Страница 38 из 60
А вот когда эти легкие колебания поступают из космоса на наш GPS-приемник, происходит нечто совсем иное — нечто ставшее возможным благодаря усилиям инженеров «Белл», показавших, как можно подобраться к квантовому миру и управлять им. Поступающая волна, сколь бы слабой она ни была, приводит в движение очень малое число электронов, однако электроны эти направляются в одну из особых рудных жил. И кремний, в который они попадают, преобразуется: теперь это уже не прежнее по-пуритански строгое, неодобрительно взирающее на мир вещество из разряда «мимо меня не проскочишь». Нет, теперь вперед бросаются его собственные электроны, подстегнутые крошечным всплеском входящего электрического тока. Внутренние полости кремния больше уже не выглядят мрачными и неприступными, они подключаются к делу и с легкостью передают отчетливый сигнал. И все — далекий спутник услышан.
Поступающая из космоса волна почти мгновенно стихает, и рудная жила приемника перекрывается. Однако миллиардную долю секунды спустя со спутника прилетает новый всплеск волны, и рудная жила оживает снова. Это повторяется всего какую-то сотню миллиардов раз или около того — и переданный спутником сигнал принимается полностью.
Какой-нибудь заблудившийся пешеход, скорее всего, обратится к своему устройству GPS, чтобы «услышать» спутник, находящийся в сотне километров над его головой, и отыскать тем самым дорогу к нужному ему новому офисному зданию. А попав в него, он может обратиться к другим устройствам, чтобы с их помощью пробежаться — чего уж проще? — по нескольким миллиардам источников информации, разбросанным по кремниевометаллическим запоминающим устройствам компьютеров мира. И это тоже во времена более ранние было делом немыслимым, ибо, хотя и существовала система хранения огромных количеств информации — система крупных библиотек мира, — хорошо обученные библиотекари тратили несколько месяцев даже на то, чтобы просмотреть лишь малую часть этой информации.
Происходило это потому, что традиционная информация сохранялась с помощью чернил, которыми пропитывались тонкие пластины модифицированной древесной кашицы, кои мы называем бумагой. Однако чернильная линия велика, а атомы малы. Взгляд библиотекаря, который просматривал содержимое книжных полок или даже микрофильмированный каталог этого содержимого, скользил по огромным твердым вместилищам электронов и иных субмикроскопических частиц — ибо именно таковыми и являются написанные либо напечатанные буквы, обладавшие колоссальной высотой в полсантиметра, а то и больше.
Поиск в Мировой паутине происходит гораздо быстрее. Вы нажимаете на клавишу ноутбука или карманного браузера, и длинные электронные туннели, кроющиеся в проводах, подведенных к этой клавише, приступают к охоте. С их точки зрения наши быстро пробегающиеся по клавишам кончики пальцев создают неловкие, тяжеловесно медленные тычки, так что времени для работы у них предостаточно. (Каждая клавиша обычного ноутбука в течение каждой секунды десятки раз опрашивается центральным процессором, и электроны постоянно рапортуют ему: «Попадания нет, попадания нет», пока наконец, о чудо, одна из клавиш, та, на которую мы нажали, не начинает медленно опускаться.)
Огромное число транзисторов нашего компьютера и тех, что соединены с ним, быстренько реконфигурируется, чтобы пропустить направляемый в Мировую паутину запрос об информации, их рудные вены мгновенно становятся проводящими, а после прохождения запроса вновь обращаются в неодолимые препятствия.
И начинается сканирование миллионов сетевых страниц: одни из них представляют собой суммарные справочные указатели, закодированные в центральных компьютерах поисковой машины, другие хранят эту информацию во множестве разбросанных по всему земному шару компьютерах. Вскоре наш запрос заставляет силовые поля привести в движение древние, но по-прежнему обладающие энергией электроны, сокрытые в тысячах, а там и миллионах страниц — нужная нам фраза сравнивается с содержимым этих страниц. Принимаются решения, которые направляются сквозь новые изготовленные из камня транзисторы, и наконец в наш компьютер начинают поступать результаты поиска. Разосланные во все стороны эмиссары докладывают о плодах своей работы, на наш экран направляется окончательный набор сигналов. И на экране вспыхивает ответ — итог всех этих причудливых квантовых полетов.
Все это происходит, пока наша рука тянется к ожидающей ее чашке кофе. Человечество веками жило отдельно от вечно взбудораженного внутреннего мира электронов. Теперь мы с ним соединились.
Однако на этом история электричества не заканчивается. Мы узнали, что электроны способны двигаться внутри провода, и это знание дало нам телеграф, телефоны, электрические лампочки и двигатели. Затем обнаружилась долго скрывавшаяся от нас вихревая сила, которая проталкивает электроны внутри проводов и способна даже совершать колебания, создавая волны, разлетающиеся от этих проводов в пространство. В итоге мы получили радио, радары, а в конечном счете и их миниатюрные версии — наши сотовые телефоны. Следом теоретики квантовой физики установили, что электроны способны телепортироваться, совершая огромные, рискованные скачки, что их можно даже словно бы останавливать, когда они попадают в низкоэнергетические состояния, — результатом этого открытия стали затаившиеся в твердом камне переключатели и изменившие нашу жизнь компьютеры. Однако за пределами этой технологии лежит еще кое-что, играющее в нашей жизни роль даже более важную, и это кое-что теснейшим образом связано с просуществовавшими многие миллиарды лет электрическими зарядами.
Часть V
МОЗГ И ЗА ПРЕДЕЛАМИ МОЗГА
Атомы металлов, выброшенные во Вселенную взрывами далеких звезд, падали на Землю — миллиарды лет назад, когда Солнечная система была еще молода, — не в одиночестве. Вместе с ними по космосу странствовали углерод, кислород и другие элементы.
Когда они оказались на еще кипящей поверхности Земли, глубоко под ее поверхность ушли лишь некоторые из них. Многие остались наверху, обратившись в часть почвы и океана, морского дна и болот. И хотя они не были металлами, электрическое поле, создаваемое электронами и ядрами их атомов, присутствовало и в них тоже.
В большинстве своем эти неметаллы оставались инертными и мирно покоились в камнях или глиноземе, однако с некоторыми из них начали происходить вещи довольно странные. Электрические поля, создаваемые их электронами, коробили эти атомы, заставляя соединяться и образовывать удивительные конфигурации. Над планетой висело горячее солнце. Земля впитывала его энергию. Деформированные соединения атомов коробились еще пуще, деформируя и то, что их окружало. Большинство этих соединений распадалось, но некоторые из конфигураций создавали другие, столь похожие на них, что можно было говорить о самовоспроизводстве.
Так зародилась жизнь — построенная на электрических зарядах.
Глава 11
Мокрое электричество
При самом зарождении жизни электрические силы особо важной роли не играли, однако и на нашей планете, и в нашем теле они работают постоянно и самым прозаическим образом. Например, когда мы включаем телевизор или компьютер, каждая светящаяся точка экрана принимается испускать электромагнитную волну, распространяющуюся со скоростью 1080 миллионов километров в час. После чего разворачивается последовательность событий, способная внушить благоговейный трепет.
Едва начинает светиться экран, как глаза зрителя совершают пошаговый поворот к нему — каждое весящее порядка семи грамм глазное яблоко, управляемое шестью плоскими мышцами, плавно скользит по жиру, который выстилает полость глазной орбиты. Глаза помаргивают, расширившиеся зрачки приводятся в состояние готовности, и в них врываются летящие электромагнитные волны.