Цифровой журнал «Компьютерра» № 123

Кафедра Ваннаха: Правда пана Броучека Михаил Ваннах

Опубликовано 28 мая 2012 года

То, что мы живём в информационную эру, знают нынче все. Вот только что отыграла-отшумела первичная публичная эмиссия Фэйсбука. В ходе IPO Facebook разошлись по 38 долларов за штуку. И акций этих было много, не сотня и не тысяча. Четыреста двадцать один миллион двести тысяч ценных бумаг крупнейшей социальной сети планеты нашли своих счастливых владельцев. Которые могут надеяться на рост стоимости своих активов на 30 процентов, как уверяют их эксперты. Или, наоборот, терзать себя мыслью, что больше и больше потребителей влезает в социальную сеть с коммуникатора (производители нынче интеграцию с Facebook упоминают прежде разрешения экрана и мощности процессора), лишая себя возможности усладить взор рекламой, на которой Мордокнига и зарабатывает…

Но это – частности. Обычные игры рынка. Важно то, что простая идея о том, что огромное число потребителей жаждет использовать мир цифровых технологий для общения, такого же, как на завалинке под семечки или у колодца в кишлаке, породила бизнес ценой в 104,2 миллиарда долларов, если считать по первичному размещению, взлетавший позже аж до 124-х миллиардов. И неважно, кому из персонажей социальных сетей принадлежала изначальная идея – или молодому мультимиллиардеру, вошедшему в планетарную тридцатку богачей, или «обиженным» гребцам. Результат налицо. Была идея – появился бизнес ценой больше сотни гигабаксов! И поэтому в головы несчётного числа людей бьётся противная мыслишка: «А на его месте мог быть и я!» Ведь действительно, задним умом мы все крепки. А возьми и угадай вовремя – всё же кажется таким простфм. Вот взять бы да и вернуться назад… Да не с пустыми руками, а с идеями, имеющими рыночное хождение в современной цивилизации!

В уходящей от нас технологической цивилизации советского периода отечественной истории культовый статус (хотя термина такого и не было) имела книга Марка Твена «Янки из Коннектикута при дворе короля Артура». Прекрасно переведённая Николаем Чуковским история Хэнка Моргана, мастера-оружейника из Хартфорда, Коннектикут, в прошлом – ветеринара и кузнеца, после удара по голове «провалившегося» из Америки 1879 года в Англию шестого века. Во времена легендарного короля Артура.

И вот там-то янки и развернулся. Он ни больше, ни меньше «знал, что единственное полное солнечное затмение в первой половине шестого века произошло 21 июня 528 года». Это позволило зарекомендовать себя первоклассным чародеем, способным зажигать и гасить дневное светило, и принесло должность первого министра. Потом пошли чудеса более серьёзные. Несколько бушелей первосортного пороха и электровзрыватели, срабатывающие от громоотвода, снесли башню колдуна Мерлина. Англию покрыли мыловарни, мастерские и заводы. Рыцарь Саграмор Желанный убедился, что револьвер заметно лучше меча. Возникли школы и множество колледжей. Появилось несколько хороших газет и даже писатели. Телеграф, телефон, фонограф, пишущая машинка, швейная машина, пар и электричество. Мерлин ничего не мог противопоставить Хэнку Моргану. «Всякий раз, когда чернокнижное волшебство сталкивалось с волшебством науки, чернокнижное волшебство терпело поражение».

Не будем обращать внимания на то, что янки путешествовал не по исторической Англии шестого века, а по вымышленной реальности «Смерти Артура» сэра Томаса Мэлори (гипертрофированный интерес к которой в литературной среде того времени, собственно, и пародировал Марк Твен). Оставим детали «прогрессорской» миссии Хэнка Моргана, перипетии его борьбы с Господствующим Анахронизмом (ещё во времена Твена в свободной Англии лицам, не принадлежащим к господствующей церкви, запрещалось занимать государственные должности) для тех, кто решит прочесть книгу. Сосредоточимся на её технологических аспектах.

Сюжет построен на переносе информации поперёк Стрелы Времени. Причём на переносе в голове человека. И обратим внимание, насколько обширна эта информация. Точная дата солнечного затмения. Увенчанная Французской Академией Astronomie Populaire Фламмариона, образцовая научно-популярная работа того времени, содержала данные о полных солнечных затмениях за сорок шесть лет и самых интересных для Европы затмениях вплоть до XXII века включительно. (Её русский перевод Е. Предтеченского «Живописная астрономия», благодаря учёному-самоучке Фёдору Семёнову, был дополнен сведениями о затмениях, видимых в России с 1840 по 2000 год.) То есть Хэнку надлежало держать в голове более подробную и более специальную работу. А ещё – нечто вроде одиннадцатого, 1877 года издания, немецкого справочника «HÜTTE — Des Ingenieurs Taschenbuch».

Эта «Справочная книга для инженеров, архитекторов, механиков и студентов» шестнадцать раз издавалась в нашей стране и до Великой Отечественной была самым распространённым техническим справочником. Математика, механика, техническая физика, сопромат, детали машин, металлорежущие и деревообделочные станки, паровые машины, допуски и посадки… Нет, янки, конечно, мог пользоваться и англоязычным аналогом. Но – не меньшего объёма!

А нужны были ещё книги по химии и химической технологии (порох, динами, мыло, анилиновые краски). По сильно- и слаботочной электротехнике. По минералогии, геологоразведке, рудничному делу. По текстильному производству. Как оценить требующийся объём знаний? По количеству знаков в тексте? Хм… Некоторые вузовские преподаватели на экзаменах разрешают пользоваться и справочниками, и учебниками. Только это помогает не всем…

А кроме декларативных, письменных, нужны были ещё знания и процедурные. Навыки ручной работы. В шахтах и рудниках. У домен и бессемеровских печей. Навыки станочника и слесаря. Стеклодува и мыловара. Телеграфиста и наборщика. Короче говоря, всей технологической цивилизации девятнадцатого столетия. Не больше и не меньше…

А в том же 1889-м, в котором приключения янки увидели свет в Новом Свете, в Свете Старом, в бывшей столице Священной Римской Империи увидела свет очень примечательная, но куда менее известная книга…

Есть на Пражском Граде, рядом с монументальным собором св. Вита, ресторанчик Vikarka, вполне пригодный для того, чтобы испить там кофе со штруделем или унаследованным от Австро-Венгрии тортом «Захер». (Более капитальную и дорогостоящую еду рентабельнее вкусить там, куда ходят аборигены…) Ресторан этот вписан в мировую литературу. Именно из него пражский домовладелец пан Матей Броучек совершил два путешествия. В 1886-м – на Луну.

Но Луна – это не новость. Там бывали герои Лукиана и Кеплера, Годвина и де Бержерака… А вот в 1889-м году пан Броучек, пройдя подземным тоннелем, переместился в пятнадцатое столетие. Сейчас бы любой сказал — «кротовая дыра», «мост Эйнштейна-Розена», связывающий различные области пространства-времени, но в 1889-м таких слов не знали, и, значит, похождения пана Броучека, записанные Сватоплуком Чехом, который известен ещё как выдающийся чешский поэт, есть истинная правда.

Но чего же добился среди гуситов пан Матей? А ничего… Точнее – ничего хорошего: героические предки сожгли его, как человека, богом которого была утроба, а святыней – полная бочка. Сожгли в бочке, нравы были простые… Выходец из просвещённого девятнадцатого столетия абсолютно бесполезен в веке пятнадцатом. Правда, он не мастер-оружейник, а рантье. Хотя так восхищавший Чеха национализм пятнадцатого столетия сейчас, после проделок националистов века двадцатого, как-то не представляется тем, что должно было увлечь и вдохновить пана Броучека. Важно другое: и ему не удаётся передать предкам свою «гуманитарную технологию» выживания буржуа, принадлежащего к национальному меньшинству. Так что ограничимся замечанием, что Чех достоин прочтения не меньше Твена.

Для ровного счёта возьмём ещё «Сына своего века» ироничного венгра Фридеша Каринти. Безымянный рассказчик из эпохи Первой мировой попадает в 1487 год и готов помочь королю Матиашу в войне с турками. Славному монарху помогли бы и ружья-автоматы, и аэропланы для метания бомб, и телеграф для управления войсками. Но как всё это делается, рассказчик не знал и был повешен.

Так что возьмём да и сформулируем два очень простых постулата. Да, информация является высшей ценностью современной эпохи. Но ценна она только в «крупных купюрах». Простая идея, положенная в основу социальной сети, требует для своей реализации знания цифровых технологий. Требует для своей коммерциализации знания «технологий бизнеса». Для защиты возникших прав собственности требует знания технологий юридических и лоббистских… И знания эти должны быть не книжными текстами, а практическими навыками.

Ну а возможен ли «культурный герой», такой, как Хэнк Морган из Коннектикута? Ну, в архетип человеческого сознания он, бесспорно, заложен – пусть желающие пороются в монументальном двухтомнике «Мифы народов мира». А на практике может ли один человек во всеоружии наисовременнейшего знания приехать к другим и дать им счастье?

Ну, вероятность этого сравнима с вероятностью того, что десятикилобайтный самораспаковывающийся архив, присланный вам доброхотом, содержит четырёхчасовую киноэпопею в BD-качестве, а не новомодный вирус…

И группе людей это не под силу. Такая задача решаема только социумом в целом. (Ведь Фэйсбуки где попало не родятся…) И это надо понимать и тому, кто хотел бы капитализировать пришедшею в голову идею, и тому, кто за счёт притока новых идей намерен изменить жизнь страны, но не хочет кончить так, как пан Броучек…

К оглавлению

Василий Щепетнёв: Тучный Фриц Василий Щепетнев

Опубликовано 29 мая 2012 года

Войдя в Старгород, Остап Бендер первым делом продал астролябию. За три рубля. «Сама меряет, было бы что мерить», сказал он покупателю, интеллигентному слесарю.

Остапу, очевидно, мерить было нечего.

Компьютер в годы исторического материализма рассматривался как инструмент, предназначенный для всякого рода вычислений. Он так и назывался в те далёкие годы: «электронно-вычислительная машина». Помню негодующее письмо середины девяностых: научному сотруднику для вычислений нужен компьютер, но денег на покупку нет. А новые русские берут запредельно дорогие компьютеры со звуковой картой и CD-приводом ради развлечения! Где справедливость?

Прошло не так много лет. Выражение «новый русский» встречается реже и реже. Компьютер сегодня может позволить себе даже сельский учитель Семён Семёнович Медведенко, и вычислять этот компьютер будет несравненно быстрее, нежели машина на 386 процессоре, о которой мечтал инженер девяностых. Было бы что вычислять.

А – нечего. Какие могут быть вычисления у Семёна Семеновича? Он пока и устным счётом владеет, и в столбик сорок два на тринадцать перемножить способен, на крайний же случай есть калькулятор. Но электронная вычислительная машина у Семёна Семёновича без дела не стоит. Более того, практически не выключается. Переквалифицировалась, приспособилась под конкретные нужды – так жена офицера, архитектор по образованию, вслед за мужем поселившаяся в дальнем гарнизоне, работая в местной школе учителем пения и черчения, рада-радёшенька, что хоть подобная работа нашлась. Но в душе и офицер, и Семён Семёнович сознают, что талант достоин лучшего применения. И оба мечтают о должном поприще что для жены, что для подаренного ко дню рождения компьютера с процессором i7.

Может, рассчитывать траекторию для межпланетного зонда? Или даже контролировать бюджет Каменской управы? Работы хватит, Каменка в каждой губернии есть, порой и не одна: в Липецкой области их семь, в Тульской – десять, а в Псковской – целых двадцать пять. То ли почвы каменистые, то ли души, или просто топят по-чёрному. Да опять же – кто даст лезть в святая святых, в бюджет?

Я порой использую компьютер в интересах шахматного сообщества: вычисляю дебюты (пусть выражение и корявое, но программа шахматный ход именно вычисляет). Сам пишу, читаю, разговариваю или смотрю кино, а два-три ядра в это время оценивают миллиарды позиций, чтобы найти лучший ход. Как энтузиаст-общественник даже помещён на виртуальную Доску Почёта ChessBase – строчкой, без портрета.

В этом месяце компания предложила очередную новинку: бета-версию интерфейса Fritz EngineCloud. «Облачный Фриц». Хотя мне больше нравится «Тучный Фриц», ведь Cloud можно перевести и так, и этак. Но в облаке есть нечто легковесное: дунул ветерок — и нет его, облака. Туча же – штука солидная, того и гляди разразится благодатным дождиком. Или грозой с градом. Ладно, не в названии дело. Суть в том, что теперь можно просто и без хлопот либо предложить свою машину для шахматного анализа, либо взять в аренду машину чужую. Работать дистанционно со всеми доступными компьютерами.

Сегодня гроссмейстер без компьютера – что рыцарь без коня. А конь – существо тонкое. Его нужно кормить, поить, за ним нужно ухаживать. А ещё следить, чтобы не свели со двора. У одного очень известного гроссмейстера перед очень важным турниром украли компьютеры (дело было в Мексике в две тысячи седьмом году) и тем расстроили все планы.

"Тучный Фриц" облегчает жизнь гроссмейстерам даже и буквально. Берёшь с собою простенький нетбук в кило весом, а через Engine Cloud соединяешься хоть с мощным десктопом, хоть с кластером. Сидишь себе на скамеечке в парке, процессор не греется, аккумулятор щадится, а там, вдалеке, жужжат вентиляторы, и многоядерный процессор перемалывает критическую позицию дебютной новинки. Я не гроссмейстер, какое... Но Тучный Фриц и мне пригодился.

Собственно, до сих пор была присказка. Теперь начинается сказка, вернее, вполне документальный рассказ.

Итак, год одна тысяча пятидесятый. На шахматном троне – Михаил Ботвинник, выигравший матч-турнир сорок восьмого года. В Будапеште проходит турнир претендентов, победитель которого станет соперником Ботвинника в матче на звание чемпиона мира. За тур до финиша лучшие шансы у советского шахматиста Исаака Болеславского. На пол-очка от Болеславского отстаёт другой советский гроссмейстер, Давид Бронштейн. Болеславский делает быструю ничью со шведским шахматистом Гидеоном Штальбергом и ждёт исхода партии Бронштейна с Кересом, недавним соперником Ботвинника по матч-турниру. Проиграй Бронштейн или сыграй вничью – Болеславский занимает чистое первое место. Но Бронштейн побеждает, и потому оба они, Болеславский и Бронштейн, набирают одинаковое количество очков.

Для определения, кому играть с Ботвинником, проводится матч между ними. В матче, уже в дополнительное время, побеждает Бронштейн, который и завоёвывает право на поединок с чемпионом. Как водится, поползли слухи: на Болеславского надавили, вынудили заключить ничью со Штальбергом. И тем лишили матча с Ботвинником. Кто надавил? Надавил друг и покровитель Бронштейна, руководитель советской команды на турнире претендентов, Борис Вайнштейн. Не простой руководитель: Борис Вайнштейн занимал крупный пост в системе ГУЛАГа, одно время был начальником планового отдела НКВД СССР. Такой надавит – мало не покажется.

Получилась драматическая, даже трагическая история: два злодея, Бронштейн и Вайнштейн (прямо Бобчинский и Добчинский), отобрали у хорошего человека Болеславского матч за звание чемпиона мира. Поломали жизнь.

Помните, у Флеминга в романе «Из России с любовью» выведен злодей, гроссмейстер Кронштейн, знаток Меранского варианта, трёхкратный чемпион Москвы, начальник отдела планирования операций СМЕРШа? Вайнштейн и Бронштейн в одном лице! Любопытно, что Вайнштейн в шестьдесят пятом опубликовал работу «Меранский вариант в историческом развитии», а в экранизации Кронштейн и его соперник разыгрывают партию Бронштейн – Спасский!

Но дело, понятно, не в Яне Флеминге. Он хоть фамилию изменил, да и вообще, чего ждать от писателя, которого в прежние времена яростно ругали, называли пещерным антисоветчиком и не публиковали совершенно. Если бы не ругали, мы бы и не знали, что есть такой Флеминг. Сомневались люди посерьёзнее. Василий Смыслов пишет о Будапештском турнире: «Удивительным был заключительный тур. Болеславский, играя белыми, в очень перспективной для себя позиции предложил ничью Штальбергу, а Бронштейн выиграл белыми у Кереса. Помню, как Исаак Ефремович подошёл ко мне и вымолвил одно слово: – Горе...»

И по сей день осадочек от тех слухов не развеялся. То там припомнят, то тут. Как человек наивный, малосведущий и незаинтересованный, я – идеальный присяжный, вроде пресловутой кухарки. Доведись мне участвовать в судебном процессе, я бы во время совещания присяжных сказал следующее:

Но всё это размышления. А ложка фактов перевешивает бочку предположений. Был ли мальчик? Была ли у Болеславского выигранная позиция в той самой партии со Штальбергом?

Вот она, партия. Она коротенькая, и каждый может разыграть её на доске:

Заключительная позиция полна жизни. Стороны разменяли лишь по паре пешек. Есть полуоткрытые вертикали, у белых f, у чёрных c. Но есть ли у белых преимущество, тем более – решающее преимущество? Я не гроссмейстер, даже не учусь: и поздно, и талант не тот. Но я обратился к экспертам-вычислителям. Шахматная программа Deep Fritz 12, запущенная на компьютере с восьмиядерным процессором, который мне любезно предоставил Тучный Фриц, проанализировала позицию. Выводы программы говорят сами за себя:

Для неспециалистов поясню: многочасовой анализ, в процессе которого было рассмотрено двенадцатизначное (!) число позиций, показал, что чёрные имеют микроскопическое преимущество. Не белые, которыми играл Болеславский, а чёрные.

То есть играть можно, но проигрыш и выигрыш равновероятны. Стоит учесть, что Штальберг в этом турнире сумел победить и Смыслова, и Бронштейна. В данной ситуации предложение ничьи Болеславским является не подозрительным, не вынужденным, а, напротив, самым естественным действием в сложившейся ситуации.

И потому, коллеги присяжные, мое мнение таково: результаты Бронштейна и Болеславского в Будапештском турнире – не следствие злой воли Вайнштейна или кого-либо другого, а результат шахматной борьбы каждого из участников состязания. Никаких действий, порочащих честь гражданина и шахматиста, со стороны Вайнштейна и Бронштейна не обнаружено. Невиновны!

Не нужно вновь и вновь искать заговор там, где его нет. Это отвлекает внимание от заговора там, где он есть.

P.S. Болеславский Исаак Ефимович более в претендентских турнирах не побеждал, хотя ему и случалось выигрывать турниры менее значительные. С годами он всё больше времени отдавал тренерской работе, на которой преуспел. Наиболее известно его сотрудничество с Тиграном Петросяном. Умер в 1977 году в Минске, в возрасте пятидесяти семи лет.

Бронштейн Давид Ионович, победив Болеславского, на следующий год сыграл матч с Ботвинником. Ничья. По регламенту Ботвинник сохранил звание чемпиона мира. Бронштейн — многократный чемпион Москвы, победитель и призёр многих турниров. В девяностые годы часто играл с компьютерными программами, о чём (и о многом другом) написал книгу «Давид против Голиафа». Автор одной из лучших шахматных книг всех времён «Международный шахматный турнир». Умер в Минске в две тысячи седьмом году в возрасте восьмидесяти двух лет.

Вайнштейн Борис Самойлович в пятьдесят третьем покинул систему МВД. Стал доктором экономических наук, написал несколько книг. Умер в 1993 году в Москве в возрасте восьмидесяти шести лет.

К оглавлению

Дмитрий Шабанов: Зверь-пегасофер Дмитрий Шабанов

Опубликовано 30 мая 2012 года

Представляете себе «Райский сад» Босха? Это первая часть триптиха, известного под названием «Сад земных наслаждений». Вторая и особенно третья части кажутся мне проявлениями душевного нездоровья, а первую я давно люблю. В моем детстве и молодости копия этой картины висела в моей комнате и повлияла на моё отношение к разнообразию животных.

В нижней половине картины Творец впервые подводит Еву к Адаму, но основным содержанием полотна является не это событие. Подавляющая его часть занята причудливым ландшафтом и множеством существ. Среди них — и вполне реалистичные, и немного странные, и совершенно необычные, то похожие друг на друга, то совсем разные. У меня всегда возникало ощущение, что люди на этой картине менее настоящие, чем все прочие животные.

Сама возможность сравнения различных организмов друг с другом вытекает из их принципиального сходства, проявляющегося сквозь их отличия. Вот оно, биоразнообразие! Почему эти существа отличаются друг от друга? Для Босха и его современников ответ был ясен: это соответствует их замыслу. Причину их сходств и различий видели в том же, в чем причину сходств и различий разных тактов разных инструментов в большой и сложной симфонии.

Наши способы систематизации животных восходят к Карлу Линнею, шведскому гению XVIII века. Не Линней придумал иерархическую классификацию, не он придумал бинарную номенклатуру (обозначение вида родовым именем и видовым эпитетом), но он был первым, кто построил всю систему на простых и универсальных принципах. Вообще говоря, бинарная номенклатура явилась приложением аристотелевой логики к описанию разнообразия животных. Такие названия можно применять как для живых, так и для неживых объектов. Столы бывают письменные и обеденные, жабы — зелёные и серые... Классик систематики мучил свою домохозяйку тем, что добивался чёткого распределения по специальной системе чулков и носков в бельевом шкафу.

Линней понимал, что системы могут быть разными, и предложил их разделение на искусственные и естественные. В школьных учебниках вы можете прочесть, что естественные системы — это системы, отражающие родство организмов. Это позднее переосмысление, не соответствующее линнеевскому подходу. Искусственные системы, по Линнею, удобны для определения организмов, но отражают лишь их отдельные особенности. В отличие от них, естественная система должна отражать сущностное сходство организмов (если хотите, его можно трактовать как замысел Творца).

Не Дарвин первым понял, что сходство организмов является следствием их родства, но он первым осознал многие следствия из этого обстоятельства. Например, стало ясно, что, рассматривая структуры сходств и различий наблюдаемых животных, можно понять, какими путями шла их эволюция. Кстати, из этого следовало, что разнообразие организмов в одном важном отношении отличается от разнообразия столов, чулков и носков. Они связаны общностью происхождения и соотносятся друг с другом, как ветви одного дерева. Раз так, система организмов как способ описания их разнообразия должна коренным образом отличаться от системы большинства предметов. Именно после дарвиновской революции естественной системой стали считать ту, которая отражает родство классифицируемых объектов.

Вначале для построения эволюционных древ хватало полёта фантазии (особенно на этом поприще отличился немецкий дарвинист Эрнст Геккель), но со временем биологам захотелось большей доказательности. Тогда был осознан порочный круг в доказательствах. Следите: мы установили, что сходство — следствие родства. А как мы судим о родстве? На основании сходства. Нехорошо как-то получается.

Самый известный выход из этого логического круга предложила кладистика (точнее, филогенетическая систематика) — школа, основанная немецким энтомологом Вилли Хеннигом. Хенниг пошагово формализовал процедуру, в ходе которой по отдельным проявлениям сходства реконструируют родство. Гипотезу о наиболее вероятной эволюционной истории какой-то группы сторонники Хеннига строят на основании определённых принципов. Больше всего споров связано с двумя из них. Эволюция идёт самым экономным путём. Разветвления эволюционного древа происходят так: старый вид прекращает своё существование, а вместо него появляется два (именно два!) новых.

Почему в кладистике принимаются столь неоднозначные принципы? В каком-то смысле она ищет потерянные ключи не там, где их потеряла, а под фонарём, там, где удобнее искать. Если бы эволюция шла таким образом, нам было бы удобно её реконструировать. Раз так, примем, что эволюция шла таким образом...

Подробнее об отношении трёх школ в систематике и реконструкции эволюционных траекторий (эволюционной, нумерической и филогенетической) вы можете прочесть здесь, в моём старом тексте, написанном несколько лет назад для «Компьютерры». А в этой колонке для меня важно иное.

При использовании одних подходов приходится предполагать одну форму эволюционного дерева, при использовании других — другую. Если в системе организмов пытаются отражать их родство, то перестройка представлений о путях эволюции приводит к необходимости перестраивать систему! Это одна из причин, делающая споры о траекториях эволюции особенно жаркими.

Естественно, вначале сторонники кладистики работали ещё с классическими признаками организмов, в первую очередь с особенностями строения. На этом этапе они наломали много дров. Дело в том, что в эволюции тех признаков, которые связаны со строением и функциями организмов, сплошь и рядом наблюдается параллельное развитие. Требование из всех возможных траекторий развития выбирать самую экономную (ту, для которой предусматривается минимальное количество эволюционных изменений) приводит в таких условиях к частым ошибкам.

Можно я приведу утрированный пример? Дано: два старика. Требуется: установить, как они появились. Есть два варианта решения. Вариант А. Каждый из этих стариков был когда-то ребёнком, потом они независимо друг от друга взрослели и старели, параллельно проходя через сходные этапы своего жизненного пути. Вариант В. Был один ребёнок, который взрослел и старел, а потом разделился на двух стариков.

Парадокс в том, что если мы, следуя методологии кладистики, будем искать вариант с минимальным числом преобразований, нам надо будет выбрать вариант В.

Означает ли сказанное, что систематик-кладист будет действительно настаивать на втором варианте? Конечно, нет. Расширив число признаков, рассматриваемых в нашем анализе, мы установим, что для «раздвоения» мужчины требуется множество дополнительных предположений. Реконструируя онтогенез (жизненный путь), никто не рассуждает так, как в приведённом примере.

Зато при реконструкции филогенеза, эволюционной истории, кладисты сплошь и рядом настаивают на аналогах варианта В из нашего утрированного примера. Не вдаваясь в детали (подробнее — тут), скажу, что заселение позвоночными суши могло происходить в результате приспособления к наземной жизни нескольких ветвей, развивавшихся параллельно, или одной ветви. Мне кажется лучше обоснованным (на основании анализа мелких признаков, которые могут казаться несущественными) вариант А. Сторонники кладистики, считающие необходимым выбирать более экономные предположения, настаивают на варианте В.

Но в конце XX века произошла революция. Разработка способов чтения и сравнения генетических текстов разных организмов дала систематикам и эволюционистам множество новых признаков. И тут выяснилось, что многие из этих признаков ведут себя именно так, как требуется для кладистического анализа!

Сейчас технология «трассирования» прошлой эволюции по генетическим текстам достигла высокого уровня развития. Исследования, выполненные на генетическом материале, часто подтверждают друг друга. Но важно и то, что они зачастую опровергают устоявшиеся представления о ходе эволюции, основанные на сравнении формы и функций организмов.

Подробный разговор об этом потрясении систематики требует немалого времени, а рассказ о проблемах использования в преподавании биологии новых систем организмов — отдельных жалоб. Здесь я приведу лишь несколько примеров, относящихся к систематике млекопитающих.

Можно ли было на основании классических признаков современных животных предположить, что морж — более близкий родственник собаки, чем кошка? В современной систематике ликвидирован отряд Ластоногие, поскольку тюлени и их родственники оказались лишь одной из веточек отряда Хищные. Предки кошек разделились с предками собак до того, как те разошлись с предками тюленей.

А какие животные оказались ближайшими родственниками хищных? Ящеры (панголины): покрытые чешуями афроазиатские охотники на муравьёв и термитов. Для группы, объединяющей хищных и ящеров, предложено название Ferae (что буквально означает «дикие»).

Следующие по близости родственники хищных — непарнокопытные: лошади, носороги и тапиры. Волк ближе к лошади, чем корова. Зато китообразные столь близки парнокопытным, что их надо объединять в один отряд!

Если вас удивили приведённые мной примеры, корень этого удивления — в причудливом характере эволюции, которые было бы трудно предсказать на основании внешних признаков. Впрочем, догадки бывали всякими... Вот Докинз удивляется прозорливости Геккеля, который «...классифицировал бегемотов как сестринскую группу китам: бегемоты, в его понимании, были в более близком родстве с китами, чем со свиньями, и все эти трое были более близко связаны друг с другом, чем с коровами» (Эпилог к "Рассказу Гиппопотама" из «Рассказа предка»).

Итак, основываясь на предположении об экономности эволюции, мы реконструируем её пути по молекулярным данным. И убеждаемся в причудливом, вовсе не экономном ходе эволюции строения и функций организмов. Но благодаря этой ситуации у нас появляется возможность (пока — в значительной степени не использованная) попытаться понять логику эволюции жизненно важных признаков живых существ. В этом — главный вывод колонки.

А с чем связано её название? В одной из версий, построенных на молекулярных данных, выделяется группа, которая включает отряды Хищные, Ящеры, Непарнокопытные и Рукокрылые (впрочем, включение в эту компанию рукокрылых оспаривается; существуют и иные трактовки). Как назвать эту группу? Её открыватели предложили слово Pegasoferae. Что же, это неплохой способ объединить в одной метафоре лошадей, летучих мышей и хищных!

Древние греки ошибочно предполагали, что Пегас должен иметь птичьи крылья с перьями. Благодаря последним достижениям науки мы знаем, что они должны были иметь кожистую перепонку между пальцами, как у летучих мышей. И, конечно, конечностей у Пегаса (поскольку он принадлежит к четвероногим) должно быть именно четыре, а не шесть, как на старых, ещё несовершенных реконструкциях. А изображая зверя-пегасофера, квинтэссенцию группы Pegasoferae, остаётся добавить к реконструкции голову волка и хвост панголина.

Как и во времена Босха, разнообразие организмов остаётся для нас источником изумлённого восхищения...

К оглавлению

Дмитрий Вибе: Венерианский транзит Дмитрий Вибе

Опубликовано 01 июня 2012 года

В последнее время я, вероятно, несколько перегрузил колонку Венерой. Однако событие, которое ожидает нас на следующей неделе, происходит не так часто, так что я напоследок ещё раз уделю ему внимание. Тем более что даже флагман современной астрономии, Космический телескоп им. Хаббла, намерен отдать ему часть своего драгоценного (в прямом смысле этого слова) времени.

Зачем тратить ресурс самого востребованного инструмента в мире на наблюдения тривиального в общем-то явления? Действительно, в стародавние времена изучение затмений Солнца Венерой имело вполне ясный практический смысл. Транзит Венеры начинается и заканчивается в разные моменты времени при наблюдении из различных точек земного шара. В начале XVIII века Эдмунд Галлей предложил использовать эту разницу для точного определения солнечного параллакса, то есть расстояния от Земли до Солнца.

Впрочем, этот практический смысл так до конца и не реализовался. Впервые метод Галлея был применён при наблюдениях прохождений в 1761 и 1769 годах. На них возлагались большие надежды: впервые возникла широкая международная астрономическая кооперация, по всем направлениям расходились из Европы экспедиции с телескопами… Но результат оказался не вполне удовлетворительным: точности, на которую надеялся Галлей, достичь так и не удалось. Помешало как несовершенство методики, так и неопределённость в координатах наблюдательных площадок.

Следующая пара прохождений пришлась на 1874 и 1882 годы, когда уже появились другие методы для измерения расстояния от Земли до Солнца. Для наблюдения этих явлений вновь снаряжались экспедиции, однако измеренное значение солнечного параллакса стало уже лишь одним из многих. В известной книге «Краткая история астрономии», написанной Артуром Берри в конце XIX века, когда обработка наблюдений ещё продолжалась, было высказано сомнение, что прохождения 2004 и 2012 годов сыграют хоть какую-то роль в определении длины астрономической единицы.

И этот прогноз оправдался, хотя и не на 100 процентов. Прохождение 2004 года действительно стало скорее образовательным мероприятием, призванным привлечь внимание общественности к небесным делам. Но совсем без определения расстояний не обошлось. Европейская южная обсерватория развернула целую кампанию по наблюдениям транзита VT-2004, в которых мог принять участие любой желающий. В программе участвовало 1510 наблюдателей, которые совокупными усилиями определили значение астрономической единицы с ошибкой в 10000 км, тогда как результаты XVIII века (как мы теперь знаем) отошли от истинного значения на три с лишним миллиона километров.

В 2012 году прохождение Венеры по Солнцу будет, по-видимому, ещё более народным. Европейская южная обсерватория ничего глобального не организует, поскольку видимость транзита из Европы никудышная, а в Чили, где стоят телескопы обсерватории, прохождения и вовсе не будет видно. Под эгидой NASA прохождение Венеры стало темой для образовательной программы «День Земли и Солнца», но она не включает в себя организованных наблюдений. Правда, на замену предлагается веб-трансляция события с обсерваторий на горе Мауна-Кеа на Гавайских островах.

Зато активизировались неформальные астрономические объединения. Проект «Transit of Venus» предлагает всем желающим установить на смартфон бесплатную программу (доступны версии для iOS и Android), вооружиться простеньким телескопом и при помощи программы передать в единый центр времена второго и третьего контактов, то есть моментов, когда Венера полностью войдёт на солнечный диск и начнёт сходить с него. Результаты будут затем использованы, чтобы ещё раз определить расстояние от Земли до Солнца.

В России транзит тоже не останется без внимания. В Москве на своих площадках проведут наблюдения Московский Планетарий и Московский городской Дворец детского (юношеского) творчества. В других городах тоже наверняка что-то будет. Мы на обсерватории под Звенигородом выкатим на прямую наводку пару телескопчиков. Вдруг ранним утром в лесу окажется любитель астрономии? Конечно, увидеть что-то можно будет только при ясной погоде. (Прогноз пока что выглядит безрадостно.)

Как ни странно, транзит 2012 года привлёк большее внимание профессионалов. В 2004 году профессиональные наблюдения тоже проводились, но в довольно ограниченном формате: на нескольких небольших наземных телескопах да на космическом телескопе TRACE. В последнем случае главной целью было уточнение природы «эффекта чёрной капли», который, как считается, сыграл главную роль в низкой точности наблюдений 1761-1769 годов.

В 2012 году всё не так. За Венерой будет следить главный астрономический инструмент. Наблюдения на «Хаббле» — это не шутка. Конечно, навести «Хаббл» на Солнце можно только при желании немедленно его уничтожить. Космический телескоп будет направлен на Луну, которая в этих наблюдениях сыграет роль зеркала и фильтра. Поскольку сама Луна в видимом диапазоне не светится, её спектр — это отражённый спектр Солнца, к которому во время транзита добавится спектр венерианской атмосферы, просвеченной солнечными лучами. По спектру «Солнце+Венера» можно будет определить состав газовой оболочки планеты.

Цель, конечно, состоит не в том, чтобы узнать, какие вещества входят в состав венерианского «воздуха», — они и так хорошо известны. Задача наблюдений на «Хаббле» — выяснить, насколько надёжно по подобным спектральным наблюдениям определяется состав атмосферы планеты, просвеченной светом звезды. Подобный метод изучения внесолнечных планет ещё десяток лет назад казался экзотикой, но теперь он постепенно становится мейнстримом, по крайней мере в исследованиях «горячих юпитеров». Поскольку они находятся существенно ближе к своим звёздам, транзиты в таких системах происходят гораздо чаще.

Сейчас в спектрах атмосфер внесолнечных планет уверенно фиксируются линии атомов натрия и водорода, молекул воды, метана, углекислого газа и СО. Однако будет очень полезно проверить методы, применяемые к экзопланетам, на планете с хорошо изученной атмосферой. Помимо наблюдений на «Хаббле» планируются также наблюдения транзита на телескопах гелиосейсмологической сети GONG и на телескопах Национальной солнечной обсерватории США. Цель та же самая — разобраться, насколько по спектру света, прошедшего через атмосферу, можно определить не только её состав, но и, например, скорость ветра. В этих наблюдениях целью будут сами Солнце и Венера, а не их свет, отражённый Луной.

Методику наблюдений на «Хаббле» можно будет вскоре опробовать и в других обстоятельствах. Прохождение Венеры по диску Солнца в сентябре 2012 года можно будет наблюдать с Юпитера. Конечно, долететь до Юпитера с телескопом уже не успеть, но один из главных исследователей планетных транзитов Джей Пасачофф надеется увидеть отблески транзита в спектрах Юпитера или его спутников (это тоже отражённый свет Солнца). Если не получится с Венерой, можно будет попытать счастья 5 января 2014 года с Землёй — в это день на Юпитере будет наблюдаться её транзит по Солнцу. А 21 декабря текущего года, если не случится конца света, при помощи зонда «Кассини» можно будет наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца с Сатурна.

В общем, хотя с Земли венерианский транзит нельзя будет увидеть ещё очень долго, возможности постепенно расширяются. В одной из прошлых колонок я пугал, что после 6 июня мы транзит Венеры не увидим уже никогда. Но кто знает? Может быть, через десяток лет космический туризм достигнет такого уровня, что понаблюдать Венеру (или Меркурий, или Землю) на солнечном диске можно будет в любой момент, просто слетав на выходные в нужную точку Солнечной системы.

К оглавлению