Читать книгу Jakoś wkrótce - Zach Weinersmith - Страница 5

Wstęp

Jakoś wkrótce. Z naciskiem na „jakoś”

To jedna z tych książek, w których przewiduje się przyszłość.

Na szczęście takie przewidywanie jest całkiem proste. Ludzie ciągle to robią. Nieco gorzej jest z trafnością prognoz, ale powiedzmy sobie szczerze: czy kogoś to obchodzi?

W 2011 roku pojawiła się praca zatytułowana Are Talking Heads Blowing Hot Air (Czy gadające głowy produkują się po próżnicy), w której oceniono trafność przewidywań dwudziestu sześciu telewizyjnych ekspertów[1]. Zastosowano skalę od „zazwyczaj ma rację” do „przeważnie się myli”[2].

Większość czytelników studiujących to opracowanie najbardziej ucieszyło odkrycie, że niektórzy jego bohaterowie okazali się nie tylko zwyczajnie nieznośnymi kretynami, ale wręcz statystycznie nieznośnymi kretynami. Z naszej perspektywy – perspektywy autorów popularnonaukowych – ciekawsza była inna konkluzja: niezależnie od trafności swoich przewidywań wszystkie wymienione w artykule osoby zachowały swoją pracę. Ba! Wiele z tych, które spisały się najgorzej, nadal zajmowało najbardziej eksponowane stanowiska.

Jeśli rzeczywiście sukces zawodowy nie zależy od trafności przewidywania przyszłości, to pozostaje się nam tylko cieszyć. W końcu wszyscy ci wspomniani eksperci usiłowali przewidzieć tylko to, co zdarzy się w najbliższej przyszłości w niewielkim środowisku sprzeczających się polityków. Nie próbowali ustalić, czy za pięćdziesiąt lat będziemy już korzystali z windy kosmicznej, czy wkrótce zaczniemy umieszczać zawartość naszych mózgów w sieciowej chmurze[3], czy maszyny będą nam drukowały nowe wątroby, nerki i serca ani czy w szpitalach będziemy leczeni za pomocą maleńkich pływających robotów.

Szczerze mówiąc, naprawdę niesamowicie trudno jest ocenić, czy którakolwiek z opisywanych przez nas technologii zostanie w pełni wdrożona w jakimkolwiek konkretnym terminie. Rozwój techniczny nie polega bowiem na powolnej akumulacji coraz lepszych rozwiązań. Nagłe wielkie skoki, jak w wypadku lasera czy komputerów, często zależą od postępów w pozornie niepowiązanych ze sobą dziedzinach. A nawet gdy już nastąpi taki przełom, nie zawsze można jednoznacznie ocenić, czy dana technologia się przyjmie. Owszem, drodzy podróżnicy w czasie z roku 1920 – mamy latające samochody. Nie, nikt ich nie chce. Są szachoboksem[4] pojazdów – kiedy je widzisz raz na jakiś czas, wydają się fajne, ale dobrze wiesz, że lepiej nie łączyć tych dwóch funkcji.

Biorąc pod uwagę, że wszelkie przewidywania, które tu przedstawimy, najpewniej nie tylko się nie sprawdzą, ale też okażą się głupie, zdecydowaliśmy się zastosować pewną strategię podchwyconą podczas lektury różnych książek, których autorzy próbują przedstawić możliwy kształt przyszłości.

Na początek zatem kilka wstępnych prognoz.

Przewidujemy, że komputery będą szybsze. Że monitory będą miały większą rozdzielczość. Że sekwencjonowanie genów będzie tańsze. Że niebo pozostanie błękitne, szczeniaczki – słodkie, a ciasta – smaczne. Krowy będą dalej muczały, a dekoracyjne ręczniki do rąk nadal będą miały sens tylko dla naszych matek.

Sięgnij ponownie po tę książkę za parę lat i oceń trafność naszych przewidywań. Tylko pamiętaj, że nie określiliśmy żadnego horyzontu czasowego, tak więc nasze prognozy możesz oceniać jako „trafne” albo „nie nietrafne”.

A teraz, skoro mamy już za sobą pierwszą rundę przewidywania przyszłości, jesteśmy gotowi na kolejną. Przewidujemy, że przez najbliższe dwadzieścia lat rakiety nośne wielokrotnego użytku obniżą koszty wynoszenia obiektów na orbitę o trzydzieści do pięćdziesięciu procent. Przewidujemy, że przez najbliższe trzydzieści lat zyskamy możliwość diagnozowania większości nowotworów na podstawie badania krwi. Przewidujemy, że przez najbliższe pięćdziesiąt lat nauczymy się leczyć większość chorób genetycznych dzięki zastosowaniu nanobiomaszyn.

Dobra, to mamy już jedenaście prognoz. Naszym zdaniem, jeśli uda nam się trafić w ośmiu przypadkach, zasłużymy na miano geniuszy. Aha – jeśli tylko sprawdzi się dowolna rzecz z pierwszego zestawu, możesz pisać mądre artykuły prasowe z tytułami w stylu Małżeństwo, które przewidziało przyszłość sekwencjonowania genów, zapowiada, że w niedalekiej przyszłości tanie loty kosmiczne staną się rzeczywistością.

Trafne przewidywanie przyszłości jest trudne. Naprawdę trudne.

Za nowymi technologiami prawie nigdy nie stoją pojedynczy geniusze z fajnym pomysłem. I z biegiem czasu stwierdzenie to staje się coraz bardziej prawdziwe. Dowolna technologia przyszłości może potrzebować wcześniejszego opracowania wielu różnych technologii pośrednich, z których niejedna w dniu odkrycia może się wydawać nieistotna.

Jednym z najnowszych osiągnięć nauki, które omawiamy w tej książce, jest SQUID, czyli Superconducting QUantum Interference Device – nadprzewodnikowy interferometr kwantowy. Ten niezmiernie czuły przyrząd potrafi wykryć nawet bardzo słabe pole magnetyczne mózgu, co jest jednym z możliwych sposobów analizowania procesów myślowych bez wiercenia ludziom dziur w czaszkach.

W jaki sposób coś takiego wynaleziono?

Nadprzewodnikiem nazywamy dowolny materiał przewodzący prąd bez żadnych strat. To co innego niż stare dobre przewodniki (jak choćby miedziany drut), które prąd przewodzą całkiem nieźle, ale po drodze trochę go gubią.

Nadprzewodniki zawdzięczamy Michaelowi Faradayowi, który przed bez mała dwustu laty wytwarzał szklany sprzęt laboratoryjny i przypadkiem skroplił gaz poprzez poddanie go dużemu ciśnieniu w szklanej rurce. Ponieważ w czasach wiktoriańskiej Anglii nie było jeszcze telewizji, skraplanie gazów wydało się wielu osobom fascynujące.

Jak się okazało, łatwiej jest tego dokonać poprzez znaczne obniżenie temperatury gazu niż przez poddanie go wysokiemu ciśnieniu. To pokierowało naukowców w stronę zaawansowanych technologii schładzania, które umożliwiły skroplenie pierwiastków uporczywie gazowych, takich jak wodór czy hel. A kiedy już się ma ciekły wodór i ciekły hel, można za ich pomocą schłodzić praktycznie cokolwiek, co sobie człowiek zażyczy.

Przykładowo hel w stanie ciekłym ma temperaturę niespełna −270 stopni Celsjusza. Jeśli go wylać na cokolwiek innego, będzie – parując – odbierał temu czemuś ciepło, aż schładzany przedmiot też osiągnie temperaturę niespełna −270 stopni Celsjusza[5].

Po pewnym czasie naukowcy zaczęli się zastanawiać, co się stanie z przewodnikami, jeśli schłodzi się je do naprawdę niskich temperatur. W miarę schładzania przewodniki coraz lepiej wykonują swoje zadanie. Dzieje się tak, ponieważ przewodniki to tak jakby rurki dla elektronów, ale o niecałkowicie gładkich ściankach. Na przykład w drucie miedzianym elektronom w ruchu przeszkadzają atomy miedzi.

To, co nazywamy „ciepłem”, jest tak naprawdę szybkim podrygiwaniem na poziomie atomowym. Jeśli ogrzejemy (czyli zachęcimy do szybszego podrygiwania) atomy w miedzianym drucie, zwiększymy ryzyko przyblokowania poruszających się elektronów; tak samo jak trudniej jest jechać prosto ulicą, jeśli koleś przed tobą ciągle zmienia pas ruchu. W skali atomowej podrygiwanie (czyli ciepło) oznacza, że elektrony będą z większym prawdopodobieństwem wpadały na atomy miedzi, dodatkowo pobudzając ich podrygiwanie. Dlatego właśnie zasilacz do laptopa przy długim używaniu bardzo się nagrzewa.

Kiedy na przewodnik wylejemy ciekły hel, atomy miedzi przekażą energię swoich podrygów atomom helu, które następnie sobie odlecą. Teraz atomy miedzi będą podrygiwały ze znacznie mniejszym zapałem, a elektrony napotkają zdecydowanie mniejszy opór. Im jest zimniej, tym elektronom jest łatwiej płynąć.

Dyskutowano wtedy, co się stanie, kiedy podrygiwanie całkowicie ustanie. Niektórzy sądzili, że przewodnictwo zaniknie, ponieważ w tej temperaturze nawet elektrony nie będą w stanie się poruszać. Inni myśleli, że schłodzony metal będzie przewodził bardzo dobrze, ale poza tym nie wydarzy się nic szczególnego.

Zatem badacze zaczęli wylewać swoje superzimne gazy na różne metale. Okazało się – ku zaskoczeniu wszystkich – że niektóre z nich po osiągnięciu pewnej bardzo niskiej temperatury zmieniały się w przewodniki doskonałe (zwane również nadprzewodnikami). Jeśli utrzymywało się metal w odpowiednio niskiej temperaturze – takiej, w której nadprzewodził – można było wywołać w nim przepływ prądu elektrycznego w pętli. Prąd w takiej pętli krąży sobie w nieskończoność. Może się to wydawać mało istotną naukową ciekawostką, ale to odkrycie prowadzi do mnóstwa dziwactw! Kręcący się w kółko prąd wytwarza pole magnetyczne. A to znaczy, że można zrobić z tych superzimnych metali trwałe magnesy, których pole magnetyczne zależy od natężenia wzbudzonego w nich prądu elektrycznego.

Później, w latach sześćdziesiątych XX wieku, gość nazwiskiem Brian Josephson (dostał Nagrodę Nobla, ale teraz marnuje czas na Uniwersytecie Cambridge, aby bronić takich magicznych bzdur jak koncepcja zimnej fuzji czy pamięci wody) stworzył układ nadprzewodników pozwalający wykrywać naprawdę małe zmiany pola magnetycznego. To urządzenie, zwane złączem Josephsona, umożliwiło później stworzenie SQUID-a.

No dobra. To teraz pomyśl: jeśli ktoś przyszedłby do ciebie dwieście lat temu i zapytał, jak moglibyśmy zbudować urządzenie do odczytywania aktywności ludzkiego mózgu, czy odpowiedziałbyś bez wahania: „Najpierw musimy złapać trochę gazu w szklaną rurkę”?

Podejrzewamy, że raczej nie. Właściwie nawet ostatni duży krok – złącze Josephsona odkryte przez człowieka, który (przypomnijmy) obecnie uważa, że woda potrafi zapamiętać, co się do niej włożyło – był początkowo, w świetle obowiązującej wówczas teorii, uznawany za niemożliwy. Uzyskany efekt został wyjaśniony później na podstawie ram teoretycznych opracowanych na długo po śmierci Michaela Faradaya.

To właśnie pewna losowość rozwoju technologicznego ponosi winę za to, że nie mamy jeszcze bazy na Księżycu, chociaż już jakiś czas temu wydawało się nam, że to najzupełniej możliwe; dysponujemy za to kieszonkowymi superkomputerami, których mało kto się spodziewał[6].

Taka sama trudność dotyczy wszystkiego, co omawiamy w tej książce: możliwość zbudowania kosmicznej windy może zależeć od tego, jak pójdzie chemikom z wytwarzaniem cieniutkich rurek z atomów węgla; możliwość stworzenia materii zdolnej przybrać dowolny kształt może zależeć od naszego zrozumienia zachowania termitów; możliwość zbudowania medycznych nanobotów może zależeć od naszego zrozumienia sztuki origami. A może koniec końców nic z tego nie będzie miało znaczenia. Do żadnego wydarzenia w historii nie musiało dojść akurat tak, jak faktycznie doszło.

Wiemy na przykład, że starożytni Grecy potrafili budować złożone mechanizmy z kół zębatych, ale nigdy nie stworzyli zaawansowanego zegara. Starożytni Aleksandryjczycy dysponowali prostym silnikiem parowym, ale nigdy nie wymyślili pociągu. Starożytni Egipcjanie wynaleźli składany stołek już cztery tysiące lat temu, ale jakoś nie stworzyli Ikei.

Chcemy przez to powiedzieć, że nie mamy pojęcia, kiedy cokolwiek z tego, o czym tu opowiadamy, się wydarzy.

Po co zatem w ogóle pisać tę książkę? Bo każdego dnia zdarza się mnóstwo fantastycznych rzeczy, a większość z nas nie ma o nich bladego pojęcia. Są też i tacy, którzy przyjęli postawę sceptyka, bo sądzili, że już dawno będziemy mieli elektrownie wykorzystujące syntezę (fuzję) jądrową albo spędzali weekendy na Wenus. To rozczarowanie nie zawsze wynika z tego, że naukowcy składają obietnice na wyrost. Często książki takie jak ta pomijają pewne wyzwania ekonomiczne i techniczne stojące między nami a przyszłością opisywaną w powieściach science fiction.

Nie wiemy, dlaczego te wyzwania są tak często pomijane. Czy historia Apollo 11 byłaby lepsza, gdyby dostanie się na Księżyc było proste? Naszym zdaniem pomysł bezpośredniego połączenia między mózgiem a komputerem jest tak fascynujący po części dlatego, że obecnie nie mamy prawie żadnego pojęcia, jak odczytywać myśli. Przed nami niezliczona liczba pytań do zadania, odkryć do dokonania, chwały do zdobycia i bohaterów do udekorowania.

Wybraliśmy dziesięć obszarów, w których może nastąpić przełom, i uszeregowaliśmy je z grubsza od tych o wielkim rozmachu do tych o mniejszym znaczeniu: od podboju kosmosu poprzez wielkie eksperymentalne elektrownie, nowe sposoby budowania i doświadczania świata, aż po ludzkie ciało – w tym mózg. Bez urazy.

Podczas pisania każdego z rozdziałów zadawaliśmy sobie następujące pytanie: jeśli właśnie siedzielibyśmy w knajpie i ktoś by nas zapytał: „Hej, a o co biega z tą całą syntezą jądrową?”, to jaka byłaby najlepsza odpowiedź? Usłyszeliśmy, że w takim razie chyba nigdy nie byliśmy w knajpie; chodzi nam jednak o to, że każdy rozdział wyjaśnia, czym jest dana technologia, na jakim etapie się obecnie znajduje, jakie przeszkody stoją na drodze do jej rozwoju oraz w jaki sposób może ona wszystko zepsuć, a jak może poprawić nasze życie.

Dla nas postęp naukowy jest fascynujący nie tylko dlatego, że przynosi nam wynalazki i odkrycia. Jest coś, co czyni wszystko jeszcze ciekawszym: świadomość, jak trudno byłoby wydobywać surowce z asteroidy albo zbudować dom przy użyciu chmary robotów. W ten sposób kiedy coś takiego w końcu się wydarzy[7], człowiek naprawdę rozumie, jak to doniosłe.

A do tego rozumie trochę te wszystkie dziwne okrężne drogi i ślepe zaułki, jakimi błądzą i w jakie trafiają nauka i technologia. Na końcu każdego rozdziału przedstawiamy coś dziwacznego (albo obrzydliwego, tudzież wspaniałego), na co się natknęliśmy. Czasem te fragmenty wiążą się bezpośrednio z danym rozdziałem, a czasem są to zwyczajnie kuriozalne fakty, na jakie natrafiliśmy podczas zbierania materiałów. Naprawdę kuriozalne. Takie jak ośmiornica z chleba kukurydzianego.

Na potrzeby tego tytułu musieliśmy przeczytać mnóstwo książek i artykułów technicznych, a także przeprowadzić rozmowy z mnóstwem lekko szurniętych ludzi. Niektórzy okazywali się bardziej szurnięci niż inni i generalnie tych polubiliśmy bardziej. Jedna rzecz w naszej pracy łączyła wszystkie badane przez nas dziedziny: każde z naszych wstępnie przyjętych założeń legło w gruzach. W każdym wypadku, gdy zagłębialiśmy się w dany temat, pojmowaliśmy, że nie tylko nie rozumiemy samej technologii, ale nie rozumiemy też, co konkretnie stoi na przeszkodzie jej dalszemu rozwojowi. Często to, co wydawało się złożone, okazywało się proste – i na odwrót.

Nowe technologie to coś pięknego, ale podobnie jak w wypadku Piety Michała Anioła czy Myśliciela Rodina, doprowadzenie ich do finalnego stadium jest zazwyczaj cholernie uciążliwe. Chcemy, byś nie tylko zrozumiał, czym jest dana technologia, ale też dlaczego przyszłość tak uparcie opiera się naszym staraniom.

Kelly i Zach Weinersmithowie

Weinersmith Manor, wrzesień 2016 roku

PS Chcemy też rozpropagować wiedzę o pewnym eksperymencie, w którym studenci przed przystąpieniem do egzaminu byli zmuszani do oddychania przez jedną dziurkę nosa. To dość istotne. Przekonacie się.

[1] Autorami artykułu była grupa studentów politologii z Hamilton College. I choć próba statystyczna wykorzystana w tej pracy była niewielka, to ponieważ jej wyniki potwierdzają nasze zapatrywania, zdecydowaliśmy się dać im wiarę.

[2] Ciekawostka: stwierdzono korelację między ukończeniem studiów prawniczych a mniejszą trafnością przewidywań.

[3] Apple iCloud, jeśli ta książka się dobrze sprzeda. W przeciwnym wypadku pozostanie nam Amazon Cloud.

[4] Tak, taki sport naprawdę istnieje i – co nie powinno dziwić – cieszy się dużą popularnością w Rosji. Zawodnicy rozgrywają na przemian rundę szachów i rundę boksu, aż ktoś przegra w dowolnej z tych dyscyplin.

[5] Żeby zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, spróbuj sobie wyobrazić wylewanie zimnej wody na gorącą patelnię. Patelnia przekaże wodzie część swojego ciepła i w ten sposób się schłodzi. Żeby przyśpieszyć schładzanie, można wylać wodę z patelni i nalać znowu zimną. Zimna woda ma około 10 stopni Celsjusza, więc w ten sposób patelnię można schłodzić właśnie do 10°C. Potem woda będzie miała taką samą temperaturę co nasze naczynie, zatem przepływ ciepła między nimi nie będzie już możliwy. Przypomina to wycieranie się zupełnie przemoczonym ręcznikiem. Nie można się osuszyć bez suchszego ręcznika i tak samo nie można niczego schłodzić bez chłodniejszego płynu.

[6] Takie kwestie czasem dokładają ludziom niepotrzebnych zmartwień, czego przykładem jest okładka czasopisma „MIT Technology Review” z listopada 2012 roku. Zdobiło ją zdjęcie Buzza Aldrina (astronauty, który chodził po Księżycu) z napisem: „Obiecaliście mi kolonie na Marsie, zamiast tego dostałem Facebooka”. Ale szczerze mówiąc, kolonia na Marsie kosztowałaby kilka bilionów dolarów, podczas gdy Facebook jest za darmo. Warto też zauważyć, że odwołanie się do Facebooka było tendencyjne. Wyobraźcie sobie, że wybór autorów artykułu padłby na Wikipedię: „Obiecaliście mi kolonie na Marsie, zamiast tego dostałem całą wiedzę ludzkości opatrzoną indeksem i dostępną za darmo dla wszystkich ludzi”.

[7] Nawet kiedy pisaliśmy tę książkę, w dwóch omawianych w niej technologiach dokonano znacznych postępów. Musieliśmy zmienić rozdział o tanim dostępie do przestrzeni kosmicznej, bo ludziom ze SpaceX udało się posadzić na pływającej po oceanie barce pierwszy człon rakiety Falcon 9. Podobnie zmian wymagał rozdział o rozszerzonej rzeczywistości, bo ludzie ciągle mówili o Pokémon GO.