Гусь действительно важная птица

По преданию, гуси однажды спасли Рим, разбудив своим гоготом стражу, мирно спавшую в то время, как враг подбирался к воротам города. Однако в активе у потомков тех воинственных гусей есть значительно более важная заслуга, которой они могут смело гордиться, если бы гуси вообще обладали чувством гордости. Судите сами. В начале прошлого века только одна Россия и только одной Англии продавала ежегодно до 20–30 миллионов гусиных перьев. Несколько сотен лет весь мир писал гусиными перьями. Ими писали Галилей, Ломоносов и Ньютон, Шекспир, Байрон и Пушкин. Ученые и инженеры, писатели и поэты, философы и политики в течение чуть ли не тысячи лет вертели в руках, макали в чернила и с ожесточением грызли гусиные перья. С кончика гусиного пера сливались на бумагу мысли великих просветителей и указы об объявлении войн, объяснения законов природы и постановление инквизиции, любовные оды и жалобы челобитчиков.

Гусиное перо служило инструментом, с помощью которого человек мог рассказать о своих достижениях, о своей истории, и безропотная птица может гордиться тем, что исправно снабжала человека этим инструментом.

Люди сто лет уже не пишут гусиными перьями.

Грамотных в средние века насчитывалось, наверное, тысячи, может быть десятки тысяч, а позднее сотни тысяч. Сейчас одних только школьников в мире сотни миллионов. А самый хороший гусь, кроме вкусных шкварок и гогота, может дать всего лишь 10–20 перьев, пригодных для писания. И когда число грамотных людей стало переваливать за миллионы, гусиное перо, непрочное и недолговечное, неизбежно должно было уступить место другому инструменту. Но сначала такой инструмент надо было изобрести, так же как надо было до этого изобрести способ применения гусиного пера, так же как еще раньше надо было изобрести письменные инструменты, предшествовавшие гусиному перу.

Спустя 20 тысяч лет наскальные рисунки передают нам то, что хотел рассказать первобытный художник. При раскопках в Египте находили глиняные дощечки, на которых были нацарапаны значки, изображения различных зверей, птиц, рыб, растений, частей человеческого тела. Этим дощечкам насчитывается 6–7 тысяч лет, и с них начинается история письменности. Затем появились способы изображения не только объектов, но и действий, которые эти объекты совершают: например, человек ходит, бежит, охотится, ест. И наконец, возникла современная письменность, когда нарисованный значок всегда представляет определенный звук безотносительно к тому, что этот звук выражает и в каком слове он встречается. А наряду с непрерывными изменениями и усовершенствованиями письменности менялась и совершенствовалась техника письма. Менялись форма и материалы дощечек и инструменты, которыми на эти дощечки наносились рисунки и образы. Появился папирус — прообраз бумаги, на котором писали тростниковыми перьями. В Китае иероглифы рисовали на шелку специальными кисточками. Около тысячи лет назад появилась бумага, и инструментом распространения человеческой культуры стало гусиное перо.

Века и тысячелетия скрыли от нас имена тех, кто случайно или не случайно делал первые шаги: кто первый придумал изображать звуки в виде букв; кто догадался, что рисунки и буквы можно не царапать или вырезать, а рисовать или писать палочкой, кисточкой, пером, вырезанным из тростника или изготовленным из пера птицы. Каждый такой шаг являлся изобретением. А толчок им дало одно из величайших изобретений, посредством которых человек создал то, что называют цивилизацией, — письменность. Как камень, пущенный с горы, вызывает целую лавину, так одно важное изобретение становится источником большого числа других.

Развитие письменности привело к разработке различных систем записи звуков, различных алфавитов. Нужно было изобрести точку и запятую, тире и двоеточие, папирус и чернила, бумагу и стальное перо. А каждое из этих изобретений, в свою очередь, вызывало к жизни ряд других. Ведь мало было открыть, что на мокрую землю или глину можно легко нанести палочкой узор или изображение животного. Надо было еще придумать, как сохранить этот рисунок от дождя, как сделать так, чтобы его можно было взять с собой при перемене места стоянки.

Появление бумаги вызвало необходимость найти более нежный инструмент для письма, чем стальное стило, которым было удобно царапать пластинку, покрытую воском, или чем бамбуковая палочка, которой писали на папирусе. Таким инструментом оказалось перо птицы, но, чтобы использовать его для этой цели, надо было изобрести ряд способов и приемов его обработки; надо было уметь из пера гуся изготовить гусиное перо. Это было совсем не так просто. Перо надо было очистить от пленки, определенным образом высушить, с помощью специальных составов сколько-нибудь повысить его прочность, затем вновь сушить. А когда все эти способы, приемы, составы были изобретены, усовершенствованы и освоены, выяснилось, что само гусиное перо уже устарело.

История еще одного «пустяка»

В 1780 году англичанин Сэмюэл Гаррисон изобрел стильное перо. Однако поначалу оно стоило дороже нескольких гусей. И только когда в течение многих лет ряд инженеров и изобретателей усовершенствовал способы изготовления стальных перьев, гусиное было окончательно побеждено. А трудностей при этом было немало. Чтобы изготовить хорошее перо, нужна высококачественная сталь. Ему надо придать специальную форму, чтобы оно было упругим, а затем закалить, чтобы придать ему твердость. После этого наступает самая ответственная операция — расщепление острия; эта операция требует особой точности и чистоты ее выполнения, иначе оно не будет достаточно эластичным и плохо будут подаваться чернила; а затем кончик пера надо сгладить, чтобы оно не царапало бумагу, перу нужно придать привлекательный внешний вид. И самое главное, было необходимо изобрести, сконструировать и построить машины и автоматы, которые безошибочно выполняли бы все операции изготовления, затрачивая на них доли секунды. Только при этом условии школьник может за несколько копеек купить десяток превосходных стальных перьев.

А с середины прошлого века началась история изобретения так называемого «вечного пера», снабженного резервуаром для чернил, из которого они автоматически подаются к кончику пера. «Вечное перо» по сравнению с обыкновенным представляет целый сложный агрегат. Изобретены десятки и сотни типов «вечных перьев», использующие самые различные способы наполнения резервуара чернилами, подачи чернил к острию, предохранения от ржавления и утечки чернил. Десятки лет продолжается его усовершенствование. И вот «вечное перо» начинает вытеснять обычное стальное перо. Тридцать лет назад оно было привилегией профессиональных работников пера. Именно тогда появилась летучая фраза о «вечных мыслях», написанных гусиным пером, и о гусиных мыслях, написанных «вечным пером». Десять лет назад «вечным пером», или, как его стали позднее называть, «вечной ручкой», обладал каждый уважающий себя студент. Сейчас «вечной ручкой» пишут все старшеклассники в средних школах. И только в начальных классах с помощью взрослых тетей и дядей (которые сами пользуются «вечными ручками») кое-где пока еще царствует старое перо.

Как же удалось этот поначалу сложный, капризный и дорогой предмет сделать настолько надежным и дешевым, чтобы им охотно пользовались десятки миллионов людей? Нам теперь легко ответить на этот вопрос — ведь история повторяется. Как полтораста лет назад десятки изобретателей и инженеров бились над усовершенствованием стального пера и созданием машин и автоматов для его изготовления, так в последние десятилетия сотни и тысячи изобретателей, техников и инженеров совершенствуют конструкцию «вечных ручек» и разрабатывают оборудование для их производства. В их распоряжении новые металлы и материалы — резина и пластмассы, новые способы и приемы обработки этих материалов.

Конечно, резина и пластмассы были изобретены не в связи с изготовлением «вечных ручек», но без них не было бы «вечной ручки» — легкой и удобной. Попробуйте теперь оценить, какое количество новых идей, новых изобретений, выдумки, науки и труда прямо или косвенно заложено в таком пустяковом с первого взгляда предмете, как обычная «вечная ручка».

И точно так же обстоит дело со многими «пустяками», которые нас окружают в обыденной жизни. Огрызок карандаша, старая книжка, листок бумаги… Легенда рассказывает, как однажды китайский император, утомившись писать на шелку, приказал придворным подыскать более удобный для этой цели материал. И тогда кто-то из них придумал бумагу. Можно быть твердо уверенным, что история изобретения бумаги, так же как и история любого другого изобретения, была значительно сложнее и интересней, чем рассказанная этой легендой, но все же именно у китайцев впервые появилась бумага. Они собирали кору тутового дерева, отделяли волокна с внутренней стороны коры, а затем тщательно уплотняли эти волокна, образовывавшие в конечном счете белый лист. Это был хотя еще очень далекий, но все же предок современной бумаги, на которой напечатана эта книжка.

Около тысячи лет назад искусство изготовления бумаги проникло в другие восточные страны, а затем в Европу. Шли десятки и сотни лет. И шел естественный и непрерывный процесс усовершенствования, улучшения нового изделия и средств его производства. А сейчас бумажные фабрики мира миллионами тонн выпускают буквально тысячи различных сортов бумаги.

Пятьсот лет назад люди научились печатать книги. Точнее говоря, не научились печатать книги, а изобрели книгопечатание — ведь им не у кого было учиться тому, чего еще не существовало. Печатание первых книг занимало ненамного меньше времени, чем переписка их вручную. Сейчас миллионные тиражи газет печатаются за несколько часов. Десятки тысяч машин самых различных названий и конструкций с невероятной скоростью набирают и печатают текст, складывают напечатанные листы в блоки, сшивают и переплетают книги.

В каждом листе бумаги, в каждой книжке заключена капелька коллективного труда миллионов людей: и тех, кто изобрел бумагу и типографские краски, и тех, кто создал печатные и переплетные машины, и тех, кто управляет работой этих машин. А если идти дальше, то и тех людей, кто создавал станки, с помощью которых изготавливают машины, и плавил сталь, которая пошла на их изготовление.

Но, может быть, изобретение письменности, вызвавшее к жизни перо и чернила, бумагу и книгу, было чем-то особенным, не похожим на другие открытия и изобретения, сделанные человеком?

Может быть, с другими «пустяками», которые теперь окружают человека и облегчают его жизнь, дело обстоит по-другому? Может быть, они ему достались намного легче?

Посмотрите на спичку

Управление пожарной охраны выпускает плакаты с изображением ужасных последствий пожара и надписью: «Не давайте детям играть со спичками!» Разумное предупреждение. Даже двух-трехлетний ребенок может зажечь спичку и устроить пожар.

Но наша спичка только недавно отпраздновала свое столетие. А пользоваться огнем человек научился намного раньше, чем рисовать и писать. Пользоваться огнем, но не добывать его! Естественными источниками огня служили лесные пожары, зажигаемые молниями; раскаленные камни и лава, извергаемые вулканами; падающие метеориты; искры, высекаемые камнями и валунами при обвалах. Использование огня, который ему таким образом дарила природа, было, наверное, одним из первых открытий, сделанных человеком. Может быть, он прежде всего обнаружил возможность согреваться около естественного огня. Это было первым открытием, за которым последовал целый ряд других. Греясь около костра, он заметил, что его враги — хищники — боятся огня; значит, огонь — защитник. Это тоже было полезным открытием. Куски пищи, случайно попадая в огонь, прожаривались; в ряде случаев жареная пища оказывалась значительно вкуснее сырой; это открытие толкало первобытных поваров на ряд новых экспериментов. Наверное, они таким образом научились греть воду и варить пищу. Используя огонь, наши далекие предки так или иначе обнаружили, что, обжигая палку, можно заострить ее конец и повысить его твердость.

А когда в пламень костра случайно попал кусок металлической руды и никому не известный сейчас гений впервые оценил этот факт и когда были поняты ценные качества выплавленного металла, получил начало целый ряд новых открытий и изобретений — ряд, конца которому не видно.

Так, или приблизительно так, выглядит картина освоения огня человеком. И на ее фоне довольно бледно выглядит красивый греческий миф о некоем благотворителе — титане Прометее, похитившем огонь с неба, чтобы дать его людям.

А после того как человек научился пользоваться огнем, он начал изобретать способы его добывания. Имеются свидетельства того, что искусство высекать огонь известно человеку уже много тысяч лет. Сидя у костра, люди видели, как летят искры и раскаленные частицы и как от этих искр, падающих на сухой мох и листья, разгораются новые костры. Так был проложен путь к использованию для добывания огня камней, искрящих при соударениях.

Способ получения огня высеканием применялся тысячи лет, вплоть до конца прошлого века. Сначала этой цели служили кремень и железный колчедан, а затем кремень и кусок стали, который называли огнивом. Ударом огнива о кремень высекались искры, а для раздувания огня сначала использовали сухой мох, пух и волоконца семян, куски сухого полусгнившего дерева, а затем трут, приготовленный специальным образом из грибных наростов деревьев. Кремень, огниво и трут прочно обосновались в Европе и Азии и использовались вплоть до того времени, когда широкое распространение получили спички.

Способ добывания огня высеканием был широко распространенным, но не единственным. В Африке, да и не только там, огонь добывался трением двух кусков дерева. Никто не знает, подсмотрел ли человек у природы этот способ добывания огня или изобрел его сам.

Основан он на том, что при трении двух кусков дерева образуется пыльца и одновременно выделяется тепло, достаточное, чтобы эта пыльца начала обугливаться и тлеть, попадая на легковоспламеняющийся материал. Два куска дерева можно тереть по-разному: по волокнам, поперек волокон, можно вращать один кусок относительно другого. Но не пробуйте, читатель, добыть огонь таким способом. Вас можно совершенно безопасно оставить наедине с горой дров и вязанками хвороста. Пожара вы не устроите! Добыть огонь трением не удавалось моряку Пенкрофу из «Таинственного острова», героям Марка Твена и Джека Лондона. Чарльз Дарвин пишет о своих неудачных попытках добыть огонь трением, когда во время кругосветного путешествия он побывал на тихоокеанских островах, где этот способ был единственным доступным для местных племен. Нужны были специальные приспособления, нужны были сноровка и навык пользования этими приспособлениями.

Древние египтяне добывали огонь вдвоем: один держал неподвижно нижнюю дощечку, другой приводил во вращение деревянную палочку. По мере износа одна палочка заменялась другой. Как видите, они, наверное, первыми осуществили идею сменного инструмента.

Американские индейцы-ирокезы, те самые, о которых писал Фенимор Купер, наряду с томагавками, боевыми криками и скальпами придумали остроумное устройство для добывания огня трением, напоминающее инструкцию детского волчка.

Тысячи лет высекали огонь из камня или добывали его трением, пока, наконец, в начале прошлого века не начали появляться новые способы добывания огня. Десятки изобретений сначала вызывали восхищение, а затем разочарование. Эти изобретения предусматривали использование взрывоопасных и ядовитых веществ, процесс добывания огня по-прежнему оставался сложным и длительным. В 1827 году в продаже появились спички «Люцифер» (одно название чего стоит — ведь Люцифер — это дьявол!), лишь отдаленно напоминающие современные. Этот зажигательный набор сопровождался подробной инструкцией, последняя фраза которой гласила: «Персоны со слабыми легкими ни в коем случае не должны пользоваться спичками „Люцифер“».

Только в конце прошлого века, после того как был открыт совершенно безопасный красный фосфор, появились наши безопасные спички. И мы теперь расходуем их в фантастических количествах.

Десятки тысяч осин и елок поступают на лесопилки спичечных фабрик. И ежедневно вывозятся с фабрик вагоны ящиков, наполненных коробками спичек.

Машины делят бревна на чурки определенной длины, с помощью широких ножей «развертывают» чурку в бесконечную ленту, примерно так же, как раскручивают бинт, прессуют эту ленту стопками и рубят из нее соломку. Соломка должна быть пропитана специальным составом, чтобы спичка горела без тления; затем ее надо высушить, очистить, отполировать и отделить брак. Только после этого начинается процесс превращения соломки в спички. Все это делают автоматы. А к моменту, когда спичка готова, другие автоматы изготавливают и подают к набивному автомату коробки.

Если у вас есть несколько минут времени, возьмите два-три полных коробка и пересчитайте, сколько в каждом из них спичек.

Их может оказаться либо пятьдесят с лишним, либо семьдесят пять с лишним.

Почему не ровно 50 или 75? Потому, что настолько совершенен процесс производства, так производительно работают автоматы, что дешевле набивать коробки «с походом», чем создавать еще один автомат для точного отсчета спичек.

Такова короткая история еще одного «пустяка» — спички. У каждого предмета, изделия, прибора, машины, которые нас окружают и обслуживают, есть своя история. Она может быть длиннее или короче, уже заканчиваться или еще только начинаться, она может быть забавной или трагической, но она всегда разная и вместе с тем всегда одинакова.

Каждая такая история начинается с изобретения, почти всегда еще очень далекого от совершенства, или с открытия, которое, может быть, только приподнимает краешек завесы, за которой скрыты богатства природы. Но если идея изобретения не противоречит законам природы, если это изобретение или открытие обещает разрешить сколько-нибудь важную задачу, объяснить непонятное, овладеть силами природы, облегчить труд людей, побороть болезнь, то первоизобретатель или первооткрыватель никогда не остается в одиночестве.

За первыми изобретениями, предложениями, теориями неизбежно появляются следующие, более совершенные, разработанные с учетом уже накопленного опыта.

Еще несколько слов о дискуссии

Потребности человека так обширны и разнообразны, что ему волей-неволей приходится непрерывно изобретать, разрабатывать и строить все новые и новые машины. Они окружают его дома и на улице, в школе и на работе; за несколько часов переносят в любой конец Земли, помогают заглянуть на дно моря, в глубь Земли и в космос, шьют одежду и обувь, готовят лекарства и строят дома.

Мало этого! Машины передают и воспроизводят речь и музыку. Они развлекают человека — ведь без машин нельзя снять кинофильм и нельзя его увидеть на экране. Они решают математические задачи, в мгновение ока выполняя сложнейшие вычисления, начинают вмешиваться в такие вопросы, решение которых раньше считалось уделом людей. Того и гляди они начнут думать, сначала вместе с человеком, затем вместо человека, потом лучше человека, начнут саморазвиваться и самоусовершенствоваться, самоорганизовываться и саморазмножаться!

Что же такое машина — это создание человека? Как будет выглядеть ее портрет в недалеком или далеком будущем? Чем она отличается от разумного живого существа или, если хотите, чем человек отличается от машины? Выйдет ли она из подчинения ему или он останется ее властелином? Одним словом, кто окажется победителем, кто побежденным?

Кто — кого?

Так мы оказались участниками дискуссии, о которой шла речь в предисловии. Ее главным действующим лицам казалось, что есть доводы, короткие и действенные, как артиллерийский залп, с помощью которых можно в два счета доказать, что человек — это машина, или, наоборот, с полной ясностью убедить, что человек и машина — два противоположных полюса. И на дискуссию они явились во всеоружии. У одних на знамени было начертано: «Машина — система, способная совершать действия, ведущие к определенной цели. Человек в этом смысле является машиной. Будущие кибернетические машины — это, в частности, будущие люди». Тезис выглядел внушительно, хотя чуть длинновато.

Другие использовали не новый, но зато значительно более короткий тезис: «Этого не может быть потому, что не может быть никогда».

Грянул бой, и наивные слушатели, рассчитывавшие почти мгновенно получить ответы на интересующие их вопросы, оказались в густом дыму всевозможных предпосылок, научных определений и технических терминов — красивых и непонятных, как название папирос «Герцеговина Флор».

Дискуссия ужасно затянулась. Слушатели, да и сами участники, постепенно переходили от радостного ожидания к унынию, хотя еще по инерции продолжали выступать, смеяться и аплодировать остроумным аргументам и репликам. Это было как в стишке, который в вольном переводе с английского звучит примерно так:

Нет! Опыт показал, что путь прямой дискуссии малопригоден и что лучше поступить по-другому.

Свое первое стальное перо Гаррисон изготовил вручную, пользуясь несложными инструментами и приспособлениями; он хуже или лучше выполнил все необходимые операции, затратив на них много часов и дней размышлений и труда. Современные автоматы затрачивают на эти операции ничтожные доли секунды.

Теперь между человеком и изделиями — стальным пером, гвоздем, электролампочкой — стоят машины. На их создание он направляет теперь свой труд и свою мысль.

Количество машин, если суметь их сосчитать, наверное, превзойдет число людей, живущих на Земле. Они образуют целый мир, поразительно разнообразный, но вместе с тем подчиняющийся определенным закономерностям.

Попробуем понять самые главные из этих закономерностей, попробуем понять, что общего между будильником и вычислительной машиной, лифтом и тепловозом, киноаппаратом и автоматом, выпекающим пончики. Чтобы эту задачу решить, нам придется познакомиться как с общими идеями и принципами, так и с конкретными их воплощениями — с разными «жителями» мира машин.

А затем мы соберем все машины и расставим их по полкам, расположив по степени сложности и «разумности» действий, которые они способны совершать. Тогда, наверное, станет яснее, что скрывается за понятиями «машина», «автомат», как автоматы делаются все более «умными», что им можно поручить и как они справляются с поручениями.

По одинаковым законам падают часы, выскользнувшие из руки, и человек, поскользнувшийся на обледенелой дорожке. Нельзя прокормить живое существо бензином — пусть даже самого высокого качества, как нельзя запустить автомобильный двигатель, залив в бак сгущенное молоко. Человек и машина одинаково подчиняются некоторым законам физики, химии, математики.

Перед этими законами природы человек и машина равны. Это хорошо известная истина позволяет сравнивать и сопоставлять устройство и действие механизмов машины и живого организма, видеть, в чем они похожи и в чем различаются. Об этом также пойдет речь в книге.

Существуют математические методы — их называют методами экстраполяции, которые позволяют, зная историю развития некоторого процесса или события, предсказывать его дальнейший ход.

Так, зная, как росло народонаселение земного шара за ряд прошедших лет и применяя методы экстраполяции, можно предсказать, сколько жителей будет населять нашу планету через 5, через 10, через 50 и даже через 100 лет. Каждому понятно, что чем лучше известна прошедшая история события, тем яснее становится его последующий ход.

Попытка ответить на вопрос «кто — кого?» — это попытка предсказать ход истории технического прогресса. Прислушиваясь к прогнозам на будущее, следует твердо помнить, что чем больший промежуток времени пытаются охватить при подобных прогнозах, тем менее они достоверны, тем больше отличаются результаты экстраполяции. Иначе с чего бы это началась дискуссия? И тем более интересно время от времени оглянуться назад и посмотреть, как развивались события в прошлом, как выглядят сегодня некоторые главы истории машины.

Мы так и будем поступать.

Мир машин мертв без человека. От первой линии на листе ватмана и первой формулы до последнего мазка краски на готовом образце — все процессы создания и совершенствования машины продуманы и предопределены человеком. Можно ли говорить об этих процессах и не попытаться заглянуть во «внутреннюю лабораторию» изобретателя, ученого, инженера.

В истории науки и техники золотыми буквами записаны тысячи выдающихся имен, и не вина автора, что на страницах книги вы встретитесь лишь с некоторыми из них.

Ведь это книга не по истории техники. Она всего только прогулка в мир машин.

Как всякая прогулка, одному она может показаться слишком короткой, другому — длинной. Понимая, что каждому угодить нельзя, автор вместе с тем постарается ее сделать по возможности интереснее.