Полевое руководство для научных журналистов

Я довольно точно помню, когда пришел к мысли, что на свете нет ничего настолько сложного, что сколько-нибудь разумный человек не смог бы это понять. Как-то в один из летних дней, когда мне было лет 15 или 16, я и мой лучший друг Рон Лайт решили, что хотим разобраться, как работает гитарный усилитель. Мы оба играли в посредственной гаражной группе 1960-х. Рон потом стал довольно известным гитаристом, а я постепенно понял, что мой талант не связан с музыкой. Уже будучи увлеченным маленьким ученым, я смог усвоить логику базовой теории гармонии достаточно хорошо, чтобы исполнять простейшие последовательности действий, басовые риффы, и, если уж очень нужно, мог сыграть и соло, ужас всех любителей концертов. Но мой подход к инструменту был чисто интеллектуальным – в моей игре не было ритма, а может быть, души.

Разглядывать символы на схеме усилителя Рона фирмы Fender казалось мне бесконечно более интересным, чем читать музыку с листа. Мне хотелось узнать, что на самом деле означает эта впечатляюще запутанная схема, как электричество течет по лабиринту проводов и деталей таким образом, что малейшая вибрация гитарной струны приумножается во столько раз, что сотрясает стены гостиной, а соседи звонят в полицию.

Дело было в ламповую эпоху, еще до того, как эффективные транзисторы и микрочипы сменили эти светящиеся стеклянные трубки. Электроника была довольно проста для понимания. Я уже знал кое-какие из ее основ из книги «Второе руководство для мальчиков по радио и электронике» (The Boys' Second Book of Radio and Electronics) и руководства для бойскаута, чтобы получить знак отличия за успехи в области электричества (на разноцветной нашивке был изображен кулак, сжимающий молнии). В типичной схеме были резисторы, которые, как понятно из названия, сопротивляются электрическому току. В ней были конденсаторы – тоже с подходящим названием, – которые хранят электрический заряд. Были туго намотанные индукционные катушки из медной проволоки, которые удерживали энергию в виде электромагнитного поля. Наконец, там были сами радиолампы – таинственные емкости со светящейся пустотой, в которых, собственно, и происходит усиление.

Поначалу обилие деталей и сложность схемы, показывавшей, как все эти элементы сочетаются в покрытым винилом деревянном ящике фендеровского усилителя, казались непреодолимыми. Я чувствовал, как закипает мой мозг. Но с помощью несколько более продвинутых книг из публичной библиотеки города Альбукерке я понял, что выбрал неверный путь. Надо было разбить схему на кусочки, разобраться с каждым и снова собрать.

Вскоре я уже мог поставить палец на схему и проследить путь вибрирующего электросигнала – копии звука бренчащей гитары или ухающего баса – по лабиринту волнистых линий. Каждая из таинственных ламп, как я понял, была всего лишь рычагом. Крохотное колеблющееся напряжение от гитары попадало в первую лампу, где оно использовалось для управления сеткой с гораздо большим напряжением. Получалась более мощная копия исходного сигнала, которая отправлялась в следующую лампу и снова усиливалась. Шаг за шагом волновые колебания усиливались настолько, что в движение приходила коническая диафрагма динамика, которая отправляла по воздуху волны к барабанным перепонкам, стимулируя слуховой нерв – своеобразный нейронный звукосниматель, который снова превращает вибрации в электрический сигнал для мозга. К тому времени, как я поступил в колледж, я уже мог найти неисправную цепь и починить. Я умел добавлять лампы в простенький усилитель Deluxe Reverb, превращая его в более мощный и дорогой Super Reverb. Я был поражен, что смог так сильно продвинуться даже при минимальном понимании сути дела.

Когда я пытался разобраться, как работает телевизор, компьютер или молекулярная «схема» внутри клетки, техника была все та же: обвести линией небольшую часть схемы и считать все, что окружено этой линией, черным ящиком. Если хотите, можно закрасить эту область черным цветом – пока мы ее игнорируем. Вы можете принять как данность, что при определенных условиях на входе ваш черный ящик будет выдавать нечто на выходе. Позже, если захотите, можно заглянуть под крышку и детальнее рассмотреть, что у него внутри. Или можно отступить подальше, объединяя части механизма во все более крупные и грубые сегменты. Большинство людей смотрит на телевизор и видит один большой черный ящик, который получает сигналы из воздуха и волшебным образом превращает их в звук и картинку. Любое устройство, каким бы сложным оно ни было, можно понять на разных уровнях абстракции.

Тогда я еще не знал, что смотрю на мир глазами научного журналиста.

Предположим, вы хотите описать, как работает клетка мозга, т. е. нейрон. В одной из первых глав книги о памяти я позволил себе два больших абзаца: