освещение изменили буквально всё. Фабрики смогли работать двадцать четыре часа в сутки, что позволило увеличить количество рабочих смен и повысить производительность труда. Преступность снизилась благодаря электрическим фонарям. Освещение преобразило спорт и сферу развлечений, а неоновые лампы украсили вывески. Частные дома освещались одним щелчком выключателя, что в конечном итоге открыло двери для других электроприборов. Холодильник, стиральная машина, пылесос, миксер – эти приборы сократили время, которое домохозяйки тратили на работу по дому, что позволило многим женщинам выйти на рынок труда.
Новые технологии открывают новые возможности, и мы безустанно их исследуем.
Сканируйте штрих-код!
Если вы когда-нибудь читали комиксы о супергероях или смотрели научно-фантастические фильмы, вы наверняка видели, как злодея или инопланетянина поражает луч света. Лазерное оружие – луч смерти, световой меч или тепловой луч – уже более века является стандартным элементом научной фантастики.
Настоящие лазерные лучи появились только в конце 1950-х годов, а в повседневную жизнь они вошли лишь в 1970-х. Когда лазер наконец-то появился, его первое массовое применение заключалось отнюдь не в качестве мощного оружия, а для того, чего авторы фантастики и представить себе не могли: сканирования штрих-кодов.
Лазер – это один, невероятно концентрированный луч света. Его не существует в природе; он создан с помощью человеческих технологий. Естественный или обычный электрический свет имеет несколько длин волн, или цветов, которые распространяются в разные стороны. Лазерный луч имеет лишь одну длину волны, и она распространяется в одном направлении. Как и лампочка, лазер не является творением одного изобретателя; он стал результатом работы в исследовательских лабораториях и самостоятельных попыток физика Гордона Гулда, который придумал слово «лазер» и запатентовал конструкцию одного из них.
Итак, лазеры – это очень интенсивные, узкие пучки света, которые можно использовать с невероятной точностью. Задержите эту мысль, и давайте вернёмся в 1940-е годы и посмотрим на другое изобретение: штрих-коды.
В конце 1940-х годов два аспиранта, Бернард Сильвер и Норман Вудленд, создали машиночитаемый код для идентификации товаров и цен. Первый штрих-код выглядел как «яблочко» на мишени и для его прочтения требовалась лампочка в пятьсот ватт – почти в десять раз ярче, чем любая другая. Однако изобретение лазера сделало возможным использование небольших ручных сканеров. Лучевой пистолет из фантастики превратился в оружие розничной торговли в реальной жизни.
QR-код, векторная иллюстрация.
Технология штрих-кодов распространялась медленно: в 1978 году сканеры имелись только в одном проценте магазинов. Однако сканирование позволило магазинам получать информацию не только о ценах, но и о продажах, наличии товара, пополнении запасов и клиентской базе. Имея более точную информацию о товарах и продажах, розничные компании смогли более взвешенно подходить к выбору количества сотрудников и необходимых закупок. Сети и супермаркеты превратились в огромные магазины и распространились по всему миру. В современном мире штрих-коды используются не только на кассах. QR-код (Quick Response) – тип штрих-кода, изобретённый в 1994 году в Японии, – представляет собой чёрные квадраты, расположенные в виде узора на белой сетке, который может быть «прочитан» смартфоном или камерой. QR-коды широко используются в рекламе и продвижении товаров, онлайн-покупках, банковских услугах и путешествиях. Они появляются на всём – от рекламных щитов до визитных карточек и футболок.
Лазерная точность
Лазерные лучи, впервые нашедшие практическое применение в сканировании штрих-кодов, сегодня используются практически во всех сферах современной жизни: хирургия и медицинские процедуры, производство, сверление и сварка, музыка и кино, глобальные коммуникации. Лазеры даже становятся ядерными.
Учёные из Национального научного центра Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Северной Калифорнии (NIF) построили самую большую в мире лазерную систему с самой высокой энергией. Их цель – использовать лазеры для создания нового источника энергии на основе ядерного синтеза, процесса, который естественным образом происходит в плотном ядре нашего Солнца и других звёзд.
Импульс маломощного лазерного излучения посылается по оптоволоконным кабелям, после чего расщепляется на 192 отдельных луча; их мощность усиливается в миллион миллиардов раз, достигая ста тысяч гигаватт. Все 192 луча одновременно направлены на крошечную каплю водорода. Лазеры должны быть расположены с умопомрачительной точностью: это как если бы вы были питчером на бейсбольном стадионе в Сан-Франциско и пытались бы выбить мяч, летящий со стадиона в Лос-Анджелесе… на расстоянии 350 миль.
Как только лазерные лучи попадают на каплю, водород выделяет энергию. Много энергии – как в ядерном синтезе, сверхгорячем, сверхплотном процессе в звёздах, соединяющем атомы водорода и высвобождающем ошеломляющее количество энергии. В тот момент, когда лазеры сжимают водородную мишень, топливная гранула является самым горячим местом в Солнечной системе – даже горячее центра Солнца.
В 2013 году NIF объявил, что во время нескольких выстрелов устройство впервые сгенерировало чистую положительную энергию: процесс создал немного больше энергии, чем израсходовали лазеры. Однако не все учёные согласились с этими выводами, и к 2016 году возникли серьёзные споры о том, сможет ли NIF когда-либо достичь своей цели – термоядерного синтеза с помощью лазерного зажигания. Министерство энергетики США осуществляет надзор за NIF и установило крайний срок до 2020 года. Так они смогут определить, следует ли агентству продолжать эксперименты по термоядерному синтезу или лучше переориентировать ресурсы и усилия NIF. Лазеры, однако, остаются важными исследовательскими инструментами.
Некоторые люди могут посчитать, что NIF – это дорогое, прославленное лазерное шоу, которое никогда не сможет производить больше энергии, чем получает. Двести лет назад отправиться в трёхлетнее плавание посреди Тихого океана в поисках восьмидесятифутовых кашалотов могло показаться таким же безумием. Однако каким-то образом эти поиски в течение целого столетия разжигали наш аппетит к свету. Может быть, провидцы из NIF – или любая другая команда – в конечном итоге сделают то же самое. Так или иначе, мы всё ещё гонимся за новым светом.
Заключение
Я надеюсь, что истории из этой книги помогли вам взглянуть на окружающий мир свежим взглядом. В следующий раз, когда вы посмотрите в стеклянную витрину, или щёлкнете клавишу выключателя, или посмотрите на часы, чтобы узнать, который час, остановитесь на секунду и вспомните обо всех идеях и человеческом сотрудничестве. Именно эти люди сделали чудесные изобретения настолько обыденными, что мы уже даже не думаем о них как о чудесах. И я надеюсь, что мысли об этом вдохновят вас пойти по стопам новаторов, с которыми вы столкнулись. Конечно, мы живём в век технологического прогресса, но это не значит, что мы решили все проблемы. Мы всегда будем открывать для
