Читать «Жидкости (оптимизированы иллюстрации)» онлайн - страница 137

Как мы знаем, вода – живительная субстанция; обычно считается, что именно присутствие жидкой воды позволило жизни на Земле развиться от самых базовых химических структур до сложных клеток, из которых мы состоим. Но это пока лишь гипотеза; мы не знаем наверняка, как это произошло. Ученые всего мира активно экспериментируют, пытаясь воспроизвести химические условия на Земле в те времена, когда на планете зародилась жизнь: 4 млрд лет назад. Сейчас представляется наиболее вероятным, что она появилась на дне наших глубоких океанов. Там у термальных источников возникает сложный химический суп, где присутствуют многие химические элементы, которые мы видим в наших клетках. В XXI в. исследование этих областей и океанского дна в целом станет для нас важным передним краем. Странно, в самом деле, что о происходящем на дне наших океанов мы знаем меньше, чем о процессах на поверхности Луны.

Если наш следующий физический рубеж располагается на дне океана, то два ближайших информационных рубежа уже на горизонте, и достижение их обоих зависит от жидкости. И клетки, и компьютеры обрабатывают информацию, но совершенно по-разному. Клетки действуют и воспроизводятся с использованием информации, заключенной в ДНК при помощи химических реакций. Кремниевые компьютеры, однако, считывают информацию с кристаллов, на которых умещаются миллиарды твердотельных транзисторов, реагирующих на входящие электрические сигналы, возникающие согласно компьютерной программе. Сигналы эти передаются при помощи последовательности единиц и нулей – двоичного языка цифровых компьютеров. Транзисторы применяют к потоку единиц и нулей логику, вычисляют ответы опять же в виде единиц и нулей и передают их в другую часть компьютерной микросхемы. Всё это кажется очень примитивным, но с помощью миллиардов простых вычислений могут быть реализованы другие, сложные – те, что побеждают шахматных гроссмейстеров и рассчитывают траекторию полета ракеты к Луне.

Когда клетки производят вычисления, они пользуются химическими реакциями вместо транзисторов. Вместо единиц и нулей они применяют для расчетов молекулы и общаются тоже при помощи молекул. У них нет ни транзисторов, ни проводов, только химические реакции в жидкой среде внутри клеток. Эти химические реакции происходят невероятно быстро, причем одновременно по всей клетке, что делает систему так называемых параллельных вычислений чрезвычайно эффективной. Все молекулы, задействованные в этих вычислениях, очень малы: секстильон (1 000 000 000 000 000 000 000) таких частиц легко поместится в единственной капле воды. И потенциально это колоссальный источник вычислительной мощности и памяти.