Машины создания - Дрекслер Эрик (книги полностью бесплатно .TXT) 📗
Чтобы определить предел, нужно выбрать направление, шкалу качества. Если двигаться по какому-то направлению, в сторону, определённую как «лучше», то обязательно будет что-то «наилучшее». Структура упорядочивания атомов определяет свойства аппаратных средств, а согласно квантовой механике, множество возможных способов упорядочивания конечно – более чем астрономически огромно, но не бесконечно. Математически следует, что при ясной цели, некоторое одно из этих способов упорядочивания должно быть наилучшим, или близким к нему. Как в шахматах, ограниченное число фигур и ходов ограничивает способы упорядочивания и, значит, возможности. Однако и в шахматах, и в конструировании, множество возможного в этих пределах неисчерпаемо.
Знать лишь фундаментальные законы материи не достаточно, чтобы сказать точно, где лежат все пределы. Мы кроме того должны встретиться со сложностями конструирования. Наше знание о некоторых ограничениях остаётся в больших пределах: "Мы знаем только то, что предел лежит между этой точкой (несколько шагов вперёд) и той (пятнышко где-то у линии горизонта)". Ассемблеры откроют путь к пределам, где бы они ни были, а системы автоматического инжиниринга ускорят прогресс по пути к этому. Абсолютное совершенство часто оказывает неуловимым, но бегущие вверх часто оказываются почти около него.
По мере того, как мы будем продвигаться к действительным пределам, наши способности будут во всё больших областях технологии прекращать расти. Продвижения в этих областях остановятся не просто на десятилетие или век, но насовсем.
Некоторые могут игнорировать слово «насовсем», думая "Никаких улучшений за тысячу лет? За миллион лет? Это должно быть переоценкой." Однако там, где мы достигнем настоящих физических пределов, мы дальше не пойдём. Правила игры встроены в структуру вакуума, в структуру вселенной. Никакое переупорядочивание атомов, никакое сталкивание частиц, никакое законодательство или пение хоралов не сдвинут естественные законы ни на йоту. Мы можем неправильно оценивать пределы сегодня, но где бы пределы ни были, там они и останутся.
Этот взгляд на естественные законы показывает пределы качеству вещей. Но мы также сталкиваемся с пределами количеству, устанавливаемому не только естественными законами, но тем, как материя и энергия упорядочена во вселенной, как нам удаётся её обнаруживать. Автор книги "Пределы росту", также как и многие другие, пытался описать эти пределы, не исследуя прежде пределы технологии. Это дало результаты, вводящие в заблуждение.
Не так давно многие авторы описывали накопление отработанного тепла и хаос как то, к чему ведёт человеческая деятельность. В книге "Годы бедности – политика в век скудных ресурсов", Ричард Барнет пишет:
В этом есть ирония, что повторное открытие границ совпадает с двумя самыми дерзкими технологическими подвигами в человеческой истории. Один из них – генетическая инженерия, неожиданный проблеск способности изменять форму самого вещества жизни. Другой – выход в космос. Эти прорывы подтолкнули фантазии на тему возможностей, но они не сломали экологическую смирительную рубашку, известную как второй закон термодинамики: большее потребление энергии производит большее количество тепла, которое никогда не исчезает, а должно считаться необратимыми затратами энергии. Так как накопление тепла может вызвать экологическую катастрофу, эти издержки ограничивают продвижение человека в космосе, равно как и на земле."
Джереми Ривкин (с Тедом Ховардом) написали целую книгу по организациям термодинамики и будущего человечества, озаглавленную "Энтропия: новый взгляд на мир".
Энтропия – стандартная научная мера расхода тепла и беспорядка. Везде, где деятельность потребляет полезную энергию, она производит энтропию; энтропия мира следовательно увеличивается постоянно и необратимо. В конце концов рассеяние полезной энергии разрушит основу жизни. Как сказал Ривкин, эта идея может казаться слишком угнетающей, чтобы о ней думать, но он доказывает, что мы должны встретить лицом к лицу ужасные факты относительно энтропии, человечества и Земли. Но так ли ужасны эти факты?
Барнет пишет, что аккумулирующееся тепло – необратимый расход энергии, ограничивающий человеческое действие. Ривкин утверждает, что "загрязнение – это суммарный итог всей доступной энергии в мире, которая превращена в недоступную энергию." Эта недоступная энергия – главным образом низкотемпературный расход тепла, что-то вроде того, который заставляет нагреваться телевизор. Но действительно ли тепло аккумулируется, как этого боится Барнет? Если так, тогда Земля должна становиться всё более горячей, минута за минутой, год за годом. Мы сейчас должны изжариться, если бы наши предки не были заморожены. Однако каким-то образом материки умудряются сохраняться холодными ночью и ещё более холодными в течение зимы. Во время ледникового периода, охладилась вся Земля.
Ривкин делает другой ход. Он заявляет, что "фиксированный запас земной материи, который составляет земную кору, постоянно рассеивается. Горы разрушаются и верхний слой почвы выдувается с каждой проходящей секундой." Но под «выдуванием» Ривкин не имеет в виду выдувание в космос или выдувание в небытие; он просто имеет в виду, что атомы гор смешиваются вместе с другими. Однако этот процесс, он доказывает, означает нашу обречённость. Смешивающиеся атомы делают их "недоступной материей", как следствие "четвёртого закона термодинамики", предложенным экономистом Николасом Джорджску-Роугеном: "В закрытой системе, материальная энтропия должна в конце концов достичь максимума", или, что то же самое: "недоступная материя не может быть утилизирована". Ривкин провозглашает, что Земля – закрытая система, обменивающаяся энергией, но не материей с её окружением, и следовательно "здесь на земле материальная энтропия постоянно увеличивается и должна в конце концов достичь максимума", заставляя земную жизнь захиреть и погибнуть.
Действительно страшная ситуация – Земля дегенерировала в течение миллиардов лет. Конечно же, конец должен быть близко!
Но может ли это действительно быть правдой? По мере того, как жизнь развивалась, она вносила больше порядка на Землю, а не меньше; формирование залежей руды делало то же самое. Идея, что Земля дегенерировала, кажется в лучшем случае странной (но тогда Ривкин думает, что эволюция исчезла). Кроме того поскольку материя и энергия по сути одно и то же, как может реально действующий закон выделить что-то, называемое "материальной энтропией" на первое место?
Ривкин предлагает распространение духов из бутылки в воздух в комнате как пример "рассеивающейся материи", возрастания материальной энтропии, того, что материя становится «недоступной». Распространение соли в воде в бутылке будет служить таким же хорошим примером. Далее рассмотрите испытание "четвёртого закона термодинамики" в эксперименте с солёной водой в бутылке:
Представьте бутылку, имеющую дно с перегородкой, разделяющей его на две чашечки. В одной находится соль, в другой – вода. Горлышко бутылки заткнуто пробкой: она закрывает систему и делает так называемый четвёртый закон термодинамики применимым. Содержимое бутылки находится в организованном состояние: их материальная энтропия не находится в максимуме, пока.
Теперь возьмите бутылку и потрясите её. Слейте воду в соседнее отделение, покрутите её, растворите соль – энтропия увеличилась жутко! В такой закрытой системе "четвёртый закон термодинамики" говорит, что это увеличение материальной энтропии должно быть перманентным. Все страхи Ривкина относительно устойчивого, неизбежного увеличения энтропии Земли основываются на этом принципе.
Посмотреть, есть ли какое-нибудь основание для нового взгляда на мир Ривкина, возьмём бутылку и наклоним её, перелив солёную воду в одно из отделений на дне. Это не должно иметь никакого значения, так как система остаётся закрытой. Теперь установим бутылку вертикально, располагая солёную воду на солнечном свете, а пустую сторону – в тени. Свет входит внутрь и тепло вытекает, но система остаётся такой же закрытой, как сама Земля. Но посмотрите – лучи солнца испаряют воду, которая конденсируется на теневой стороне! Свежая вода медленно заполняет пустое отделение, оставляя за собой соль.
