*3562. Краткая история инноваций

[Юрий Аммосов]

https://slon.ru/posts/66018
1 апреля, 07:00

Советник руководителя Аналитического центра при Правительстве РФ

Ванневар Буш (1890–1974) – человек множества достижений, каждое из которых по отдельности уже вполне заслуживает места в истории. Он основал компанию Raytheon. Он создал самую мощную вычислительную машину до появления цифровых компьютеров. Он поднял инженерную школу Массачусетского технологического института (MIT) на первые позиции в мире. В годы Второй мировой войны он руководил «министерством науки» США, где были созданы пенициллин, авиарадары, дистанционные взрыватели, ядерная бомба. Он создал идейные основы современной государственной научной политики и сформулировал роль науки в жизни современного общества, государства и мира. Он придумал, как использовать машины для хранения знаний, предвосхитив Всемирную паутину (WWW) наших дней. Этим абзацем эссе можно было бы и ограничить, тем более что полная история Буша и его роли в истории еще не написана.

Ванневар Буш не видел ценности в истории науки. Будучи главой Института Карнеги, в 1938 году он резко урезал финансирование ведущему журналу Isis, объяснив свое решение так: «Я очень настороженно отношусь к исследованиям, в которых кто-то берет интервью у кучи народа, много читает, пишет книгу, ставит ее на полку, и никто ее не читает». Историческая наука вернула Бушу долг взаимности – до настоящего времени единственной биографической книгой о нем остается книга, из которой взята эта цитата, и та написана не ученым, а журналистом деловой газеты Wall Street Journal Паскалем Зэкари (Zachary, G. Pascal (1997). Endless Frontier: Vannevar Bush, Engineer of the American Century. New York: The Free Press). Книга Зэкари очень хорошо документирована, но все же обладает неустранимым недостатком журналистского творчества: автор перемешивает с фактами свои впечатления о личности Буша и свои представления о его эмоциях, мыслях, мотивах. Поэтому эту книгу следует читать критически, отделяя факты от оценок. А вот чуть не убитый Бушем журнал Isis с 1970-х годов стал одним из первых публиковать статьи о наследии Буша и роли его и его оппонентов в создании современной инфраструктуры науки и инноваций – и организационной, и философской.

Этот очерк будет посвящен в меньшей мере личности Ванневара Буша, а в большей – его достижениям в контексте времени. Все эти интеллектуальные прорывы Буша лежат в основе нашей современности, каждый по-своему.

Ванневар Буш родился в Челси, приморском городе Массачусетса, издавна бывшим центром китобойного промысла США. Много поколений его предков были капитанами-китобоями. Эта примечательная субкультура непреклонных, целеустремленных и суровых людей была описана и воспета в классическом романе Германа Мелвилла «Моби Дик, или Белый кит». К концу XIX века китобойный промысел потерял былое значение. Ворвань (жир, вытапливаемый из кашалотов) применялась как сырье для мыла и как светильное масло, но с появлением во второй половине XIX века керосинового и газового освещения (см. предыдущие очерки) и созданием промышленного производства растительных масел (рапсового, пальмового, соевого, подсолнечного) спрос на ворвань рухнул на порядок. В 1850 году США ввозили через порты Новой Англии до 10 млн галлонов ворвани; в 1875 году объем торговли упал до 1 млн галлонов. Китобойный флот также сократился на порядок – с почти 600 до 50 судов (Tower, Walter S. A History of the American Whale Fishery. Philadelphia, 1907). Поэтому отец Буша, начав карьеру корабельным коком, ушел на берег и стал протестантским священником. Но со слов Буша, дедовский несгибаемый дух и готовность без колебаний принимать ответственные решения были живы в его семье – отсюда, мол, и его командирские замашки (Isaacson, Walter. The Innovators: How a Group of Hackers, Geniuses, and Geeks Created the Digital Revolution. Simon and Schuster, 2014).

Ванневар Буш с сыном на отдыхе, 1946
AP/ TASS

Хотя весь мир знает Буша как Ванневара, но это имя при жизни Буша принадлежало лишь документам и газетам. Имя Ванневар Буш получил по фамилии друга и однокурсника отца по Тафтс-колледжу (ныне Университет Тафтса); как и многие новоанглийские фамилии, это была англизированная староголландская фамилия ван Эвре. Своим полным именем Буш перестал представляться довольно рано из-за сложности его произношения («Вэннэйвер, произносится как “биэйвер” – “бобр”» – так ему приходилось объяснять, как правильно выговаривается его полное имя). Друзья звали его Вэн, официально к нему чаще всего обращались «доктор Буш».

Ранняя биография Ванневара Буша не отмечена большими достижениями. Буш окончил Тафтс-колледж в Бостоне, как и его отец до него, получил диплом инженера, представив на защиту механический построитель геодезических профилей. В ходе обучения с Бушем произошел интересный случай: Буш экономил плату за обучение и стремился получить за четыре года сразу объем кредитов и для бакалавра, и для магистра. В начале семестра Буш прочел учебник по какому-то предмету и пришел к профессору с просьбой разрешить ему прогулять курс и явиться сразу на экзамен (это очень любят проделывать и студенты Физтеха, которых автор учит различным предметам, увы, часто не утруждая себя получением разрешения). Профессор отреагировал иначе и потребовал от Буша сдать экзамен по курсу сразу тут же на месте – Буш справился с заданием и ушел с положительной оценкой и воспоминаниями о том, как иногда бывает важно решительно сломать все принятые правила и поступить как должно, а не как положено. «Я очень хотел быть похожим на этого профессора», – вспоминал Буш впоследствии.

После выпуска Ванневар Буш некоторое время работал инженером-электриком, получил стипендию на докторскую диссертацию и, защитив ее меньше чем за год, вернулся в Тафтс уже на преподавательскую должность, где в ходе Первой мировой войны занимался в том числе разработкой магнитного детектора подводных лодок (устройство работало только на деревянных судах и поэтому применения не нашло). Через несколько лет, в 1919 году, Буш перешел в Массачусетский технологический институт. Это произошло в самом начале периода, когда MIT превратился из регионального политехнического института Бостона в один из ведущих международных научных центров. Одним из первых аспирантов профессора Буша был радиоинженер Фред Терман – будущий создатель Стэнфорда как инновационного университета и крестный отец будущей Кремниевой долины.

Одним из первых достижений Ванневара Буша, сделанным совместно с Лоренсом Маршаллом и Чарльзом Смитом, был, используя современный термин, «стартап» Raytheon – сейчас один из крупнейших ракетостроителей США. Raytheon («бог света» – на смеси греческого и латыни), а тогда производитель газовых выпрямителей тока для радиоприемников.

Изначально, в 1922 году, Лоренс Маршалл, с которым Ванневар Буш делил комнату в общежитии Тафтса, планировал производить холодильники. Именно в это время технологии искусственного охлаждения пошли в промышленность, розничную торговлю, ресторанное дело и в зажиточные домохозяйства. До этого основной объем спроса на холод обеспечивала промышленная заготовка пресноводного льда. Главным мировым производителем пресного льда была Норвегия, где для этой цели были выстроены гигантские водохранилища. В США главным поставщиком льда были окрестности Бостона – там лед заготавливали в специально выкопанных искусственных прудах. В Москве же лед брали прямо из Москвы-реки – ледяные бруски пилили у берега там, где сейчас находятся Театр эстрады, «Цифровой Октябрь» и парк «Музеон». Ледяная индустрия умерла под давлением прогресса в рефрижераторном деле уже к началу Второй мировой войны. Бостонские пруды сейчас используются как водохранилища и рекреационные зоны. Норвежские плотины были переделаны под гидроэлектростанции; в годы Второй мировой войны там также выделялся дейтерий и тритий для гитлеровского уранового проекта, и бывшие ледовые плотины стали полем испытания новейших «прыгающих бомб» и ожесточенной тайной войны британских коммандос и гитлеровских контртеррористических подразделений (History of Artificial Cold, Scientific, Technological and Cultural Issues. Ed. Gavroglu, Kostas. Boston Studies in the Philosophy and History of Science, Vol. 299. Springer Netherlands, 2014).

Но разработать такой холодильник оказалось непросто, и в 1924 году компания сделала, как принято говорить сейчас, «пайвот» – резко сменила бизнес-модель. В «ревущие двадцатые» радио стремительно становилось коммерческим. По всей стране появлялись радиостанции, транслировавшие джазовую музыку, спортивные соревнования, новости и дебаты политиков; в промежутках между репортажами формировался новый разговорный жанр – радиоведущих. Ранние радиопередатчики и радиоприемники работали от двух батарей, простой A и высоковольтной B, и поэтому были очень громоздки. Полевые радиостанции возили на специальных тележках, а гражданские стоили дорого, занимали очень много места и требовали частого профессионального обслуживания. Выпрямитель позволил подключить радио прямо в электросеть переменного тока и избавиться от батарей – радиопередатчики, а затем и радиоприемники очень быстро уменьшились в размерах, со шкафа до небольшой тумбочки (Douglas, Alan. Radio Manufacturers of the 1920's: A-C Day Dayton to J. B. Ferguson, Volume 1. Sonoran Publishing, 1988.; Earls, Alan R.; Edwards, Robert E. Raytheon Company: The First Sixty Years. Arcadia Publishing, 2005).

Создание Raytheon было первым в череде успехов Ванневара Буша. Параллельно с разработкой новых холодильников и радиоламп Буш занимался научной работой по специальности, электротехнике. В 1922 году в свет вышел написанный Уильямом Тимби и Ванневаром Бушем учебник «Основы электротехники», долгое время остававшийся классическим текстом по этой дисциплине (Timbie, William Henry; Bush, Vannevar. Principles of electrical engineering. New York, 1922). Одной из текущих актуальных задач в этой области был расчет топологии электросетей (силовых и телефонных), требовавший многократного решения преобразования Карсона, содержавшего интегралы.

Механические решающие устройства появились очень рано; первый известный среди них – антикитерский механизм II века до н.э. для определения положения небесных светил. В XVII веке появились первые логарифмические линейки, а Блез Паскаль создал первый механический калькулятор «Паскалина» (1642–1645), в дальнейшем переработанный Готфридом Лейбницем. С середины XIX века стали повсеместно применяться механические калькуляторы, представлявшие собой модификации машины Лейбница. Чарльз Бэббидж в 1837 году спроектировал аналитическую машину, которая может считаться первым программируемым аналоговым компьютером, обладавшим полнотой по Тьюрингу (это продемонстрировала Ада Лавлейс, написавшая в 1843 году первый алгоритм под нее). Наконец, в 1876 году Джеймс Томсон и его брат Уильям (в будущем патриарх физики лорд Кельвин) дали теоретическое описание аналоговой механической машины, способной использовать вращение цилиндров и сфер для анализа гармонических колебаний. Машина братьев Томсон предназначалась для расчета приливных волн (Williams, Michael R. Differential Analyzers. IEEE STARS Project. Proceedings of the IEEE, Vol. 101, No. 3, March 2013).

В 1925 году дипломники Буша Герберт Стюарт, Кинг Гулд и Харольд Хазен собрали под наблюдением Буша механическую счетную машину для решения интегралов, используя идеи братьев Томсон. Дипломная работа 1920-х годов очень отличалась от дипломной работы 2020-х в лучшую сторону – это было оригинальное решение новой задачи, которое сейчас встречается не во всякой докторской диссертации. Используя эти машины как узлы, коллектив под руководством Буша с 1927 по 1930 год собрал из них машину для решения дифференциальных уравнений второго порядка. В отчетной статье осенью 1931 года Буш назвал это устройство дифференциальным анализатором (Differential Analyzer) – так машина Буша и стала известна в истории, хотя это просто родовое имя всех устройств, способных считать дифуры (Bush, Vannevar. The differential analyzer. A new machine for solving differential equations. Journal of the Franklin Institute 212 (4), October 1931. pp. 447–488).

Дифференциальный анализатор
wikipedia.org

Дифференциальный анализатор был электромеханическим устройством, напоминавшим огромный стол для настольного футбола. Батарея из шести интеграторов позволяла решать одно дифференциальное уравнение шестого порядка или два-три уравнения второго порядка одновременно (Архивная справка к личному архиву Ванневара Буша в MIT. Manuscript Collection – MC 78). Интеграторы вращали сервомоторы с усилителями крутящего момента, чтобы диски интеграторов не проскальзывали под нагрузкой. Условия решаемого уравнения задавались установкой осей, кулачков и рычагов на большом столе, напоминавшем гигантский настольный футбол. Дополнительные физические параметры можно было выставить с помощью электроприборов – например, изменение напряжения задавалось путем движения реостата, подключенного к реальному вольтметру. Вся эта сложная система рычагов приводила на выходе в движение перо, вычерчивавшее на миллиметровке кривую решения уравнения. Оператор мог также использовать перо и на входе: вводить им в систему кривую, чтобы механика разложила ее на параметры.

Графический способ решения задачи современный читатель часто считает грубым и неточным, для нас истинный ответ – это ответ численный. Но наука и инженерное дело XIX – первой половины XX века полагалась на визуальное представление устройств и задач намного больше современной. Язык науки 1920-х годов был языком графики, языком черчения и кривых на миллиметровке. Именно таким языком говорил с читателем о будущей космонавтике уже известный нам Герман Поточник-Ноордунг. Когда Ванневар Буш только начинал учиться в Тафтс-колледже, там ввели курс «английский язык для инженеров». Преподаватель этого курса Сэмюэл Эрл сообщал, что не мог объяснить студенту, как передавать характер персонажа рассказа косвенными образами, пока проходивший мимо преподаватель черчения не произнес волшебное слово «пунктир» (которым в черчении обозначают невидимые линии), после чего студент все сразу понял. Глава инженерного департамента Тафтса написал в начале 1920-х годов влиятельную книгу «Введение в графический язык: словарь, грамматика, идиомы и история применения, включая чтение чертежей» (так начали создаваться теоретические основы для современной дисциплины «Человеко-машинные интерфейсы», изучающей семантику и законы взаимодействия людей и машин; Owens, Larry. Vannevar Bush and the Differential Analyzer: The Text and Context of an Early Computer. Technology and Culture, Vol. 27, No. 1 (Jan., 1986), pp. 63–95).

Дифференциальный анализатор был самым мощным вычислительным устройством мира в 1930-е годы, и несколько крупных научных центров (Кембридж, Осло) изготовили себе копии. Основной массив задач, которые на нем решались, был из области электротехники, но на него поступали запросы из сейсмологии, ядерной физики, квантовой механики и астрофизики. Обращение с ним было трудоемким, подготовка к решению задачи могла занимать сотни и даже тысячи человеко-часов. Когда Мануэль Валларта (профессор MIT и в скором будущем научный руководитель студента MIT Ричарда Фейнмана) и его соавтор Жорж Леметр передали Бушу чрезвычайно актуальную на тот момент задачу анализа рассеяния космических лучей в магнитном поле Земли, ее решение готовили в течение тридцати недель пять штатных специалистов, которым помогали восемнадцать студентов. Решение этой задачи впервые экспериментально подтвердило существование широтного эффекта Комптона – магнитное поле Земли создает вокруг планеты экран в форме тора, который защищает ее от частиц с малой энергией, оставляя неприкрытыми только полюса (Lemaitre G.; Vallarta M. S. On Compton's Latitude Effect of Cosmic Radiation. Phys. Rev. 43, 87. 15 January 1933).

Дифференциальный анализатор Ванневара Буша стал последним переходным звеном к созданию в 1940-х годах электронных цифровых компьютеров – не только как протокомпьютер, но и как источник одного из важнейших открытий в компьютерных науках. Ванневар Буш размышлял над архитектурой цифрового компьютера еще в 1930-е годы; кроме одного концептуального доклада, публичных презентаций этой работы он не делал, и ее следы были обнаружены уже много лет спустя в его архивах (Lee, J.A.N. Computer Pioneers. IEEE Computer Press, 1995). Но критически важный шаг сделал его ученик, студент-магистрант Клод Шеннон (1916–2001), входивший в коллектив дифференциального анализатора. Изучая релейные цепи машины, которые стихийно создавались в процессе решения конкретных задач, Шеннон увидел возможность выразить понятия булевой алгебры через переключатели. Его магистерская работа «Символьный анализ реле и коммутаторных цепей» (1937) заслуженно признается «самой важной дипломной работой в истории» – в ней Шеннон показал принципы создания логических электронных схем, создав теоретическую основу всей современной электроники.

В 1932 году Ванневар Буш стал главой Инженерной школы и вице-президентом (близкий аналог проректора) MIT, а в 1938 году был назначен на пост главы Института Карнеги в Вашингтоне, который неформально выполнял функции головного научного фонда США и консультировал президента США по вопросам науки и технологий.

Институт Карнеги не имел государственного статуса, оставаясь частным некоммерческим учреждением. Наука в США считалась частным делом благотворителей и промышленности, гумбольдтова идея чистого ученого познания и государственной поддержки университетов Америке была чужда. Университеты по «модели Гумбольдта» создавали из своих состояний промышленные магнаты, начиная с Джонса Хопкинса (Университет Джонса Хопкинса в Балтиморе, 1876). С 1933 года новый президент США Франклин Делано Рузвельт проводил политику «нового курса» (New Deal), расширявшую полномочия государства и особенно федеральных властей США далеко за пределы, считавшиеся нормальными в предшествующее время. Великая депрессия, одолевавшая США с 1929 года, сделала американцев более терпимыми к идее «большого правительства». Но в 1930-е годы этот политический процесс еще не коснулся науки и высшего образования. Буш критически писал Рузвельту в 1945 году в докладе «Наука: бесконечные рубежи» о традиционном американском взгляде на науку:

«Большая часть научных исследований, которые ведут государственные агентства, имеет промежуточный характер между фундаментальными и прикладными исследованиями… [государству] не так важна практическая польза, как лабораториям [частной] промышленности, но с другой стороны, у них нет той свободы изучать природные явления без учета возможного экономического эффекта, как у образовательных и частных научных учреждений. <…> У нас нет государственной научной политики». (Science: The Endless Frontier. A Report to the President by Vannevar Bush, Director of the Office of Scientific Research and Development, July 1945. United States Government Printing Office, Washington: 1945. – Здесь и далее пер. с англ. автора.)

На посту главы Института Карнеги Буш начал прекращать все исследования, твердая научная ценность которых казалась ему сомнительной. Под нож попали не только журнал Isis и другие гуманитарные дисциплины вроде археологии, но и исследования в области евгеники.

Институт Карнеги был много лет головным центром мысли в области псевдонаучного расизма. Департамент евгеники Института Карнеги много лет возглавлял Гарри Лохлин, бывший школьный директор, одержимый фанатичной идеей выведения «идеальной породы человека». Лохлин добился запрета на иммиграцию в США итальянцев и русских на том основании, что они «склонны к безумию», грубо фальсифицировав для этой цели научное исследование. Лохлин презирал «белое быдло» (white trash, букв. «белый мусор» – презрительное название необразованных бедняков) и добивался их поголовной стерилизации, добившись принятия в штате Виргиния образцового Закона о расовой чистоте.

В 1927 году Лохлин устроил показательный процесс, доведя до Верховного суда США дело Buck v. Bell, о стерилизации девушки-сироты, которую объявили умственно отсталой на том основании, что она получала удовлетворительные оценки по математике, и «потенциальной матерью антиобщественного элемента» на том основании, что ее изнасиловал родственник. Девушку стерилизовали как «дефективную», под одобрительное замечание уважаемого судьи Оливера Уэнделла Холмса «Хватит плодить имбецилов» (Gould, Stephen Jay. Carrie Buck’s Daughter. Natural History, July 1984).

Опыт Лохлина был воспринят в Европе: новое правительство Германии под руководством канцлера Адольфа Гитлера приняло в 1933 году Закон о предотвращении рождения потомства с наследственными заболеваниями, списанный с «улучшениями» с законодательного творения Лохлина. В рейхе был издан агитплакат «Wir stehen nicht allein» (нем., «Мы стоим не одни»), на котором была изображена «истинно арийская» пара в окружении флагов, среди которых на первом месте был американский. За заслуги перед рейхом и арийской расой Лохлин был удостоен почетной докторской степени Гейдельбергского университета (Proctor, Robert N. Racial Hygiene: Medicine Under the Nazis. Harvard University Press, 1990).

Буш собрал комиссию, которая перепроверила евгенические исследования, признала их лженаучными, и Буш отправил «заслуженного» человека на пенсию, а его департамент распустил.

Но гражданской наукой Буш был занят недолго – надвигалась новая мировая война. Уже летом 1938 года, между аншлюсом Австрии и оккупацией Чехословакии Германией, ФБР пригласило Буша для консультаций о создании машины для взлома германских шифров (Буш с этой задачей не справился, но через несколько лет ее решил в Великобритании Алан Тьюринг). В 1939 году Буш стал исполняющим обязанности главы Национального совета по аэронавтике (NACA, с 1958 года NASA), добившись на этом посту создания новой лаборатории в Саннивейле (Калифорния). Сейчас эта лаборатория выросла до крупнейшего центра космических и компьютерных исследований и известна как NASA Ames (Hansen, James R. Engineer In Charge. A History of the Langley Aeronautical Laboratory, 1917–1958. The NASA History Series. SP-4305. Scientific and Technical Information Office, National Aeronautics and Space Administration. Washington, D.C., 1987).

10 мая 1940 года Германия вторглась во Францию, 4 июня завершилась эвакуация британских и французских войск из окруженного Дюнкерка через Ла-Манш. 12 июня 1940 года Ванневар Буш прорвался на встречу с президентом Рузвельтом и подал ему меморандум на одной странице, где описывалось преобразование Национального совета по оборонным исследованиям (National Defense Research Committee, NDRC) из консультативной комиссии в организацию, уполномоченную на руководство любыми военными исследованиями по ее усмотрению. Из опыта Первой мировой войны Буш знал, что военные не прислушиваются к гражданским ученым и закупают только уже готовую военную продукцию, о чем он и рассказал президенту. Через десять минут на предложении появилась резолюция «ОК. ФДР». В мемуарах Буш комментировал эту встречу так: «Меня обвиняли в том, что я прыгнул через голову всех инстанций и выбил для крохотной группы инженеров огромные полномочия… Ну да, я именно это и сделал» (Изл. по: Bush, Vannevar. Pieces of the Action. New York: Morrow, 1970).

На новой должности Буш сразу показал и свой талант руководителя науки, и свой капитанский характер. Он посещал лаборатории и научные центры, заказывал им военные исследования, выбивал у чиновников ведомств вооруженных сил заказы на новейшее вооружение, а генералитету объяснял, какие возможности даст войскам новое оружие, – и командовал всеми налево и направо именем президента. Военно-исследовательская машина Ванневара Буша за считаные месяцы развернулась в десятки подразделений, где вели собственные исследования и руководили лабораториями сотни ученых и инженеров.

Через год, 27 июня 1941 года, NDRC был преобразован в Управление научных исследований и разработок (Office of Scientific Research and Development, OSRD), которое стало получать государственное финансирование через утверждаемый Конгрессом бюджет вместо денег из президентского фонда на чрезвычайные нужды в ограниченном объеме. Мандат новой организации позволял ей мобилизовывать ученых, вести инициативные исследования, заключать договоры на НИОКР. OSRD занималось всем – от разработки оружия и боеприпасов до фундаментальных исследований, от науки и технологий до медицины и психологии. Так возникло то ли первое в истории США министерство науки и инженерного дела, то ли «научная армия» – пока как чрезвычайная организация, созданная в порядке исключения по крайней нужде военного времени (Executive Order 8807 Establishing the Office of Scientific Research and Development. June 28, 1941).

Ванневар Буш собрал на работу над новым оружием все лучшие умы США. Практически у всех американских ученых и инженеров, вошедших в историю науки и технологий середины XX века, в биографии за 1940–1945 годы значится работа на тех или иных проектах ведомства Буша.

OSRD организовало разработку процесса массового производства открытого в 1928 году Александром Флемингом пенициллина, промышленный выпуск которого начался в 1942 году и благодаря которому многие ранее неизлечимые заболевания перестали быть смертельными (Bud, Robert Penicillin: Triumph and Tragedy. Oxford University Press, 2007). Иногда пенициллин называют первым массовым антибиотиком, но это не вполне верно; с 1939 года германский концерн Bayer начал выпускать стрептоцид, препарат сульфаниламидного ряда, который в 1932 году создал химик Герхард Домагк.

В MIT в октябре 1940 года была организована Радиационная лаборатория – центр по разработке радарных технологий, где был создан микроволновый радар. Первый год программу из личных средств финансировал ее руководитель физик Альфред Лумис, наследник многомиллионного состояния. Крупнейшим достижением RadLab был резонаторный магнетрон, позволивший уже в 1941 году резко уменьшить микроволновый радар до такой степени, что его стало возможно разместить на самолете. Радары RadLab, 14-го управления и их коллег-исследователей в Великобритании переломили ход воздушной войны в Европе. Созданная Лумисом и его коллегами радарная система LORAN обеспечивала навигацию в Мировом океане до 2010 года. В рамках радарного проекта также шли фундаментальные исследования электромагнитного излучения и элементарных частиц. В другой лаборатории «радарного проекта», в Bell Labs, в 1948–1950 годах Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн открыли p-n переход и создали первый транзистор, раз и навсегда превратив электронику из ламповой в полупроводниковую.

В подразделении A-T (лаборатория в Университете Джонса Хопкинса) шла работа над миниатюрным дистанционным радиовзрывателем для снарядов «земля-воздух», которые поражали бы цель не прямым попаданием, а осколками в непосредственной близости от самолета. Когда такие снаряды впервые поступили в конце 1944 года в войска, потери германских самолетов выросли в разы – и это с учетом того, что новые снаряды сначала разрешали применять только на море, чтобы неразорвавшиеся взрыватели не попали в руки нацистов.

Самым засекреченным подразделением был отдел S-1, который напрямую подчинялся Ванневару Бушу и не значился ни в каких организационных планах – комитет по урану. Он был создан Бушем менее чем за сутки до удара Японии по Перл-Харбору и объявления Германией войны США. Глава Национального бюро стандартов Лайман Бриггс, ранее возглавлявший комиссию по урану, не придавал проекту большого значения. Бюджет ядерного проекта составлял 6000 долларов, и работа шла в основном на энтузиазме Ферми и Силларда. Члены комиссии даже не получили для ознакомления отчет о британской ядерной программе, а сам Бриггс убрал его в сейф и прочесть не удосужился.

Ванневар Буш стремительно развил комитет по урану в огромную сеть организаций. Оперативное управление атомным проектом с осени 1942 года осуществлял Корпус военных инженеров США (саперные войска), а сам комитет был переименован в Манхэттенский проект. Глава проекта, военный строитель генерал Лесли Гровс, построивший до этого знаменитый Пентагон в 1940 году, ничего не понимал в ядерной физике, но в минимальные сроки выстроил с нуля колоссальные секретные объекты, без которых не удалось бы получить необходимое количество тяжелых изотопов. Так возникли урановый завод в Ок-Ридже, плутониевый реактор в Хэнфорде и исследовательский центр в Лос-Аламосе (в первые годы – комплекс времянок и модульных двухэтажных домиков-бараков).

Ключевое слово в описании роли Ванневара Буша – «руководитель», а не «научный». Буш понимал в большей части проектов под его руководством меньше любого из исследователей, но знал, как создать условия для их работы. Он добивался сотрудничества между исследователями и военными. В 1940 году офицеры по старинной традиции считали, что войны выигрывает полководческое искусство, воинский дух и крепкий тыл (особенно полевая кухня и транспорт), а техника играет в лучшем случае четвертую роль, тем более новая и передовая, которую и к фронту подпускать страшно, еще подведет. Большого уважения к гражданским умникам они также не испытывали, считая, что были бы бюджеты – и военные инженеры по приказу решат те же задачи не хуже. В 1944–1945 годах «большая наука» наконец понравилась генералитету – да так, что в 1950 году оборонные деньги уже составляли 80 процентов всего бюджета США на НИОКР.

Буш вдохновлял ученых и инженеров, переубеждал офицеров и вел дипломатические игры с Конгрессом, Сенатом и Белым домом, памятуя о том, что война скоро окончится и нужно закладываться на мирную перспективу. Современники вспоминали, что Буш всегда шел напролом, требовал и забирал себе все, что хотел, умалчивал, лукавил и обманывал, если это работало на его цели, и вообще не считался ни с чем и ни с кем, до президента США включительно, кроме своей миссии – победить страны «оси» силой науки и технологий.

Одним из наиболее серьезных и принципиальных противников Ванневара Буша с 1943 года был сенатор-демократ Харли Килгор, глава мобилизационного подкомитета Сената, где решались вопросы финансирования НИОКР. Килгор, выходец из бедного угольного штата Западная Виргиния, считал, что федеральные средства на НИОКР следует распределять равномерно по стране, давать преимущество малым компаниям, а полученные частными разработчиками результаты – патенты и ноу-хау – забирать бесплатно и раздавать всем желающим. Буш концентрировал деньги там, где были лучшие умы, и считал, что патенты и решения нужно безвозмездно оставлять разработчикам, чтобы те могли на них заработать. Общественные и гуманитарные науки юрист Килгор считал не менее важными, чем инженерные и точные; отношение инженера Буша к гуманитариям нам уже известно.

Спор Килгора и Буша продолжался и после войны; у каждого была своя правда, и мир до сих пор не пришел к окончательному выводу, у какой из этих версий госполитики инноваций больше преимуществ. Российская инновационная политика долгое время была ближе к варианту Килгора, демократично размазывая деньги по всем возможным получателям без разбору, как масло по хлеьбу, и лишь в последние годы начала преодолевать страх элитарности, ограниченно концентрируя ресурсы на лучших научных и инженерных центрах (например, программа 5–100).

Проекты Буша возрастали по сложности и масштабу, и, казалось бы, военный проект Буша должен был стать абсолютной вершиной, дальше которой не подняться. Но оказалось, что главные вершины Буша еще впереди.

Осенью 1944 года Ванневар Буш получил от президента Рузвельта подготовленное самим Бушем развернутое «поручение» (этот бюрократический термин означает не столько приказ, сколько полномочие на исследование той или иной проблемы). В письме от 17 ноября 1944 года содержалось четыре вопроса: о гражданских «спиноффах», о борьбе с болезнями, о поддержке науки и о научно-технической подготовке молодежи. Поручение завершалось фразой, авторство которой, без сомнения, принадлежит Бушу:

«Перед нами новые рубежи разума, и если пионеры будут идти к ним с тем же видением, отвагой и стремлением, с которыми мы вели войну, мы можем создать более полную и плодотворную занятость и более полную и плодотворную жизнь».

25 июля 1945 года (через 9 дней после ядерного испытания «Тринити») Буш подал в Белый дом доклад по этому поручению под заглавием «Наука: бесконечные рубежи» и с таким же эпиграфом. Формально доклад писал целый комитет профессоров и ректоров, участвовавших в работе OSRD, но фактически немалая часть текста, весь его содержательный план и редактура принадлежали Бушу (это подтверждает переписка по докладу). Рузвельт к этому времени уже скончался, и доклад поступил новому президенту Гарри Трумэну. Трумэн унаследовал пост, пробыв вице-президентом при Рузвельте всего 82 дня, и во внутренней политике в целом следовал политике «большого правительства» Рузвельта.

Практической целью доклада было создание организации-преемника OSRD. Ванневар Буш предложил преобразовать OSRD в независимый негосударственный Национальный научный фонд (NSF) с отдельным бюджетным финансированием и полномочиями по поддержке и фундаментальной, и прикладной науки. Конгресс был настроен на роспуск OSRD. Одних парламентариев не устраивали огромные полномочия организации. Других – то, что до половины всех заказов OSRD без всяких конкурсов уходили в MIT, где глава OSRD занимал должность вице-президента и долгое время руководил профильным подразделением. Ядерная программа финансировалась помимо OSRD, но радарная программа, к которой прикрепили массу фундаментальных физических исследований, была ведущей статьей бюджета OSRD. Даже сторонники Буша считали, что вряд ли существование «армии ученых» имеет смысл и после демобилизации исследователей, и без такого «маршала», как Буш.

Преобразовать OSRD напрямую не удалось, в 1948–1950 годах никакого гражданского научного ведомства не существовало, первоначальный план Буша несколько раз переделывался и в Сенате, и в Белом доме. В итоге независимость NSF была ограничена, основной массив финансирования НИОКР пошел через Министерство обороны, Комиссию по атомной энергии (сменившей в 1948 году «Манхэттенский проект») и Министерство энергетики. Буш не испытывал энтузиазма к этой схеме и к началу 1950-х годов отошел от научного руководства, оставив должности и в NSF, и в Институте Карнеги. Но эти события представляют для нашего времени только ограниченный интерес. Доклад «Бесконечные рубежи» интересен за пределами краткого периода бюрократической ценности своей философией государственной политики и, шире, – философией науки.

Идея, что наука должна пользоваться безвозмездной заботой власти, не нова. Правящий класс разделился на правителей и интеллектуалов только в раннее европейское Средневековье, с появлением сословия христианских клириков; в Китае и исламском мире такого разделения не было вплоть до современности. Фрэнсис Бэкон писал в 1620 году в «Новом Органоне» о том, что государство должно безвозмездно содержать ученых: «…достаточным препятствием для роста наук оставалось бы то, что деятельность и усилия этого рода лишены вознаграждения». Он также проводил различие между «плодоносными» механическими и «светоносными» науками, направленными на чистое знание: «Надежду же на дальнейшее движение наук вперед только тогда можно хорошо обосновать, когда естественная история получит и соберет многочисленные опыты, которые сами по себе не приносят пользы, но содействуют открытию причин и аксиом» (Бэкон, Фрэнсис. Великое восстановление наук. XCI; XCIX).

Ванневар Буш настаивал, что в основе научной политики должны лежать безвозмездность финансирования и право научных организаций самим выбирать предмет и направление исследований. А сам фонд должен иметь источник долгосрочного финансирования, чтобы текущие проблемы и запросы никак не влияли на долгосрочные задачи.

Гарри Трумэн, награжденный медалью «За заслуги» Джеймс Брайант Конант и Ванневар Буш в Белом доме, 1948
AP / TASS

Буш также выступал за максимальное рассекречивание науки. Осенью 1944 года он предлагал поделиться с СССР частью ядерных секретов, в том числе опасаясь, что собственная ядерная программа СССР может привести к войне «через 20 лет» (Bush-Conant Files, RG 227, microfilm 1392, roll 5, folder 38, Memorandum For Dr. Conant, September 25, 1944, National Archives). Скорую конфронтацию США и СССР в это время предвидели только ее организаторы с обеих сторон – высшее руководство союзных держав; Буш не знал о планах будущего конфликта, но зато предчувствовал, что ядерный паритет будет фактором сдерживания и сохранения мира.

Но, пожалуй, самая глубокая мысль доклада – это его заглавие. Ванневар Буш использовал для названия доклада термин «фронтир» – так называлась западная граница колонизации в XIX веке, продвигаемая вперед пионерами – первопроходцам и колонистами. В широком смысле этот термин значил «неведомые земли». Сухопутные и морские рубежи, писал Буш, исследованы, но наука остается. Вступительная часть доклада разворачивает широкую панораму того, как наука влияет на благосостояние общества:

«В 1939 году миллионы людей работали в отраслях промышленности, которые даже не существовали в конце последней войны (Первой мировой. – Ю.А.) – в качестве примеров такой продукции можно привести радио, кондиционеры, вискозу и другие синтетические волокна и пластики. Но эти вещи не означают конца прогресса – они только начало, если мы полностью используем наши научные ресурсы».

Ванневар Буш не утверждал в докладе, что научный прогресс действительно бесконечен, и не делал заявлений, что именно наука позволила одержать победу над «осью» или является единственным ключом к будущему. В конце концов, это был не философский трактат, а политический документ. Но за него эти вопросы поставили читатели доклада. Бесконечна ли наука? Всемогуща ли наука? Есть ли конец у прогресса?

Эти вопросы человечество обсуждало с начала «века прогресса», когда просветитель Шарль-Ирене Кастель (аббат Сен-Пьер) сформулировал в 1737 году идею прогресса в книге «Замечания о непрерывном прогрессе всеобщего разума», но в докладе Буша они прозвучали особенно акцентированно. В 1967 году Ванневар Буш опубликовал сборник эссе «Науки недостаточно», где высказался против превращения науки в «новую религию», заметив, что современная наука не только не объясняет мир, но часто и не дает ответов (для состояния физических наук в это время, когда хаос фактов не укладывался ни в одну модель, это было верное замечание). Джон Хорган, один из наиболее видных современных сторонников конечности познания, ссылаясь и на свой анализ, и на мнение других гносеологических скептиков, полагает, что и сам Ванневар Буш тоже не утверждал, что «рубежи» бесконечны (Хорган, Джон. Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века Науки. Пер. с англ. М. Жуковой. М., 2001).

Буш-мыслитель, Буш-профессор, Буш-менеджер, безусловно, не стремился делать резких и, главное, не обоснованных вне сомнений заявлений о будущем. Но Буш-инженер, Буш-капитан, Буш-лидер не мог говорить о будущем бесстрастно, и насыщавшие каждый абзац оптимизм и положительные эмоции убедили читателей в том, в чем он не рискнул признаться прямо. Общественность приняла «Бесконечные рубежи» как пламенную речь за восстановление репутации научно-технического прогресса, разрушенной мировыми войнами.

Через пятнадцать лет, в 1960 году, президент-демократ Кеннеди в инаугурационной речи назвал «новым рубежом» науку, космос и победу над «бедностью и невежеством» – эти слова принадлежат его спичрайтеру Теду Соренсену; фраза дала имя всему внутриполитическому курсу администрации Кеннеди. А еще через пять лет, в 1966 году, в массовую культуру был навечно впечатан звучный девиз телесериала, ставшего одним из ярчайших культурных феноменов XX века:

«Космос – последний рубеж. Это странствия корабля “Энтерпрайз”, его пятилетняя миссия – исследовать странные новые миры, искать новую жизнь и новые цивилизации, смело идти туда, куда не ступала нога человека» (Девиз сериала «Звездный путь», «Star Trek»).

В сентябре 1945 года, пока в Белом доме не спеша читали доклад Буша, в популярном журнале The Atlantic Monthly вышло эссе Ванневара Буша «Как мы могли бы мыслить». Работу над этой темой Буш начал еще в 1939 году, написав эссе «Механизация и запись» и письмо в журнал Fortune, где возник термин Memex («машины-памяти»). Эссе 1945 года возвращалось к этой теме уже на новом уровне актуальности – необходимости осмысления массива знаний, накопленного в военных исследованиях.

В 1939 году Буш описывал устройство, которое облегчило бы работу с достаточно новым на тот момент медиумом – микрофильмами. Технология микрофильмов была в целом создана в 1890-е годы, а в 1920–1930 годах стала коммерческой, и объем микрофильмированных архивов и библиотек в Европе и США нарастал с каждым годом. Сосед-соперник MIT, Гарвард, был первым университетом, который начал микрофильмировать диссертации. В 1945 году Буш вернулся к этому решению на более высоком уровне, как к способу управлять знаниями. Ванневар Буш формулировал проблему послевоенной науки так:

«Гора исследований растет. Но все очевиднее, что по мере роста специализации нас заваливает. Исследователя сдерживают открытия и выводы тысяч других тружеников – выводы, которые по мере их выхода он не успевает оценить, тем более запомнить. Но для прогресса нужна специализация, а усилия по связи дисциплин соответственно поверхностны» (Bush, Vannevar. As We May Think. The Atlantic Monthly, September 1945).

По-видимому, эта проблема была достаточно реальна. Ричард Фейнман говорил о себе, что периодически брался читать научные журналы и бросал это занятие, поскольку перед ним стоял выбор: или догонять чужие достижения, или создавать свои, на то и другое одновременно времени и сил не хватало.

Устройство, описанное Ванневаром Бушем для создания микрофильмов «на лету», очень напоминает современные экшен-камеры наподобие GoPro – объектив с орех на лбу, очки с сеткой-визором, пульт удаленного управления на запястье. Единственное отличие – пленочная кассета на сто кадров (до цифровой фотосъемки еще почти три десятилетия), но уже с электронно-лучевым фотосенсором. Далее Буш описывает распознавание голоса в текст, синтез речи, математические и логические преобразования и анализ данных (Шеннон не упоминается, но в этой части эссе явно заметно влияние «самой важной дипломной работы»). Интересно, что при попытке создать воображаемый кейс для применения этих компонентов для автоматизации розничной сети Буш описывает не только принципиальную архитектуру базы данных, но и форму оптической записи информации, которая уже в полшаге от цифровой.

Но самое интересное описание содержится в последней части эссе – это Memex. «На нем наклонные прозрачные экраны, на которые материал проецируется для удобного чтения. Там же клавиатура и набор кнопок и рычагов. В остальном он выглядит как обычный письменный стол». Далее Буш говорит, что «мемекс должен работать не как иерархическая картотека, а подобно памяти – на ассоциативных связях». Документы будут связаны следами (trails), по которым можно будет переходить из одного места в другое. Пользователи будут читать, размечать, аннотировать документы, обмениваться ими и создавать новые документы и следы по новым темам. Так, говорит Буш, будут работать исследователи, так появятся новые энциклопедии, связанные следами в новые смысловые сетки, патентные базы, специалисты по поиску и созданию следов, научные школы…

Как себе представляли мемекс читатели 1945 года, сказать сложно, а вот современный читатель отчетливо видит в этом описании персональный компьютер с монитором, клавиатурой и мышью. И гипертекст. И «Википедию». И едва ли не веб-сайты и поисковики. И у автора этих строк на экране тоже сейчас его личный мемекс – сотня закладок в электронных копиях статей, книг, статьях энциклопедии, связанных сведениями о жизни и достижениях Ванневара Буша. В сущности, Ванневар Буш описал на нескольких страницах резюме даже не «компьютерных наук», а всего цифрового компьютерного мира на много десятилетий вперед.

Чертеж гипотетического прототипа гипертекстовой системы Мемекс
wikipedia.org

Машину как средство увеличения силы человека, как счетное устройство и даже как самостоятельное мыслящее нечто представляли и до Буша. Хотя принято считать, что вопрос «Могут ли машины мыслить?» поставил Алан Тьюринг в 1950 году, но еще в 1920-м «восстание машин» было описано Карелом Чапеком в пьесе «R.U.R.» (где появилось выдуманное слово «робот», от чешского robotnik – батрак), а сам Тьюринг в качестве первоисточника идеи ссылался не на кого иного, как на программистку «машины Бэббиджа» Аду Ловлейс (Turing, A.M. Computing machinery and intelligence. Mind, 59, 1950, pp. 433–460).

Ванневар Буш впервые увидел в машине устройство хранения и обработки информации, и это видение трансформировало компьютер из «вычислителя», решающего математические задачи, в универсальный центр удовлетворения вычислительными средствами всех информационных нужд. Буш, хотя и был создателем предкомпьютера, породившего машинную логику будущих микросхем, на столько шагов вперед не заглядывал. Memex, который он описал, был еще лишь проектором с аналитикой и логикой, а не компьютером. Но за него эти шаги достаточно скоро сделали другие.

24 мая 1962 года исследователь из Стэнфордского исследовательского института (Stanfrod Research Institute, SRI) Дуглас Энгельбарт написал Ванневару Бушу:

«Я прилагаю для вашего сведения относительно краткое и довольно общее описание программы, которую я пытаюсь осуществить здесь в Стэнфордском исследовательском институте. Отчет, который я пишу (и для которого я прошу разрешение цитировать вас), содержит детальное описание концептуальной структуры, которую я создавал в течение многих лет с целью улучшения интеллектуальной эффективности отдельного человека. Он также будет содержать ряд примеров того, какими способами новое оборудование может вести к новым методам и повышенной эффективности, чтобы иллюстрировать мой более общий (но не количественный) фреймворк, и ваша статья лучше всего, что я нашел в печати, чтобы взять примеры из нее.

Позволю добавить, что ваша статья, вероятно, оказала на меня глубокое воздействие. Я помню, как нашел ее и прочел залпом в библиотеке Красного Креста на краю джунглей Лейте, одного из Филиппинских островов, осенью 1945 года. <…> Я повторно открыл для себя вашу статью около трех лет назад и был весьма поражен, поняв, насколько близко моя точка зрения следовала описанному вами вектору» (Д. Энгельбарт – В. Бушу. 24 мая 1962 г.).

Результатом этого отчета стал проект NLS, который 9 декабря 1968 года продемонстрировал обещанный «ряд примеров». Среди множества придуманных Энгельбартом и его коллегами концепций были графический интерфейс «с окнами», редактирование текста в режиме WYSIWIG, контроль версий, совместная работа над одним документом, архитектура «клиент – сервер». Для управления этой системой Энгельбарт и его коллега Билл Инглиш придумали и запатентовали ручной манипулятор с шариком, за провод-«хвостик» названный «мышь». Эта демонстрация получила впоследствии неформальное имя «мать всех демо».

В 1965 году Тед Нельсон придумал для следов Буша современный термин «гипертекст» (Nelson, Theodor Holm. Complex Information Processing: A File Structure for the Complex, the Changing, and the Indeterminate. ACM National Conference 1965 (ACM '65). Это были лишь самые важные из многих работ по компьютерным инновациям, которые прямо ссылались на «как мы могли бы мыслить» в качестве источника развитых ими идей.

Ванневара Буша иногда называют великим ученым, но это неверно. Он не был и не считал себя ученым. Ванневар Буш – великий инженер. Ученый изучает мир, инженер изменяет его, создавая новые устройства и технологии. Инженер – это человек проекта, который говорит вещи «будь», и она возникает (Ср. Коран 3:47 «Когда Он присудит быть чему-либо, то скажет только: “Будь!” – и оно бывает»). Задача инженера – добиться, чтобы задуманное решение заработало. Именно этим занимался Буш всю свою жизнь – создавал работающие механизмы и решал задачи на конечный результат, будь то машинка для геодезистов, выпрямитель, вычислительная машина, механизм лучшего технического университета, научная машина воюющей насмерть страны или компьютерный мир, в котором мы живем.

Для Ванневара Буша будущее, главный проект его жизни, было не мечтой, а творением – зданием, механизмом, машиной, которое человечество может создать, если пожелает, и которое каждое поколение будет делать лучше. Выдумать, описать, сконструировать и сделать. Нужно представлять странные новые миры – и смело идти туда, куда не ступала нога человека. Пожалуй, именно этот завет можно вынести из творческой жизни великого инженера XX века, который всю жизнь брал рубеж за рубежом, каждый значительно больше предыдущего.