Георгий Гамов - Мистер Томпкинс внутри самого себя

Резюмируя, можно сказать, что существует множество причин, по которым нам следовало бы узнать как можно больше о функционировании биологических часов.

— Ничуть не сомневаюсь в значимости подобных исследований, — заявил мистер Томпкинс, — и очень признателен вам за всю интереснейшую информацию о биологических часах. Мне кажется, что мне было бы легче понять, как они действуют, если бы я знал, как они выглядят.

— Должен вас огорчить. Мы не знаем в точности, что такое биологические часы, но уверены, что их вряд ли можно увидеть. Живой организм, или тело, и каждая клетка в нем, представляет собой систему взаимодействующих компонент, например, ферментов, вырабатывающих вещества, используемые другими ферментами, гормонов, управляющих выработкой других гормонов и т. д. Вся сложная система взаимосвязей образует нечто вроде сети. Если не принять особые меры, то такая система с высокой переходит в колебательный режим, как хорошо известно тем, кто конструирует радиоприемники: радиоприемник очень легко переходит во всевозможные нежелательные колебательные режимы, которые порождают различные шумы, свисты и визги, как в слышимом диапазоне, так и за его пределами. Метаболические связи в организме порождают аналогичные колебания, только «шумами, свистами и визгами» служат периодические флуктуации концентраций различных химических веществ или активности. По-видимому, некоторые из таких флуктуации и служат биологическими часами. Однако идентифицировать те флуктуации, которые выполняют функцию биологических часов, оказалось очень трудно, и пока мы знаем о них очень мало. Но одно весьма любопытное обстоятельство все же известно.

Большинство химических реакций очень чувствительны к изменению температуры, и при повышении температуры они идут быстрее. Если биологические часы имели бы обычный химический механизм, то при повышении температуры они должны были бы ускорять свой ход. Но ничего подобного не происходит, повышение температуры очень мало сказывается на ходе биологических часов. Впрочем, так и должно быть: если бы биологические часы были чувствительны к изменениям температуры, то проку от них животным, в особенности холоднокровным, или растениям было бы мало. Но хотя мы можем понять полезность биологических часов, нечувствительных к изменениям температуры, понять, каким образом возможно отсутствие температурных эффектов в биологических часах с химическим маятником, несравненно сложнее.

Должен существовать какой-то компенсирующий механизм, вроде тех, которые имеются в наших часах, чтобы он вносил в ход часов поправки на вариации температуры. Но и здесь нам еще многое предстоит узнать.

Тут мистер Томпкинс внезапно почувствовал, что ему срочно необходимо что-то сделать, но никак не мог вспомнить, что именно.

— Прошу прощенья, — произнес он и направился было к двери, как внезапно все померкло ...

Мистер Томпкинс проснулся в своей постели и, взглянув на часы, с удовлетворением отметил, что было 8 часов. Он проспал ровно 1 час, как и намеревался.

— По крайней мере мои биологические часы в полном порядке, — подумал он с довольной улыбкой и принялся за дела.

Маниак

По возвращении из Европы, где он гостил у своего сына Уилфреда, мистер Томпкинс однажды утром отправился на работу в банк и застал всех сотрудников в состоянии необычайного возбуждения. И управляющий банком и его заместитель вышли из-за своих столов, окошки кассиров были закрыты, и за ними толпились длинные очереди посетителей, которые громко выражали свое негодование.

— Что случилось? — обеспокоено спросил мистер Томпкинс у другого клерка, только что вбежавшего в операционный зал из подвала банка.

— Как? Вы не знаете? — возбужденно воскликнул клерк. — Нам поставили новую вычислительную машину. Спуститесь в подвал и полюбуйтесь на нее сами.

В просторном подвальном помещении банка было прохладно и тихо. Толпа банковских служащих стояла полукругом перед большим металлическим шкафом, глядя, как коленопреклоненный человек в сером комбинезоне соединяет электрические контакты.

— Мы увидели все, что стоило видеть, — произнес управляющий банком. — А теперь за работу!

Все поднялись в операционный зал, кроме мистера Томпкинса, который не мог оторвать глаз от машины.

— Что, интересно? — спросил, поднимаясь с колен, человек в сером комбинезоне.

— Очень! — признался мистер Томпкинс. — Я давно мечтал увидеть машину, о которой говорят, будто она может заменить человеческий мозг.

— Ну, эта машина еще не может полностью заменить человеческий мозг, и сравнивать ее можно разве что с мозгом среднего бизнесмена, — заметил человек в сером комбинезоне, покровительственно похлопывая металлический шкаф по стенке. — Но если хотите увидеть настоящего Мак-Коя, загляните как-нибудь после работы к нам, в Лабораторию электронного мозга, и посмотрите на Маниака, нашего первого электронного компьютера.

— С превеликим удовольствием! — с жаром воскликнул мистер Томпкинс.

— В стародавние времена, — продолжал инженер, которому явно хотелось поговорить, — люди считали на пальцах, а так как у каждого человека по десять пальцев (исключение составляют жители Англии и Америки: у каждого из них на руках по 8 пальцев (fingers) и по 2 больших пальца (thumbs)), люди пришли к десятичной системе. Значительным техническим усовершенствованием стало примитивное счетное устройство, называемое абаком или счетами, позволявшее складывать и вычитать числа, передвигая костяшки по параллельным проволочкам (на каждой проволоке по 10 костяшек). Когда все костяшки на нижней проволоке оказываются сдвинутыми слева направо, их возвращает влево, а на следующей более высокой проволоке одну костяшку сдвигают направо. Процесс продолжается до тех пор, пока все костяшки на следующей проволоке не окажутся сдвинутыми вправо, после чего их возвращают влево, а на следующей сверху проволоке одну костяшку сдвигают вправо. Это примитивное, но очень эффективное вычислительное устройство и поныне используется во многих восточных странах. Следующим важным шагом стало изобретение компьютера на зубчатых шестернях. Основу конструкции составляли сцепленные зубчатые шестерни, когда одна шестерня совершала полный оборот, следующая шестерня поворачивалась на 1/w полной окружности, т.е. на 36 градусов.

Первоначально такие механические компьютеры приходилось приводить в движение, вращая рукоятку. Позднее шестерни приводились в движение электромоторчиками, и компьютеры стали работать быстрее.

Их и сегодня можно видеть в кассах некоторых магазинов, где полная стоимость всех покупок подсчитывает электромеханический кассовый аппарат. При нажатии соответствующих кнопок эти аппараты могут также производить умножение и деление.