВМ
1971 г.	Первый коммерческий микропроцессор Intel 4004 американ­ской фирмы Intel. Фирма Bell представляет UNIX — первую широко распространенную операционную систему
1975г.	Первый коммерческий персональный компьютер Altair американской фирмы MITS
1976г.	Первый суперкомпьютер Сгау-1
1977г.	Из Швеции, Италии и Канады поступает информация об усталости глаз и других проблемах со здоровьем, возника­ющих при работе с компьютерными мониторами
1978г.	Разработка английской фирмой INMOS транспьютера (высокопроизводительного компьютера), в котором на одной микросхеме располагаются процессор и память
Начало 1980-х гг.	Созданы микросхемы RISC (Reduced Instruction Set, с сокра­щенным набором команд), на основе которых построены компьютеры работающие в десятки раз быстрее, чем все предыдущие модели
1981 г.	Первый персональный компьютер (ПК) фирмы IBM — широкомасштабное применение ПК в бизнесе
1984 г.	Создан компьтер Аппл Макинтош: для стандартных опера­ций вместо клавиатуры используются мышь и экранные меню
1988 г.	В США принят законопроект, в котором предусмотрены регулярные перерывы на отдых для операторов компьютер­ных систем
(Оксфордская иллюстрированная энциклопедия. С. 145) Появление персональных компьютеров произвело революцию в современ­ной жизни. Если вся техника, ранее созданная человечеством, освобождала

738

человека от части физического труда, то компьютер в значительной степени облегчил умственный труд (хотя бы черновую работу). Одной из фундамен­тальных проблем современной кибернетики является создание «думающих машин», или «искусственного интеллекта».

Важнейшим шагом в компьютеризации мира стало создание глобальных компьютерных сетей (Интернет). Она дает возможность любому пользовате­лю подключаться к крупнейшим мировым хранилищам информации (библио­текам), в «реальном времени» общаться с людьми, находящимися в любой точке планеты, передавать и получать информацию в визуальной и акусти­ческой форме и т.д.

Создание компьютеров породило и особые «компьютерные преступления»: мошеннические действия с информацией внутри компьютерной системы; чаще всего целью при этом являются электронные банковские счета. Особую угрозу порождает промышленный шпионаж с применением компьютерных техноло­гий. Одним из «знаков времени» стало создание вирусов — особых программ, способных размножаться и портить действующие в компьютерах программы. Такого рода «подарки» обычно рассылают через Интернет, прикрепляя их к рекламе, письмам и т.п.

Интернет Интернет — глобальная компьютерная сеть, охватыва-

ющая весь мир. По разным данным доступ в Интернет имеют от 15 до 30 млн людей в более чем 150 странах мира. Ежемесячно раз­мер сети увеличивается на 7—10%. Интернет образует как бы ядро, обеспечи­вающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределения доступа к ресурсам. Интернет, служивший когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к супер­компьютерам, становится все более популярным в деловом мире. Компании соблазняют быстрота, дешевизна, удобство для проведения совместных ра­бот, доступные программы, уникальная база данных сети Интернет. При низ­кой стоимости услуг пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам США, Канады, Австралии и мно­гих европейских стран. В архивах свободного доступа сети Интернет можно найти информацию по любым сферам деятельности человека, начиная с но­вых научных открытий до прогноза погоды.