Всё нижеследующее есть всего лишь попытка понять, насколько реален описанный выше мир. Читать этот мутный поток сознания вовсе не обязательно, но если вы хотите понять, из каких настоящих открытий и изобретений растут ноги у высказанных в романе идей, то почему бы и нет?
Основное — это, конечно, ординаторы. Многие люди почему-то считают, что человеческий мозг — совершенная конструкция. На самом деле с точки зрения инженера это отнюдь не так: работа мозга — это сборище невообразимого количества программных и структурных ошибок из-за обусловленного слепой эволюцией строения. Список этих ошибок — когнитивных искажений — будет подлиннее, чем список грехов Сиджизмондо Малатесты: тут и иллюзия превосходства, когда человек неспособен адекватно оценить свои возможности в сравнении с другими людьми, и регрессивный консерватизм, до сих пор тормозящий науку и провоцирующий митинги против ГМО, и иллюзорная корреляция, формирующая стереотипы и суеверия, и много чего ещё [1]. Из-за этих искажений, например, вам нечего надеяться на честный суд: так или иначе судья всё равно будет предвзят, даже если сам он искренне считает себя справедливым. А по закону подлости, разумеется, предвзятым он будет именно к вам.
Но это только цветочки. Строго говоря, ни один из нас вообще не воспринимает мир таким, каким он есть на самом деле [2]. Весело? Может, и так: от когнитивных искажений есть и польза [3]. По-видимому, именно они в том числе позволяют вам читать этот роман и (надеюсь) воспринимать его как художественную историю, а не как чьи-то убогие выдумки. И вполне вероятно, что исправление некоторых искажений лишит человека возможности воспринимать большую часть современного масс-медиа, как это произошло с Хеленой Моргенсен.
Короче говоря, мы все больны. И встаёт вопрос: а надо ли лечить болезнь? Скорее всего, нет. Во всяком случае, не полностью. Но лечить её будут.
Вполне естественно предполагать, глядя на последние успехи в генетике, например, методов CRISPR/Cas[4], что рано или поздно нечто аналогичное проекту «Метаморфоз» будет создано. Конечно, современные методы редактирования генома пока ещё остаются достаточно дорогостоящими и сложными, но ведь и первые автомобили до сотни за семь секунд не разгонялись. А нынче уже даже эксперименты над человеческими эмбрионами ставят [5]. Правда, сам факт этих экспериментов вызывает лютую ненависть у некоторых социальных групп общества (ну, вы же помните про регрессивный консерватизм). Но прогресс не остановить, как бы им того не хотелось.
Если же остановиться всё-таки на ординаторах, то многофункциональность зон мозга ныне подтверждена экспериментально [6], хотя, по-видимому, слово «многофункциональность» тут не совсем уместно. В указанном исследовании выяснилось, что в восприятии смысла слов участвуют не только «языковые» зоны, но и остальные участки мозга — конкретно в данном случае при понимании слов, связанных с движением, участвовала моторная кора. Мозг по своей сути — биохимическая вычислительная машина, но если в обычных полупроводниковых компьютерах только один универсальный трансмиттер сигнала — электрический ток, то в мозгу их несколько сотен, и каждый по-разному взаимодействует с разными структурами мозга [7]. Это создаёт серьёзную проблему на пути современных баронов Франкенштейнов, которую, собственно, я и попытался осветить в романе. Разумеется, нельзя однозначно сказать, что перестройка «ординаторских» зон мозга повлечёт за собой именно редукцию эмоций, но рациональное мышление само по себе обязано быть лишённым эмоциональности. Так что причины достаточно веские.
Нельзя также предположить, что в ходе создания ординаторов у них была устранена хотя бы десятая часть присущих человеку когнитивных искажений: багов, во-первых, слишком много, а во-вторых, материальный механизм подавляющего большинства из них неизвестен и вряд ли будет раскрыт в ближайшие сто лет. Более того, для учёного-аналитика вредны лишь некоторые из них, такие, например, как селективное восприятие [8], эвристика доступности [9], уже упомянутая выше иллюзия корреляции и другие. Таким образом, Хелена представляет собой лишь самую чуточку необычного человека, который точно так же может поступать иррационально во многих ситуациях — другое дело, что она сама этого не сознаёт.
И совсем уж невозможно считать, что в процессе не будет допущено ошибок, подобных той, из-за которой проект потерпел крах. Современный научный метод при правильном его использовании страхует от очень большого количества ловушек, но всё же не ото всех. Достаточно вспомнить лайнеры «Де Хэвиллэнд Комета» [10], которые падали только из-за того, что в те времена не было толковой теории усталостной прочности материалов, и этот фактор попросту не учли при проектировании. Далеко не факт, что мы не напоремся на скрытые рифы, пытаясь изменить свой геном.
Куда проще всё со Снежаной и Фионой. Обучаемость, как предполагается, зависит в первую очередь от синаптической пластичности [11], а сверхпамять можно выработать простыми тренировками, элементарно по-другому кодируя информацию [12]. Повторение, как и утверждала Хелена, закрепляет навык, но мешает освоить новый: оно влияет на синтез глутаминовой и гамма-аминомасляной кислот — возбуждающего и тормозящего нейротрансмиттера соответственно [13]. У девушек же вследствие генетического вмешательства нейроны входят в стабильное состояние не за несколько часов, а гораздо быстрее, и новая память не перекрывает уже приобретённую. Поэтому для них повторение пройденного бесполезно, как бесполезны и стандартные программы обучения.
Орловой «исправили» ошибку эволюции, перестроив уже упомянутое кодирование памяти, в результате получив человека, способного без труда выучить двадцать три языка, но вынужденного переводить в словесную форму дорогу домой.
Первый блин комом.
«Авангард», он же «Спаситель» — очень слабое, на самом деле, звено. Я прекрасно сознаю куцесть этого фантастического допущения, хотя вполне возможно, что это вмешиваются уже воспетые выше когнитивные искажения: нейробиология как была, так и осталась для меня тёмным лесом, а вот аэрокосмическая техника — уже полупрофессиональная сфера. Возможно, я просто не вижу ошибок в допущениях с ординаторами, но оно, наверное, и к лучшему. С «Авангардом» же меня спасает только примитивная отмазка «роман не об этом, ну чего вы». По сути, именно поэтому в тексте не описаны детально ни системы корабля, ни принцип работы гиперсна, ни всё остальное. Хотя теоретическая модель двигателя на антиматерии существует [14] [15], почти наверняка процесс её синтеза в ближайшем будущем останется крайне сложным [16], и вся концепция выглядит откровенно маловероятной. «Авангард» летел к Фрейе сто десять лет; если предположить, что он разгонялся с ускорением a = 4,5 м/с, то из элементарных формул релятивистски равноускоренного движения можно вычислить, что разгонялся он один месяц и достиг скорости в 0,04с, а после периода равномерного движения столько же времени замедлялся. Для расчёта количества топлива я воспользовался теми же формулами, приняв для упрощения, что энергия напрямую конвертируется из антиматерии по знакомому даже абсолютному гуманитарию формуле E = mc. У меня получилось, что при ориентировочной массе загруженного корабля в 200 тонн в идеальных условиях потребуется 16 тонн антиматерии — это, цензурно выражаясь, очень много, даже без поправки на КПД. Я уж не говорю о выводе на орбиту двух тысяч человек в условиях апокалипсиса, даже с грядущим удешевлением космических запусков. Фактически «Авангард» — всего лишь костыль для остального сюжета, ну и, конечно, отсылка к Хайнлайну; тем не менее, я посчитал неэтичным вводить в сюжет некий хреноптаниум только для обоснования этого факта. Короче, роман не об этом. Я в домике.
Зато с остальной техникой проще. Электромагнитная подвеска ровера, на котором капитан Гленн с девушками рассекал по Мёртвому поясу, существует на самом деле и позволяет ездить даже по российским дорогам без особой тряски [17]. Для серийных машин это дорогая и не очень-то нужная штука, а вот для планетохода она идеальна. Дикоптер — это, по сути, двухвинтовой вертолёт поперечной схемы. У такой машины есть ряд преимуществ перед вертолётом как классической схемы, так и соосной, в частности, более простое управление, где не надо думать об асимметрии подъёмной силы, и высокий КПД. Есть, конечно, и недостатки, но для колонии на другой планете в условиях будущего такие вертолёты — вполне оптимальный вариант.
Нейроинтерфейс, которым пользуется Хелена, на сегодня существует в виде медицинских устройств для помощи парализованным больным: так, например, полностью парализованная женщина получила возможность хоть как-то влиять на окружающий мир, силой мысли управляя компьютерной системой [18]. Проводным он сделан для того, чтобы полностью исключить помехи со стороны. Учитывая, что имплант встроен в мозг и каждую миллисекунду передаёт на него огромный объём информации, было бы не очень приятно ощущать дискомфорт в голове оттого, что рядом кто-то зашёл на порнхаб, используя тот же частотный диапазон, или в небе разразилась магнитная буря. Кроме того, до физического предела пропускной способности оптоволокна ещё ой как далеко, и она значительно превосходит радиосвязь [19]. Ну и, наконец, самый главный аргумент: провода в затылке круто выглядят.
Обручи мысленного управления теоретически также возможны — существуют устройства, позволяющие с помощью электроэнцефалографа управлять кибернетической рукой [20]. Фактически они повторяют принцип упомянутого выше нейроинтерфейса, с той лишь разницей, что не требуют имплантации в человеческое тело бездуховной электронной фигни и являются односторонними передатчиками сигнала. Как и нейроинтерфейс, сейчас это позиционируется в основном как способ помощи парализованным людям. Дело благородное, но уже есть и игрушки такого рода, где нужно гонять вверх-вниз шарик силой мысли под комментарии не кого-нибудь, а самого магистра Йоды [21]. Неизбежная коммерциализация таких устройств приведёт к тому, что они если не вытеснят сенсорные экраны, то наверняка займут серьёзную нишу на рынке смартфонов, айфонов, айпадов и тому подобной ерунды.
Комбезы, в которых щеголяют почти все персонажи — по сути, просто эволюция скафандра. На сегодня уже есть и первые автоматические системы климат-контроля [22], и гибкие безопасные аккумуляторы [23]. Про полноценные экзоскелеты и говорить нечего: несмотря на обширный список проблем с ними, эти проблемы медленно, но верно решаются. Разрабатываются новые аккумуляторы [24], системы контроля [25], а уж первых ласточек самых разных назначений не счесть [26] [27] [28]. Нет никаких сомнений, что в будущем всё это получит серьёзное развитие: это всё-таки не яблони на Марсе. Серьёзных физических ограничений, как, к примеру, для сверхсветового путешествия, я здесь не вижу.
Фрейя — планета выдуманная. Но она обладает вполне реальными астрофизическими параметрами, из которых, в свою очередь, прогнозировался её климат, включая экваториальный Мёртвый пояс, приливы и всё остальное [29][30]. Был бы он таким в реальности — я не уверен. Но ведь от чего-то же надо было отталкиваться.
Вот, в общем-то, и всё. Стоит только отметить одно: так или иначе только что вы прочли самый обычный фантастический боевик с бравыми морпехами, сексапильными красотками, злыми инопланетянами, циничными учёными и прочими полагающимися любому фантастическому боевику деталями. А послесловие — так, просто заметить, что кроме всего этого в нём есть ещё кое-что.
Некоторые параметры Фрейи
Перигелий — 162 602 837 км
Афелий — 187 457 092 км
Большая полуось — 175 029 965 км
Эксцентриситет орбиты — 0,071
Сидерический период обращения — 434 земных суток/400,6 местных
Орбитальная скорость — 29,24 км/с
Наклон орбиты — 5°
Период обращения — 26 часов 12 минут
Ускорение свободного падения на экваторе — 0,94g
Средний радиус — 6051 км
Масса — 0,848 земных
Плотность — 5,40 г/см
Список источников
1. Martin Hilbert. Toward a synthesis of cognitive biases: How noisy information processing can bias human decision making // Psychological Bulletin 138(2), 211–237; доступен по: martinhilbert.net/HilbertPsychBull.pdf
2. Bless, H., Fiedler, K., & Strack, F. Social cognition: How individuals construct social reality. — Hove and New York: Psychology Press, 2004.
3. Gigerenzer, G. & Goldstein, D. G. Reasoning the fast and frugal way: Models of bounded rationality // Psychological Review 103: 650–669. DOI:10.1037/0033-295X.103.4.650
4. Ian M. Slaymaker, Linyi Gao, Bernd Zetsche, David A. Scott, Winston X. Yan, Feng Zhang. Rationally engineered Cas9 nucleases with improved specificity // Science, 01.12.2015. DOI:10.1126/science.aad5227
5. http://guide.hfea.gov.uk/guide/ShowPDF.aspx?ID=5966
6. Nikola Vukovic, Matteo Feurra, Anna Shpektor, Andriy Myachykov, Yury Shtyrov. Primary motor cortex functionally contributes to language comprehension: An online rTMS study // Neuropsychologia, Volume 96, February 2017. DOI:10.1016/j.neuropsychologia.2017.01.025
7. Николлс Джон, Мартин Роберт, Валлас Брюс, Фукс Пол. От нейрона к мозгу / Пер. с англ. П. М. Балабана, А. В. Галкина, Р. А. Гиниатуллина, Р.Н. Хазипова, Л. С. Хируга. — М.: Едиториал УРСС, 2003. — 672 с., цв. вкл.
8. Pronin E. Perception and misperception of bias in human judgment // Trends in Cognitive Sciences. — 2007. — Vol. 11, no. 1. — P. 37–43. — DOI:10.1016/j.tics.2006.11.001.
9. Brinol, P., Petty, R. E., Tormala, Z. L. The Malleable Meaning of Subjective Ease // Psychological Science. 17 (3): 200–206. DOI:10.1111/j.1467–9280.2006.01868.x
10. R. J. Atkinson, W. J. Winkworth and G. M. Norris. Behavior of Skin Fatigue Cracks at the Corners of Windows in a Comet I Fuselage. Reports and Memoranda No. 3248, June, 1960. Доступен по http://naca.central.cranfield.ac.uk/reports/arc/rm/3248.pdf
11. Citri A., Malenka R.C. Synaptic Plasticity: Multiple Forms, Functions, and Mechanisms // Neuropsychopharmacology. — 2008. — Т. 33, № 1. — С. 1–24.
12. Martin Dresler, William R. Shirer, Boris N. Konrad, Nils C.J. Müller, Isabella C. Wagner, Guillén Fernández, Michael Czisch and Michael D. Greicius. Mnemonic Training Reshapes Brain Networks to Support Superior Memory // Neuron. Published online March 2017 DOI:10.1016/j.neuron.2017.02.003
13. Shibata, K., Sasaki, Y., Bang, J. W., Walsh, E. G., Machizawa, M. G., Tamaki, M., … & Watanabe, T. Overlearning hyperstabilizes a skill by rapidly making neurochemical processing inhibitory-dominant // Nature Neuroscience 20, 470–475 (2017) doi:10.1038/nn.4490
14. https://arxiv.org/abs/1205.2281
15. https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1999/prop12apr99_1
16. www.engr.psu.edu/antimatter/Papers/NASA_anti.pdf
17. https://www.bose.com/prc.jsp?url=/automotive/bose_suspension/the_solutios.jsp
18. https://www.newscientist.com/article/2112562-first-home-brain-implant-lets-locked-in-woman-communicate/
19. Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи. М.: ЛЕСАРарт, 2003
20. Jianjun Meng, Shuying Zhang, Angeliki Bekyo, Jaron Olsoe, Bryan Baxter & Bin He. Noninvasive Electroencephalogram Based Control of a Robotic Arm for Reach and Grasp Tasks // Scientific Reports. Published online December 2016 DOI:10.1038/srep38565
21. https://en.wikipedia.org/wiki/Force_Trainer
22. https://www.roscosmos.ru/16326/
23. http://news.panasonic.com/global/press/data/2016/09/en160929-8/en160929-8.html
24. M. H. Braga, N. S. Grundish, A. J. Murchison, J. B. Goodenough. Alternative strategy for a safe rechargeable battery // Energy Environ. Sci., 2017,10, 331–336 doi: 10.1039/C6EE02888H
25. K. Okada, M. Inaba, H. Inoue. Real-time and Precise Self Collision Detection System for Humanoid Robots // Ieeexplore.ieee.org. 2005-04-22. doi:10.1109/ROBOT.2005.1570256.
26. Larry Greenemeier. The Future of Exoskeletons: Lighter Loads, Limbs and More // Scientific American September 21, 2007
27. Larry Greenemeier. Real-Life Iron Man: A Robotic Suit That Magnifies Human Strength // Scientific American April 30, 2008
28. http://www.esa-telerobotics.net/gallery/Research/Haptic-robots-design-development/X-Arm-2/16
29. С. Доул. Планеты для людей / Пер. с англ. И. С. Щербиной-Самойловой. — М.: Наука, 1974. — 200 с., ил.
30. Duane Walisher, Bin Guan. Extreme winds and precipitation during landfall of atmospheric rivers // Nature Geoscience 10, 179–183 (2017) doi:10.1038/ngeo2894