№ 87. Почему в науке есть место морали?

В науке, строго говоря, нет места морали. Ученые исследуют факты, описывают мир. Они ищут ответы на вопросы «как устроено то или это?» или «почему оно происходит именно так, а не иначе?». Мораль же затрагивает не сферу фактов, а сферу ценностей, и ею занимаются не ученые, а философы. Они ищут ответ не на вопрос «как есть?», а скорее на вопрос «как должно быть?», например какие поступки допустимы, а какие нет.

Однако ученым и философам очень часто приходится горячо спорить. Связано это с тем, что сегодня наука нередко ставит перед философией новые проблемы. Например, в конце XX века ученые научились клонировать крупные живые организмы, даже млекопитающих (первой стала шотландская овечка Долли). После этого политики многих стран ввели запрет на эксперименты с клонированием человека. Сделано это было из соображений морали. Они посчитали, что создавать человеческую жизнь ради эксперимента неэтично, тем более в ситуации, когда мы не до конца уверены в технологии.

Есть и другие примеры проблем, которые нам только предстоит решать. Например, когда-нибудь человечество может изобрести роботов, неотличимых от людей. Для науки это будет, безусловно, невероятным достижением, но перед философами поставит целый ряд сложнейших вопросов. Как нам вести себя по отношению к таким роботам? Можно ли будет, например, включать и выключать их по собственному желанию? Стирать им память? Выбрасывать после истечения срока годности? Или мы должны воспринимать их как равных и предоставлять им, например, право голоса на выборах?

Наконец, размышляя о науке и морали, стоит помнить об интересном неравенстве. В науке, особенно современной, разбираются только ученые. Никто не рассуждает всерьез о том, как устроена клетка в организме или черная дыра в космосе, не отучившись много лет в университете. А в вопросах морали каждый из нас имеет свое мнение, включая, конечно, самих ученых. Это нормально, своим мнением стоит дорожить и свободно его высказывать. В конце концов, именно вам придется принять одни или другие ценности и прожить с ними целую жизнь (если, конечно, вас не клонируют!). Но всегда стоит помнить, что философы, особенно хорошие, думали об этих же самых проблемах дольше и серьезнее вас, а потому их мнение в этих вопросах может быть чуть-чуть более взвешенным.

 

№ 88. Почему нет машины времени?

Начнем с уточнений. Что значит нет? Тут может быть два значения. Например, нет вечного двигателя. Его нет потому, что его существование противоречило бы одному из основных законов природы – закону сохранения энергии. Это значит, что его создать в принципе невозможно, и его никогда не будет. Так и будем называть это «нет» – «нет и не будет». Нет также и термоядерного реактора (устройства, которое добывало бы энергию примерно тем же способом, каким она добывается в недрах Солнца). Его нет потому, что ученые и инженеры еще не научились решать некоторые проблемы, стоящие на пути создания этого устройства. Однако они убеждены, что решения этих проблем в ближайшие десятилетия будут найдены. Это «нет» мы будем называть «пока нет». Сразу оговорюсь: граница между этими двумя «нет» несколько условна и передвигается с развитием науки и даже более того. Представьте себе, что ваши сверстники в конце XVII века обратились к величайшему, на мой взгляд, физику в истории – своему современнику сэру Исааку Ньютону с вопросом: «Возможно ли из Лондона увидеть соревнования бегунов, происходящие в Рио-де-Жанейро?» Ответ, вероятно, звучал бы так: «Нет, потому что такое видение противоречило бы ряду основных законов природы, в частности закону прямолинейности распространения света в воздухе. Шарообразность Земли ограничивает дальность видимости с высоты человеческого роста пятью километрами» (Ньютон, конечно, сказал бы: «тремя милями», но это детали). Однако мы знаем, что за то время, которое прошло с конца XVII века до наших дней, это «нет» разновидности «нет и не будет» превратилось в «да».

Вернемся к машине времени. В фантастической литературе обычно описывается «тянитолкай» – машина, которая может переносить своих пассажиров и в прошлое, и в будущее. Упростим условия задачи. Пусть машина I рода может переносить только в будущее, а машина II рода – только в прошлое. («Тянитолкай» в этой терминологии будет машиной I и II рода «в одном флаконе».) Ответ: машины I рода «пока нет», так как с появлением возможности двигаться со скоростями, близкими к скорости света, для людей – участников движения время будет сильно замедляться (тем сильнее, чем ближе к скорости света скорость ракеты, в которой они летят). То есть путешествие в космос со скоростью, достаточно близкой к скорости света, и продолжительностью (для экипажа), например, несколько лет может перенести путешественников на сотни и даже тысячи лет вперед. А вот вполне возможное удивительное событие. Один из братьев-близнецов, вернувшись из космического путешествия с околосветовой скоростью постаревшим на год, может застать своего брата глубоким стариком.

Машины II рода «нет и не будет», так как предположение о ее существовании противоречит даже не основным законам природы, а логике причин и следствий, что гораздо серьезнее. Ясно, что наличие машины II рода делало бы возможным и существование «тянитолкая», то есть ваше возвращение в настоящее после путешествия в прошлое. А теперь представьте себе, что, оказавшись в прошлом (например, 2 года назад), вы случайно сбили насмерть своим автомобилем собаку, щенка которой приобрели полгода назад. Откуда взялся щенок, который с радостным визгом встречает вас, вернувшегося из путешествия по времени?

 

NS 89. Почему время идет и его нельзя остановить и куда девается вчера?

Трудно решить, «идет» ли время или наши измерения заставляют нас думать, что оно «идет». С другой стороны, оно как-то все же движется, раз его можно замедлить: для этого нужно «всего лишь» подлететь близко к горизонту черной дыры и вернуться обратно. После возвращения выяснится, что часы, находившиеся на космическом корабле, отстали от тех, которые никуда не летали. Это происходит из-за того, что сильное тяготение (вроде того, с помощью которого Земля притягивает к себе нас и Луну, только намного сильнее) замедляет ход времени. Можно обойтись и упрощенной программой, разогнавшись на ракете до очень большой скорости, а потом вернувшись к месту старта. Тут тяготение присутствует в скрытой форме, так или иначе время замедляется. Остановить время совсем при этом не получится: чтобы оно «остановилось», надо разогнаться до скорости света, но это никому и ничему не под силу.

Очень завлекательный вопрос – можно ли повернуть время вспять или отправиться в путешествие назад по времени. Про «повернуть время вспять» сразу возникает очень много вопросов: должна ли ваза, упавшая на пол и разбившаяся, собраться в одно целое из обломков и вспрыгнуть обратно на стол? И что будет, если вы отправитесь во вчерашний день и встретите там самого себя? Разница между прошлым и будущим, которая, скорее всего, не позволяет машинам времени существовать, связана с причинностью: причины событий должны лежать в прошлом, а не в будущем. Только не надо путать причину и цель: если я накануне простудился и теперь сижу дома – это причина и следствие, эту простуду уже отменить нельзя; но если я репетирую пьесу, потому что завтра у меня концерт, то речь идет о цели выступить хорошо, и вообще-то я могу разлениться и не репетировать.

Несмотря на все эти рассуждения, я совсем не умею отвечать на вопрос о том, куда девается вчера, точнее куда делось сегодня, куда делся момент, который я только что пережил. Правда, я знаю, что мои действия сейчас могут повлиять на будущее; я даже стараюсь почаще об этом вспоминать.

 

№ 90. Почему ездит машина?

Хорошо известно, что привести тело в движение, выведя из состояния покоя, может только внешняя «тянущая» или «толкающая» его сила. Но стоит движению начаться, как тут же вступают в игру другие силы сопротивления (как минимум сопротивление воздуха, сила тяжести), и если воздействие внешней силы будет слабым или прекратится, движение прекратится тоже. Одна из внешних сил, например (с ее помощью мы ходим), – сила трения. Она возникает между поверхностью нашей обуви, прижатой силой нашей тяжести к земле, и поверхностью, по которой мы собираемся передвигаться.

Обратимся к простейшему и наглядному эксперименту. Поставленная на горизонтальную поверхность неподвижная деревянная катушка сама по себе не покатится. А вот та же катушка, но закрученная на карандаше поведет себя иначе. Если ее, вращающуюся вокруг горизонтальной оси, аккуратно поставить на шероховатый стол и в момент касания поверхности быстро вынуть карандаш, то катушка покатится по столу: соприкасающаяся со столом часть катушки будет отталкиваться от него силой трения, природа которой в «зацеплении» мелких неровностей движущегося обода катушки о неподвижные мелкие выступы реальной поверхности.

На гладком столе катушка в основном будет скользить на месте.

А теперь вспомним, как мы ездили на трехколесном велосипеде (в случае двухколесного нам бы пришлось еще отвлекаться на обсуждение его устойчивости по вертикали). Сидя на велосипеде и нажимая ногами поочередно вперед-вниз на пару педалей, мы приводим во вращение звездчатое колесо, на оси которого и сидят педали. А так как это звездчатое колесо при помощи цепи связано с парой задних колес, они тоже приводятся во вращение. Как и катушка из предыдущего эксперимента, вращающиеся задние колеса из-за действия сил трения толкают велосипед вперед. А можно ли придумать какой-то способ заставить колеса велосипеда вращаться без приложения наших мускульных усилий?

Ответ в истории науки найден давно. Нужно, очевидно, в конструкции велосипеда заменить педали двигателем (это может быть как электрический мотор, так и двигатель внутреннего сгорания, в цилиндрах которого периодически происходят резкие сжигания – «взрывы» топлива, заставляющие поршни совершать внутри цилиндров челночные движения). А уже затем вращение мотора или поступательное движение поршней двигателя вверх-вниз передается паре ведущих колес. Использование поршней работающего двигателя (вместо педалей) для вращения колес и обеспечит движение велосипеда, превращая одновременно последний в «самоход» – автомобиль. Чтобы превратить циклические перемещения подвижных частей двигателя во вращательное движение ведущих колес, была придумана специальная инженерная система – трансмиссия, простейшей версией которой и являются звездчатое колесо и цепь велосипеда.

Пришло время оглянуться назад. Совсем незаметно мы с вами, привлекая не самые невероятные знания по физике, по крайней мере мысленно и в принципе (в этом и состоит работа ученого-теоретика) сформулировали, как превратить нашу детскую забаву – велосипед в известное всем самоходное устройство – автомобиль. Поехали… кто на чем.

 

№ 91. Кто открыл электричество?

Еще древние греки, найдя загадочно-красивые окаменелости смолы хвойных деревьев – куски янтаря – и пожелавшие всего-навсего очистить их от пыли, явились первооткрывателями электричества. Как ни старались они облагородить поверхности необычных находок куском шерстяной ткани, пылинки явно не желали расставаться с янтарем. Янтарь по-гречески – электрон, поэтому удивительное свойство некоторых материалов притягивать к себе легкие частицы после натирания назвали электризацией.

Минуло несколько тысячелетий, пока не появилось научное объяснение этого наблюдения. А современный мир уже немыслим без электричества, и хотим мы этого или нет, но оказываемся в жизни полностью «электрозависимыми». Чтобы хоть на время снять напряжение, давайте окинем беглым взглядом основные вехи становления науки об электричестве.

Автором первого научного труда об электрических явлениях считается Уильям Гильберт (1600 год), придворный врач английской королевы Елизаветы. Он установил, что можно электризовать не только янтарь, но и другие «камни»: алмаз, аметист, стекло, опал, карборунд, сапфир, – и показал, что под действием пламени способность тел электризоваться резко уменьшается, что натолкнуло на мысль о «течении электричества». Он предположил также, что гром и молния имеют электрическую природу.

В 1663 году Отто фон Герике (бургомистр Магдебурга) создал машину для исследования взаимодействия наэлектризованных тел. В 1729 году в Англии Стивен Грей показал, что не все тела поддаются электризации, и это позволило впоследствии разделить все вещества на проводники и изоляторы (те, которые проводят через себя электричество, и те, которые не дают ему двигаться дальше). Через 4 года во Франции Шарль Дюфе ввел представление о двух видах электричества – смоляном (натираемые мехом вещества вели себя подобно янтарю) и стеклянном (его обнаруживало электризованное стекло, которое натирали шелком); впоследствии американец Бенджамин Франклин переименовал их в отрицательный и положительный заряды. Первый накопитель «электрической жидкости» – конденсатор («лейденскую банку») – создал в Голландии Питер ван Мушенбрук.

Бенджамин Франклин укротил молнию, создав первый громоотвод. В 1800 году Алессандро Вольта в Италии создал первый источник постоянного тока – первую электрическую батарейку, которая после замыкания способна была поддерживать неизменное течение электричества, – и назвал его «гальваническим элементом», воздав должное коллеге Луиджи Гальвани, изучавшему воздействие электричества на живые ткани. За свое открытие Вольта получил награду из рук самого Наполеона.

XIX век ознаменовал собой окончательное становление науки об электричестве, обнаружение ее неразрывной связи с магнетизмом, и, как следствие, человечество получило в свое распоряжение лампу накаливания, электрические генераторы, моторы, телеграфную и телефонную связь, радио.

 

№ 92. Что такое квантовая физика?

Квантовая физика – это физика микромира, мира малых масс, интервалов времени и размеров. А разве действие законов классической физики Ньютона не распространяется на все массы, временные интервалы, размеры и скорости? Увы, нет. Физика Ньютона – это физика больших (по сравнению с размерами молекулы) тел и малых (по сравнению со скоростью света) скоростей. Как сказал один из великих физиков, «мир не похож на вложенных друг в друга матрешек», а именно такая иллюзия бытовала в обществе накануне становления квантовой физики. Известный русский поэт В.Я. Брюсов писал после появления планетарной модели атома (электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца):

Опыт показал, что простодушие поэта неоправданно, а мир малых масс обладает рядом по-настоящему удивительных свойств. Например, если планета, столкнувшись с достаточно массивным объектом, может слегка изменить свою траекторию (многие геологи считают, что в далеком прошлом с Землей такой случай был), то электрон не может изменить свою «орбиту» слегка. Набор «орбит», возможных в данном атоме, четко фиксирован, и никакие промежуточные «орбиты» невозможны. Слово «орбита» взято в кавычки потому, что частицы в квантовой физике не имеют координат, а только вероятности обнаружения в месте с теми или иными координатами. Так, электрон, участвующий в формировании изображения в вашем смартфоне, с ничтожно малой, но все же отличной от нуля вероятностью может оказаться в смартфоне вашей мамы, которая в это время уехала погостить к подруге в Самару.

Удивительный мир квантовой физики, законы которого озадачивают даже профессионалов и объяснить которые наглядно практически невозможно, за несколько десятилетий до неузнаваемости изменил и привычный мир, окружающий нас. Компьютеры, спутниковое телевидение, планшеты и смартфоны – все это результаты исследования свойств твердых тел методами квантовой физики и использования этих свойств для решения актуальных технических задач.

 

№ 93. Почему самолеты летают и крыльями не машут?

Человеку давно хотелось научиться летать подобно птицам. Среди изобретений великого Леонардо да Винчи есть и конструкция «махолета» – механизма, который должен был перемещаться по воздуху, взмахивая крыльями. Но изобретатели самолетов пошли другим путем. Главным движущим элементом стал винт – набор прикрепленных к оси лопастей. Так, вертолет при помощи винтов, заменивших машущие крылья, отбрасывает воздух, отталкиваясь от него. Сила отдачи воздуха, она же – сила тяги, позволяет вертолету как зависать на месте, так и двигаться в нужном направлении. Однако движутся вертолеты намного медленнее самолетов, да и груза они могут взять на борт совсем немного.

Принцип «удержания» самолета при полете на одной и той же высоте совсем другой. Он связан с особым обтеканием корпуса и крыльев самолета воздухом. Именно на жестко связанные с корпусом крылья самолет «опирается» при движении в воздухе. Учитывая большой вес «железной птицы», количество обтекающего ее воздуха должно быть значительным, что, соответственно, требует большой горизонтальной скорости. Горизонтальную скорость обеспечивают вращающиеся винты (либо реактивные турбины), а вот противодействие силе тяжести обеспечивает совсем другой механизм. Главным здесь является специальная форма тела (поперечного сечения) самолета.

Представим заостренное тело цилиндрической формы, которое движется по воздуху в направлении своей оси. Цилиндр, «внедряясь» в покоящийся воздух, его уплотняет, одновременно создавая разреженность сзади. Упругий воздух, сжимаясь, выталкивается назад, и обычный цилиндр будет обтекаться воздухом одинаково со всех сторон. А если сверху цилиндра приделать «возвышение»? Тогда струи воздуха, обтекающие цилиндр, сверху будут двигаться быстрее, чем снизу. Потому что верхние струи воздуха, встречая на пути «выпуклости» корпуса, убыстряются как в сужающейся трубе.

Знаменитый швейцарский физик XVIII века Даниил Бернулли, описывая динамику жидкостей и газов, доказал, что «в потоке воздуха давление больше там, где скорость воздуха меньше». То есть в нашем случае – внизу, под цилиндром. Но сила, способная удержать движущееся сквозь воздух тело, определяется еще и площадью поверхности, вдоль которой эта разность давлений – меньшее сверху и большее снизу – будет приложена. И вот здесь на помощь цилиндрическому корпусу приходят крылья. Как известно, нижняя кромка крыла практически плоская, а вот верхняя его поверхность выпуклая («горбатая»).

Такая форма крыльев и обеспечивает необходимую подъемную силу цилиндру-самолету. У современных самолетов крылья могут менять форму при помощи дополнительных подкрылков, которые и помогают самолету менять высоту при движении.

 

№ 94. Почему молнии не используют?

Ежесекундно жители Земли наблюдают около 2000 молний. В среднем каждые 50 из них долетают до Земли с самыми непредсказуемыми последствиями. Средняя температура молнии приблизительно в 6 раз больше температуры Солнца. И хотя разряд молнии длится совсем малые доли секунды, сила тока в них громадна. Можно показать, что приносимая одной молнией энергия сопоставима с электроэнергией, потребляемой за месяц небольшой семьей. Неудивительно, что на ум может прийти фантастическая мысль: а нельзя ли хотя бы частью этой энергии распорядиться с пользой для человека?

Первым, кто рискнул исследовать природу реальной молнии, был американец Бенджамин Франклин. Он сначала провел знаменитый эксперимент с воздушным змеем и наблюдал во время грозы электрические искры на конце привязанной к нему проволоки, а потом первым установил, что основания грозовых облаков обычно заряжены отрицательно. А вот как в конце XIX века современники описывали «молниемет» великого изобретателя Николы Теслы: «Гром от высвобождаемой энергии можно было услышать за 15 миль. Люди, идущие по улицам, были поражены, наблюдая искры, скачущие между их ногами и землей, или электрические огоньки, выпрыгивающие из крана, когда кто-нибудь откручивал его, чтобы напиться воды. Лошади в сбруе получали электрошоковые удары через металлические подковы. Даже насекомые были повреждены: бабочки стали наэлектризованными и беспомощно кружились кругами, их крылья били струйками синих ореолов огней Эльма».

В 90-х годах XX века ученые научились вызывать молнии, не подвергая ничью жизнь опасности, например запуская с земли небольшую ракету прямо в грозовую тучу. Ионизуя воздух по мере движения к туче, ракета создает каналы для будущих разрядов молнии. Впоследствии ионизацию воздуха в предгрозовой атмосфере научились создавать при помощи лазерного луча.

Несколько последних десятилетий умы изобретателей будоражит мысль о создании молниевых ферм – станций по накапливанию и последующему использованию энергии молний. Отсутствие прогресса в реализации этой идеи связано с особенностями протекания молниевых процессов. Прежде всего это исключительная быстротечность каждой молнии, зачастую их каскадная множественность и резкое отличие молний по мощности даже в одном каскаде. Уже все это невероятно усложняет практическое применение молний. Кроме того, хотя с помощью спутников уже построены подробнейшие карты тех мест, где молнии происходят наиболее часто, по-прежнему никогда заранее неизвестно ни место, ни время очередной грозы.

И в завершение нашего рассказа еще одна история. В 1953 году биохимики Стенли Миллер и Гарольд Юри показали, что одни из «кирпичиков» жизни – аминокислоты – могут быть получены путем пропускания электрического разряда через воду, в которой растворены газы «первобытной» атмосферы Земли (метан, аммиак и водород). Спустя 50 лет это открытие было подтверждено другими исследователями. Таким образом, научная теория зарождения жизни на Земле отводит удару молнии основополагающую роль. А о каких открытиях, связанных с молнией, человечеству предстоит еще узнать!

 

№ 95. Появится ли лекарство от рака?

Конечно! Более того, на самом деле лекарство от рака уже существует, даже много лекарств, но только они не всегда и не всем могут помочь. Дело в том, что рак – это не одна болезнь, как, например, ветрянка или ангина, а целая группа заболеваний; иногда даже говорят, что каждый отдельный случай рака – уникальный.

Все клетки нашего организма живут по строгим правилам под жестким контролем инструкций, записанных в молекулах ДНК, и если эти инструкции повреждаются, клетки могут начать бунтовать, отбирать пищу у других клеток и неконтролируемо расти, размножаться и распространяться по организму, и вот тогда возникает то, что мы называем «рак».

Сходить с ума и бунтовать могут самые разные клетки: костей, крови, мозга. (Хотя, если быть до конца точными, именно «раком» называются лишь некоторые такие болезни. Общее их название – «онкологические заболевания».)

Как же повреждаются эти инструкции? Некоторые причины известны: радиация, ультрафиолетовое излучение, химические вещества (их еще называют канцерогены; они есть, например, в сигаретном дыме) или вирусы, которые захватывают клетки нашего организма в рабство для производства других таких же вирусов. Но кроме того, молекулы ДНК могут ломаться сами собой, просто если клетка долго живет. Поэтому рак чаще всего возникает у пожилых людей.

Одни варианты рака хорошо поддаются лечению, другие нет, но тем не менее есть несколько способов борьбы с раком.

Во-первых, бунтующие клетки можно вырезать, то есть прооперировать больного. Но, к сожалению, бывает и так, что клетки распространились по организму, и их уже нельзя так просто собрать и удалить.

Во-вторых, существует лучевая терапия, при которой бунтующие клетки в том месте, где они сидят, убивают радиацией. Однако соседние здоровые клетки тоже страдают от радиации.

В-третьих, существуют методы химиотерапии, при которой бунтующие клетки отравляют разными ядовитыми веществами. Обычно вместе с ними (такой побочный эффект) отравляются и некоторые другие клетки организма, которые быстро делятся, например клетки, которые строят волосы, и из-за этого при лечении химиотерапией волосы выпадают.

Наконец, от некоторых вызывающих рак вирусов существуют прививки.

Но бунтующие клетки бывают очень коварны, и бывает так, что никакие доступные методы лечения не помогают. Поэтому ученые и врачи по всему миру продолжают искать новые лекарства от рака, которые бы работали лучше и имели бы меньше побочных эффектов.

Легче всего бороться с раком, если его заметили на ранней стадии. Поэтому надо обязательно регулярно ходить к врачам на осмотр и следить за своим здоровьем.

 

№ 96. Как устроена экономика?

Экономика устроена так, что ограниченные ресурсы (например, еда, топливо, техника и даже время человека) используются наиболее эффективно. Люди продают и покупают товары и услуги на рынке. Через изменение цен рынок способствует тому, что эти товары и услуги достаются человеку, который нуждается в них больше всего – однако с поправкой на материальное состояние человека.

Например, если в мире очень мало гитар, а желающих их купить ценителей музыки очень много, то цена на гитары поднимется так сильно, что купят ее те, кому она необходима больше всего – только эти люди будут согласны заплатить столь высокую цену. В то же время если бороться за гитару будут два человека, которые ценят ее очень высоко, но одинаково, то купит ее тот, чье богатство больше. Впрочем, богатство – это не определенная кем-то свыше величина. Если человеку его не хватает, то он может устроиться на работу и увеличить свое благосостояние.

Этот же механизм работает и на рынке труда. Наиболее сложная и ценная для общества работа оплачивается лучше, чем другие виды занятости. Такая работа достается наиболее трудолюбивым и талантливым людям. Среди фирм, производящих товары и оказывающих услуги, также выживают самые эффективные компании, способные предоставить наиболее качественные товары и услуги по самым низким ценам. Если какая-то компания плохо справляется со своей работой, то ее клиенты переходят к другой, более эффективной компании.

Именно в этом смысл экономики – добиться максимальной пользы всех членов общества. Механизм, благодаря которому это становится возможным, великий экономист XVIII века Адам Смит называл «невидимой рукой рынка». Только не подумайте, что у рынка действительно есть рука, направляющая экономику в нужное русло. Это метафора, но она отражает действительность очень точно. Принимая решения, каждый человек преследует свои, как иногда говорят, эгоистические интересы. Продавая товар по низкой цене, предприниматель стремится побольше заработать, утерев нос конкурентам, но выигрывают от этого в итоге потребители. Хотя предприниматель совсем не думал об общественной пользе, рынок «своей невидимой рукой» направил действия предпринимателя на ее достижение.

«Исследование о природе и причинах богатства народов» Адама Смита содержит еще многих удивительных фактов о том, как работает экономика. Этот великий экономист хотел найти причины большой разницы между уровнем жизни разных народов, объяснить, что же движет развитием хозяйства. Сейчас экономическая наука стремится, с одной стороны, объяснить природу общественных процессов и их влияние на нашу жизнь, с другой стороны, дать рекомендации о наиболее «правильной» для общества политике. Экономика как наука была создана неудержимым желанием понять и улучшить окружающий нас мир.

 

№ 97. У робота могут быть человеческие мысли?

В 1950 году математик Алан Тьюринг сформулировал идею эмпирического теста (проще говоря, опыта), позволяющего определить, может ли машина мыслить. Идея Тьюринга заключалась в том, что мыслящий робот должен быть способен в течение длительного времени поддерживать диалог с человеком таким образом, чтобы по его репликам человек не мог понять, разговаривает он с роботом или с другим человеком. Конечно, у такого теста много недостатков. Например, его результат очень сильно зависит от того, какой именно человек общается с роботом. Кроме того, понятно, что основное, что должен уметь робот, проходящий тест Тьюринга, это не столько мыслить, сколько имитировать мысли, подобно тому, как дети, долго слушая разговоры родителей, говорят потом что-то «умное», на самом деле не понимая, что именно они сказали. Сегодня уже существует немало программ-имитаторов, способных порой пройти тест Тьюринга, то есть ввести человека в заблуждение. Однако программ, проходящих его по-настоящему, до сих пор не создано.

Проблема тут в необъятности поставленной задачи. Думать можно о чем угодно и что угодно. Людям трудно даже четко сформулировать, что должен уметь мыслящий робот. Попыткой обойти эту сложность стала идея полного копирования человеческого мозга. Казалось бы, нужно «всего лишь» взять человеческий мозг, детально изучить его устройство, обнаружить все связи, скопировать и поместить в компьютер. Пока что такая задача не под силу даже самым лучшим нейрофизиологам.

Второй способ – это моделирование интеллекта при помощи программирования, то есть создание алгоритмов и моделей данных, которые, будучи помещенными внутрь компьютера, превратят его в думающую машину. Исследования таких алгоритмов ведутся с середины XX века. Эта область научного знания получила название Искусственный Интеллект.

Люди долго учились решать разные интеллектуальные задачи при помощи компьютера. Писали программы, позволяющие компьютеру играть в игры, решать математические задачи, понимать естественный язык и многое другое. И сегодня многие отдельные задачи компьютеры решают лучше, чем люди. Например, в области интеллектуальных игр машина почти повсеместно обогнала человека. Сначала компьютер обыграл человека в шашки, потом в шахматы. Совсем недавно компьютеру даже удалось обыграть чемпиона мира в такую сложную игру, как го.

Можно сказать, что пока люди писали для компьютеров разные программы, они обучали компьютеры, как учителя учат детей в школе. Но в отличие от детей компьютеры совсем не блистали смекалкой и сообразительностью. Поначалу людям приходилось программировать буквально каждое действие компьютера. Потом они задумались: а нельзя ли один раз написать такую программу, которая, будучи помещенной в компьютер, сделает так, что он сможет учиться? Люди начали решать эту задачу, и так возникла очень важная область внутри искусственного интеллекта, называемая Машинным Обучением.

Раньше, чтобы научить компьютер играть в шахматы, программисты долго описывали правила поведения в той или иной ситуации, а теперь компьютеру просто показывают миллион шахматных партий, он смотрит на них, обобщает данные, находит нетривиальные закономерности и… научается играть.

Компьютеры уже способны решать множество интеллектуальных задач. Однако, несмотря на все усилия, создать полноценный мыслящий компьютер пока не удается. Можно ли назвать мыслящим существом программу, способную распознавать образы предметов, умеющую играть в шахматы, водить машину и понимать отдельные фразы на естественном языке? Скорее всего, нет. Тем более что такие программы обычно существуют как отдельные разрозненные механизмы, каждый из которых решает какую-то одну задачу. Качественный переход от множества разрозненных решателей интеллектуальных задач к единому «большому» искусственному интеллекту – это то, что ожидает нас в будущем. Когда это случится, можно будет сказать, что у робота появились человеческие мысли.