Ted-ed

Мать и сын бредут по бескрайней пустыне. Благодаря специальным облегающим костюмам, рассеивающим тепло и повторно использующим влагу, путников не пугает смерть от жажды. Они боятся кое-чего пострашнее. Они стараются идти неритмично, чтобы вибрации от шагов растворялись в песке барханов. Но вскоре звуки пустыни заглушает громкое шипение. К ним стремительно приближается гора песка, и герои переходят на бег. Они взбираются на ближайшую скалу, и песчаный червь длиной 400 метров прорывается сквозь толщу песка. Это мир «Дюны».

В романе, написанном Фрэнком Гербертом и опубликованном в 1965 году, действие происходит в далёком будущем, где мир — это огромная феодальная империя, и человечество правит планетами. Этот средневековый мотив распространяется не только на государственный строй. В отличие от большинства произведений научной фантастики, у Герберта человечество покорило Вселенную без помощи компьютеров. После древней войны с роботами человечество запретило создание каких-либо машин «по образу и подобию человеческого разума». Но вместо того, чтобы затормозить прогресс, этот закон привёл к развитию людей удивительными способами — они превратились в биологические компьютеры, ясновидящих колдуний и космических лётчиков с даром предвидения. Членов этих могущественных рас нанимают на работу представители различных знатных родов, соперничающих между собой за власть и новые планеты.

Но почти все сверхчеловеческие способности зависят от одного драгоценного ресурса — пряности. Это мистическое вещество, также известное как «меланжа», необходимо для космических перелётов, что делает его основой галактической экономики. Пряность существует только на пустынной планете Арракис, опасной и негостеприимной, коренные обитатели которой давно выступают против империи.

Действие в романе Герберта происходит на Арракисе, также называемом Дюной, а его главный герой — Пауль из благородного дома Атрейдесов. История начинается с того, что управление Дюной переходит к семье Пауля в результате замысловатого плана, разработанного их заклятыми врагами — жестокими рабовладельцами дома Харконненов. Конфликт между двумя домами нарушает хрупкий политический баланс Арракиса. Вскоре Пауль оказывается в самой гуще общепланетарного переворота, где он должен доказать, что сможет править — и выжить — в этом враждебном пустынном мире.

Но Арракис — это не просто бесконечное море песка. Герберт был большим любителем природы и потратил более пяти лет на разработку сложной экосистемы Дюны. Планета разлинована климатическими поясами и аэродинамическими трубами, сформировавшими её скалистый рельеф. Различные умеренные пояса создают разнообразную растительность. И почти все элементы экосистемы Дюны работают сообща, вырабатывая основной экспортный продукт планеты.

При создании мира Герберт также использует сложные переплетения философии и религии. Мать Пауля Джессика состоит в ордене Бене Гессерит, древней секте ясновидящих, использующих пряность. Иногда называемые «колдуньями» за свои магические способности, сёстры Бене Гессерит тысячелетиями играют роль тайного правительства, пытаясь направить общество к просвещению. Ещё одна древняя группа — ментаты — люди-компьютеры, способные обрабатывать невероятное количество данных. Хотя ментаты являются оплотом логики и разума, они выдают не просто расчёты, а потоки постоянно меняющихся возможностей. Однако самой важной группой в «Дюне» являются фримены. Эти коренные обитатели Арракиса хранят многочисленные секреты этой планеты. Путь Пауля приводит его глубоко в закрытое братство фрименов, где он должен доказать свою надёжность в череде всё более опасных испытаний.

Каждая из этих рас имеет свою историю, которая пронизывает текст, и Герберт также включает в структуру романа повествования вселенских масштабов. Каждая глава начинается с цитаты из будущего учебника истории, описывающей события, которые должны произойти. Роман также содержит приложения, где события происходят в том же мире, в котором рассматривается история империи, а также приводится глоссарий таких терминов, как «гом джаббар» и «Шаи-Хулуд».

Масштабная история «Дюны» — это сага из шести книг, охватывающая тысячелетия. Но каждая история будущего Арракиса начинается здесь: Пауль идёт по опасному и тернистому пути, всегда находясь под угрозой, что приближающаяся буря поглотит его.

---------

Перевела: Елена МакДоннелл. Отредактировал: Ростислав Голод.

В 1990 году в Пизу по приглашению правительства Италии прибыли ведущие инженеры, чтобы стабилизировать знаменитую Пизанскую башню. На протяжении 800-летней истории башни было сделано немало попыток выпрямить конструкцию, но на этот раз, согласно полученным результатам компьютерного моделирования, ситуация оказалась критической. По прогнозам башня должна была рухнуть, когда угол наклона достигнет 5,44°, а на тот момент угол уже составлял 5,5°! Неизвестно, почему башня до сих пор не упала, но ясно было одно: ситуация чрезвычайная, и задачу, которая ставила в тупик инженеров на протяжении многих веков, на этот раз предстояло решить незамедлительно.

Чтобы понять сложность ситуации, прежде всего сто́ит разобраться, почему башня наклонилась. В XII веке властители процветающей морской державы — Пизанской республики — решили построить на соборной площади выдающийся архитектурный шедевр. Зодчие украсили облик стоящего там храма и существенно расширили его размеры, а на площади возвели массивный баптистерий, завершённый куполом. В 1173 году начались работы по строительству отдельно стоя́щей кампанилы, или колокольни.

Инженеры и архитекторы того времени были настоящими мастерами своего дела. Но при всех своих достижениях в области инженерного искусства их познания в геологии были чрезвычайно скудны. Название Пизы происходит от греческого слова «заболоченное место», что как нельзя точно описывает грунтовый слой местности, представляющий собой сочетание глины, ила и мокрого песка. Инженерным решением древних римлян при строительстве в подобных геологических условиях было возведение массивных каменных колонн, или свай, на устойчивых пластах коренных пород. Однако архитекторы, проектировавшие колокольную башню, посчитали, что для такой относительно невысокой постройки будет достаточно и трёхметрового фундамента. Но увы, не прошло и пяти лет, как южная сторона башни ушла под землю.

При иных обстоятельствах такое смещение основания могло привести к роковым последствиям. Если бы вес конструкции увеличился, в результате давления верхних этажей башня бы просела и от увеличившегося крена в конце концов упала. Однако Пиза погрязла в затяжной войне, и строительство четвёртого яруса приостановилось почти на сто лет. За это время почва уплотнилась, и, когда в 1272 году возобновилось строительство башни, пласт грунта в основании конструкции оказался уже более прочным.

Под руководством архитектора Джованни ди Симоне строители компенсировали небольшой наклон башни, сделав более высокими потолки нескольких последующих ярусов на южной стороне здания. Однако от веса новой кладки конструкция просела ещё глубже. И когда завершились работы по постройке седьмого яруса и колокольни, угол наклона башни составил 1,6°.

На протяжении многих веков инженеры пытались выпрямить крен. Чтобы помочь им лучше изучить проблему, в 1838 году у основания башни прорыли траншею. Однако, убрав опорный песчаный пласт, строители лишь усугубили положение. В 1935 году по решению Итальянской гильдии инженеров в основание башни залили строительный раствор. Но, как оказалось, раствор был залит неравномерно, и башня снова резко просела.

В результате неудачных попыток выпрямить угол наклона и из-за непрекращавшегося проседания основания над памятником нависла угроза обрушения. Не обладая точными знаниями о составе грунта, инженеры не могли рассчитать предельный угол наклона, при котором башня должна была рухнуть, равно как не могли предотвратить её падения.

После Второй мировой войны опытным путём учёным наконец удалось восполнить недостающие знания. В 1970-е годы они смогли рассчитать центр тяжести падающей башни. Вооружившись новыми знаниями и возможностями компьютерных технологий, инженеры рассчитали плотность грунта, траекторию падения башни и точный объём земли, который необходимо было выкопать, чтобы башня устояла.

В 1992 году строители прорыли диагональные туннели и извлекли из-под северной стороны башни 38 кубических метров грунта. Затем при помощи 600 тонн свинцовых брусков на время уравновесили конструкцию и с помощью стальных тросов наконец закрепили основание. И вот по прошествии более шести столетий с момента окончания строительства башни конструкцию удалось выпрямить... и теперь угол наклона башни составляет 4°. Никто не хотел, чтобы башня упала, но никто также не пожелал, чтобы этот архитектурный памятник потерял свою уникальность.

Пизанская башня продолжает возвышаться на 55-56 метров. И она должна ещё простоять минимум лет 300 как памятник красоте несовершенства.

--------

Перевела: Анна Пекот. Отредактировал: Ростислав Голод.

Июнь. Только что прошёл сильный дождь. Небо заполняется насекомыми, которых мы не привыкли там видеть. На первый взгляд это может показаться шокирующим, но для счастливых самцов и самок вида Solenopsis invicta, также известных как огненные муравьи, это день любви.

Это брачный полёт, и тысячи способных к размножению самцов и самок муравьёв, называемых крылатыми, взлетают в воздух в первый и последний раз. Но даже для самых ловких самцов, которым удаётся избежать пернатых хищников, этот брачный ажиотаж оказывается смертельным. А для самки после спаривания всё только начинается.

Получив запас спермы на всю оставшуюся жизнь от погибшего самца, нашей новой царице нужно без чьей-либо помощи начать новую колонию. Опустившись на землю, она ищет подходящее место для строительства гнезда. Идеальный вариант — это мягкая, рыхлая почва, например, участки сельскохозяйственного назначения. Найдя подходящее место, она сбрасывает крылья, бугорки от которых указывают на её царский статус. Затем она начинает копать вертикальный ход, заканчивающийся камерой. Здесь она начинает откладывать яйца — около десяти в день, — и уже через неделю вылупляются первые личинки. В течение следующих трёх недель царица использует специальную партию кормовых неоплодотворённых яиц, чтобы прокормить себя и своё потомство, теряя за это время около половины массы тела. К счастью, по прошествии около 20 дней из этих личинок вырастает первое поколение муравьёв-рабочих, готовых отправиться на поиск пищи для пропитания истощённой царицы.

Её дочерям нужно поторопиться, ведь восстановление здоровья матери — дело первостепенной важности. А в это время вокруг десятки соседних цариц создают свои муравьиные войска. До сих пор эти колонии мирно сосуществовали, но с появлением рабочих муравьёв начинает наблюдаться явление, называемое набегами на гнёзда. Рабочие из гнёзд в радиусе до нескольких метров начинают воровать потомство царицы. Колония отбивается, но всё новые волны захватчиков приходят из дальних гнёзд и побеждают рабочих. За считанные часы захватчики переносят все личинки царицы в самое крупное соседнее гнездо, а оставшиеся дочери царицы покидают её. Используя свой последний шанс выжить, царица идёт по следам захватчиков в их гнездо. Она отбивается от более слабых маток и защищающих своё гнездо рабочих и взбирается на гору личинок. Её дочери помогают ей, и она побеждает царствующую матку, узурпируя власть над горой личинок. В конечном счёте все остальные противники проигрывают, и остаётся одна царица и одна гора личинок.

Теперь, управляя несколькими сотнями рабочих в самом крупном гнезде в окру́ге, наша царица-победитель начинает помогать своей колонии в её самом главном деле — размножении. В течение следующих нескольких лет в колонии рождаются только стерильные рабочие. Но когда население колонии превышает 23 000, всё меняется. С этих пор каждую весну в колонии рождаются фертильные крылатые самцы и самки. Эти более крупные муравьи рождаются весной и в первой половине лета, а осенью колония снова переходит на производство рабочих. После сильных дождей эти крылатые особи взмывают в небо и распространяют гены своей царицы в радиусе до нескольких сотен метров.

Но для участия в этом ежегодном брачном безумии колония должна процветать как самостоятельный супер-организм. Каждый день молодые муравьи кормят царицу и ухаживают за её потомством, а муравьи постарше занимаются сбором пищи и защищают гнездо. В случае нападения эти взрослые воины поражают противника ядом. После дождей вся колония сплочённо работает, увеличивая муравейник с помощью мокрой земли. А если случается наводнение, сёстры сбиваются в комок, образуя своего рода плавучее средство, на котором они спасают свою царицу.

Но какой бы сильной ни была колония, её жизнь когда-нибудь подходит к концу. По прошествии восьми лет у царицы заканчиваются запасы спермы, и она больше не может заменять умирающих рабочих новыми. Население гнезда постепенно сокращается, и соседняя колония наконец захватывает их. Правление нашей царицы заканчивается, но её генетическое наследие продолжает жить.

-----

Перевод: Елена МакДоннелл. Отредактировала: Юлия Каллистратова.

Представьте будущее, в котором никто не умирает — наоборот, сознания людей выгружают в цифровой мир. Они продолжают существование в правдоподобной искусственной реальности в телах-аватарах и могут даже возвращаться назад и влиять на живой мир. Потенциал загрузки сознания колоссален, но что же потребуется для сканирования мозга человека и выгрузки его разума? Рассмотрим возможные проблемы, которые сулит такое изобретение.

Сегодня один из главнейших парадоксов во Вселенной, парадокс исчезновения информации в чёрной дыре, грозится подорвать такие сферы, как общая теория относительности и квантовая механика. Каждое тело во Вселенной состоит из частиц с присущими им квантовыми свойствами, и даже если тело уничтожить, квантовая информация никогда полностью не исчезнет. Но что произойдёт с информацией, когда тело окажется в чёрной дыре? Попытаемся разобраться!