Восхождение на гору Невероятности

До сих пор мы говорили о тех объектах, которые кажутся нам слепками с оригинала, что, как мы понимаем, при столь поразительном сходстве нельзя объяснить случайностью. Уж очень морские коньки-тряпичники и муравьиноподобные жуки напоминают творение рук скульптора-копииста. Но люди создают не только статуи. В других артефактах человеческой деятельности нас интересует не детальное сходство с чем‐то еще, а их функциональность. На самолете можно летать. В кувшин можно налить воды. Ножом можно резать.

Если бы вы учредили премию за камни с естественными острыми, как лезвие ножа, краями и за те, которые можно использовать как графин, вероятно, вам прислали бы несколько неплохих заменителей этих предметов обихода. Многие осколки кремня имеют достаточно острые края, и на каменоломне и осыпи легко найти удобный природный ножик. Среди камней, обработанных ветрами и водой, можно подобрать экземпляр с выемкой, пригодной для хранения жидкостей. Иногда кристаллы нарастают вокруг полого, пусть и бугристого шара, и если расколоть его надвое, получатся две круглые чаши. Такие камни имеют специальное название – жеоды. Я приспособил жеоду под пресс-папье у себя в кабинете, а если бы ее внутренняя поверхность была поровнее и ее проще было бы вымыть, я и пил бы из жеоды. Естественные сосуды менее практичны, чем сделанные людьми, и мы можем придумать единицу измерения для количественной оценки их коэффициента полезного действия (КПД). КПД – это некая мера полезного результата, деленная на затраты. Полезность сосуда можно измерять объемом вмещающейся в него воды. Затраты удобно измерять в эквивалентных единицах – как количество материала самого сосуда. Тогда КПД – это объем налитой в сосуд воды, деленный на объем материала, который нужен для изготовления сосуда. Полый камень с моего письменного стола вмещает 87,5 мл воды. Объем самого камня (я измерил его методом погружения, основанным на известном открытии Архимеда) составляет 130 мл. Таким образом, эффективность моего “сосуда” примерно равна 0,673. Это крайне невысокий коэффициент полезного действия, но чему тут удивляться – камни и не предназначены для хранения воды. Просто в этот можно налить воду. Точно так же я посчитал КПД бокала для вина, и он оказался около 3,5. Еще более эффективной емкостью оказалась серебряная кружка моего друга. В нее можно налить 250 мл воды, а серебро, из которого она сделана, выместило всего 20 мл. То есть ее КПД достигает значения 12,5. Не все сосуды, созданные людьми, столь же практичны, если оценивать их по такому критерию. В толстостенную чашу из кухонного буфета помещается 190 мл воды, и на нее ушел кусок мрамора объемом 440 мл. Ее КПД – всего 0,475, даже меньше, чем КПД жеоды, которую никто специально не создавал. Как такое возможно? Ларчик открывается просто. Эта мраморная чаша – на самом деле ступка. Она не рассчитана на то, чтобы из нее пили воду. Это приспособление для измельчения специй и других продуктов вручную с помощью пестика – массивной палочки, которая в процессе работы давит на внутренние стенки ступки. Бокал не может служить ступкой: треснет под нажимом. Если емкость задумана как ступка, наш метод определения КПД не годится. Мы должны выбрать какой‐то другой показатель соотношения полезности и затрат с учетом прочности на разбивание пестиком. В таком случае можно ли считать естественную жеоду удачно сконструированной ступкой? Не исключено, что она выдержит тест на прочность, но попробуйте что‐нибудь в ней растереть, и вы быстро поймете, что зернышки, застрявшие в мелких кавернах, не попадают под пестик, то есть ее неотшлифованная, бугристая внутренняя поверхность только мешает. Придется скорректировать метод расчета КПД ступки и добавить какой‐то критерий гладкости внутренней поверхности. О том, что мою ступку спроектировал дизайнер, можно судить и по другому признаку – безупречно круглому горизонтальному сечению в сочетании с аккуратно сглаженными краями и цоколем, что отчетливо видно, если смотреть на нее сбоку.