Текст книги "Электрическая Вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества"
Автор книги: Дэвид Боданис
Жанры:
Прочая научная литература
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 17 страниц)
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. Тотночной 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 другойуровень, 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
Глава 9Те 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.
Тьюринг
Кембридж, 1936, и Блетчли-парк, 1942
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.
Мальчиком – в 1910-х и начале 1920-х – Алан Тьюринг получал удовольствие, отыскивая выход из того или иного трудного положения. Он путал правое с левым и потому наносил красной краской точку на большой палец левой руки – и испытывал гордость оттого, что способен ориентироваться не хуже прочих детей. А в скором времени он превзошел смекалкой не только детей, но и взрослых. Во время пикника в Шотландии Алан, чтобы заслужить одобрение отца своей храбростью и удальством, нашел дикий мед, проведя векторы, по которым летали вокруг пчелы, а затем продлевая эти векторы, пока они не сошлись в одной точке – в ней-то и обнаружилось дупло с медом.
Однако в отрочестве, а следом и в ранней юности он начал замечать, что ему становится все труднее и труднее не выделяться из толпы сверстников. К шестнадцати годам Тьюринг открыл в себе физическое влечение к мужчинам, что уже было плохо, и обнаружил также, что он, вне всяких сомнений, интеллектуал, а в Англии 1920-х и особенно в ее частных школах это было еще хуже.
Отец был далеко, нес государственную службу в Индии, и уделять сыну большое внимание не мог, мать же, происходившая из добропорядочного семейства среднего класса, ни о каких глупостях и не желала. Алан – нормальный мальчик, твердила она, рано или поздно он избавится от странных мечтаний о красоте, самосознании и прежде всего о науке. Не сомневалась она и в том, что очень скоро сын привезет в дом погостить одну из хорошеньких девушек, с которыми он надеялся свести знакомство на лондонских вечеринках, – о чем и сам исправно писал ей, учась в закрытой школе.
Алан же в семнадцать лет влюбился в бывшего немного старше его соученика, в Кристофера Моркома. Они вдвоем собрали телескоп и ночами вглядывались, выставив его в окно общей школьной спальни, в небо. Они вместе читали книги по физике, беседовали о звездах, смерти, квантовой механике и свободе воли. Ведя эти разговоры, они, «как правило, не сходились во мнениях, – радостно писал Алан, – отчего все становилось лишь более интересным».
Но затем, всего через несколько месяцев после их знакомства, Морком умер от туберкулеза. До этого времени Тьюринг многое утаивал от матери, но теперь открыл ей сердце: и он, и Морком всегда считали, что существует «некая работа, которую мы должны исполнить совместно, – писал он. – … [Теперь] исполнять ее придется мне одному». Но что это была за работа? Немалое число людей после смерти любимых начинают испытывать сомнения в том, что касается веры, подростка же такая смерть ранит неизмеримо сильнее – он испытывает те же чувства, что и взрослый человек, но не может найти для случившегося место в привычном круговращении жизни. Для него словно дыра прорывается во Вселенной.
Тьюринг, по-видимому, утратил всю религиозную веру, какая у него была. Он гневно отбросил привычную эдвардианскую уверенность в том, что смерть забирает с собой лишь тело, а бессмертная душа, сотворенная отнюдь не из земных субстанций, продолжает жить. Морком умер. Люди, говорящие ему в утешение, что его друг живет где-то там, – лжецы.
Этот гнев, этот холодный материализм – они были необходимыми предпосылками создания электрического устройства, которое несколько лет спустя явилось воображению Тьюринга. Веруя в бессмертие души, трудно даже представить себе искусственный механизм, который дублировал бы человеческое мышление. Бренные вещи, необходимые для сооружения компьютера – провода, электроны, да что угодно. – никаким сходством с душой не обладают. Если же вы верите, да еще и со всем неистовством подростка, что после нашей смерти остается лишь прах, то холодные провода годятся в дело ничуть не хуже живых существ.
Алан Тьюринг
Несколько лет Тьюринг подвизался в роли жизнерадостного кембриджского студента, однако, когда его что-то угнетало, нередко обращался к семье Моркома – гостя в ней или посылая матери Кристофера сердечные письма. И в конце концов начал удивлять кембриджских друзей, то и дело цитируя слова из диснеевской «Спящей красавицы» – об отравленном яблоке и о том, как легко, надкусив его, обрести вечный покой.
В начале лета 1935-го, когда Тьюрингу было двадцать два года, он наткнулся на проблему, которая заложила основы главного труда его жизни. Она была сформулирована еще в начале века, в жаркий августовский день, когда великий немецкий математик Давид Гильберт, читая в Париже лекцию, громко и внятно перечислил наиболее важные, по его мнению, математические задачи двадцатого столетия. Одна из самых сложных – остававшаяся еще нерешенной, когда о ней услышал Тьюринг, – была связана с глубокой проблемой логики, с вопросом о том, как может осуществляться длинная цепочка рассуждений. Большинство ученых полагало, что решением ее станет некое абстрактное математическое доказательство. Но Тьюринг всегда питал склонность к рукоделию – он умел собирать радиоприемники, ремонтировать велосипеды, сооружать едва ли не любые хитроумные металлические устройства. Теперь, лежа после долгой одинокой пробежки на лужайке маленького городка под Кембриджем, он представил себе машину, которая могла бы пошагово решить логическую проблему Гильберта.
В следующие несколько месяцев Тьюринг показал, что его воображаемая машина способна решить поставленную Гильбертом задачу о том, как можно доказать истинность либо ложность любого абстрактного утверждения. Разумеется, для этого ей понадобится электричество и, возможно, в форме, которую пока и вообразить невозможно, однако Тьюринга занимало не это. Его занимал следующий вопрос: а что ещемогла бы сделать такая совершенная машина? Решение этого вопроса потребовало несколько большего времени, ибо Тьюринг понимал, что теоретически машина, способная выполнять, пощелкивая, цепочки логических действий, может, вполне вероятно, делать практически все.
От оператора машины требуется только одно – записать очень ясные инструкции, которым она должна следовать. Понимать, что эти инструкции означают, машине не обязательно, она должна лишь выполнять их – и только. Тьюринг доказал, что почти любое вообразимое действие – сложение чисел или рисование картинки – можно разложить на простые логические шаги, которые способна выполнять машина.
Если кто-то из критиков протестующе заявлял, что машина Тьюринга вовсе не так сильна, как он полагает, и называл задачи, решить которые она не сможет, Тьюрингу оставалось лишь попросить критика разбить эти задачи на дискретные шаги и описать их, используя все тот же ясный логический язык. Затем Тьюринг мог передать полученные таким образом инструкции машине, и та, пыхтя, дотошно выполнила бы их одну за другой, показав тем самым, что критик был не прав. Мы уже привыкли использовать машины, исполняющие последовательности инструкций, мы автоматически полагаем, что компьютер или сотовый телефон будут выполнять набираемые нами команды, – нам трудно представить себе, что существовали времена, когда такие вещи вовсе не были общепризнанными. А между тем в студенческие годы Тьюринга мало кто мог даже вообразить, что неуклюжие механизмы способны выполнять действия столь разумные.
То было поразительное интеллектуальное достижение – но также и одинокое, стоявшее особняком. «Универсальная машина», которую Тьюринг в 1937 году описал в статье, представленной им в «Труды Лондонского математического общества», была самодостаточной и напрочь лишенной эмоций. Дайте ей точные инструкции, а дальше она начнет работать самостоятельно и будет работать вечно.
Ей не понадобится даже обслуживающий персонал, который – когда стоящие перед машиной задачи изменятся – полезет в ее нутро, чтобы изменить и его. Дело в том, что Тьюринг начал также развивать концепцию программного обеспечения. Он сообразил, что, если его машину придется перестраивать перед решением каждой новой задачи, большой пользы от нее не будет. И Тьюринг представил себе машину, внутренние части которой перестраиваются, когда в этом возникает необходимость, самостоятельно. Такое программное обеспечение может казаться частью твердого вещества, из которого состоит компьютер, однако на самом деле оно должно представлять собой некую постоянно изменяющуюся среду, которая сама реконфигурирует себя то так, то этак.
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]2
Имеется в виду стихотворение Йейтса «Плавание в Византию».
[Закрыть]. 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.
Основное продвижение вперед в том, что касается электричества, началось в феврале 1942 года, когда немецкий военный флот перешел на новую форму кодирования. Блетчли-Парк внезапно перестал поставлять какие-либо данные по волчьим стаям немецких подводных лодок. А установленных на самолетах радаров для слежения за ними было недостаточно. Королевскому военно-морскому флоту и его недавно появившемуся американскому союзнику приходилось действовать вслепую. Тьюринг нервничал, он так часто пощипывал свои пальцы, что на них появились болячка В конце концов ему удалось, используя «бомбы», справиться с усовершенствованиями, внесенными немецким военным флотом в «Энигму». Однако немцы разработали новый шифр, который они стали использовать для передачи сообщений своего верховного командования, и с ним «бомба» справиться уже не смогла.
Этот тупик породил приток новых средств, позволивших построить в Блетчли машину более совершенную, получившую название «Колосс», – она была на несколько шагов ближе к тому, что придумал в 1930-х Тьюринг. Когда эта машина работала, сотни километров ее внутренних кабелей создавали такое количество тепла, что женщинам, переключавшим ее штекеры, приходилось временами просить всех присутствовавших мужчин покинуть помещение, чтобы можно было раздеться, без чего обслуживать «Колосс» дальше они просто не могли.
То, чем занимался Тьюринг, было важно настолько, что он получил орден Британской империи – награду, которой удостаивались очень немногие. Один из посланных им на Даунинг-стрит меморандумов, касавшийся задержки в поставках необходимых Блетчли-Парку материалов, привел к тому, что Черчилль направил начальнику своего штаба письменное распоряжение: «СЕГОДНЯ ЖЕ: Позаботьтесь, чтобы они получали все, что им требуется, в первоочередном порядке…» И все же, поскольку немцы каждодневно меняли что-то в посылаемых ими сообщениях, «Колосс» требовал каждодневного же и весьма трудоемкого переконфигурирования. Эта машина была чем-то более сложным, нежели обычный калькулятор, однако и на программируемый компьютер она походила мало. Самостоятельно она могла принимать лишь очень простые решения. И работала – в сравнении с тем, что рисовалось воображению Тьюринга, – мучительно медленно.
Когда в 1945-м война закончилась, Тьюрингу не терпелось двинуться дальше. В один из его последних дней в Блетчли он, составляя вместе с Джоан предназначенный для архива отчет об их сверхсекретной работе, сказал ей, что убедил руководство находившейся под Лондоном Национальной физической лаборатории (НФЛ) создать группу, которая поможет ему построить наконец задуманную им бесконечно изменяемую машину. С Джоан они к тому времени уже разошлись – поразмыслив, она решила, что брак с гомосексуалистом не лучший для нее выбор, – но тот их разговор был очень доверительным.
Поначалу все шло хорошо. Во главе НФЛ стоял сэр Чарльз Дарвин, внук великого биолога и обладавший очень хорошими связями научный администратор. Тьюринг не сразу понял, что Дарвин, хоть и сумевший в молодые годы кое-что сделать в науке – именно он помогал Резерфорду в создании планетарной модели атома, – обратился ныне в брюзгливого, не расстающегося с трубкой вельможу; впрочем, учился Тьюринг быстро.
Дарвин, по-видимому, считал, что этот странный господин Тьюринг собирается построить некую имеющую практическое применение машину, а может быть, даже не одну – и это хорошо. Послевоенной Британии они, безусловно, не помешают. Но зачем он распространяется о какой-то «универсальной» машине и что означают доходящие до Дарвина высказывания Тьюринга – а не доходить они не могли, поскольку к Тьюрингу зачастили журналисты, – о компьютере, который когда-нибудь сможет сочинить сонату, или самостоятельно разгуливать, если его снабдят механическими ногами, по стране, или быть запрограммированным так, что станет делать открытия?
Они встретились, и, пока Тьюринг говорил о том, что ему необходимы электронные лампы и телефонные реле, Дарвин слушал его с интересом. Когда Тьюринг заговорил о чистой математике, Дарвин слушал его из вежливости. Но стоило Тьюрингу завести разговор о программном обеспечении, да еще и заявить, что им вовсе не нужностроить чрезмерно сложную машину, что их цель состоит в другом – в создании машины, которая «будет делать все что угодно, потому что она так запрограммирована, а не потому что к ней добавляется новая аппаратура», сэр Чарльз решил, что этот молодой человек ничего в современной жизни не смыслит. Поговаривали, будто он сделал во время войны нечто очень важное и значительное, однако Дарвину было ясно, что теперь Тьюринг попросту спятил.
Алан пребывал в отчаянии. Он понимал – единственный способ создать работающий компьютер состоит в том, чтобы сделать саму физическую машину достаточно простой, обеспечив такую гибкость ее аппаратного обеспечения, которая позволит сосредоточить все усилия на ее программировании, способном изменять пути прохождения электрических сигналов внутри машины. И тогда любая необходимость изменять каждый раз ее физическое устройство отпадет. В военное время его коллеги создали в «Колоссе» нечто близкое к такой конструкции, поскольку старались приспособиться к постоянным изменениям внутреннего устройства немецких шифровальных машин. Времени на то, чтобы достичь чего-то большего, в Блетчли попросту не было. Но почему ему не дают сделать это теперь?
Мешало Тьюрингу еще и то, что у него не было достаточно миниатюрных компонент для создания переключателей или устройств хранения данных. (Программное обеспечение его машины могло образовываться переключаемыми электрическими схемами, однако она нуждалась и в физическом аппаратном обеспечении, например в блоке памяти, который хранил бы то, что давала работа программного обеспечения.) Тьюринг попытался использовать для создания памяти данные, полученные при реализации радарного проекта военного времени – работавшие в нем инженеры обнаружили, что, если наполнить круглую трубу литрами плотной и жидкой ртути, а затем послать в эту ртуть волновые импульсы, они будут долгое время отражаться от стенок трубы, нисколько при этом не изменяясь.
Нам такие импульсы представляются очень быстрыми, однако во временных масштабах электронного мира они существуют достаточно долго для того, чтобы образовать требуемое устройство памяти. Но средства, которые выделялись Тьюрингу, были скудными настолько, что в какой-то момент ему пришлось обшаривать окружавшие НФЛ поля в поисках обрезков водопроводных труб, из которых можно было бы изготовить запоминающее устройство его компьютера. Год 1946-й закончился, начался 1947-й, а результатов Тьюринг не получил практически никаких. Дарвин и прочие администраторы от науки начали проникаться подозрениями наихудшего толка. И Тьюрингу пришлось искать другую работу.