Наука Плоского мира. Книга 4. День Страшного Суда

Открытие такой любопытной аномалии, как сверхпроводящие сплавы, практически не имеющие электрического сопротивления при температурах, близких к абсолютному нулю, приближает нас к совершенно новым энергетическим технологиям по мере того, как создаются новые сплавы, демонстрирующие отсутствие сопротивления при всё более высоких температурах. Нам интересно что угодно, не вписывающееся в образ мира, уныло подчиняющегося закону Ома: ведьмы, космические корабли и так далее.

Закон Ома тесно связан с историей распределения электроэнергии. Рассуждая об этих проблемах и путях их решения, мы можем показать, что, если не трогать сам закон, но изменить окружающую среду, можно изменить и всю ситуацию. Таким образом, от позиции Фейнмана, считающего, что закон определяет как окружающую обстановку, так и сущность природного явления, можно перейти к более прогрессивной точке зрения.

Распределение электричества потребителям осложняется сопротивлением проводов, из-за чего много электрической энергии попросту теряется, переходя в тепло. Из закона Ома следует, что то же количество энергии может быть передано с меньшими потерями, если напряжение повысить, а силу тока – понизить. Однако в домах тогда окажется очень высоковольтное электричество, и несчастные случаи с ним станут смертельными.

Хитрость заключается в использовании переменного тока, меняющегося с частотой 50 или 60 раз в секунду. Напряжение переменного тока может быть преобразовано трансформаторами, так что он будет оставаться высоким для передачи, а затем снижен до несмертельных величин, попадая в наши дома. Сегодня мы могли бы задействовать и постоянный ток, используя современную электронику для изменения напряжения, однако когда система распределения электричества только зарождалась, подобной техники ещё не существовало. Теперь же оказалось, что в существующую систему вложено слишком много средств, чтобы можно было просто взять и заменить её, пусть даже в пользу более удачной идеи. Хитрость позволяет решить проблему сопротивления, вытекающую из закона Ома, и связанную с этим потерю энергии. Даже сейчас в процессе передачи теряется около трети, но это в любом случае куда более эффективная технология, чем 70 % потерь в низковольтной сети постоянного тока 1920-х годов. Изменив параметры и перейдя к слабому переменному току высокого напряжения, мы смогли до некоторой степени изменить правила.

Многие физики, похоже, полагают, будто физика и есть вся реальность, просто потому, что она имеет дело с глубинной структурой материи. В «Характере физических законов» Фейнман пишет: «Оказывается, и живая, и неживая природа образуется из атомов одинакового типа. Лягушки сделаны из того же материала, что и камни, но только материал по-разному использован. Все это упрощает нашу задачу. У нас есть атомы и ничего больше, а атомы однотипны, и однотипны повсюду». И далее: «Самой плодотворной мыслью, сильнее всего стимулирующей прогресс в биологии, является, по-видимому, предположение о том, что все, что делают животные, делают атомы, что в живой природе все результат каких-то физических и химических процессов, а сверх этого ничего нет»[45].

Как и Фейнман, мы считаем, что действительно не существует ничего «сверх этого», никакой так называемой élan vital – движущей силы жизни. Нет, всё гораздо проще. Если в самом начале развития жизни организмы были ограничены в возможностях действиями собственных же атомов, как полагает Фейнман, то по мере эволюции они обретали всё новые свойства, например, деление клеток. Они заполучили работающую систему наследственности, изобрели глаза и нервную систему. И вышли за рамки физико-химической системы, точно так же как мы выходим за пределы действия закона гравитации. Используя новую обстановку, организм учится новым трюкам. Задумайтесь на секунду о птичках, которые летают, будучи тяжелее воздуха.

Мы не утверждаем, что полёт птиц несовместим с так называемыми фундаментальными физическими законами функционирования материи, из которой и состоят птицы. Это бы слишком напоминало ошибку Декарта, утверждавшего, что разум и материя есть две различные вещи. Напротив, их полёт целиком и полностью обусловлен законами физики. Сила тяжести, действующая на атомы птичьего тела, нейтрализуется подъёмной силой, генерируемой крыльями, движущимися в воздухе. В противном случае птицы не могли бы летать. Как, кстати, и самолёты. Нет, мы имеем в виду другое: полёт – это то, что невозможно естественным образом вывести из фундаментальных законов. Молекулы летать не умеют, а состоящие из молекул птицы летают за милую душу. А вместе ними и молекулы. Разница лишь в окружающей среде. Жизнь приготовила длинный список сложных систем, каждая из которых является результатом естественного отбора, приведшего организм от изначальной слабости к конечной силе.