Какие бы катаклизмы ни сотрясали сегодня мир, мы всё ещё живём в эпоху чудес, самый краешек которой нам чудом удалось застать. Последние двести лет истории человечества — это уникальное время, когда научно-технический прогресс развивался столь стремительно, что каждое новое поколение входило во взрослую жизнь уже в совсем ином мире, нежели их родители. Бурный прогресс охватил буквально все аспекты жизнедеятельности и привёл к тому, что мы сегодня живём в мире, который всего-то 50 лет назад считался фантастикой.
Даже одно перечисление технологий, изменивших мир до неузнаваемости займёт десятки страниц. За эти двести лет мы произвели несколько энергетических революций: если в начале 19 века основными источниками энергии были дрова и животная тяга, то позже ими стали уголь, нефть и газ, ядерная энергия и сила ветра и воды, обузданные человеком. Лошадь сменили паровые двигатели, которые уступили ДВС и электродвигателям. Железные дороги и автотрассы связали города скоростными сообщениями, авиация связала континенты. Путь, который ранее занимал месяцы, теперь занимает часы.
Но ещё более ускорилась передача информации — в начале 19 века единственным способом её передачи было письмо, передвигавшееся со скоростью курьера, а значит и почти не отличавшееся по скорости доставки от перевозки грузов или людей. Но теперь можно за секунды отправить своё послание, хоть на другой конец Земли. А уж то, что у каждого из нас в кармане лежит устройство с вычислительной мощью большей, чем вся, что была на Земле на начало 20 века, и вовсе должно поражать (а также то, как бездарно мы её используем).
И весь этот прогресс со стороны выглядит просто невероятным. Если до 19 века он еле полз, то потом устремился вперёд, как ракета. Но загадки в такой стремительности нет. На самом деле научно-технический прогресс больше похож на пружину. Сумма технологий и знаний, описывающих их и окружающий мир, сжимают эту пружину до того момента, пока она не разожмётся с изобретением чего-то революционного. Ведь в чём парадокс. Большая часть «открытий», которые сопровождали первую научно-техническую революцию на поверку не были таковыми.
Значительная часть технологий и идей уже давно были «открыты», например простейшие паровые движители умели делать ещё в античность. Но сама по себе идея не стоит ломаного гроша, если ты не можешь понять почему она работает. Только у техножречества Марса может тысячелетиями тиражироваться техника в устройстве которой мало кто разбирается. Реальность гораздо прозаичнее — без понимания физических принципов успех в развитии технологии может быть получен либо случайно, либо с длительным накоплением опыта. И бОльшую часть истории человечества так и было — медленно, но неуклонно копился огромный багаж разрозненных знаний, который требовал своего осмысления.
Все изменило появление науки. Учёные ещё с эпохи Возрождения этот багаж знаний пытались осмыслить, выстроить в логичную и непротиворечивую картину. Кирпичик за кирпичиком знания складывались в теории, а те, в свою очередь — в законы природы. Увеличивалась не только сумма знаний, но и уровень их понимания. А если ты что-то понимаешь, то можешь это использовать себе на благо. Как круги на воде от камешка, каждое новое открытие вызывало целый каскад новых, которые сами пускали круги. Паровые машины позволили увеличить производительность фабрик, создать железные дороги, что ускорило доставку грузов, а после открытия магнетизма привело к появлению электрических машин, питаемых от паровых турбин и т. д. и т. п.
Стремительное развитие прогресса создавало иллюзию, что теперь его не остановить, что границ познания для человечества нет. Закон Мура про удвоение числа транзисторов в микрочипах — эталонный пример такого технического оптимизма. Этот оптимизм наблюдался почти везде, охватив даже общество, повально увлёкшееся фантастикой. Но постепенно прогресс стал замедляться, пока многим незаметно, но процесс этот идёт.
Бурный прогресс предыдущих двух столетий создал проблему, что человечество открыло всё, что было легко открыть. Каждый новый уровень знаний и технологий стоил дороже и по трудозатратам, и по времени, чем предыдущий. Например стоимость разработки микрочипа на техпроцессе 28 нм стоит от $10 млн до $35 млн, а на 7 нм — от $120 млн до $420 млн из-за кратно выросших затрат. При этом между 28 нм и 7 нм лежит ещё с десяток разных техпроцессов стоимость каждого из которых увеличивалась по мере увеличения плотности размещения транзисторов.
Сейчас речь уже идёт о техпроцессах в 3, 2 и даже 1 нм, стоимость которых настолько астрономическая, что освоить их могут лишь самые крупные производители. Да, повышение плотности размещения транзисторов дало многократный рост вычислительной мощности. Но при этом сама возможность уплотнения подошла к пределу из-за физических ограничений — сделать транзистор меньше 0,5 нм просто не выйдет из-за атомарных эффектов. А значит рано или поздно рост мощности микрочипов упрётся в потолок, пробить который, возможно, и не выйдет. Что это значит для смартфона или ПК? Что через 10, 20 или может 30 лет, но будет достигнут предел их вычислительных мощностей, шагнуть за который не выйдет без новой физики.
Некоторое время назад такой «новой физикой», которая позволит преодолеть недостатки обычных микрочипов, считали квантовые компьютеры. Но кроме того, что они пока очень не миниатюрные и крайне хрупкие, так ещё и спектр решаемых задач у них крайне узок. Так что революция отменяется. Кремниевые чипы с нами надолго. И в сущности, это типичная история. Её уже прошли многие привычные нам технологические чудеса: электродвигатель, ДВС, паровая турбина — все они упёрлись в предел повышения КПД, выше которого не прыгнуть. Уже десятки лет идут поиски нового «супераккумулятора», который во всём был бы лучше традиционного литий-иона, предложены десятки вариантов, но все они по тому или другому параметру уступают нестареющей классике. И пока что физика и химия не могут дать ответа будет ли найдена какая-то альтернатива. И таких примеров сотни.
Сейчас ещё остались области науки и техники, где возможны настоящие революции, но всё увеличивающаяся сложность получения новых знаний для этой революции приводит к тому, что многие революционные разработки так и не выходят за пределы экспериментов. Эпоха чудес подходит к концу. Вместо революций нас ждёт совершенствование и оптимизация уже существующих технологий. Если нам повезёт и мир не скатится в ничтожество, то наше будущее будет похоже на настоящее, но чуточку лучше: смартфоны станут ещё чуть мощнее, машины экологичнее, а интернет ещё более скоростным. Но революции в технике будут случаться всё реже и рано или поздно мы выйдем на плато, за которым будет вечность точечных улучшений уже имеющихся технологий. Но будем ли мы похожи на самих себя нынешних, вот это уже крайне интересный вопрос. Будущее покажет.
Автор: Владимир Герасименко
