Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени
Шрифт:
Эти результаты послужили подтверждением выводов Уолтера Кеннона, профессора-физиолога из Гарварда. За несколько лет до этого он увлеченно исследовал глотательные движения человеческого пищевода при помощи рентгена 116 — 39 , 226 . Своим пациентам Кеннон давал пищу, смешанную с сульфатом бария, так называемую бариевую кашицу. Движение кашицы по пищеварительному тракту, видимое в рентгеновских лучах, позволило выявить волнообразные движения мышц желудка. Когда Кеннон в дальнейшем исследовал феномен голода, то пришел к выводу, что он вызван
Опыты на лабораторных животных показали, что сокращения желудочной мускулатуры резко прекращаются, если животное напугать или отвлечь. Так Кеннон пришел к теме влияния эмоционального состояния на физические процессы в организме. Когда он дезактивировал симпатическую нервную систему животного, оно переставало реагировать на физические раздражители. При этом из крови исчезало вещество, обычно присутствующее в состоянии возбуждения. Из чего Кеннон вывел, что это вещество, адреналин, является своего рода «посланником», который помогает телу адекватно вести себя в различных физических и эмоциональных состояниях.
Кеннон обратил внимание, что физиологические реакции часто длятся еще достаточно долго и после завершения такой химической стимуляции. Это помогло ученому выявить механизм действия адреналина в условиях стресса. В ситуациях, когда необходима мобилизация, адреналин, выделяемый надпочечниками, вызывает резкое повышения уровня сахара в крови. Происходит отток крови из органов брюшной полости (где она необходима для процессов пищеварения), кровь в больших количествах поступает в сердце, легкие и конечности. В 1920 году Кеннон выдвинул предположение, что высшие млекопитающие обладают целым набором функций, которые обеспечивают стабильность организма в разных обстоятельствах. В 1932-м вышла его книга «Мудрость тела», где он назвал поддержание такого баланса термином «гомеостаз».
Верным сподвижником Кеннона на протяжении пятнадцати последних лет работы был физиолог из медицинской школы Гарварда Артуро Розенблют. В начале Второй мировой войны Розенблют обсуждал исследования Кеннона с Норбертом Винером, светилом математики, профессором Массачусетского технологического института. В то время Винер 117 — 122 и его ассистент Джулиан Бигелоу занимались проблемой, связанной с противовоздушной обороной, и с большим воодушевлением отнеслись к теме гомеостаза. В частности, их интересовало, каким образом информация от наших глаз и рецепторов поступает в мозг и почему, беря со стола карандаш или стакан, мы не промахиваемся.
Винер сформулировал концепцию, которую назвал кибернетика (он греческого «управление») и использовал в работе, посвященной системам наведения зенитного огня 118 — 238 . В соответствии с положениями кибернетической теории были созданы математические алгоритмы для обработки данных радаров. С их помощью на основании данных о траектории и движении цели можно было вычислить ее будущее местоположение в момент подлета снаряда.
Так, в 1944 году эта система Винера получила реализацию в приборе для управления зенитным огнем M-9. С самого начала он показал свою высокую эффективность в перехвате немецких ракет Фау-1 в районе Ла-Манша. В начале последнего месяца ракетных ударов 119 — 43 зенитчики сбивали около двадцати четырех процентов выпущенных ракет. В день последнего налета из ста восьми ракет, поднявшихся в воздух, шестьдесят четыре было уничтожено с применением системы управления огнем.
В послевоенный период кибернетика стала основой вычислительной техники и автоматизации, а принцип обратной связи широко
В результате этой истории, которая началась с лука, мы имеем современные высокоточные ракеты, которые благодаря обратной связи сами реагируют на препятствия в пространстве (например, на атмосферные явления или особенности рельефа) и безошибочно долетают до цели за сотни километров. Оборудованные инерциальными системами навигации ракеты поражают цель с точностью до метра, что наверняка оценил бы Робин Гуд.
Современная война высокотехнологична и ведется на расстоянии, и задолго до того, как в игру вступят живые люди, активно работает разведка и принимаются предупредительные контрмеры. Подобная тактика обязана своим существованием слишком частому повторению одного неприятного инцидента…
7
Самое время
Современные технологии пронизывают всю нашу жизнь настолько, что мы их даже не замечаем. При описании информационных систем, беспрепятственно взаимодействующих друг с другом, принято говорить о «прозрачности». Конструкторы стремятся сделать свои инновационные разработки такими удобными в использовании, чтобы мы и не догадывались, что они рядом. Пищевая пленка — самый характерный пример. Она повсюду, она нам необходима, ею легко пользоваться, и она прозрачна (в буквальном смысле этого слова). Как частенько бывает с техническими открытиями везде и во все времена, появилась она случайно.
Пластик привлек всеобщее внимание в начале Второй мировой войны. В этот период немецкие бомбардировщики наносили ночные удары по Англии так часто, как заблагорассудится 121 — 119 . Радиолокационные устройства раннего обнаружения были тогда весьма несовершенны, поэтому максимальное сопротивление, которое могли встретить немцы, — пара истребителей, спешно поднятых по тревоге. Обнаружение противника не отличалось скоростью и дальностью. К тому же радары, установленные на южном и восточном побережьях Англии, были длинноволновыми и им требовались большие антенны. А большая антенна — прекрасная мишень. Англичанам срочно требовался радар, который мог бы обходиться маленькой антенной, в противном случае война могла закончиться, едва начавшись.
Они не подозревали, что решение уже существовало и найдено оно было благодаря недоразумению, произошедшему 24 марта 1933 года в английской химической компании «Ай-си-ай». Дело в том, что химики использовали специальные стеклянные сосуды (которые они называли «бомбами») для изготовления красителей под большим давлением. Одна из «бомб» как-то взорвалась, и на горлышке образовался белый воскообразный налет. Впоследствии ситуация повторилась еще несколько раз. Наконец в 1935 году природа загадочного налета была определена. Он состоял из «полимерных» (от греческого «из многих частей») молекул и обладал водоотталкивающими и электроизолирующими свойствами. Материал назвали полиэтиленом и стали производить в виде пленки, технология изготовления которой по сути своей очень напоминает выдувание мыльных пузырей через проволочное колечко.