Спираль - Пол Макьюэн

— Нанотехнологии позволяют создать целый мир на пространстве одного метра. — Джейк снова уменьшил масштаб, и одинокий транзистор сразу же потерялся в лабиринте из других транзисторов, конденсаторов и межкомпонентных соединений. — Эта компьютерная микросхема являет собой систему дверей и коридоров, побуждающих электроны к выполнению замысловатых передвижений, схожих с теми, которые ежедневно проделывают миллионы жителей любого крупного города. Целый город для электронов можно разместить на пространстве величиной с почтовую марку.

Картинка исчезла и сменилась видом с воздуха на уличную сетку центрального Манхэттена.

— Схема, похожая по сложности на Манхэттен, уместится на кончике моего пальца. Но в отличие от настоящего города в такой схеме не бывает дорожных заторов и пробок. Все работает без сучка и задоринки. Ни один пакет электронов не выпадает из системы.

— В компьютерной микросхеме время тоже представлено в миниатюре. Компьютер работает — умножает числа или поддерживает связь с соседями по сети — с частотой одной операции в наносекунду. Процессор мощностью в один гигагерц способен выполнять примерно миллиард вычислений в секунду. Вы только подумайте! Миллиард в секунду! Жизнь человека продолжается максимум три миллиарда секунд. За три движения секундной стрелки компьютер передумает столько же мыслей, сколько вы за всю вашу жизнь. — Джейк сделал паузу, чтобы аудитория прониклась сравнением. — То есть для компьютера каждые три секунды — как целая жизнь для всего населения Манхэттена. И люди еще спрашивают, почему компьютеры так медленно запускаются.

По аудитории, как рябь по воде, пробежали смешки.

— Со второй половины двадцатого века миниатюризация — главная движущая сила технологической революции. Билл Гейтс и Гордон Мур создавали свои империи из крохотных электронных городов, способных за одну-единственную секунду прокручивать объем мыслей, которого хватило бы на целую человеческую жизнь. По сути, компьютеры миниатюризировали наше мышление. Но человек не только мыслит. Что мы еще умеем делать?

— Спать, — выкрикнул кто-то с задних рядов.

По аудитории снова пробежал смех.

— Согласен. Что еще?

— Двигаться. Мы умеем ходить.

— Верно. Мы ходим. Однако ходьба — довольно сложный способ передвижения. Давайте начнем с чего-нибудь попроще. Как насчет ползания на четвереньках? Способны ли мы создавать ползающие машины? Позвольте представить вам моих студентов выпускного курса, — объявил Джейк. Он помахал рукой, и студенты поднялись на сцену. — Это Джо Сюй и Дейв Грубер. У них есть для вас сюрприз.

Джейк продолжал говорить, пока Дейв и Джо готовили демонстрацию:

— Многие ли из вас слышали об АПОИП?[7]

Поднялось несколько рук.

— АПОИП расшифровывается как «Агентство передовых оборонных исследовательских проектов». Оно представляет собой оборонное предприятие с венчурным капиталом и постоянно находится в поиске начатков очередного технологического прорыва. Интернет, Глобальная система местоопределения и беспилотный летательный аппарат «Предатор» — проекты АПОИП. Большинство из них обречены на крах, но успехи, даже редкие, способны перевернуть весь мир.

В 2004 году АПОИП придумало новый способ развития инноваций — конкурсы «Глобальный вызов». АПОИП ставило задачу, а команды ученых и инженеров со всей страны пытались решить ее в открытом соревновании. Первое задание потребовало создать автомобиль, способный пройти дистанцию ралли в пустыне без водителя. Главный приз — два миллиона долларов. В 2004 году обломались все. В 2005-м пять прототипов дошли до финиша. К 2007-му условия состязания переместились из пустыни на городские улицы. Люди всерьез заговорили о путешествиях по американским автострадам в машинах с автопилотом. Вывод очевиден: достаточно выделить деньги и мозги для решения проблемы, создать атмосферу столкновения лбами, и новые открытия не заставят себя долго ждать.

Темой очередного соревнования АПОИП объявило сокращение размеров. «Глобальный микровызов» требовал создать робот размером меньше десятицентовой монеты, способный выжить без внешней поддержки или питания в лесистой местности целый месяц. «Лесистой местностью» служил огромный террариум, который АПОИП развернуло внутри складского хранилища в Форт-Бельвуаре, неподалеку от Маунт-Вернон, штат Виргиния. В первый год опять одни неудачи. Никто, включая нашу команду, даже близко не подошел к решению проблемы. Все роботы истратили запас энергии задолго до окончания месяца. Но на следующий год, с помощью Лиама Коннора, мы победили с большим отрывом.

Студенты насторожились. Лиам слыл легендарной личностью, его изрезанное морщинами лицо знал каждый обитатель университетского городка.

Заметив, что Джо и Дейв почти закончили приготовления, Джейк отступил к краю сцены. Джо, которого на самом деле звали Сюй Синь-Цзянь, был типичным студентом-выпускником факультета физики — высоким, худым, с широко раскрытыми на мир глазами и дотошным в мелочах. Он заканчивал пятый курс и писал дипломную работу по механике перемещения микророботов. Ему предлагали постоянную должность в Гонконге, но он все тянул время, надеясь получить стипендию Милликена для продолжения обучения в Калтехе.[8]Третьекурсник Грубер не укладывался в рамки стереотипа — был мускулист и упруг и отличался тягой к ораторству. Во время учебы в Йельском университете он попутно освоил актерское мастерство. Каждый четко знал свои обязанности: Дейв развлекал аудиторию, Джо отвечал за ползунчиков.

Молодой китаец присел рядом с микроскопом, установленным в углу сцены. Картинка с подключенной к микроскопу видеокамеры проецировалась на большой верхний экран. Джо повернул переключатель, и несколько человек в зале ахнули от неожиданности. На экране появилась громадная тварь — чудовищного вида паук-робот. Он быстро подбежал к левому борту, остановился, перебирая шестью лапами, сделал разворот на месте и помчался в противоположном направлении.

— Поприветствуйте ползунчика! — проговорил Дейв. — На данный момент он считается самым совершенным в мире миниатюрным роботом. Не волнуйтесь, он не опасен. Изображение увеличено в тысячу раз. Микробот движется, перебирая сочлененными лапками из кремния. Движением управляет спрятанный в туловище микропроцессор. Этот экземпляр — самый маленький, размером с горчичное зернышко. Есть модели размером с четвертак.[9]Их выпускает Корнелльская мастерская наноконструкций. В изготовлении микроботов используются те же технологии — формирование рисунка, нанесение активных компонентов, создание трехмерного рельефа, — которые применяются при изготовлении компьютерных микросхем.