Наука a la Ривербэнк [70]

Среди того необозримого океана вопросов и загадок, что постоянно окружают людей, исследующих мир, совершенно особое место занимает природа времени. Если это действительно еще одно измерение пространства, то почему оно такое странное? Почему мы все время привязаны к точке «теперь», не имея возможности самостоятельно перемещаться по оси времени ни вперед, ни назад? А если вдруг научимся это делать, то что станет с причинно-следственными связями, на которых держится мир?

Оценивая проблему по существу, приходится признать, что сколь-нибудь внятных ответов на все подобные вопросы у человека до сих пор нет. Но если чуть внимательнее приглядеться к истории науки, особенно к малоизвестным ее страницам, то можно отыскать там весьма перспективные заделы на данный счет. Вернуться в прошлое, чтобы начать все по новой, конечно нельзя. Но нет ничего, что мешало бы мысленно возвратиться к давно минувшим событиям и проанализировать, что там пошло не так. А поняв, внести желательные коррективы. И таким образом попытаться вновь свести в единое согласованное русло те рукава реки времени, что когда-то разошлись в разные стороны, ныне практически утратив признаки прошлого единства.

В качестве отправного пункта для этой «корректирующей миссии» можно выбрать самые разные точки в пространстве-времени. Однако наиболее колоритным по событиям и участникам представляется место под названием Ривербэнк, расположенное примерно в 40 километрах к западу от Чикаго. В первые десятилетия XX века это было довольно большое, площадью свыше 200 гектаров, частное имение, принадлежавшее эксцентричному миллионеру и магнату текстильной промышленности Джорджу Фабиану (1867-1936).

Вместо обычных для людей этого круга развлечений, вроде коллекционирования предметов роскоши или разгульного отдыха на модных курортах, Фабиан избрал для себя хобби совершенно иного рода – спонсирование научных исследований. Купив в 1905 году загородное поместье Ривербэнк, бизнесмен постепенно превратил его в солидный научный центр, приглашая к сотрудничеству ученых самых разных направлений. На первый взгляд, области затевавшихся здесь исследований казались абсолютно случайными и не имеющими ничего общего друг с другом. Достаточно сказать, что среди главных интересов Фабиана были криптография и шифры в текстах Шекспира, машина акустической левитации и генетические эксперименты по улучшению сельскохозяйственных культур. Чтобы понять, сколь неслучайным в действительности был этот диковатый комплекс задач, потребуется разобрать историю в подробностях.

*

Примерно в 1912 или 1913 году, ибо точной даты на данный счет не сохранилось, в Ривербэнк по приглашению Фабиана переехала жить и работать некая миссис Элизабет Уэллс Гэллап. В описываемые времена эта дама уже была весьма известна в определенных кругах общества благодаря нескольким примечательным криптографическим работам. Исследования ее были посвящены расшифровке тайных посланий, скрытых в первых изданиях книг Вильяма Шекспира и Фрэнсиса Бэкона. Применявшийся для этого «двухлитерный шифр» был изобретен Бэконом в молодости, а из криптограмм, выявленных в текстах старых книг, следовало, что это именно он был подлинным автором шекспировских пьес и сонетов. Имя же Шекспира, одного из актеров театра, где ставились бэконовские пьесы, по взаимной договоренности использовалось в качестве постоянного псевдонима.

Горячие споры о реальном авторе шекспировских произведений, как известно, длятся уже не первый век и с привлечением самых разнообразных аргументов. Любопытные работы Гэллап выделялись на общем фоне в первую очередь тем, что предоставляли убедительные документальные свидетельства непосредственно из эпохи Шекспира и Бэкона. Но убедительными, правда, они были только для тех, кто – вроде Джорджа Фабиана, к примеру – брал на себя труд разобраться в тонкостях криптографической науки. Да к тому же и наукой, строго говоря, криптографию в ту пору еще не считали, рассматривая тайнопись и вскрытие шифров скорее как искусство для посвященных или, хуже того, как разновидность оккультизма.

Для радикального пересмотра столь старомодных взглядов на криптографию, по крайней мере в США, Ривербэнкские лаборатории сыграли, без преувеличения, главнейшую роль. Но произошло это совсем не так, как представлялось Фабиану. В 1915 году он, намереваясь добиться научного прогресса в развитии обширного сельскохозяйственного сектора Ривербэнка – стада скота и производство молока, птицеферма, теплицы-оранжереи и тому подобное, – решил пригласить какого-нибудь перспективного ученого-профессионала. Причем не просто биолога, а специалиста в совсем новой для той поры науке генетике. По совету сведущих знакомых Фабиан вышел на Уильяма Фридмена (1891-1969), молодого и подающего надежды аспиранта-генетика Корнеллского университета. Долго уговаривать его не пришлось, и уже в сентябре того же года Фридмен переехал в Ривербэнк, чтобы возглавить местный «Департамент генетики». Однако появился он в лабораториях Фабиана, как вскоре стало очевидно, вовсе не для улучшения зерновых культур и пород скота.

Как человека, владеющего техникой фотографии, Уильяма Фридмена вскоре попросили оказать некоторую помощь миссис Гэллап – в деле пересъемки и увеличения страниц старинных книг, содержавших шифр. Фридмен с удовольствием взялся помогать пожилой даме, поскольку всерьез увлекся ее юной и симпатичной ассистенткой по имени Элизбет Смит. Интерес молодых людей оказался взаимным, так что вскоре пара поженилась и уже не расставалась всю остальную жизнь. Но кроме того, быстро выяснилось, что Фридмен обладал бесспорным и мощным талантом криптографа. Природные аналитические способности позволили ему с поразительной легкостью вскрывать шифры, которые другим представлялись чем-то очень сложным и трудноразрешимым. Но что еще важнее, как ученый-генетик Фридмен уверенно владел аппаратом статистики и другими инструментами математического анализа данных. Это позволило ему подвести прочный научный фундамент под таинственное ремесло криптоанализа, разработав целый набор формальных приемов и технологий для систематического вскрытия шифров. Поэтому неудивительно, что вскоре Фридмен возглавил и Департамент криптографии.

**

Другое важнейшее направление работ в Ривербэнкских лабораториях было посвящено акустике. Появилось оно по той причине, что один из научных экспериментов в расшифрованных текстах Фрэнсиса Бэкона описывал устройство акустической левитации. Машина представляла собой вертикально расположенную деревянную трубу, по внешней стороне которой были натянуты металлические струны. На эту конструкцию соосно надевалась другая деревянная труба диаметром побольше, у которой тоже были струны, но натянутые по внутренней стороне. Меньшая центральная труба приводилась во вращение, струны ее начинали гудеть, а в результате ответной вибрации начинали звучать и струны внешней трубы. Благодаря резонансу этих звуков, утверждал Бэкон, порождалась сила, достаточная для подъема внешней трубы над землей.

Заинтересовавшийся конструкцией Фабиан нанял чикагского инженера Берта Эйзенхаура, дабы тот соорудил подобную машину в Ривербэнке. Ничего особо мудреного в бэконовском устройстве левитации вроде бы не было, поэтому заказанный аппарат вскоре был изготовлен. Практически все в нем соответствовало авторскому описанию, но за единственным малоприятным исключением – взлетать труба категорически не желала, так что никакой левитации не получалось. Конструктор машины Эйзенхаур был убежден, что проблема заключена в неправильной настройке струн. А потому предложил проконсультироваться со специалистом, профессионально разбирающимся в тонкостях акустики.

Фабиан, через бостонских родственников и друзей имевший связи в Гарвардском университете, в поисках консультанта вышел именно на того человека, который был ему нужен. Звали физика Уоллес Сэбин (1868-1919), и ныне он по праву считается отцом архитектурной акустики. Ко времени их знакомства с Фабианом в 1913 году Сэбин уже имел репутацию одного из главных в своей области экспертов, создавшего собственную научную методику для оценки и проектирования акустических свойств помещений. В частности, под его непосредственным руководством в 1900 году был устроен бостонский Симфонический зал, и поныне стабильно упоминаемый среди 2-3 концертных площадок с самой замечательной в мире акустикой.

Суть новаторских методов Сэбина сводилась к тому, что он в корне иначе подошел к научной оценке акустики помещений, т.е. таких свойств архитектуры и интерьера, как отражение и поглощение звука, включая важнейшие эффекты реверберации или эха. Сэбин отказался от традиционного в ту пору, но крайне малопродуктивного геометрического анализа, сводившегося к формальному построению картин-паттернов для расходящихся и отраженных акустических волн в проектируемом помещении. Вместо этого он предложил рассматривать звук как разновидность энергии, распределение плотности которой имеет смысл оценивать соответствующими формулами для энергетических полей. Конкретно для акустических приложений ученым было разработано несложного вида уравнение, ныне носящее имя Сэбина, которое на основе исходных данных о помещении позволило заранее рассчитывать его звуковую реверберацию. Или, как выражаются в акустике, насколько «сухим» или «влажным» будет звук.

***

Понятно, что идеи Сэбина о звуке как энергии практически идеально подходили для решения проблем акустической левитации. А поскольку этот ученый всегда славился дружелюбным отношением к людям и большим интересом к новым занимательным задачам, договориться с ним о сотрудничестве Фабиану не составило большого труда. Тем более, что деловой и щедрый миллионер предложил специально для Сэбина создать в тихой прерии Ривербэнка научную лабораторию для тонких акустических исследований (в шумном Бостоне подобного рода эксперименты удавалось проводить лишь глубокой ночью, когда затихал грохот уличного движения). В итоге эту лабораторию действительно построили, с великолепной реверберационной камерой, по сию пору знаменитой среди ученых-акустиков. Но только, увы, лишь к 1919 году – из-за Первой мировой войны, очень сильно повлиявшей на изменение всех исходных планов.

На период 1914-1918 годов Уоллес Сэбин практически оставил занятия акустикой, активно подключившись к научной поддержке союзников США в Европе. В частности, он занимался оптикой и улучшением технологий фотосъемки для авиаразведки французских ВВС, за что в итоге был награжден орденом Почетного легиона. После войны Сэбин совсем было собрался переезжать в Ривербэнк, где все эти годы появлялся лишь эпизодически, чтобы лично проконтролировать ход сооружения акустической лаборатории. Но в январе 1919 года, лишь недавно отметив 50-летие, Сэбин неожиданно умирает из-за резкого осложнения старой болезни.

Генетика Уильяма Фридмена, в свою очередь, война сделала чуть ли не самым компетентным криптоаналитиком в США. Сначала в Ривербэнке по предложению Джорджа Фабиана были устроены учебные курсы, где Фридмен стал готовить для армии группы специалистов по вскрытию шифров. Затем ученого зачислили на военную службу и отправили в Европу в качестве главного криптоаналитика при генерале Першинге, командовавшем американским корпусом. Столь резкий поворот событий на всю оставшуюся жизнь связал Фридмена с военной криптографией, попутно сделав его одним из отцов-основателей крупнейшей в мире спецслужбы, АНБ США. Повернись же события чуть иначе, этот талантливейший аналитик-генетик вполне мог оказаться и среди тех, кому удалось расшифровать устройство кодов ДНК.

За всеми этими большими переменами как-то сам собой затерялся мелкий эпизод с машиной акустической левитации, упоминаемой ныне лишь в качестве занятного экспоната в мемориальной экспозиции Ривербэнкских лабораторий. Никто толком не знает, что за выводы сделал об этой конструкции Уоллес Сэбин, и довелось ли ему вообще хоть как-то заниматься данной темой. Наверняка известно лишь то, что летать эта штука так и не начала. Но отсюда, впрочем, отнюдь не должен следовать вывод, будто акустическая левитация – лишь псевдонаучная чепуха и плод воображения фантазеров. На сегодняшний день это явление уже вполне освоено наукой. Более того, имеются основания полагать, что оно — наряду с генетикой и криптографией — тесно связано с такими загадками, как природа времени и устройство памяти материи.

←Ранее

↑На уровень вверх↑

Далее→