Читаем Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации онлайн бесплатно

Седов Е.А.

Репортаж с ничейной земли

Рассказы об информации

Как измерить количество новостей, принятых по телеграфу? В каком виде передаются «записи» о наследственных признаках? Как возникает в природе живая материя? Как рождается мысль?

Чтобы найти ответы на эти вопросы, читатель должен пройти вместе с автором и героями киигн по улицам условного Нового Города и по просторам Ничейной земли. Эта книга поможет ему понять, почему методы, рожденные техникой связи, нашли применение в биологии и психологии и как удалось измерить одними и теми же единицами информацию в клетке, в кристалле н на страницах газет.

Обсуждаются также проблемы, которые еще предстоит решить современной науке с помощью теории информации.

Автор не обходит молчанием спорные вопросы. Читатель примет участие в горячих дискуссиях, познакомится с разными точками зрения и вооружится новыми знаниями, помогающими глубже понять окружающий нас материальный мир.

КАК ОТКРЫЛИ НИЧЕЙНУЮ ЗЕМЛЮ (Вместо предисловия)

Новая территория была завоевана для науки с появлением в недавнее время теории информации. Это открытие создало новую область, немедленно привлекшую разведчиков и исследователей... Как это случилось? Как далеко это идет? Означает ли это вторжение науки на территорию, принадлежавшую по традициям философии, или это есть открытие новой страны, своего рода «ничейной земли»?

Так начинает свою книгу «Наука и теория информации» известный физик Леон Бриллюэн. Откройте ее на любой странице, и вы увидите цифры и уравнения, таблицы и графики - в общем то же, что в сотнях других специальных книг. И не каждый способен в этих графиках и уравнениях уловить очертания Ничейной земли.

Бриллюэн говорит про Ничейную землю, а я вспоминаю любимые книги детства. Всплывают в памяти их герои, вымышленные и реальные: суровый Немо, предприимчивый Крузо, мужественный Амундсен, благородный Миклухо-Маклай. Это они исследовали новые земли. А мы во всем старались им подражать. Покоренные их отвагой, мы увлекались романтикой их приключений и не слишком охотно замечали трудности, через которые им приходилось пройти. Кто из нас не был в детстве уверен, что вырастет таким же сильным и смелым и тоже пройдет по нехоженым тропам, познавая повадки диких животных и изучая обычаи неизвестных племен?

Но вот мы становимся старше, и мир детских фантазий уступает место миру реальному. Мы с удивлением замечаем, что на нашей планете, испещренной сетью дорог, наземных и водных, подземных, подводных, воздушных и даже космических, уже не осталось нехоженых троп. Разве что безжизненные вершины, вселяющие в оптимистов веру в «снежного человека», да неизведанные глубины океана, где, по рассказам некоторых мореплавателей, будто бы (и опять только будто бы!) скрываются чудовища, сохранившие облик прошлых времен.

О какой же Ничейной земле вспомнил вдруг Леон Бриллюэн?

Достаточно взглянуть на название его книги, чтобы понять, что речь в ней идет о теории информации и о том, что дала эта молодая теория современной науке. А тому, кто внимательно изучит эту книгу, станет ясно, о какой Ничейной земле говорит ее автор. Появление теории информации открыло науке новые перспективы, указало ей новые цели и неизведанные пути.

«Как это случилось? Как далеко это идет?» До последнего времени в слово «информация» никто не пытался вкладывать строгий научный смысл.

Приобретение знаний; факты, новости, сведения, полученные путем наблюдения, - так определяли понятие «информация» авторы энциклопедий и словарей. Определение казалось исчерпывающим и логичным до тех пор, пока не нашлись исследователи, пожелавшие измерить количество новостей, сведений, знаний (!) с помощью новых, невиданных единиц. Единицы не были досужим домыслом кабинетных ученых. Сама жизнь, клокочущая потоком новостей и фактов, поставила перед наукой этот вопрос.

Наш век - век стремительного движения, и мы уже давно перестали удивляться тому, что весть о важном событии с быстротой молнии облетает весь земной шар. Получение информации с любых расстояний стало делом будничным и привычным. Имея приемник и передатчик, вы легко наладите связь с любым уголком земли.

Но вот в последние годы появились удивительные машины. Они могут получать информацию путем самостоятельных «наблюдений», хранить ее в своей «памяти», обрабатывать различные сведения и передавать их друг другу.

На страницах научных журналов стали обсуждаться поистине фантастические факты. Оказалось, что маленькая половая клетка несет в себе такое количество информации, которое нельзя уместить в сотнях огромных книг.

Странные сопоставления! Половая клетка - и книга. Что между ними общего? Казалось бы, ничего. А в сущности, они выполняют одну и ту же задачу: сохраняют информацию и передают ее следующим поколениям.

Не так-то легко привыкать к новым понятиям и новым взглядам. Книга доносит нам мысли и чувства автора. А какую информацию содержит в себе половая клетка? Может быть, мы просто называем одним и тем же словом совершенно разные вещи?

Нет, не разные. В любых явлениях информация имеет одни и те же неизменные свойства и может быть измерена с помощью одних и тех же единиц.

Кто же она, эта таинственная незнакомка? До нее все в мире было в общем понятно: мы знали, что в нем происходит много материальных явлений, но в конечном счете все они зависят от разных видов энергии и от различных веществ. И вдруг какая-то информация, понятие новое и непривычное: она существует вместе с веществом и энергией, но сама не энергия и не вещество. Так что же это такое?

Помните сказку о волшебном колечке? Катится оно по дорожке от леса к речке, через мостик и все дальше и дальше, туда, где за широкими морями, за дремучими лесами стоит высокий дворец, а в нем - хрустальный ларец, а в ларце - волшебный ключ. Нечто похожее происходит и с информацией. Отыскала наука «волшебное колечко», и покатилось оно по миру: от телеграфных текстов - к электронным машинам, от техники - к биологии, психологии, языкознанию, и вот уже слышатся голоса отважных, которые, следуя за колечком, впервые достигли Ничейной земли. И они принесли оттуда удивительнейшие вести: информация есть не только в книге, в машине и в клетке. Она есть и в кристалле, и в газе, и в молекуле, и в электроне - всюду, где в физические процессы вмешивается таинственная «сила» со странным именем «энтропия».

Все, как рассказано в старой сказке: шла, шла наука вслед за колечком и отыскала золотой ключик. Но дальше вышло уже не по сказке: там ключом отпирался ларец с кощеевой смертью, а здесь вдруг открылся путь к самому что ни на есть живому - оказалось, что без информации не мог бы родиться и жить на свете ни один живой организм.

Этим ключом наука теперь отпирает двери к сокровеннейшим тайнам природы. Она познает тайну жизни, разгадку которой тщетно искал человеческий разум в течение сотен и тысяч лет.

- Ну, кто там отважный? - зовет наука. - Кто рискнет побывать на Вершинах Знаний, переплыть через Море Вопросов, пробраться сквозь Дебри Противоречий и погрузиться в Глубины Неразгаданных Тайн?

И один за другим отправляются в путь отважные Магелланы, чтобы вновь посетить Ничейную землю и ценой огромных усилий найти новый ответ на новый вопрос.

А теперь ответь мне прямо, читатель: хочешь ли ты вслед за ними совершить этот путь? Но прежде всего учти, что на этом пути мы с тобой встретим не меньше трудностей, чем встречали их Колумб и Амундсен, Пржевальский и Миклухо-Маклай. Едва лишь вступим мы на Ничейную землю, как нас плотным кольцом окружат сомнения и вопросы, и нам придется усвоить множество новых понятий, прежде чем сделать хотя бы несколько первых шагов. И чем больше ответов, тем больше новых вопросов: тот, кто однажды вступил на Ничейную землю, навсегда теряет покой.

Подумай как следует, ведь остались считанные секунды: перевернется страница, и мы вступим на таинственный берег Ничейной земли.

Часть первая. В МИРЕ НОВЫХ ИДЕЙ

ГЛАВА 1. СООБЩЕНИЯ В УПАКОВКЕ

Начало пути

«Мы высадились на берег. Вокруг нас насколько хватает глаз простирается безжизненная пустыня. Сердце сжимается тоской и болью при виде редкой растительности, разбросанной среди нагроможденных скал».

Возможно, так или приблизительно так записал бы в дневник свои первые впечатления рожденный неистощимой фантазией Жюля Верна исследователь таинственных островов. А мы с вами не можем записать даже этого. Правда, мы тоже причалили к незнакомому берегу, но мы пока не имеем ни малейшего представления, как выглядит Ничейная земля. Ну что ж, будем считать, что наш воображаемый корабль пришел на Ничейную землю поздней ночью, когда, говоря словами тех же героев Жюля Верна, «кругом не видно ни зги». И вот мы стоим на этой земле, и кромешная тьма неведения мешает нам принять решение, с чего начать нелегкий путь. Шутка ли сказать - исследовать Ничейную землю! Ведь здесь даже опытные ученые не всегда находят пути. Правда, в руках у нас волшебное колечко, именуемое «информацией». Так давайте же бросим его на землю. Пусть катится, куда хочет, а мы пойдем следом за ним.

Информация... Кто впервые произнес это емкое слово? Ученый? Инженер? Нет. Оно вошло в науку и технику из обихода. Ведь раньше, чем оно появилось на страницах научных журналов, его можно было встретить в служебных отчетах, в художественных романах, на страницах газет.

Но было же и такое время, когда в человеческом языке вообше отсутствовало это слово. Значит, люди обходились без информации? Отнюдь нет. Они использовали информацию даже в те далекие эпохи, когда вообще не было слов.

Если у нашего древнего предка возникала необходимость предупредить своих соплеменников о приближении опасности, он использовал то «средство информации», которое было ему доступно, - пронзительный крик. Различными оттенками голоса ему удавалось разнообразить информацию, передать всевозможные чувства: боль или радость, гнев или страх.

Сложные понятия, возникавшие в процессе совместного труда первобытных людей, требовали более совершенных способов обмена информацией: на базе осознанных движений родился язык жестов, из ограниченного числа бессвязных звуков выросла членораздельная речь. С появлением письменности и системы счета был сделан решительный шаг в развитии духовной культуры и научной мысли человечества: люди приобрели универсальное средство, пригодное для накопления и обмена информацией о любых явлениях и процессах.

Вместе с тем совершенствовались и способы передачи информации - от быстроногих гонцов и сторожевых постов, подававших сигналы и огнем и дымом, до новейших средств телевидения, радиовещания и космических телеметрических систем. И чем больше развивалась техника, тем шире и многообразнее становился круг вопросов, связанных с передачей различных сообщений. С изучения этих вопросов мы, пожалуй, и начнем наш путь.

Правда, читатель вправе выразить недовольство. Ведь мы собирались исследовать Ничейную землю. И началось, казалось бы, все как положено: был корабль, был пустынный берег. Все как на острове Робинзона. И вдруг - радио, телевидение... Разве для того, чтобы рассказать об этом, нужно было плыть на край света, к берегам Ничейной земли? Может быть, мы попали сюда по ошибке?

Если будущему историку попадется в руки дневник нашего путешествия, он узнает, что сомнения и тревоги родились уже с первых шагов. Вот что прочтет он на первой странице: «Наступило утро, и земля, которая представлялась ночью пустынной и дикой, оказалась давно заселенной людьми. Куда же забросило нас провидение? Бриллюэн говорил про Ничейную землю, а здесь - здания, площади и проспекты. И названия их совсем не похожи на те, что встречаются в дневниках путешествий. Здесь нет мыса Надежды или бухты Печали, зато есть проспект Кибернетики, улица Необычных Понятий, площадь Новых Идей. Уж не зря ли мы доверились автору? Может быть, наш корабль уже давно сбился с курса, и мы никогда не достигнем Ничейной земли?»

С вашего разрешения, я отложу пока путевой дневник и попытаюсь внести некоторую ясность. Ничейная земля еще впереди. Это будет земля безлюдная, полная тайн и опасностей - именно такая, какой и положено быть Ничейной земле. Нам предстоит бродить там по нехоженым тропам, забираться в такие дебри, куда даже яркий свет науки проникает с большим трудом. Кто же поможет нам найти там правильную дорогу? Волшебное колечко? Но ведь мы материалисты и потому не можем верить в существование каких бы то ни было волшебных сил. Мы должны исследовлть это колечко, узнать его истинную природу, понять, почему оно катится и куда держит путь. А для этого надо идти в Новый Город. Это город, в котором все необычно. Даже хорошо знакомые вещи имеют здесь иную окраску, непривычный, зато более глубокий смысл. Нам предстоит изучить этот город, рожденный наукой в последние годы на самых подступах к Ничейной земле. И хотя его улицы широки и просторны, путь по ним не будет легкой прогулкой: мы будем останавливаться у каждого поворота до тех пор, пока не поймем окончательно, почему старое слово «информация» в последние годы обрело новый смысл.

Текст на экране