Перед самым началом Второй мировой войны Эйнштейн отправил президенту США Рузвельту письмо по поводу исследований своих коллег-физиков Ферми^[38] и Силарда^[39], в которых развивалась его идея эквивалентности массы и энергии. Ознакомившись с их работой, а также с трудом французского физика Фредерика Жолио-Кюри^[40], Эйнштейн пришел к заключению, что при ядерной реакции «может быть высвобождена значительная энергия и получены большие количества радиоактивных элементов». Но интереснее всего его вывод о том, что «новое явление способно привести также к созданию… исключительно мощных бомб нового типа».

В письме, отправленном на имя президента Рузвельта, Эйнштейн писал:

Сэр!

Некоторые недавние работы Ферми и Силарда, которые были представлены мне в рукописи, заставляют меня ожидать, что элемент уран может быть в ближайшем будущем превращен в новый и важный источник энергии. Некоторые аспекты возникшей ситуации, по-видимому, требуют бдительности и в случае нужды – быстрых действий со стороны правительства. Я считаю своим долгом обратить Ваше внимание на следующие факты и рекомендации.

В течение последних четырех месяцев благодаря работам Жолио во Франции, а также Ферми и Силарда в Америке стала вероятной возможность ядерной реакции в крупной массе урана, вследствие чего может быть освобождена значительная энергия и получены большие количества радиоактивных элементов. Можно считать почти достоверным, что это будет достигнуто в ближайшем будущем.

Это новое явление способно привести также к созданию бомб, – возможно, хотя и менее достоверно, исключительно мощных бомб нового типа. Одна бомба этого типа, доставленная на корабле и взорванная в порту, полностью разрушит весь порт с прилегающей территорией. Такие бомбы могут оказаться слишком тяжелыми для воздушной перевозки^[41].

Эти работы положили начало исследованиям в области атомной энергетики и в то же время, как и предполагал Эйнштейн, привели к запуску в 1942 году Манхэттенского проекта. Развертывание ядерного оружия шло рука об руку с разработкой ракетных технологий.

Одним из самых разрушительных видов оружия времен Второй мировой войны стала баллистическая ракета дальнего радиуса действия «Фау-2» (нем. V-2, сокращение от «Vergeltungswaffe-2» – «Оружие возмездия 2»). Гитлеровцы выпустили более 3000 таких ракет по Лондону, Антверпену и Льежу. «Фау-2» была не только самым технически сложным, но и самым эффективным видом оружия, разработанным нацистской Германией. Стоит также отметить и созданный в 1941 году первый в мире^[42] реактивный истребитель-бомбардировщик Messerschmitt Me.262. Грозный Me.262 слишком поздно появился на театре военных действий^[43], чтобы как-то повлиять на исход войны.

В конце войны СССР и США наперегонки собирали разведданные о новейших немецких разработках в области вооружений. В последние дни перед капитуляцией Германии спецслужбы союзников состязались в искусстве захвата немецких ученых и инженеров-конструкторов, работавших над «Фау-2» и другими подобными проектами. Попавшим в плен ученым не оставляли иного выбора, кроме переезда в США или СССР и работы на американские или советские программы ракетостроения. Тех, кто отказывался сотрудничать, в лучшем случае ждало пожизненное заключение. Одним из ведущих разработчиков «Фау-2» был немецкий инженер-ракетостроитель Вернер Магнус Максимилиан Фрайхерр фон Браун^[44]. Именно фон Браун разработал легендарную сверхмощную ракету-носитель «Сатурн-5», позволившую доставлять космические корабли серии «Аполлон» на окололунную орбиту.

В марте 1946 года, всего через полгода после завершения Второй мировой войны, премьер-министр Великобритании Уинстон Черчилль выступил со знаменитой речью в Вестминстерском колледже^[45]. Именно в ней он впервые употребил термин «железный занавес» в отношении СССР и попавших под его влияние стран Восточной Европы. Политические противоречия между двумя системами вылились в четыре с лишним десятилетия так называемой «холодной войны», но в то же время дали толчок самому динамичному технологическому соревнованию второй половины XX столетия – космической гонке.

Четвертого октября 1957 года СССР вывел на низкую эллиптическую околоземную орбиту алюминиевую сферу диаметром 58 сантиметров под официальным названием «Спутник-1». Отметим, что в русском языке слово «спутник», помимо небесного тела значительно меньшей массы, обращающегося по орбите вокруг планеты, может обозначать попутчика. В 1955 году президент США Дуайт Эйзенхауэр объявил о намерении Соединенных Штатов запустить искусственный спутник земли, однако Советский Союз опередил конкурентов, застав Запад врасплох и вызвав бурю дебатов о причинах и потенциальных последствиях отставания.

Рисунок 1.6. Запуск «Спутника-1» положил начало гонке космических технологий

Запуск «Спутника-1» положил начало гонке за первенство в достижении человеком околоземной орбиты и Луны. Первый человек в космосе – Юрий Гагарин – мог и не вернуться на Землю живым. После срабатывания тормозной двигательной установки возникли проблемы с разделением спускаемого аппарата и приборно-двигательного отсека. В течение десяти минут, ставших серьезным испытанием для организма первого космонавта, «Восток» вращался волчком, пока наконец при входе в атмосферу отсеки не разделились и ориентация аппарата не стабилизировалась.

Не прошло и пяти лет с момента запуска первого спутника, как президент США Джон Кеннеди выступил со знаменитой речью, в которой провозгласил: «Да, мы решили покорить Луну, причем именно в этом десятилетии»^[46]. Так был дан старт программе «Аполлон», небезосновательно считающейся величайшим технологическим достижением человечества. Вопреки упорно циркулирующим по сей день конспирологическим теориям о сфабрикованных кадрах высадки астронавтов на Луну, с позиции сегодняшнего дня можно однозначно утверждать, что в конце 1960-х годов попросту не существовало технологий, которые позволили бы их изготовить. Кроме того, имеются многочисленные фотографии мест высадки американских астронавтов на поверхность Луны, сделанные с китайских, индийских, европейских и американских спутников, на которых отчетливо видны следы присутствия человека. Армстронг и другие астронавты там действительно были. В общей сложности на окололунной орбите побывало восемь экспедиций. Две из них – «Аполлон-10» и «Аполлон-13» – не стали отправлять на поверхность пилотируемый спускаемый аппарат^[47], а шесть – включали прилунения. По итогам всех миссий астронавты собрали и доставили на Землю почти 400 кг образцов лунного грунта, горных пород и керновых проб (из них 22 кг – на счету первого прилунившегося экипажа «Аполлон-11»).

Тем, кто задается вопросом, почему же мы с тех пор^[48] так и не вернулись на Луну, отвечаю: слишком дорого. Программа «Аполлон» в свои лучшие времена съедала колоссальные 4,4 % федерального бюджета США – около 200 млрд долларов в год в ценах 2015 года. Меньше чем за десятилетие после завершения полетов к Луне бюджет Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (НАСА) ужался до 1 % расходов правительства. Сегодня на все программы НАСА уходит порядка 7 млрд долларов в год. Думаете, это много? Вовсе нет, если сопоставить эту сумму с ВВП США, равным 17,3 трлн долларов в год (по состоянию на II квартал 2014-го)^[49].

Спрашивать, стоят ли исследования космоса затрачиваемых на них средств и сил, – это примерно то же самое, что ставить под сомнение ценность путешествий Колумба в Новый свет в 1490-х годах.

Кит Коуинг, основатель и редактор блога NASAWatch.com, бывший космобиолог НАСА

После запуска «Спутника-1» взыгравшее чувство национальной гордости дало новый мощный толчок гонке между СССР и США. Каждая из стран стремилась первой выйти в открытый космос, осуществить стыковку – и так далее, и так далее. Раньше столь колоссальные усилия в национальных масштабах предпринимались разве что во время войны. Это и была война, только «холодная». На пике гонки вооружений первенство в завоевании околоземной орбиты рассматривалось противоборствующими нациями как наиважнейшая стратегическая задача.

Атомная эпоха сопровождалась интенсивным экономическим ростом. На протяжении 1950-х и 1960-х годов ВВП США ежегодно прирастал на 6-10 %, а потребность в электроэнергии росла в среднем на 7 % в год. Несмотря на стремительные темпы строительства угольных теплоэлектростанций, прогнозы показывали, что к концу XX века они перестанут справляться с неуклонно возрастающими энергетическими потребностями. В долгосрочной перспективе оптимальной альтернативой представлялась атомная энергетика. По экспертным оценкам 1967 года, к 2000 году доля АЭС в составе генерирующих мощностей США должна была достигнуть 56 %. Однако всплеск инфляции, а затем нефтяной кризис начала 1970-х вверг американскую экономику в кризис, и потребность в бурном развитии энергосетей отпала.

Сегодня больше всего шансов добиться лидерства в энергетике у солнечных электростанций. А ведь солнечные батареи – не что иное, как побочный продукт космической эры. Лаборатории Белла^[50] представили первые работающие батареи на кремниевых фотоэлементах в 1954 году, а уже в 1958-м НАСА запустило спутник «Авангард-1»^[51], работавший на солнечной энергии.

И хотя технология преобразования света в электроэнергию была разработана еще в доатомную эру, а солнечные батареи сконструированы в 1950-х годах^[52], лишь в наши дни солнечные электростанции стали конкурентоспособны по сравнению с традиционными с точки зрения себестоимости энергии. Таким образом, последствия технологического прорыва на волне бума послевоенных десятилетий продолжают давать знать о себе и сегодня, – и это замечательно.

Социальные последствия бума ракетостроения, электроники и ядерной физики

В разгар космической гонки в НАСА официально работало 400 000 человек. Помимо этого, по слухам, НАСА щедро одаривало контрактами 20 000 университетов, научно-исследовательских институтов, промышленных предприятий и иных подрядчиков по всему миру. По некоторым данным, в середине 1960-х 4,5 % работоспособного населения США были тем или иным образом задействованы в работе над проектами освоения космоса. На фоне постоянных колебаний показателей рентабельности различных отраслей это был беспрецедентный период роста.

По сей день Хьюстон (штат Техас)^[53] и «космическое побережье» Флориды^[54] пожинают долгосрочные плоды инвестиций в космическую программу 1960-х. Вот лишь некоторые результаты инвестиций НАСА в развитие технологий за последние 50 лет:

● стеклоткань с тефлоновым покрытием (PTFE) – современный покровный материал;

● скафандры и термобелье с жидкостным охлаждением – сегодня эти технологии используются в портативных медицинских приборах для охлаждения организма при лечении ожогов конечностей, рассеянного склероза, повреждений позвоночника, спортивных травм и т. п.;

● портативные автономные дыхательные устройства для пожарных НАСА взяты на вооружение пожарными всего мира;

● роботизированные искусственные манипуляторы и мышечные приводы, сконструированные НАСА, используются в протезах конечностей нового поколения;

● конструкция топливных насосов главного двигателя космических шаттлов положена в основу искусственного сердечного насоса, созданного доктором Майклом Дебейки^[55] из Медицинского колледжа Бэйлора в Хьюстоне совместно с инженером Космического центра имени Линдона Джонсона Дэвидом Сосье.

Среди прочих изобретений и технологий, основанных на разработках НАСА, которые мы используем в повседневной жизни, – невидимые брекеты, устойчивые к царапинам линзы, пена Memory Foam^[56], инфракрасные датчики температуры, детекторы задымления, беспроводные инструменты, фильтры для очистки воды, износостойкие радиальные шины, светодиоды (LED), химические датчики и алгоритмы для повышения качества и анализа видеоизображений.

Таким образом, атомно-космическая эпоха, при всей глобальности технологических преобразований, не вызвала социальных потрясений, а, напротив, способствовала созданию дополнительных рабочих мест и повышению благосостояния населения.

Эпоха информационных и цифровых технологий (1975–2015)

В основе современных инновационных технологий лежат три основополагающих закона, или принципа. Первый из них – рассмотренный в этой главе закон Мура, два других – сетевой закон Меткалфа Гилдера^[57] и закон Крайдера^[58], определяющий темпы роста емкости носителей данных. По сути, эти законы описывают три столпа, на которых зиждется развитие современных цифровых технологий. Речь идет о производительности компьютеров, пропускной способности сетей, а также емкости хранилищ данных и скорости обмена информацией с ними. В последнее десятилетие вычислительная техника и телекоммуникации кардинально изменили мир вокруг нас и нас самих.

Сегодня ежесекундно публикуется в 1000 раз, а ежесуточно – в 80 млн раз больше интернет-контента, чем в 130 млн печатных книг, изданных за всю историю человечества!

Статистика цифровой эры поражает воображение. Чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на показатели объемов хранилищ и скорости передачи данных по сетям в динамике. С 1990 по 2005 год емкость среднестатистического жесткого диска выросла в тысячи раз, и это не предел. В 2015 году оцениваемый объем трафика, передаваемого по сетям, использующим интернет-протокол (IP), в планетарном масштабе превысил 10 зеттабайт^[59] данных. При этом в 2008 году предполагалось, что к 2015 году он лишь приблизится к зеттабайту то есть прогноз превышен в десять с лишним раз. Исходя из существующих тенденций, к 2019 году ожидается рост трафика еще на целый порядок.

Рисунок 1.7. Снижение стоимости хранения информации (в пересчете на 1 ГБ) в период с 1980 по 2015 год

Чтобы было понятнее, о каких объемах информации идет речь, приведу пример: в оцифрованном виде все данные – «контент» – крупнейшего в мире книгохранилища, Библиотеки Конгресса США, составляют около трех петабайт (РВ) данных. А ведь там хранятся не только книги, но и 13 млн фотографий, 4 млн карт, 500 000 фильмов и 3,5 млн звукозаписей^[60]. Сегодня за сутки человечество производит в 8500 раз больше контента, чем хранится в Библиотеке Конгресса. Другая, не менее впечатляющая аналогия: сегодня ежесекундно публикуется в 1000 раз, а ежесуточно – в 80 млн раз больше интернет-контента^[61], чем в 130 млн печатных книг^[62], изданных за всю историю человечества!

Сегодня одно только Агентство национальной безопасности (АНБ) США каждые шесть часов собирает столько же информации, сколько хранится в Библиотеке Конгресса. Запаса дисковой памяти, имеющегося на сегодняшний день, с лихвой хватит на то, чтобы в текущем режиме сохранять все, что пишут, говорят, исполняют и фотографируют люди.

На заре интернета он был привязан к нескольким мощным по тем временам университетским серверам, а большинство подключенных к сети компьютеров находилось поблизости. Дата-центры существуют с 1970-х годов, но именно появление серверов в 1990-х годах обусловило создание крупными корпорациями коммерческих центров, специализирующихся прежде всего на резервном копировании данных и размещении зеркальных копий в различных точках земного шара. Сегодня такие подключенные к интернету «серверные фабрики» или дата-центры называются «облачными хранилищами». Термин был позаимствован из области сетевых диаграмм, в которых символом в виде облака принято обозначать удаленную базу данных.

Представляя новую платформу Xbox One на выставке-ярмарке электронных развлечений Electronic Entertainment Expo (ЕЗ) в 2013 году, тогдашний вице-президент Microsoft Фил Харрисон, руководивший подразделением онлайновых игр Xbox, так описал динамику экспоненциального роста:

В первый же день работы Xbox One мощность [облачного] сервера станет эквивалентна мощности всех компьютеров, существовавших на планете в 1999 году. Таковы факты…

Фил Харрисон, вице-президент Microsoft, подразделение онлайновых игр

Распространение практики совместного потребления^[63] и социальных сетей произвело информационный бум (выраженный в количестве байтов/битов данных, создаваемых за секунду), который невозможно было предвидеть еще десятилетие назад. Прогнозировался линейный рост спроса на данные и объемы их носителей. С появлением мобильного интернета мы справедливо предположили, что потоки данных будут увеличиваться и дальше, но взрывного характера их роста, обусловленного созданием социальных медиа и неудержимым желанием потребителей «делиться» всевозможным контентом, предугадать не смогли.

Пример видеоблогера Феликса Арвида Ульфа Чельберга, буквально взорвавшего сеть под псевдонимом PewDiePie, наглядно иллюстрирует изменение структуры спроса на контент. В 2014 году среднее число просмотров роликов, размещенных PewDiePie на YouTube, практически не уступало телеаудитории проходившего в то время финала чемпионата мира по футболу. За финальной игрой Германия – Аргентина наблюдали 26,5 миллиона американцев, но и канал PewDiePie в тот день собрал «урожай» в двадцать с лишним миллионов просмотров^[64].

По данным веб-сайта TheRichest.com