Сумма технологии
Шрифт:
Глава вторая
Двe эволюции
Вступление
ВОЗНИКНОВЕНИЕ древнейших технологий – процесс, который нам трудно понять. Их прикладной характер и целенаправленная структура не подлежат сомнению, а между тем у них не было индивидуальных изобретателей, творцов. Поиски источников пратехнологии таят опасность. «Теоретической базой» вполне эффективной технологии порою служил миф или суеверие; в этом случае технологический процесс либо начинался с магического ритуала (например, целебные свойства лекарственных трав приписывались заклятью, произносимому при их собирании или употреблении), либо же сам превращался в ритуал, в котором прагматический элемент неразрывно переплетался с мистическим (таков ритуал постройки лодки, в котором производственный процесс носит литургический [14] характер). Что касается осознания конечной цели, то в настоящее время структура решения, принятого обществом, может служить реализации решения, принятого отдельной личностью; прежде так не бывало, и о технических замыслах древних обществ можно говорить лишь в переносном смысле.
14
Литургия ( (др. греч). – общественная служба или повинность, в Новом Завете – служба, служение, услуга) – система официальных религиозных обрядов.
Переход от палеолита к неолиту, эта неолитическая революция, сравнимая по своему культурно-творческому значению с атомной, произошла не так, как если бы некоему Эйнштейну каменного века «пришло в голову» обрабатывать землю и он «убедил» своих современников заняться этим новым делом. Это был процесс чрезвычайно медленный, превышающий по длительности жизнь многих поколений, ползучий переход от употребления в пищу некоторых случайно отысканных растений к оседлости, постепенно вытесняющей кочевой образ жизни. Перемены, происходившие на протяжении жизни отдельных поколений, практически равнялись нулю. Иначе говоря, каждое поколение заставало технологию внешне неизменной и «естественной», как восход и заход солнца. Этот тип становления технологической практики не исчез окончательно, ибо любая великая технология простирает свое культурно-творческое влияние далеко за пределы жизни поколений; по этой причине скрытые в будущем общественные, бытовые и этические последствия такого влияния и само направление, в котором оно подталкивает человечество,
15
Здесь С. Лем вскользь коснулся одной из наиболее сложных проблем теоретической истории. Суть ее состоит в том, что наиболее сложные открытия и изобретения, требующие от человека максимальной креативности, относятся к самым ранним стадиям существования Homo. С. Лем описывает «неолитическую революцию» традиционно – как чрезвычайно медленный (квазистатический) процесс «проб и ошибок». Однако элементарные расчеты с применением теории вероятностей дают совершенно нереалистические характерные времена прогресса – сотни миллионов лет или более. Это легко понять, сравнив вероятности случайного изобретения письменности или земледелия и случайного выстраивания рассыпанного типографского шрифта в связанный текст (заметим, что вторая вероятность намного выше). Соответственно, возникает альтернативная гипотеза, связывающая «неолитическую революцию» с процессами в информационном пространстве. Эта концепция настаивает на буквальном прочтении распространенного мифа о «культурном герое», который встречается с Богом (богами) и приносит своему народу основной набор «неолитических» или «энеолитических» изобретений. Речь идет о нелинейном взаимодействии человека с информационным пространством – распаковке смыслов. (См.: С. Переслегин, А. Столяров, Н. Ютанов «О механике цивилизаций», «Наука и технология в России», 2001–2002 г.; С. Переслегин «Некоторые замечания к классической модели антропогенеза», «Конструирование Будущего». Т. 1. Вып. 2. 2001). (Прим. ред.)
Постараемся поискать ответ на эти вопросы, хотя подобные поиски не всегда приводят к однозначным результатам. Исходным пунктом наших рассуждений послужит наглядная таблица классификации эффекторов, то есть органов, способных действовать, которую Пьер де Латиль приводит в своей книге «Искусственное мышление» [16] . Он различает три главных класса эффекторов. К первому классу – классу детерминированных эффекторов – относятся простые орудия (такие, как молоток), сложные устройства (счетные приборы, классические машины) и орудия, сопряженные со средой (но не имеющие обратных связей), например автоматический детектор пожаров. Второй класс – класс организованных эффекторов – охватывает системы с обратной связью: автоматы со встроенным детерминизмом действия (автоматические регуляторы, например, в паровых машинах), автоматы с изменяемой целью действия (программируемые извне, например электронные машины) и самопрограммируюшиеся автоматы (системы, способные к самоорганизации). К последним принадлежат животные и человек. Еще на одну степень свободы богаче те системы, которые способны для достижения цели изменять самих себя (де Латиль называет эту способность свободой типа «кто» и понимает это в следующем смысле: в то время как человеку организация и материал его тела заданы, эти системы более высокого типа могут – будучи ограничены уже только самим строительным материалом – радикально изменять собственную системную организацию: примером может служить живой биологический вид в процессе естественной эволюции). Гипотетический латилевский эффектор еще более высокого ранга обладает также свободой выбора материала, из которого он «сам себя строит». Де Латиль предлагает в качестве примера такого эффектора с наибольшей свободой механизм «самотворения» космической материи согласно теории Хойла [17] . Легко заметить, что гораздо менее проблематичным и легче поддающимся проверке примером такой системы служит технологическая эволюция. Она обнаруживает все черты системы с обратной связью, программируемой «изнутри», то есть системы самоорганизующейся, обладающей, помимо этого, как свободой полного изменения самой себя (подобно эволюционирующему биологическому виду), так и свободой выбора строительного материала (поскольку в распоряжении технологии имеется все, что содержит Вселенная).
16
P. de Latil, Sztuczne myslenue, Warszawa, 1958.
17
В 1948 г. сотрудниками Кембриджского университета Г. Бонди, Т. Голдом и Ф. Хойлом для объяснения хаббловского разбегания галактик была предложена теория «устойчивой Вселенной». В противовес теории Большого Взрыва, предложенной Г. Гамовым, в кембриджской модели не предполагается существование «начала времен» – момента взрыва некоего сверхплотного зародыша Вселенной. Вселенная в модели Бонди-Голда-Хойла неизменна в любом направлении оси времени. Для поддержания разлета галактик предполагается, что «в одном ведре пространства» раз в десять миллионов лет самосоздается один атом водорода. Водорода, рожденного во всем пространстве Вселенной, оказывается достаточно для поддержания необходимого уровня средней плотности вещества. Механизм рождения водорода в теории Бонди-Голда-Хойла не рассматривался. (На русском языке см., например: Ф. Хойл «Черное облако», в кн.: «НФ», вып.4, М., Знание, 1966) (Прим. ред.).
Предлагаемую де Латилем классификацию систем по увеличению числа степеней свободы я упростил, отбросив некоторые весьма спорные ее детали. Прежде чем перейти к дальнейшим рассуждениям, небесполезно было бы, возможно, добавить, что эта систематика в представленном виде не является полной. Можно вообразить системы, наделенные еще одной степенью свободы. Действительно, выбор материала среди того, что содержит Вселенная, в силу самой природы вещей, ограничен «каталогом запчастей», которыми располагает Вселенная. Однако мыслима и такая система, которая, не довольствуясь выбором из того, что дано, создает материалы, «не вошедшие в каталог», – материалы, не существующие во Вселенной. Теософ был бы склонен, быть может, такую «самоорганизующуюся систему с максимальной свободой» счесть Богом, однако мы не нуждаемся в подобной гипотезе, поскольку можно полагать, даже опираясь на скромные сегодняшние знания, что создание «частей, не вошедших в каталог» (например, некоторых субатомных частиц, которые «обычно» во Вселенной не существуют), вполне возможно. Почему? Потому что Вселенная не реализует всех возможных материальных структур и, как известно, не создает, например, в звездах или в каком-нибудь ином месте пишущих машинок, и тем не менее «потенциальная возможность» создания таких машинок в ней содержится; так же, надо полагать, обстоит дело с явлениями, охватывающими не реализуемые Вселенной (по крайней мере в нынешней фазе ее существования) состояния материи и энергии в несущих их пространстве и времени.
Подобия
О ПРАНАЧАЛАХ эволюции мы ничего не знаем наверняка. Зато нам точно известна динамика возникновения нового вида, от его появления до блестящей кульминации и затем заката. Путей эволюции было почти столько же, сколько и видов, но всем этим путям присущи некоторые общие черты. Новый вид появляется незаметно. Его внешний облик заимствован у уже существующих видов, и это заимствование, казалось бы, свидетельствует о творческом бессилии Конструктора. Вначале лишь очень немногое говорит о том, что переворот во внутренней организации, который определит расцвет вида в дальнейшем, по существу, уже совершился. Первые представители нового вида обычно малы, они обладают также рядом примитивных черт, словно их рождению покровительствовали торопливость и неуверенность. Некоторое время они прозябают «полутайно», с трудом выдерживают конкуренцию видов, которые существуют давно и которые оптимально приспособлены к требованиям, выдвигаемым миром. Но вот наконец в связи с изменением общего равновесия, которое вызвано внешне ничтожными сдвигами в окружающей среде (а средой для вида служит не только геологический мир, но и совокупность всех остальных видов, живущих в нем), начинается экспансия нового вида. Вторгаясь в уже занятые местообитания, новый вид убедительно доказывает свое превосходство над конкурентами в борьбе за существование. Когда же он входит в пустую, никем не занятую область, происходит взрыв адаптивной радиации, дающий начало сразу целому вееру разновидностей; у них исчезновение остатков примитивизма сопровождается изобилием новых системных решений, все более смело подчиняющих себе внешнюю форму и новые функции организмов. Этим путем вид идет к вершине развития, становится тем, что дает название целой эпохе. Период его господства на суше, в море или воздухе тянется долго. Наконец вновь возникают колебания гомеостатического равновесия. Они еще не означают проигрыша. Эволюционная динамика вида приобретает новые, ранее не наблюдавшиеся черты. В главном стволе представители вида становятся огромными, словно в гигантизме они ищут спасения от нависшей угрозы. И тут же возобновляется адаптивная радиация, на сей раз часто отмеченная признаками сверхспециализации.
Боковые ветви пытаются проникнуть в области, где конкуренция сравнительно слаба. Этот последний маневр нередко оказывается успешным, и когда уже исчезает всякое воспоминание о гигантах, созданием которых главная ветвь вида пыталась защититься от гибели, когда терпят провал и предпринятые одновременно противоположные попытки (ибо некоторые эволюционные потоки в это же время ведут к измельчанию организмов) – потомки этой боковой ветви, счастливо найдя в глубинах периферийной области конкуренции благоприятные условия, упорно сохраняются в ней почти без изменений, являя собой последнее свидетельство давно минувшей мощи и обильности своего вида.
Прошу простить мне этот несколько напыщенный стиль, эту риторику, не подкрепленную примерами. Обобщенность возникла потому, что я говорил о двух эволюциях сразу: о биологической и технологической.
Действительно, главные закономерности и той и другой изобилуют поразительными совпадениями. Не только первые пресмыкающиеся походили на рыб, а первые млекопитающие – на мелких ящеров [18] ; ведь и первый самолет, первый автомобиль или первый радиоприемник своей внешней формой были обязаны копированию форм их предшественников. Первые птицы были оперенными летающими ящерицами, а первые автомобили явно напоминали бричку с гильотинированным дышлом, самолет был «содран» с бумажного змея (или прямо с птицы...), радио – с возникшего ранее телефона. Точно так же размеры прототипов были, как правило, невелики, а конструкция поражала примитивностью. Первая птица, пращур лошади и предок слона были небольшими; первые паровозы не превышали размерами обычную телегу, а первый электровоз
был и того меньше. Новый принцип биологического или технического конструирования вначале может вызывать скорее сострадание, чем энтузиазм. Механические праэкипажи двигались медленнее конных, первые самолеты едва отрывались от земли, а первые радиопередачи доставляли меньше удовольствия, чем жестяной голос граммофона. Точно так же первые наземные животные уже не были хорошими пловцами, но еще не могли служить образцом быстроногого пешехода. Оперившаяся ящерица – археоптерикс – скорее взлетала, чем летала. Лишь по мере совершенствования происходили вышеупомянутые «радиации». Подобно тому как птицы завоевали небо, а травоядные млекопитающие – равнины, так экипаж с двигателем внутреннего сгорания завладел дорогами, положив начало все более и более специализированным разновидностям. В «борьбе за существование» автомобиль не только вытеснил дилижанс, но и «породил» автобус, грузовик, бульдозер, мотопомпу, танк, вездеход, автоцистерну и многое другое. Самолет, овладевая «экологической нишей» воздушного пространства, развивался, пожалуй, еще стремительнее, неоднократно изменяя уже установившиеся формы и виды тяги (поршневой двигатель сменился турбовинтовым, турбинным, наконец, реактивным, обычные самолеты с крыльями обнаруживают на малых расстояниях грозного противника в виде вертолетов и т. д.). Стоит отметить, что подобно тому, как стратегия хищника влияет на его жертву, «классический» самолет защищается от вторжения вертолета: создается такой тип крылатых машин, которые, изменяя направление тяги, могут взлетать и садиться вертикально [19] . Это та самая борьба за максимальную универсальность функций, которая хорошо знакома каждому эволюционисту.18
Первые пресмыкающиеся отнюдь не походили на рыб. Что же касается первых млекопитающих, то они имели значительно более выраженные амфибийные черты, нежели рептильные. (Прим. ред.)
19
Создание самолетов вертикального взлета (оказавшееся тупиковой ветвью эволюции летательных аппаратов) никоим образом не было связано с появлением вертолетов. Речь шла, прежде всего, о желании ряда стран иметь в своем распоряжении дешевые «тоже авианосцы». К этому подклассу кораблей принадлежал, например, английский «Инвинсибл», оснащенный самолетами вертикального взлета «Си-Харриер», а также многочисленные подражания этому неудачному кораблю. (Прим. ред.)
Оба рассмотренных транспортных средства еще не достигли высшей фазы развития, поэтому нельзя говорить об их поздних формах. Иначе обстоит дело с управляемым воздушным шаром, который перед лицом угрозы со стороны машин тяжелее воздуха обнаружил «гигантизм», столь типичный для предсмертного расцвета вымирающих эволюционных ветвей. Последние цеппелины тридцатых годов нашего века можно смело сопоставить с атлантозаврами и бронтозаврами мелового периода [20] . Огромных размеров достигли также последние типы паровозов – накануне их вытеснения дизельной и электрической тягой. В поиске нисходящих линий развития, которые пытаются вторичными радиациями выйти из угрожаемого положения, можно обратиться к кино и радио. Конкуренция телевидения вызвала бурную «радиацию» радиоприемников и проникновение их в новые «экологические ниши». Возникли миниатюрные карманные приемники, приемники, тронутые сверхспециализацией, вроде «high fidelity» [21] со стереофоническим звуком, со встроенной аппаратурой для высококачественной записи звука и т.п. Что касается кино, то, борясь с телевидением, оно значительно увеличило свой экран и даже стремится «окружить» им зрителя (видеорама, циркорама). Добавим, что вполне можно представить себе такое будущее развитие механических экипажей, которое сделает устаревшим колесо. Когда современный автомобиль будет окончательно вытеснен каким-нибудь видом экипажа на «воздушной подушке», вполне возможно, что последним влачащим существование в «побочной» линии потомком «классического» автомобиля будет, скажем, миниатюрная косилка для стрижки газонов с двигателем внутреннего сгорания. Ее конструкция будет отдаленно напоминать об эпохе автомобилизма, подобно тому, как некоторые виды ящериц на архипелагах Индийского океана являются последними живыми потомками гигантских мезозойских ящеров.
20
Пример носит скорее иронический характер. По современным представлениям бронтозавры, брахиозавры, атлантозавры и другие гиганты обитали в прибойных зонах, утилизируя пищевой ресурс водорослевых лугов. Гигантские размеры требовались им для того, чтобы их не сбивали с ног волны. Виды эти вполне благоденствовали, вымирание их было обусловлено сложным комплексом причин, лишь некоторые из которых нам известны.
Аналогично дирижабли тридцатых годов были весьма совершенными машинами. Закат их эпохи был обусловлен несколькими близкими по времени катастрофами (причины которых на самом деле были связаны с «человеческим фактором») и резким отказом США, владеющих единственным в мире промышленным гелиевым месторождением, продавать кому-либо «солнечный газ». Наступившая вскоре Вторая Мировая война акцентировала внимание государственных и промышленных структур на авиации, в результате чего дирижабли окончательно сошли на нет. Это привело к созданию «пустых экологических ниш» в современной транспортной системе. Так, в некоторых районах РФ строить аэродромы не только нерентабельно, но и невозможно по свойствам грунта, в то время как причальная мачта и даже эллинг могут быть там поставлены. Заметим, что на рубеже тысячелетий наметились перспективы замены высотными дирижаблями спутников связи. Речь идет о полностью автоматизированных системах, выполненных из ткани, преобразующей свет в электрический ток. Такие дирижабли, наполненные гелием и стабилизированные в пространстве с помощью электродвигателей, дешевы как в производстве, так и в эксплуатации.
Однако, хотя примеры, приведенные С. Лемом, крайне неудачны, общая логика его суждений не вызывает сомнений. Здесь мы впервые столкнемся со странной особенностью «Суммы технологий» – верные решения иногда обосновываются нечеткими рассуждениями или иллюстрируются ошибочными примерами. (Прим. ред.)
21
High fidelity (англ.)– высокая точность воспроизведения сигналов.
Морфологические аналогии между динамикой биоэволюции и динамикой техноэволюции можно представить на чертеже в виде кривых, медленно взбирающихся вверх, с тем чтобы с вершины кульминации рухнуть вниз, к уничтожению [22] ; однако морфологическое сходство не исчерпывает всех аналогий между этими двумя великими областями. Можно найти и другие, еще более удивительные совпадения. Так, например, у живых организмов есть целый ряд весьма специфических особенностей, возникновение и сохранение которых невозможно объяснить их адаптационной ценностью. Кроме хорошо известного петушиного гребня, можно указать на великолепное оперение самцов у некоторых птиц (например у павлина, фазана) и даже на похожие на парус позвоночные гребни ископаемых пресмыкающихся [23] . Аналогично большинство творений определенной технологии обладает чертами, на первый взгляд ненужными, афункциональными, чертами, которые не могут быть оправданы ни условиями их применения, ни назначением. Здесь наблюдается весьма интересное и в некотором смысле забавное сходство между вторжением в биологическое, с одной стороны, и в технологическое – с другой, конструирование в первом случае критериев полового отбора, во втором – требований моды. Для выразительности ограничим рассмотрение этого вопроса примером современного автомобиля. Мы видим, что основные его черты продиктованы проектировщику текущим состоянием технологии: так, например, сохраняя привод на задние колеса и переднее размещение двигателя, конструктор вынужден разместить туннель карданного вала в пассажирском салоне. Но между этим диктатом нерушимой «функциональной» конструкции и требованиями и вкусами потребителя простирается свободное «пространство изобретательности», ибо ведь можно предложить потребителю различные форму и цвет машины, наклон и размеры окон, дополнительные украшения, хромоникелевую отделку и т. д.
22
Не совсем точно. Речь идет о ТРИЗ-овских S-образных кривых («кривых насыщения»), носящих общесистемный характер (См., например, Альтшуллер Г.С. «Творчество как точная наука». – М.: Сов. радио, 1979). Последний участок такой кривой (зона насыщения) может представлять собой как резкое падение, так и выход на асимптоту. Примером системы, вышедшей на асимптоту, может считаться тот же строматолитовый мат, существующий в неизменном виде по крайней мере миллиард лет. В технике на асимптотическом участке S-образной кривой находятся, например, револьверы. (Прим. ред.)
23
По современным представлениям – ошибка. Сейчас считается, что «паруса» вполне функциональны. Они были насыщены кровеносными сосудами и представляли собой «радиатор», степень раскрытости которого определяла интенсивность теплообмена организма с окружающей средой. Другой вопрос, что это «техническое решение» оказалось неудачным: большой парус легко получал случайные механические повреждения, а поскольку он был пронизан крупными кровеносными сосудами, такие повреждения сопровождались опасными для жизни кровотечениями. Интересно, что в конце 1930-х годов подобная система была применена в авиации на так называемых «гоночных истребителях», все крыло которых было пронизано трубками и представляло собой радиатор. Боевое значение таких истребителей, очевидно, равнялось нулю, так как случайное попадание одной малокалиберной пули в крыло приводило к гибели машины. (Прим. ред.)
Изменчивость продукта технологии, вызванная давлением моды, имеет своим аналогом в биоэволюции необычайное разнообразие вторичных половых признаков. Первоначально эти признаки были следствиями случайных изменений – мутаций, они закрепились в последующих поколениях, потому что их обладатели в роли половых партнеров имели определенные привилегии. Таким образом, аналогами автомобильных «хвостов», хромоникелевых украшений, фантастического оформления решеток радиатора, передних и задних фар являются брачная окраска самцов и самок, их оперение, специальные наросты на теле и – last but not least [24] – такое распределение жировой ткани, которое вместе с определенными чертами лица порождает половое влечение.
24
Last but not least (англ.) – последнее по счету, но не по важности.
Разумеется, инертность «сексуальной моды» в биоэволюции несравненно сильнее, чем в технологии, ибо конструктор Природа не может менять своих моделей каждый год. Однако сущность явления, то есть особое влияние «непрактичного», «несущественного», «ателеологичного» фактора на форму и индивидуальное развитие живых существ и продуктов технологии, можно обнаружить и проверить на огромном числе примеров.
Можно отыскать иные, менее заметные проявления сходства между двумя великими эволюционными древами. Так, в биоэволюции известно явление мимикрии, то есть уподобления особей одного вида особям другого, если это оказывается выгодным для «имитаторов». Неядовитые насекомые могут поразительно напоминать совсем не родственные им, но опасные виды, иногда они «изображают» лишь отдельную часть тела какого-либо существа, совсем уж ничего общего не имеющего с насекомыми, – я имею в виду жуткие «кошачьи глаза» на крыльях некоторых бабочек. Нечто аналогичное мимикрии можно обнаружить и в техноэволюции. Львиная доля слесарных и кузнечных изделий в XIX веке выполнялась под знаком «имитации» растительных форм (мостовые конструкции, перила, фонари, ограды, даже «короны» на трубах первых локомотивов «подражали» растительным мотивам). Предметы обихода, такие, как авторучки, зажигалки, светильники, пишущие машинки, часто обнаруживают в наше время тенденцию к «обтекаемости», имитируя формы, разработанные в авиастроении, в технике больших скоростей. Конечно, «мимикрия» такого рода лишена тех глубоких корней, какие имеет ее биологический аналог; в техно-эволюции мы встречаем скорее влияние ведущих отраслей технологии на второстепенные; кроме того, многое объясняется тут просто модой. Впрочем, чаше всего невозможно определить, в какой мере данная форма продиктована стремлениями конструктора, а в какой – спросом потребителя.