Жюль Верн и вычислительная техника

.

На протяжении многих тысячелетий успехи и достижения техники играли крайне незначительную роль как в повседневной жизни отдельного человека, так и человечества в целом. Вероятно, поэтому и в литературе со времен античности упоминания о тех или иных технических устройствах практически отсутствовали. И хотя в произведениях некоторых мыслителей раннего Средневековья (Роджер Бэкон и др.) можно встретить туманные предсказания неких технических новшеств, в целом до наступления Нового времени литература обращала мало внимания на роль техники в жизни и развитии общества.
Однако к началу XIX века тесная связь развития науки и технического прогресса с жизнью была уже очевидна. Этот феномен потребовал осмысления, причем не только философского, но и «адаптированного», приспособленного к пониманию массового читателя. И в середине XIX века сформировался новый литературный жанр — научная фантастика. Ее возникновение связывают, в первую очередь, с именем великого французского писателя Жюля Верна. Правда, сам Жюль Верн такой термин не использовал. Он рассматривал свои романы как мощное средство воспитания юношества, пропаганды новейших научных открытий и технических достижений. Естественно, для этого книги должны были обладать увлекательным сюжетом, а описываемые в них машины и приборы — удивлять читателя и будить его фантазию. Благодаря колоссальной популярности произведений французского писателя, в литературоведении издавна утвердилось и длительное время безраздельно господствовало мнение о Жюле Верне как о едва ли не гениальном провидце, указывавшем пути будущего развития техники.

Жюль Верн — отец научной фантастики

Однако в последние десятилетия эта точка зрения подвергается все более серьезной ревизии. Например, одним из скептиков является известный французский специалист Ален Бюзен, который снисходительно назвал жюльверновские машины «игрушками». И хотя Бюзен не мог не отдать должного «очарованию» выдумок писателя, он все же констатировал, что в целом Жюль Верн в своих предвидениях не только не опережал, но скорее отставал от науки своего времени: «он <…> использовал, комбинировал и обобщал уже достаточно устаревшие открытия».
В самом деле, ничего подобного грандиозному «Наутилусу» из романа «Двадцать тысяч лье под водой» человек не мог построить еще много десятилетий, но ведь подводные лодки плавали задолго до публикации романа (1870 год). В романе «Пятьсот миллионов бегумы» (1879 год) была описана чудовищная супер-пушка с дальностью стрельбы в несколько десятков километров. Не уступающее ей орудие появилось только в начале XX столетия (знаменитая «Большая Берта» времен Первой мировой войны), но ведь именно артиллерия уже несколько веков являлась самым грозным видом вооружения.
Такие примеры можно продолжать и продолжать. Поэтому сегодня даже некоторые отечественные литературоведы, традиционно гораздо более склонные к восторженной оценке творчества Жюля Верна, чем его соотечественники, осторожно указывают: «<…> пожалуй, стоит сказать, что распространенное представление о Жюле Верне как о провидце и провозвестнике революционных технических идей не всегда соответствует действительности».
В то же время понятно, что это представление сложилось отнюдь не на пустом месте, и полностью отрицать его вряд ли справедливо. На страницах книг Жюля Верна встречается немало описании приборов, функционально весьма похожих на телефон, радиоприемник, телевизор, факсимильный аппарат и т. д., о практической осуществимости которых в период написания речь еще даже не заходила. И здесь естественно задать вопрос: а мог ли знаменитый фантаст XIX века предвидеть появление едва ли не величайшего технического феномена века XX — компьютера?
Известно, что человек издавна создавал различные счетные приборы и устройства для того, чтобы упростить и облегчить вычисления, ведь обширные и сложные вычисления требовались для решения многих коммерческих, инженерных и научных задач. Во времена начала творческой деятельности Жюля Верна одними из самых актуальных вычислительных задач были, несомненно, астрономические вычисления и баллистические расчеты. И это нашло отражение в его произведениях. Сюжеты многих романов французского писателя тесно связаны с проблемами астрономии («С Земли на Луну», «Вокруг Луны», «Гектор Сервадак», «В погоне за метеором» и др.) и артиллерии (тот же роман «С Земли на Луну», «Вверх дном», «Пятьсот миллионов бегумы»). Соответственно, обойти вниманием проблему вычислений в них было никак нельзя. И действительно, описания различных вычислений разбросаны по многим произведениям французского писателя.
Например, в романе «С Земли на Луну» (1865 год) в подтверждение массового интереса к проблемам баллистики говорится о том, что «не было такого мелкого лавочника <…> который день и ночь не ломал бы головы над вычислениями сумасшедших траекторий». Много упоминаний о вычислениях есть и в главе 4 «Ответ Кембриджской обсерватории» этого же романа.
В развитии фантастического сюжета романа «Гектор Сервадак» (1877 год) астрономические вычисления играют особенно важную роль. Один из персонажей романа, профессор Пальмирен Розен, не только сам постоянно ведет расчеты («<…> при рассмотрении бумаг и чертежей профессора стало ясно, что он занимался вычислением элементов кометных орбит»), но и дает урок математики главному герою:
«Помножив один миллион семьсот девятнадцать тысяч двадцать на сто двадцать три и тридцать три сотых, мы получим двести одиннадцать миллионов четыреста тридцать девять тысяч четыреста шестьдесят кубических километров».
Несомненно, Жюль Верн знал о том, сколько драгоценного времени, которое можно было бы посвятить наблюдениям или решению научных проблем, отнимает у астрономов рутинный процесс вычислений. В то же время очевидно, что вопросом о том, как можно было бы ускорить этот процесс, Жюль Верн никогда не задавался. Похоже, что карандаш и бумага («Ученик Сервадак, <. > возьмите перо» — командует профессор Розен) казались ему средствами, вполне достаточными для вычислений.
Однако человеку свойственно ошибаться, а уж допустить ошибку во время длинных и утомительных арифметических выкладок тем более просто. Жюль Верн прекрасно понимал это, и не случайно допущенные в вычислениях ошибки играют ключевую роль в обосновании неожиданных сюжетных развязок нескольких его романов (здесь можно назвать такие книги, как «Вверх дном», «Вокруг света в восемьдесят дней» и «Пятьсот миллионов Бегумы». Но, между прочим, писатель и сам ошибся в приведенной выше задаче на умножение — произведение двух чисел на самом деле равно двумстам двенадцати миллионам шести тысячам семистам тридцати шести и шести десятым! Взяв в руки калькулятор, легко убедиться в том, что 1719020 х 123,33 = 212006736,6.
Но в распоряжении Жюля Верна калькулятора не было. Не было у него, судя по всему, и арифмометра — при его использовании для проверки результата расчетов ошибки наверняка удалось бы избежать. В любом случае, герои романов Жюля Верна счетными приборами никогда не пользуются.
А ведь во второй половине XIX столетия, когда молодой Жюль Верн начинал свой творческий путь, таких приборов было создано уже немало. Более того, именно в это время на них начал появляться спрос и они стали превращаться в рыночный товар. В самом деле, если Блезу Паскалю не удалось найти покупателей для своих счетных машин, если счетные машины Лейбница, Гана, Стенхоупа и других изобретателей прошлого создавались в единичных экземплярах, то Тома де Кольмар изначально рассчитывал на то, что его арифмометр (изобретенный в 1820 году) завоюет рынок.

В 1820 году француз Шарль Ксавье Тома де Кольмар получил пятилетний патент на счетную машину, которую назвал арифмометром (arithmometre). Именно Кольмар первым использовал это название, впоследствии ставшее обозначением любых механических счетных машин, предназначенных для выполнения четырех действий арифметики. Тома был уроженцем Эльзаса, — вероятно, по этой причине в русской литературе его традиционно называют Карлом Томасом (название родного городка Кольмар Шарль Тома присоединил к своей фамилии, чтобы придать ей более благородное звучание).
Первая модель арифмометра имела разрядность результата, равную 6, а для того, чтобы привести механизм в движение, надо было с силой потянуть за шелковую ленту, намотанную на специальный барабан. Год спустя де Кольмар организовал в Париже первое в мире серийное производство арифмометров.
Поначалу арифмометр вызвал огромный интерес, но он все-таки еще не слишком сильно отличался от предшествующих счетных машин. Поэтому вполне закономерно, что в течение 20 следующих лет о нем не было никаких известий. Однако начиная с 1844 года де Кольмар внес в конструкцию арифмометра множество изменений и оформил несколько патентов. Например, арифмометр стал десятизначным, а лента была заменена рукояткой, вращением которой производились все операции.

Но даже к моменту смерти изобретателя его арифмометр так все еще и не стал в полном смысле рыночным товаром, — за 50 лет было изготовлено всего лишь около 800 машин. При этом не все они были пущены в продажу, — немалое их число де Кольмар распространил бесплатно в рекламных целях, а значительная часть машин работала в страховых компаниях самого изобретателя. Нельзя говорить и о прибыльности производства арифмометров. Тем не менее арифмометр Тома де Кольмара несомненно явился важнейшей вехой в развитии вычислительной техники.
До недавнего времени письменных свидетельств интереса Жюля Верна к вычислительной технике не было, поэтому казалось, что феномен ее зарождения он в своем творчестве полностью проигнорировал. Однако около двадцати лет назад выяснилось, что это не так.
В 1863 году Жюль Верн был начинающим автором, совсем недавно издавшим первый роман. Он еще только искал главную тему своего творчества, только вырабатывал свой творческий стиль. Его новая книга, футурологический роман «Город будущего» (La Ville du Futur), издателю Пьеру Жюлю Этцелю не понравилась. Он прекрасно понимал истинный потенциал молодого писателя и ждал от него совсем другого, а принесенный роман был совсем не похож на будущие шедевры Жюля Верна. Печатать «Город будущего» Этцель отказался, рукопись со временем затерялась и была обнаружена только в середине восьмидесятых годов прошлого века. Первое издание романа (под названием «Париж в XX веке») увидело свет на родине писателя в 1994 году, а спустя шесть лет появился и его русский перевод.
Действие книги, не отличающейся динамичным, увлекательным сюжетом, но наполненной описаниями различных технических и технологических чудес, происходит в 1960 году. Среди этих чудес обращают на себя внимание удивительные вычислительные машины, установленные в одном из парижских банков:
«Молодого человека проводили в обширное помещение в форме параллелограмма, где стояли аппараты необычной конструкции, чем-то напоминавшие огромные пианино; назначение этих машин он понял не сразу. <…> Это был счетный аппарат.
С тех пор, как Паскаль сконструировал подобный инструмент — изобретение, казавшееся тогда воистину чудом, мы ушли далеко вперед. Впоследствии архитектор Перро, граф де Стэнхоуп, Тома де Кольмар, Море и Жэйе удачно усовершенствовали счетные устройства.
Банк «Касмодаж» владел подлинными шедеврами. В самом деле, его аппараты напоминали гигантские пианино. Нажимая на клавиши, можно было мгновенно подсчитать итоговые суммы, сдачу, результаты деления и умножения, пропорции, дроби, амортизацию и сложные проценты на какие угодно сроки и с любыми процентными ставками. Самые крайние клавиши позволяли получать до ста пятидесяти процентов. Ничто не могло сравниться с такими чудесными машинами, которые без труда побили бы даже Мондё^. Однако требовалось научиться на них играть, и Мишелю предстояло брать уроки, чтобы поставить пальцы».
Как мы видим, Жюль Верн был неплохо осведомлен об истории счетных машин — об этом свидетельствуют называемые им имена Блеза Паскаля, Клода Перро и графа Стенхоупа. Но он был в курсе и современного состояния отрасли, что подтверждает упоминание счетных машин Тома де Кольмара и его многолетних конкурентов Мореля и Жайе. Нет также никаких сомнений в том, что приведенное описание навеяно впечатлениями от знаменитого «арифмометра-фортепиано» Тома де Кольмара. Об этом говорят и огромные размеры описываемой Верном вычислительной машины, да и само ее сравнение с музыкальным инструментом (ни один другой известный в то время счетный прибор таких ассоциаций вызвать не мог).

В 1846 году французские изобретатели Тимолеон Морель и Жан Жайе запатентовали свою счетную машину, явившуюся результатом напряженных пятилетних трудов. Арифморель (arithmaurel), как назвали его авторы, работал очень быстро (умножение восьмизначного числа на четырехзначное занимало всего несколько секунд), бесшумно и не требовал приложения значительных физических усилий. В 1849 году комиссия Парижской Академии наук дала машине Мореля и Жайе самую высокую оценку и признала ее превосходство над всеми другими известными счетными машинами. Вскоре после этого изобретатели удостоились аудиенции у президента республики, а правительство Франции предоставило им средства, необходимые для продолжения работы. Всего было изготовлено около 30 машин, однако их стоимость оказалась слишком высокой, и успеха на рынке арифморель не имел.
Заметим, что ко времени написания романа клавишный ввод чисел в счетные машины хотя и предлагался некоторыми изобретателями, распространения еще не получил. Однако, как ни соблазнительно было бы отнести его упоминание на счет технического предвидения автора, скорее всего наличие клавиш в чудо-машине объясняется все той же ассоциацией с пианино.
Тома де Кольмар очень долго не мог добиться признания. На Национальной промышленной выставке 1849 года его арифмометр получил только серебряную медаль (золотой медали была удостоена машина Мореля и Жайе). Спустя два года на Всемирной выставке в Лондоне арифмометр и представлявшая Россию арифметическая машина Израиля Штаффеля были награждены серебряными медалями, однако при этом жюри специально отметило превосходство машины Штаффеля.
В течение нескольких лет де Кольмар готовился к Всемирной выставке 1855 года в Париже. Он организовал в прессе громкую рекламную кампанию, добиваясь покровительства коронованных особ, дарил им свои машины — и в результате собрал целую коллекцию наград от правителей Греции, Сардинии, Тосканы, Папы римского и даже тунисского бея.
Специально для выставки де Кольмар изготовил уникальный арифмометр, отличавшийся увеличенной разрядностью (он мог работать с 15-разрядными числами, а разрядность результата составляла 30), но главное — роскошным убранством: прибор был помещен на горке черного дерева, богато инкрустированной золотой филигранью. Благодаря сходству с музыкальным инструментом он получил название «Арифмометр-фортепиано». (Сегодня это выдающееся произведение декоративного искусства стоимостью в несколько миллионов долларов находится в коллекции корпорации IBM)

Однако де Кольмару снова не повезло — золотую медаль получила включенная в экспозицию в самый последний момент разностная машина отца и сына Шютцев из Швеции. Арифмометр же был удостоен лишь похвального отзыва жюри.
Только в 1857 году Тома де Кольмар за свое изобретение был произведен в офицеры ордена Почетного легиона.
Легко заметить, что при описании вычислительной машины будущего Жюль Верн в целом остался верен своему обычному принципу «локального усиления» возможностей современной ему техники. Действительно, арифмометры XIX века могли выполнять только сложение, вычитание и умножение (причем не непосредственно, а как последовательность сложений). Тем не менее в то время это были лучшие счетные машины.
Вот и счетная машина будущего у Жюля Верна — это тоже арифмометр, только очень большой и умеющий выполнять большее количество более сложных действий — включая расчеты, для которых требуются специальные формулы (амортизация и сложные проценты). Если проанализировать приведенные выше строки, можно сделать вывод, что эти операции выполнялись в его машине не программным путем, а аппаратно — ведь не случайно писатель упоминает предназначенные для этой цели специальные клавиши.
Таким образом, описанная Жюлем Верном счетная машина все-таки является — несмотря на большой набор выполняемых действий — специализированной. И в этом состоит ее принципиальное отличие от аналитической машины гениального английского ученого Чарльза Бэббиджа. Машина Бэббиджа, проект которой был впервые опубликован в 1842 году, была универсальной, поскольку могла производить вычисления по произвольным формулам. Это было возможно благодаря тому, что управление процессом вычислений осуществлялось программным путем. Так что либо Жюль Верн ничего не знал об аналитической машине, либо, подобно большинству своих современников, не сумел по достоинству оценить революционное значение идеи Бэббиджа.
Научная судьба Чарльза Бэббиджа, родившегося в Лондоне в 1791 году, сложилась необычно. Как ученый он сделал невероятно много, его труды стали важным вкладом в такие разные науки, как математика, теория страхования, астрономия, геология, криптография. Книга Бэббиджа «Экономика машин и производств» была переведена на многие языки, включая русский, и заложила основы теории научной организации производства. Эти труды обеспечили ему признание современников, были отмечены многочисленными наградами и избранием во многие европейские академии.
А вот другие его работы ничего, кроме разочарования, Бэббиджу не принесли. Начиная с 1820 года он конструировал разностную машину, предназначенную для вычисления таблиц функций. В 1834 году, не завершив постройку разностной машины, Бэббидж начал проектировать аналитическую машину — первую в истории техники вычислительную машину с программным управлением. Устройство аналитической машины во многом предвосхитило структуру современных компьютеров: она включала арифметическое устройство (Бэббидж называл его «мельницей», так оно должно было «перемалывать» числа, подобно тому, как мельница перемалывает зерна), устройство для хранения чисел — память (у Бэббиджа «склад») и даже печатающее устройство. Управление осуществлялось отдельным устройством с помощью перфокарт. Увы, аналитическая машина также не была построена.
Бэббидж прожил долгую жизнь (он умер в 1871 году), и в многочисленных некрологах его называли великим ученым. Однако казалось, что, как это часто бывает, его слава умрет вместе с ним. И действительно, в течение многих десятилетий о Бэббидже практически не вспоминали, а если и вспоминали, то в основном лишь о многочисленных чудачествах ученого и о странностях его характера.
Вспомнили о Бэббидже и его вычислительных машинах только в середине XX века, после изобретения электронного компьютера: оказалось, что Чарльз Бэббидж опередил свое время на целое столетие. Сегодня историки науки называют его уже не великим, а гениальным!
И, наконец, нет никаких сомнений в том, что описанная Жюлем Верном машина является механической. Первые арифмометры с электрическим приводом появились только в начале XX века. И хотя ко времени написания романа уже были изобретены электрические двигатели постоянного тока, в описании чудо-машины нет ни малейшего намека на то, что она приводится в действие электричеством. Таким образом, прогноз развития вычислительной техники на сто лет, сделанный великим фантастом, никак нельзя признать ни слишком смелым, ни слишком удачным.
Различные механизмы, облегчающие труд человека, известны с древности. Но до изобретения в конце XVIII века паровой машины возможности привести их в действие были очень ограниченными: физическая сила человека или домашних животных, а также сила ветра, приводившего в движение парусные корабли и ветряные мельницы, да сила движущейся воды (например, вращавшей мельничные колеса).

Первые счетные машины (арифмометры) были механическими, и чтобы произвести с их помощью арифметическое действие, человеку приходилось прикладывать серьезное усилие: чаще всего он должен был вращать рукоятку или, как в первой модели арифмометра де Кольмара, тянуть за намотанную на барабан ленту. С 1822 по 1834 год Чарльз Бэббидж пытался построить разностную машину, предназначенную для вычисления таблиц значений математических функций. Он так и не довел эту работу до конца, однако в 1991 году, к двухсотлетнему юбилею изобретателя, английские ученые сумели по сохранившимся чертежам построить ее точную копию, применяя старинные материалы и технологии. Чтобы разностная машина работала, нужно было вращать огромную рукоятку!
Но были и другие идеи. Можно вспомнить один из самых ранних арифмометров, изобретенный в 1709 году итальянским ученым маркизом Джованни Полени, чья счетная машина приводилась в действие не вручную, а силой тяжести падающего груза, прикрепленного к намотанной на барабан веревке. Таким образом, Полени первым в истории попытался использовать в счетных машинах источник энергии, отличный от мускульной силы человека.
Шведские изобретатели Георг Шютц и его сын Эдвард, получившие за свою разностную машину в 1855 году золотую медаль Парижской всемирной выставки, внесли в конструкцию Бэббиджа множество усовершенствований, благодаря которым их машина стала очень компактной. Рукоятка, правда, в их конструкции тоже присутствовала, но практичные американцы, вскоре купившие разностную машину Шютцев для одной из астрономических обсерваторий, присоединили к ней установленный в саду обсерватории ветряной двигатель!
Аналитическая машина — прообраз современного компьютера, над ее созданием Бэббидж трудился несколько десятков лет, должна была стать еще более сложным механизмом, чем его разностная машина. Она состояла из нескольких тысяч деталей, и силы человека, конечно, уже не могло хватить, чтобы справиться с силой трения. Поэтому Бэббидж всерьез обдумывал, как ему приспособить для этих целей паровой двигатель. Но, поскольку аналитическая машина не была построена, первый «паровой компьютер» на свет так и не появился.
Хотя электрические двигатели были изобретены в середине XIX века, изобретатели далеко не сразу задумались о том, нельзя ли использовать их в счетных машинах. В 1886 году американец Чарльз Вайсс получил патент на одноразрядную суммирующую машину с питанием от электрической батареи, а спустя пятнадцать лет Фрэнк Ринш запатентовал арифмометр с электрическим приводом. Скорее всего, ни одна из этих машин не была построена. В 1906 году их соотечественник, известный изобретатель Чарльз Кеттеринг, разработал первый кассовый аппарат с электрическим приводом (кассовый аппарат — это тоже суммирующее устройство). Но только к середине столетия большинство счетных машин стали электрическими, а вскоре появились и электронные компьютеры.
В то же время стоит отметить, что одновременно французский писатель проявил в своем романе немалую социальную прозорливость. Разумеется, Жюль Верн не предвидел, да и не мог предвидеть возможностей сегодняшних компьютеров и уж тем более дискуссий о том, может ли компьютер полностью заменить человека. Но в любом случае в «Городе будущего» есть такие слова: «Мишеля удивляло одно — отчего бухгалтера до сих пор не заменили машиной». Они стали едва ли не первым в художественной литературе предсказанием будущей конкуренции человека и вычислительной машины за рабочие места.
Строго говоря, в творческом наследии Жюля Верна есть еще одно произведение, в котором несколько раз упоминаются счетные машины, — это небольшой рассказ «В XXIX веке. Один день американского журналиста в 2889 году», написанный в конце 1888 года и напечатанный в самом начале следующего года. Действие в нем, как следует из названия, отнесено вперед уже не на сто, а на тысячу лет. Однако вычислительная техника за это время не слишком изменилась:
«Тридцать ученых склонились над счетными машинами. Одни были поглощены уравнениями девяносто пятой степени, другие, словно забавляясь формулами алгебраической бесконечности и пространства в двадцати четырех измерениях, напоминали учеников начальной школы, решающих примеры на четыре правила арифметики».
«Беннет, намереваясь проверить счета за сегодняшний день, направился в кабинет. Речь шла о предприятии, ежедневные расходы которого составляют восемьсот тысяч долларов. К счастью, успехи механики чрезвычайно упростили подсчеты. С помощью электросчетного пианино директор быстро справился со своей задачей».
«Когда тотализатор закончил подсчет, прибыль выражалась в двухстах пятидесяти тысячах долларов за истекший день — на пятьдесят тысяч больше, чем накануне».
В последнем отрывке тотализатор (фр. totalisateur) — это механическое счетное, а точнее, суммирующее устройство. В целом же эти отрывки не показывают значительного прогресса в развитии средств вычислений за 900 лет, прошедших после времени действия романа «Город будущего». Хотя в их описаниях имеется упоминание об электричестве, в целом перед нами все те же арифмометры, и даже сравнение с пианино осталось актуальным…
Так что, скорее всего, можно согласиться с теми, кто считает, что Жюль Верн не был выдающимся провидцем в области техники. Однако в заключение стоит привести отрывки из работы другого великого фантаста, англичанина Герберта Уэллса — между прочим, именно он в начале XX века своим творчеством перекинул мостик от подчас действительно наивных, на наш сегодняшний взгляд, фантазий Жюля Верна к современной фантастической литературе.

В 1905 году Уэллс издал сочинение «Современная Утопия», в котором, в частности, написал:
«<…> все эти попытки утопистов рисовать будущее, пользуясь настоящим, не выдерживают критики. Угадать то, что даст нам техника, немыслимо. Немыслимо даже для гениальных специалистов. <…> В области открытий и изобретений мы меньше всего можем предсказывать. Всякое великое открытие именно тем и велико, что открывает перед нами новые горизонты, поднимает завесу над областью, которая до тех пор была нам неизвестна. Предугадать то, что нам неизвестно, значит — объять необъятное.
Поэтому утопии, рассматривающие будущее лишь с точки зрения научного прогресса, при всем интересе, который они представляют для читателя, не могут иметь серьезного значения: быть может, завтра же будет сделано открытие, которое перевернет все наши понятия о законах природы».
Так что, конечно, отнюдь не степень удачности технических предсказаний определяет значение творчества Жюля Верна, ведь не случайно на протяжении полутора веков его лучшие романы продолжают оставаться любимым чтением подростков во всем мире.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.