Страница 10 из 24
3. Добавить недостающие.
4. Переместить все нужные на новое место.
5. Собрать из них тело В, соединив элементы.
В природе, да и в технике, далеко не всегда нужны все пять звеньев превращения. Иногда достаточно первого или последнего. Пример: таяние льда — только разборка. Или же замерзание — только сборка.
По–видимому, метастатика будет заниматься начальным и окончательным этапами превращения, строением материала, строением требуемого тела. В ведении метакинематики окажется четвертое звено: что и куда следует перемещать, по каким путям? Очевидно, она очень нуждается в информации и управлении, без кибернетики ей не жить. А сфера метадинамики — энергетическое обеспечение процесса.
Следует отметить, что в природе далеко не всегда нужна внешняя энергия для изменений. Сплошь и рядом энергия при изменениях не поглощается, а выделяется. Причем выделяется, как ни странно, чаще и обильнее в процессах сборки — при образовании сложных молекул из простых, сложных ядер из простых. Для техники это непривычно, в технике сборка требует много труда. По–видимому, это происходит потому, что мы создаем конструкции не идеально устойчивые, которые в природе сами собой не образуются — дома, машины, мосты…
Но вот материал подобран, энергия запасена. Приступаем к изменению.
Глубина разборки имеет большое значение. Разборка на крупные блоки экономичнее, разборка на малые части универсальнее. Из готовых деталей не всякую машину соберешь, расплавленный металл вливают в любую форму. В строительстве идет сборка из кирпичей, бетонные изделия собираются из песка и цементной пыли. В химии идет разборка–сборка на уровне молекул. Живой организм тоже работает на уровне небольших молекул. Все разнообразие его монтируется из двух десятков аминокислот, четырех оснований, некоторого количества фосфорных кислот, витаминов, жиров. Из сотни простых соединений все разнообразие жизни!
Еще универсальнее была бы разборка–сборка на уровне атомов и даже частиц. Электрон, протон, нейтрон — всего три кирпича! Такую гипотетическую сборку я назвал «ратомикой» — расстановкой атомов. О ней особый разговор позже.
Отсеивание и перемещение в природе производится обычно силами гравитации или же тепловыми и электрическими. Так же и сборка. При сборке сложных тел электрические силы особенно уместны, поскольку они двухполюсные, что–то притягивают, что–то отталкивают, как бы сортируют. Самые же сложные молекулы собираются в организмах под контролем генов.
И наконец, проблема времени. В природе бывают изменения медленные — оседание, уплотнение, просачивание, нагревание, бывают и быстрые, например горение, а также сверхбыстрые — взрывы и сверхсверхбыстрые — детонация. Конечно, медлительность и быстрота относительны. Взрыв бомбы — доля секунды, взрыв звезды — часы и дни, взрыв галактики — десятки тысяч лет.
Но интересно, что при взрывах тела не только разрушаются, но и складываются. Так, водород с кислородом соединяются со взрывом, образуя водяной пар — более сложные молекулы. Ядра гелия из ядер водорода тоже образуются со взрывом — термоядерным. И это позволяет надеяться, что в будущем, крайне отдаленном, мгновенные сказочные превращения не окажутся безграмотной мечтой. Материал подобран, все подготовлено, взрыв! И волшебный дворец появился перед глазами.
Метаморфистику я излагал в книге «Учебники для волшебника» (1985).
13. Ратомика. Идея примитивнейшая. Все книги написаны буквами; дайте типографскую кассу — наберем что угодно. Все тела состоят из атомов; дайте кассу атомов — можно набрать что угодно.
Первое возражение: это сколько же атомов надо и сколько тысячелетий набирать придется?
Но ведь природа разрешила эту трудность, сумела собрать, и не что попало: предметы, имеющие определенную форму, кристаллы — простейшие из них. Кристаллы же создают себя сами по своему образу и подобию, как господь бог. Созданием по подобию овладела и техника, техника книгопечатания, в частности, а также и радио.
Принято говорить, что музыка передается по радио. Это неточно. Музыка не передается, а копируется. Музыка изготовляется в приемнике из того воздуха, который там находится, под диктовку сигналов, присланных из передатчика.
Общая схема телекопирования такова:
образец — преобразователь — сигналы — преобразователь — копия (см. табл.9).
Сигналы можно передавать в один приемник. Это телефон. Можно передавать в разные приемники. Это радио. Сигналы можно записывать на пластинку, отложить копировку до нужного времени. Это звукозапись.
Можно обойтись вообще без образца, изготовить пластинку искусственно. Это рисованный звук, который в общем не прижился. А вот рисованное кино получилось — мультипликация.
Так копируется звук, так копируется изображение в телевидении и кино. Теоретически так же можно копировать и тела… из атомов кассы. Но атомы же есть везде, если не атомы, то частицы: протоны, нейтроны и электроны, а других и не надо. Если же нет частиц, вакуум имеется повсюду, а выше высказывалось предположение, что все частицы не более чем завихрения вакуума — кольцевые, эллиптические или спиральные волны.
Но все же дело это далекое, потому что надо преодолевать два важных препятствия: информационное и энергетическое.
Информационное уже упоминалось: очень уж много в телах атомов, очень много надо передавать сигналов. По принципу Геделя, объект не может быть выражен через себя, на два предмета надо по меньшей мере два сигнала. Тем более что техника не идеальна Частота звука порядка 10~34 Гц, ее передают колебаниями порядка 106 Гц. Частота, необходимая для телевидения, 106 Гц, ее передают колебаниями порядка 109 Гц. Для одного грамма атомов в секунду нужно 1023 сигналов, т. е. 1026 Гц — чудовищная частота!
Энергетическое препятствие: обилие энергии при сборке–разборке тел. При сборке–разборке на молекулярном уровне приходится оперировать тысячами калорий, сотнями и тысячами градусов, при сборке–разборке на ядерном уровне — миллионами калорий и градусов, на уровне вакуума — полной энергией вещества Е=mс2.
Трудные барьеры
Единственное утешение — живая природа с ними справляется. Блестящее информационное решение нашла она при записи формулы белка. Белки состоят из аминокислот, это соединения, содержащие несколько атомов, но записываются они четырьмя знаками, меньше одного знака на атом. Помогает делу и параллельность, ведь не один–единственный ген штампует все нужные белки. В результате амеба изготовляет свою копию примерно за полчаса — за 1800 сек раскладывает по местам 1017 атомов, приблизительно 1014 в секунду. Это на пять порядков выше, чем в телевидении.
Но и на девять порядков меньше, чем нам нужно.
Возможно, поможет монотонность, присущая природе. Ведь не каждый атом персонально играет особенную роль. В программе построения двумя–тремя знаками можно обозначить триллион одинаковых атомов, сэкономив триллион байтов. Можно программировать целые блоки: столько таких–то клеток, столько таких–то.
Во всяком случае, в человеческом геноме записано и строение, и все построение организма; сотней тысяч генов — триллионы клеток.
И в энергетике природа нашла сложные, но экономичные решения. Живая клетка умеет дробить чересчур сильную энергию, используя энергию окисления углерода, которая на самом деле великовата для живого тела, ведь углерод–то, сгорая, дает температуру более 1000 градусов. С другой стороны, клетки умеют накапливать слабую энергию для сильных процессов. Накапливает солнечную энергию хлорофилл, запасает энергию фосфатных связей АТФ в мышцах.
Заметили бы это теплотехники, упрямо уверяющие, что добывать энергию из воздуха при обычной температуре — ну никак невозможно.
Но здесь мы выходим за границы раздела первого, посвященного неживой природе. Жизни отдан специальный, второй раздел.
Итоги. Повторяю найденные закономерности, чтобы они не утонули в спорных деталях экзотических гипотез.