Борис Кузнецов - Философия оптимзма

В наше время (в широких масштабах — в прогнозируемый период, охватывающий конец столетия) квантовая электроника позволяет доводить энергию переменного электромагнитного поля непосредственно до объекта технологического воздействия, и в растущем ряде операций это делает ненужным превращение электрической энергии в механическую с помощью электродвигателя или в тепловую с помощью электрической печи. Непосредственное воздействие фотонов может происходить даже на молекулярном уровне.

Но генерирование энергии пока не миниатюризуется. Она концентрируется в лазерах, но при этом требуются электрические передачи, питающие первичные источники излучения, концентрируемого лазером. При использовании аннигиляционной энергии сам источник питания миниатюризуется. Мы можем сосредоточить в приборе величиной в несколько кубических миллиметров энергию порядка десятков тысяч киловатт-часов, не подводя к этому прибору проводов или оптических передатчиков энергии.

В природе мы встречаем два рода процессов, о которых уже шла речь в главе об информации. Первые процессы — выоокоэнергетические. Они характеризуются поглощением и выделением больших количеств энергии при сравнительно небольших приращениях энтропии и негэнтропии. Таковы подъем и падение воды при ее кругообороте, накопление, энергии в хлорофилле и выделение при сгорании топлива, а также все другие процессы, использующие энергию Солнца в макроскопических масштабах. Классическая энергетика представляет собой использование этих процессов. К ним, с некоторыми оговорками, можно присоединить и освобождение ядерной энергии, хотя этот процесс сопровождается гораздо большим изменением энтропии и, кроме того, не связан с Солнцем.

Другого рода процессы можно назвать высокоэнтропийными. Они состоят в значительных изменениях энтропии и соответственно негэнтропии при очень небольших преобразованиях и передачах энергии. Пример таких процессов, принадлежащий Дж. Томсону, уже приводился в главе об информации — раскладка в определенном порядке колоды карт, требующая меньше энергии, чем ее выделяется при сгорании одной молекулы парафина.

Высокоэнтропийные процессы в природе сосредоточены в молекулах ДНК и РНК в мозгу высших животных (наибольшая концентрация негэнтропии — в мозгу человека). В технике они имеют место в кибернетических устройствах и в различных видах связи. Высокоэнтропийные процессы — это процессы преобразования и передачи информации. Если взять производство в целом, то в нем высокоэнтропийные процессы в мозгу человека или в имитирующих его кибернетичеких устройствах управляют высокоэнергетическими процессами. Они выполняют роль отправителя грузов, который пишет адреса на вагонах, скажем, с углем, перевозимым к станциям. Надписывание этих адресов требует малой энергии, содержит большую информацию и позволяет создать большую негэн-тропию. Но создание последней только инициируется надписыванием адресов, реализуется негэнтропия при наличии подчиненных этим адресам действительных перевозок.

Теперь представим себе, что топливом служит не уголь, а вещество, содержащее в кубическом сантиметре столько же калорий, сколько их содержится в целом угольном составе. Затрата энергии на пересылку этих кубиков ненамного превышает затрату энергии на составление адресов и отправку накладных. Мы начинаем понимать, что миниатюризация энергетических трансформаций и передач с помощью сверхъемких аккумуляторов меняет соотношение между информацией и энергетикой, между высокоэнтропийными и высокоэнергетическими процессами.

Это не значит, что миниатюризованная энергетика может стать автоматической без управляющих ею высокоэнтропийных процессов. Пожалуй, рассылка накладных и наклейка адресов на энергетические грузы станут ненужными, эти грузы можно будет доставлять вместо накладных. Реализация негэнтропийной информации становится почти такой же легкой, как и ее получение. Но в общем случае составление длинных сложных высокоэнтропийных информационных цепей должно быть отделено от высокоэнергетических процессов. Эти цепи позволяют до высокоэнергетических процессов провести множество расчетов и выбрать оптимальную схему высокоэнергетических процессов. Однако выбор оптимальной схемы может при применении сверхъемких аккумуляторов включать высокоэнергетические процессы. Кибернетическое устройство в случае слишком большой сложности высокоэнтропийного (с небольшими энергиями) моделирования способно вызвать высокоэнергетнческий процесс, оценить его результат и, исходя из этого результата, прийти к определенному оптимальному решению. Таким образом, кибернетическое устройство будет включать экспериментирующие блоки . Вообще кибернетический механизм как чисто высокоэнтропийный, включающий или выключающий те или иные высокоэнергетические установки, будет дополнен кибернетическим механизмом с вмонтированными в него сверхъемкими высокоэнергетическими аккумуляторами.

Последние будут, вероятно, монтироваться в схемы, имитирующие мышцы. В главе о молекулярной биологии говорилось о силовых установках, состоящих из искусственных полимеров, обладающих двигательными реакциями. Наличие в искусственной мышце аккумулятора, практически нб требующего перезарядки в течение десятилетий и даже столетий, сделает такие механизмы независимыми от внешнего энергетического питания. Миниатюрность этих аккумуляторов, их миллиметровые и даже меньшие размеры позволят иметь в механизме сложную систему независимых одна от другой мышц, связанных каждая с системой искусственных рецепторов. Их могут быть сотни или тысячи в одном полимерноаккумуляторном «организме». Сложность его функций будет практически неограниченной.

Для медицины и физиологических исследований будет весьма эффективным включение в живые организмы аккумуляторов, действующих в течение десятилетий и создающих в организме большую согласованную систему электрических, тепловых и механических (искусственное сердце, искусственные легкие) эффектов.

Можно было бы сколь угодно долго наращивать перечень возможных применений сверхъемких аккумуляторов. Это функция фантазии. Но в этой книге фантазии отводится скромная роль. Она ограничивается конструированием условных иллюстраций тех прогнозов, которые логически вытекают из современных тенденций науки и позволяют определить эвентуальный эффект этих тенденций. Все сказанное о сверхъемких аккумуляторах — лишь иллюстрация реальной тенденции современной физики элементарных частиц. Современная физика элементарных частиц позволяет увеличивать негэнтропию в природе на уровне пространственно-временных ячеек порядка 10 -13см и 10 -24сек. В этих ячейках (может быть, на несколько порядков меньших) происходят, вероятно, не непрерывные движения, подчиненные релятивистской причинности, а трансмутации, т. е. изменения не поведения, а существования частиц различного типа. На этом уровне негэнтропия может возрастать в наиболее удобной для практического использования форме при образовании антивещества.