«Он занимался хакингом реальности»

Уметь смотреть на вещи по-другому

Главным итогом такого жизненного выбора Шеннона стала грустная история, которая случилась с его творческим наследием. Вплоть до сегодняшнего дня принято считать, будто все свои главные открытия он осуществил в возрасте до 40 лет. Ну а великое множество тех «бесполезных вещей» и легкомысленных забав, которым он с увлечением предавался на протяжении еще нескольких последующих десятилетий, – это все дескать так, причуды гениального чудака.

Полноценных биографических исследований о жизни и творчестве Шеннона, как уже говорилось, в природе не существует. Единственный том с далеко не полным, прямо скажем, собранием сочинений ученого, выпущенный учениками и соратниками к середине 1990-х годов, с тех пор не переиздавался и не переводился, став большой редкостью – на Amazon.com он продается по неприличной цене 250 долларов за штуку. В цифровом виде этой книги нет в Интернете ни легально, ни даже у пиратов. Наконец, в Сети очень непросто найти даже тексты редких интервью Шеннона.

Вся эта картина, надо повторить, выглядит печальной и трудно объяснимой рациональными доводами. Потому что чуть ли не все ученые и инженеры, которым посчастливилось работать и общаться с Шенноном, в своих воспоминаниях непременно подчеркивают, что этот человек отличился совершенно особенным взглядом на вещи и уникальным подходом к решению задач. Он обладал великим интуитивным даром вычленять такие задачи, для которых решения имеются, а затем находил простые и элегантные пути к их достижению.

Сегодня общепризнано, что теория информации Шеннона при своем рождении опережала уровень тогдашних технологий связи и компьютеров примерно на четверть века. Про то, насколько опережали свое время последующие разработки Шеннона – из периода его домашне-гаражного творчества, никаких общепризнанных мнений нет, известно о них немногим. Но хотя бы несколько ярких примеров надо привести обязательно.

Когда на рубеже 1980-90-х годов началось развитие направления квантовых компьютеров, центральное место в теории заняла новаторская (как принято считать) концепция «кубита» – физического носителя бита информации, который в силу своей квантовой природы находится в состоянии суперпозиции, одновременно объединяющей в себе оба состояния 0 и 1, а в классическое однозначное состояние переходит на этапе получения ответа – в соответствии с вероятностными законами уравнений.

А вот как, для сравнения, выглядит разработка Клода Шеннона из начала 1960-х годов – специализированный аналоговый мини-компьютер, имевший размер пачки сигарет и созданный им для повышения шансов на выигрыш в рулетку. С точки зрения механики природа рулетки представляет собой суперпозицию двух состояний: колесо крутится в одну сторону, шарик бегает по колесу в противоположном направлении. Уравнения циклического движения для обеих частей системы достаточно просты. Однако при каждом запуске шарика вмешивается очень много обстоятельств, отчего исход эксперимента оказывается случайным событием. Но как и в квантовой механике, для успешного решения задачи здесь вовсе не требуется знать точный ответ, достаточно лишь умело оперировать вероятностями исходов. Именно это, собственно, и делал компьютер Шеннона – хорошо предсказывая вероятный сектор приземления шарика, исходя из его известной скорости запуска и начальной скорости вращения колеса рулетки... Для людей, знакомых с физикой кубита, аналогии тут совершенно прозрачные.

Другой пример – из области фундаментальной физики, где вплоть до сегодняшнего дня теоретическая наука не в силах внятно объяснить загадку равенства масс. Иначе говоря, непонятно, как работает в природе тот механизм, из-за которого инертная масса объекта, определяющая изменение его скорости в зависимости от приложенной силы, оказывается в точности равна его массе гравитационной, определяющей силу притяжения к Земле. Равенство это ниоткуда, вообще говоря, не следует, однако упорно сохраняется в измерениях любой точности – объяснения этому пока нет.

Клод Шеннон, ясное дело, прямого ответа на этот вопрос нам тоже не оставил. Но всю свою жизнь очень активно интересовался теорией и практикой жонглирования. В области теории он доказал на этот счет особую математическую теорему, емко и кратко описывающую весь процесс. А в области практики не только умело жонглировал сам, имея почетный диплом «доктора» этого дела, но и мастерил множество разнообразных жонглирующих машин. Самый же впечатляющий из аппаратов этого ряда был сконструирован и настроен со столь высокой точностью, что мог жонглировать тяжелыми шариками сколь угодно долго, пока его не выключали.

Главным фактором успеха в этой нетривиальной задаче было то, что жонглировала машина не «на подброс», а «на отскок». При подбросе предметов ловить их жонглеру приходится в момент наибольшей скорости, что есть дело сложное. А вот при жонглировании на отскоке, наоборот, шарики у Шеннона кидаются вниз, на мембрану барабана, а ловятся в самый подходящий момент – когда они подвисают в воздухе. Или иначе, когда кинетическая энергия объекта становится в точности равна его энергии потенциальной...

Пока что никто не видит тут простой ответ на фундаментальную загадку природы о равенстве инертной и гравитационной масс, однако ждать, судя по всему, осталось уже недолго – принимая во внимание популярность у современных теоретиков идеи о Вселенной как о «мире на мембране».

Наконец, пример третий тоже непосредственным образом связан с устройством Вселенной. В частности, с весьма нетривиальной геометрической структурой или топологией пространства космоса. Сам Шеннон, как обычно, совершенно не думал, что этот его интерес имеет столь величественные масштабы. Но как и ко всем своим бесполезным затеям, относился к идее построения «зеркальных комнат» с большим энтузиазмом.

История эта относится к последним годам полноценной жизни Шеннона, поскольку вскоре болезнь Альцгеймера стала необратимо разрушать мозг ученого. Однако в 1987-м, когда болезнь еще не взяла свое, Шеннон во время интервью обозначил такую тему:

Чтобы по достоинству можно было оценить этот незавершенный проект Шеннона из 1980-х, надо иметь хотя бы общее представление о том, что в начале 2000-х годов астрофизические исследования фонового космического излучения позволили выявить в геометрии Вселенной отчетливые сигналы о замкнутой додекаэдрической топологии пространства. Или иначе – признаки устройства космоса как зала зеркал (подробности см. в ссылках дополнительного чтения)...