Электрическая вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества - Дэвид Боданис

Тьюринг, по-видимому, утратил всю религиозную веру, какая у него была. Он гневно отбросил привычную эдвардианскую уверенность в том, что смерть забирает с собой лишь тело, а бессмертная душа, сотворенная отнюдь не из земных субстанций, продолжает жить. Морком умер. Люди, говорящие ему в утешение, что его друг живет где-то там, — лжецы.

Этот гнев, этот холодный материализм — они были необходимыми предпосылками создания электрического устройства, которое несколько лет спустя явилось воображению Тьюринга. Веруя в бессмертие души, трудно даже представить себе искусственный механизм, который дублировал бы человеческое мышление. Бренные вещи, необходимые для сооружения компьютера — провода, электроны, да что угодно. — никаким сходством с душой не обладают. Если же вы верите, да еще и со всем неистовством подростка, что после нашей смерти остается лишь прах, то холодные провода годятся в дело ничуть не хуже живых существ.

Алан Тьюринг

Несколько лет Тьюринг подвизался в роли жизнерадостного кембриджского студента, однако, когда его что-то угнетало, нередко обращался к семье Моркома — гостя в ней или посылая матери Кристофера сердечные письма. И в конце концов начал удивлять кембриджских друзей, то и дело цитируя слова из диснеевской «Спящей красавицы» — об отравленном яблоке и о том, как легко, надкусив его, обрести вечный покой.

В начале лета 1935-го, когда Тьюрингу было двадцать два года, он наткнулся на проблему, которая заложила основы главного труда его жизни. Она была сформулирована еще в начале века, в жаркий августовский день, когда великий немецкий математик Давид Гильберт, читая в Париже лекцию, громко и внятно перечислил наиболее важные, по его мнению, математические задачи двадцатого столетия. Одна из самых сложных — остававшаяся еще нерешенной, когда о ней услышал Тьюринг, — была связана с глубокой проблемой логики, с вопросом о том, как может осуществляться длинная цепочка рассуждений. Большинство ученых полагало, что решением ее станет некое абстрактное математическое доказательство. Но Тьюринг всегда питал склонность к рукоделию — он умел собирать радиоприемники, ремонтировать велосипеды, сооружать едва ли не любые хитроумные металлические устройства. Теперь, лежа после долгой одинокой пробежки на лужайке маленького городка под Кембриджем, он представил себе машину, которая могла бы пошагово решить логическую проблему Гильберта.

В следующие несколько месяцев Тьюринг показал, что его воображаемая машина способна решить поставленную Гильбертом задачу о том, как можно доказать истинность либо ложность любого абстрактного утверждения. Разумеется, для этого ей понадобится электричество и, возможно, в форме, которую пока и вообразить невозможно, однако Тьюринга занимало не это. Его занимал следующий вопрос: а что еще могла бы сделать такая совершенная машина? Решение этого вопроса потребовало несколько большего времени, ибо Тьюринг понимал, что теоретически машина, способная выполнять, пощелкивая, цепочки логических действий, может, вполне вероятно, делать практически все.

От оператора машины требуется только одно — записать очень ясные инструкции, которым она должна следовать. Понимать, что эти инструкции означают, машине не обязательно, она должна лишь выполнять их — и только. Тьюринг доказал, что почти любое вообразимое действие — сложение чисел или рисование картинки — можно разложить на простые логические шаги, которые способна выполнять машина.

Если кто-то из критиков протестующе заявлял, что машина Тьюринга вовсе не так сильна, как он полагает, и называл задачи, решить которые она не сможет, Тьюрингу оставалось лишь попросить критика разбить эти задачи на дискретные шаги и описать их, используя все тот же ясный логический язык. Затем Тьюринг мог передать полученные таким образом инструкции машине, и та, пыхтя, дотошно выполнила бы их одну за другой, показав тем самым, что критик был не прав. Мы уже привыкли использовать машины, исполняющие последовательности инструкций, мы автоматически полагаем, что компьютер или сотовый телефон будут выполнять набираемые нами команды, — нам трудно представить себе, что существовали времена, когда такие вещи вовсе не были общепризнанными. А между тем в студенческие годы Тьюринга мало кто мог даже вообразить, что неуклюжие механизмы способны выполнять действия столь разумные.

То было поразительное интеллектуальное достижение — но также и одинокое, стоявшее особняком. «Универсальная машина», которую Тьюринг в 1937 году описал в статье, представленной им в «Труды Лондонского математического общества», была самодостаточной и напрочь лишенной эмоций. Дайте ей точные инструкции, а дальше она начнет работать самостоятельно и будет работать вечно.

Ей не понадобится даже обслуживающий персонал, который — когда стоящие перед машиной задачи изменятся — полезет в ее нутро, чтобы изменить и его. Дело в том, что Тьюринг начал также развивать концепцию программного обеспечения. Он сообразил, что, если его машину придется перестраивать перед решением каждой новой задачи, большой пользы от нее не будет. И Тьюринг представил себе машину, внутренние части которой перестраиваются, когда в этом возникает необходимость, самостоятельно. Такое программное обеспечение может казаться частью твердого вещества, из которого состоит компьютер, однако на самом деле оно должно представлять собой некую постоянно изменяющуюся среду, которая сама реконфигурирует себя то так, то этак.

И вот тут на сцену выходит электричество. Воображаемый компьютер Тьюринга не мог состоять всего лишь из множества проводов, припаянных так, чтобы получилась конкретная конфигурация. Ибо, думая, мы осуществляем сравнение и комбинирование множества различных ощущений и мыслей; мы выполняем огромное число их перестановок, а думаем мы очень быстро. Если компьютер Тьюринга намеревался соперничать с человеческим мозгом, ему тоже требовалось множество переключателей, способных реконфигурироваться с не меньшей быстротой. И переключатели эти должны быть настолько малы и срабатывать так быстро, что миниатюрные металлические зубчатые колеса и передачи — начинка привычных арифмометров — для создания их оказывались непригодными.

Телефонные компании давно уже достигли пределов возможностей простых металлических переключателей. Первым их усовершенствованным переключателем был просто-напросто дюжий молодой человек, который рукой выдергивал штекер из связанного с одной линией отверстия в большой панели и втыкал его в другое. Когда же руководители компании обнаружили, что такие мужчины слишком много сквернословят (и что их слишком легко заманить в профсоюз), они заменили мужчин более благопристойными женщинами; а когда в 1890-х администраторы компании «Белл систем» столкнулись с тем обстоятельством, что, даже если набить такими женщинами очень большое помещение, им все равно трудно будет справляться с перегрузками, появились первые полуэлектрические переключатели.

В этих переключателях использовались тонкие металлические провода, которые работали как маленькие поворотные разводные мосты. Если мост разведен не был, электроны проходили через него. Если же проволочный мост разводили, электроны останавливались или сваливались в провал, и сигнал, который они несли, не передавался.