Современная эра постмодерна характеризуется занятнейшим парадоксом. Само существование семимиллиардного населения планеты обусловлено развитием технологий. Но с какого-то момента; рубеж, похоже, ознаменован выходом в 1962 году книжки Рейчел Карсон Silent Spring и аналогичных произведений того же жанра, которым в Британской энциклопедии посвящена главка с забавным названием “Apocalyptic environmentalism” (умеют же островитяне без всякого мата быть оскорбительно вежливыми).

Вот наглядный пример. Комментарии читателей к статье про компьютерные уязвимости медицинских приборов, кардиостимуляторов и инсулиновых помп. Авторский коллектив «Компьютерры» заподозрен в пристрастии к «ужастикам» и «чернухе». Но, уважаемые читатели, а что ужасного в том известии, что нельзя получать энергию из ничего или из тепла без холодильника? Что плохого в запрете движения быстрее света или одновременном замере координаты и импульса? Ведь на этих «плохих вестях» построены и классическая инженерия, и инженерная физика… Так и то, что медицинские системы могут быть уязвимы, – это как раз весть хорошая: сигнал о потенциале эвентуальной суботрасли компьютерного бизнеса – электромагнитной и информационной защите критических устройств. Спрос будет – как минимум от медицинских страховых компаний. И такая суботрасль – одна из немногих, где Россия имеет кое-какие шансы (былое наследие «оборонки» с её защитой от спецвоздействий). Примерно как «Касперский»… Причём автор этих строк в маньяков верит слабо: они, конечно, есть, но очень редки – не чаще падающих на города метеоритов. А куда вероятнее – или стечение обстоятельств, вызывающее проблемы информационной либо электромагнитной совместимости, или обычная халатность. И проектировать защиту, приписывая угрозе разумность, – очень полезно. Рассыпанный шрифт в Шекспира не сложится, а негативные случайности в катастрофу – вполне. И «запас прочности» никому не вредит! Но смещение общественного внимания на грядущие угрозы от будущих машин очень опасно. Оно маскирует проблемы сегодняшние, порождаемые устройствами белковыми. Посмотрим на них на свеженьких примерах.

Железные дороги – символ зари индустриальной эпохи. Изначально появившиеся в обличье производительных сил, они, ещё на конной тяге, прижились на рудниках, обосновались в портовых городах для перевозки грузов. Паровая тяга Стефенсона, стартовавшая с дороги Ливерпуль – Манчестер в 1829 году, сделала этот транспорт привлекательным и для пассажиров. Кстати, очень интересно, что одна из важнейших статей расходов на железнодорожное строительство в Британии – «парламентские издержки». Конкуренты железнодорожников были широко представлены в Палатах, и на то, чтобы продавить строительство одной мили пути, уходило до 8 тысяч фунтов стерлингов образца тридцатых годов позапрошлого века… В эпоху преимущественно натурального хозяйства железные дороги однозначно ассоциировались с прогрессом и культурой. Вот что писала в 1929 году, на старте «индустриализации пятилеток», «Техническая энциклопедия»: «Являясь рассадником культуры, ж. д. оказывают благотворное влияние и в социальном отношении, поднимая культурный уровень, улучшая условия жизни и благосостояние населения» (Т. 7, с. 446). Длина железных дорог в государствах Европы составляла на 1927 год 58 156 км в Германии, 57 516 – в СССР, 44 744 – во Франции и 15 572 – в Испании (см.: Archiv fuer Eisenbahnwesen. – 1928. – №1). Средняя скорость (считая и остановки) европейских пассажирских поездов составляла 100 км/час, на перегонах до 140…

Сегодня железные дороги с прогрессом не ассоциируются, хоть и стали ещё быстрее. Они ушли в разряд инфраструктуры. Того, чего не замечаешь, пока оно работает… И тут вдруг за месяц – три катастрофы. И – в благополучной Европе. Сначала во Франции, на линии Париж – Лимож. Затем в Испании, у Сантьяго-де-Компостела. Наконец, 29 июля, – в пунктуальнейшей Швейцарии. Начнем с последней.

«Однобитовая» катастрофа в пунктуальнейшей Швейцарии
«Однобитовая» катастрофа в пунктуальнейшей Швейцарии.

Ранжировать катастрофы мы будем с точки зрения теории управления. Насколько оно было сложно. И тут швейцарская – предельно проста. Она однобитова. Предполагаемый виновник проигнорировал запрещающий сигнал, согласно которому он должен был остановиться и уступить дорогу.

Железнодорожный жезл передавал лишь один бит информации, но человеческие жизни спасал успешно…
Железнодорожный жезл передавал лишь один бит информации, но человеческие жизни спасал успешно…

В давнишней энциклопедии описывалась «Жезловая система», применявшаяся на однопутных дорогах для избегания таких случаев: право на движение машинисту давал жезл, олицетворение сигнального бита, при наличии которого он и мог вести паровоз, а вот для выдачи жезлов применялись довольно сложные и остроумные электромеханические аппараты Вебба, Вершинина, Томпсона и Треггера, тогдашние информационные технологии… По дьявольской иронии в «однобитовой» (вызванной игнорированием единственной двоичной порции информации) катастрофе погиб один человек…

«Одномерная» катастрофа поезда Париж - Лимож
«Одномерная» катастрофа поезда Париж – Лимож.

Дальше – катастрофа французская. Скорее всего – износ металла стрелочного механизма или рельсов. Металла, эксплуатировавшегося до нечастого в наше время физического старения: французская пресса 12 июля 2013 года дружно писала об устарелости пути Париж – Лимож. Если это так, то тут мы имеем дело с катастрофой уже одномерной: возраст механизмов и деталей движется по единственной оси и в какой-то момент входит в опасную зону. (О чём, по мнению галльских журналистов, умолчали и чиновники Национальной компании железных дорог Франции, и профсоюзы путейцев). Шестеро погибших на месте, десятки раненых. И – толпа молодёжи, забрасывающая камнями машины скорой помощи, чтобы украсть у жертв сумки и телефоны… (Автор не смог найти в политкорректной парижской прессе упоминаний о том, какой национальности и социального статуса была эта молодёжь; может, это проделает кто-то из читателей.)

Испания лидирует в июльском мартирологе
Испания лидирует в июльском мартирологе.

Ну и катастрофа самая чудовищная, испанская. Королевство Испания по протяжённости высокоскоростных линий уступает лишь Поднебесной: 3 100 километров построено и ещё три тысячи вёрст в стадии проектирования или строительства. И вот скоростной поезд входит в вираж, где допустимо не более 80 км/час на скорости, оценённой в 190 км/час (потом сочтённой уменьшенной до полутора сотен вёрст)… Физические процессы, сопровождающие это, описывались в старинных школьных учебниках Пёрышкина, древних гимназических курсах физики Краевича и самых первых изданиях «Занимательной физики» Перельмана. Рельсы перестали держать реборды колёс. Поезд ушёл в стену. 79 погибших, под две сотни раненых… Машинист Франсиско Хосе Гарсон сначала отказывался давать показания, потом признался, что перепутал участки пути… Ещё позже (по «чёрным ящикам») выяснилось, что машинист беседовал по телефону с диспетчером, да ещё вроде бы шуршал картой…

Поезд, не удержавшийся в заданной области трёхмерного фазового пространства, ушёл в двухмерную стену физического мира
Поезд, не удержавшийся в заданной области трёхмерного фазового пространства, ушёл в двухмерную стену физического мира.

Оценим же катастрофу в Галисии так, как описывают динамические процессы. Составим её фазовый портрет. Причём не научный, а инженерный. Крайне упрощенный, но пригодный для практического применения. Для этого введём фазовое пространство. Согласно «Физической энциклопедии», «ФАЗОВОЕ ПРОСТРАНСТВО в теории динамических систем — абстрактное пространство, ассоциированное с конкретной динамич. системой, точки в к-ром однозначно характеризуют все возможные состояния данной системы». И сколько же нам нужно координат для описания поезда? Да хватит трёх. Первая – положение поезда. Его линейная координата; «чугунка» же одномерна (точнее – граф, но этим мы пренебрежём). Вторая координата – скорость. Та, которая на конкретных участках пути не должна превышать заданных пределов. Ну и третья – ускорение, лимитируемое, с одной – плюсовой – стороны мощностью двигателей, а с другой – минусовой – возможностями тормозной системы и безопасностью пассажиров, которые не должны биться о стенки, сиденья и соседей… Вот и всё: насколько наклонится поезд, чтобы слететь с рельсов, для управления паровозом не важно (это давно посчитано инженерами-путейцами), как и поведение каждой молекулы в нём. Важно лишь нахождение в некоторой области фазового пространства. (Гарсон, похоже, увлекшись беседой и картой, поздно начал торможение…) Корректно о фазовых пространствах можно прочесть у светлой памяти академика Арнольда в книгах «Обыкновенные дифференциальные уравнения» и «Математические методы классической механики». Почему инженеры упрощают явления – главка «Значение математики для кораблестроения» в «Воспоминаниях» академика Крылова, где излагается забавная история с формулой Тулио Леви Чивита и её применением к расчёту железнодорожных мостов.

Заботливый полицейский помогает машинисту Гарсону
Заботливый полицейский помогает машинисту Гарсону.

А мы сталкиваемся с неутешительными выводами. Под все разговоры об опасности прогресса, о бунте машин реальную грозу представляют именно люди. Швейцарец – житель страны прославленных часов – не справился с однобитовым управлением. Во Франции – с традиционно высокой математической и экономической культурой – люди в больших кабинетах пренебрегли, похоже, неумолимыми законами старения, сводимыми к единственному числу. Опытный машинист – а ведь Испания когда-то строила самые большие в мире парусные корабли, связывающие воедино империю, над которой никогда не заходило солнце, – не справился с управлением объектом, описываемым всего лишь трёхмерным фазовым пространством. (Что несопоставимо проще, чем управлять машиной среди стайки скутеристов, жующих котлеты в булках и треплющихся по мобильникам…) Уязвимость медицинских приборов можно закрыть инженерными мерами. Ошибки людей (там, где они не могут быть отловлены другими людьми, как читатели видят опечатки и подменённые картинки – преимущество грамотной аудитории) лучше компенсировать единообразно, изымая людей из контура управления. Тогда можно будет писать колонки на заднем сиденье во время движения…