Как изобрести все. Создай цивилизацию с нуля

скачать книгу бесплатно


• животные переносят болезни и могут передавать их людям. Что еще хуже, некоторые из наших смертельных болезней совершенно не беспокоят животных. Около 60 процентов всех человеческих заболеваний происходят от контактов с животными, включая таких чемпионов всех времен, как сибирская язва, лихорадка Эбола, чума, сальмонеллез, бешенство и стригущий лишай. Мы поймем вас, если после ознакомления с данным списком вы решите вернуться к охоте и собирательству, но мы обещаем, что цивилизация в конечном счете стоит того. Просто не удивляйтесь, если люди начнут болеть, и, может быть, почитайте раздел 14 до того, как все зайдет слишком далеко.

В свете этих недостатков мы не без удовольствия воспользуемся возможностью напомнить вам, что сельское хозяйство дает излишек калорий, что приводит к специализации, а та к инновациям вроде яблочных пирогов, машин времени и ультрасовременных портативных музыкальных плееров для широкого потребительского рынка. Если вы хорошо поработаете, то всего этого добьетесь; если ограничитесь охотой и собирательством – то никогда, а так и будете есть жуков, которых найдете под камнями. Желаем удачи в принятии решения.

4

Единицы измерения произвольны, но здесь содержится все для того, чтобы изобрести с нуля стандартную систему, использованную в этой книге

Все единицы измерения совершенно произвольны, но бо?льшая часть[14 - Мы говорим «бо?льшая часть», поскольку остаются как минимум три выдающиеся страны, которые до сих пор настаивают на том, чтобы не использовать предсказуемые и глобальные стандарты мер и весов: Либерия, Мьянма и США. В случае США один из космических аппаратов («Марс Климат Орбитер») столкнулся с планетой (Марс), поскольку они настояли на использовании своих архаичных единиц измерения, в то время как остальной мир перешел на более практичные стандарты, а потом забыли о своем упорстве, а затем все перепутали, поскольку часть орбитальных траекторий рассчитали в метрической системе, а часть – нет. Даже 327,6 миллиона американских долларов, потраченных на это столкновение в 1999 н. э., не придали США достаточной мотивации, чтобы присоединиться к остальному миру в области измерений. Они не сдвинулись ни на дюйм!] человечества согласится с тем, что вы должны сделать свою систему по меньшей мере практичной, положив в ее основу предсказуемые, интуитивно комбинируемые и легкие для воспроизведения элементы. Соответственно, в этом руководстве мы используем метрическую систему мер (которая основана на десятеричном исчислении) и стоградусную температурную шкалу, что гарантирует: вы сможете воссоздать эту систему, в какой бы эпохе вы ни оказались.

Все, что вам нужно, – наша книга и немного воды.

Стоградусная температурная шкала Цельсия определяется так: за 0 °C берется точка замерзания воды, а за 100 °C – точка ее кипения. Поэтому соорудить шкалу легче легкого: просто отметьте эти две точки на своем термометре (см. раздел 10.7.2), разделите отрезок между ними на сто равных частей, и все, дело сделано[15 - Ну, вы почти это сделали. Загляните в раздел 10.7.2, где изложены некоторые важные детали. Вода также ведет себя различным образом при разном давлении, так что наши цифры откалиброваны для уровня моря (и будут отличаться на вершине горы или на дне шахты).].

«Конкурирующая» шкала Фаренгейта опирается на 0 градусов, которые соответствуют чудной кашице изо льда, воды и соли, которую мистер Фаренгейт по-быстрому сляпал не пойми зачем. Эту шкалу мы больше не будем вспоминать, разве что упомянем, что при 32

F вода замерзает, а при 212 она кипит… и вы определенно сможете сделать что-то получше.

Если вы предпочитаете использовать шкалу без отрицательных чисел, вы можете изобрести систему Кельвина, где 0 равняется –273,15 °C, самой низкой возможной температуре во вселенной. Вода замерзает при 273,2 К и кипит при 373,2 К, так что это тоже стоградусная шкала.

Теперь у вас есть все, чтобы разобраться с температурой.

Систему весов мы строим вокруг килограмма, который на 2019 н. э. все еще привязан к реальным прототипам килограмма: физической массе куска платины в специальном хранилище, чтобы люди могли показывать на него пальцем и говорить: «Килограмм – то, сколько весит этот вот слиток». Существует каноническая копия – хранится во Франции – и дюжина дубликатов, размещенных по всему миру для удобства и для безопасности: в конце концов, вы же не хотите, чтобы кто-нибудь присвоил единственный килограмм посредством драматического, тщательно спланированного ограбления?

Есть несколько недостатков у этой идеи, даже если отринуть несомненно привлекательную идею «украсть килограмм».

Запасные килограммы время от времени возвращают во Францию, чтобы убедиться, что их вес не изменился, и вот ведь незадача… он меняется. Различные образцы килограмма, что хранятся по всему миру, – даже взятые из первоначального набора из сорока штук в 1884 н. э. – стали весить немного по-разному, постепенно меняя свои характеристики, и пока мы не изобрели путешествия во времени, мы даже не знали почему.

На самом деле все еще хуже: сравнительные измерения показывают, что по весу все прототипы килограмма отличаются один от другого, и это может означать, что все они набирают или теряют массу, просто в случае с некоторыми этот процесс идет быстрее. Поскольку же килограмм является центральной единицей измерения в метрической системе и на нем основаны единицы силы (ньютоны), давления (паскали), энергии (джоули), а также характеристики электрического тока (ватты, амперы и вольты), даже не упоминая миллиарды других единиц, производных от вышеперечисленных, можно легко представить, что даже крошечное изменение значения официального килограмма мигом переопределит (метрическую) тонну других единиц в совершенно разных областях измерений.

СОВЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЦИВИЛИЗАТОРА:

Существуют серьезные недостатки в том, что в качестве основания для построения современной науки и системы измерений выбран старый кусок металла, который хранится в специальной емкости во Франции.

К счастью для вас, этот кусок металла появится только спустя очень, очень долгое время после вас, и еще вы сейчас узнаете, что этот прототип должен был равняться просто весу 1000 кубических сантиметров воды при температуре в 4 °C. У вас есть вода и имеется средство измерения температуры, так что вам нужно только узнать, насколько велик сантиметр, после чего вы с легкостью воспроизведете килограмм.

Но перед тем как мы займемся этим, заглянем в область терминологии.

Вся метрическая система основана на числе «десять», и количество десяток, на которые нужно умножить или разделить исходную единицу, определяется префиксами. Табл. 6 содержит самые популярные из них, от меньшего к большему.

Таблица 6. Реальная мегатаблица

Сантиметр – это одна сотая метра, и вы знаете это, поскольку видите приставку «санти». Схожим образом слово «километр» говорит вам, что эта штука в тысячу раз длиннее, чем метр: 1000 метров. Мы обычно сокращаем префиксы, пишем «см» и «км».

Осталось только понять, какой длины сам метр.

История метра началась в 1793 н. э., когда он был определен как «одна десятимиллионная от расстояния между экватором и северным полюсом». В 1799 н. э. определение изменили, привязав к материальному прототипу (как и в случае с килограммом), и снова переопределили в 1960 н. э., задействовав длину волны одного изотопа криптона, и переопределили еще раз в 1983 н. э. как точное расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1?299792458 секунды.

Учитывая ваши текущие обстоятельства, вы наверняка заметили, что все эти определения выглядят все более и более бесполезными. К счастью, мы тоже это заметили и поэтому просто напечатали линейку длиной в 10 см в этом разделе (рис. 10) и еще одну, может быть, более удобную, на суперобложке[16 - Английского издания. – Прим. пер.], так что вам не придется суетиться. Используя ее как основу, вы можете изготовить метр-шаблон, который будет чертовски близок к оригинальному.

Так что теперь у вас есть стандартные единицы измерения для длины, веса и температуры. Единственный первичный параметр, который вам еще необходимо измерять, – время, и он базируется на секунде. Современное определение секунды выглядит на редкость смехотворным «время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133», но вы интуитивно знаете, чему именно она равна – это одна секунда, и все, что вам нужно, это удобный эталон.

Экскурс в сторону: Лекала для ручных измерений

Линейка в 10 см

Рис. 10. Линейка. С этой маленькой штучки начинается большая система измерений

Чтобы изобрести и измерять углы, просто разделите любой круг на 360 частей, именуемых «градусами». Это может быть чуточку нудным делом, поэтому мы рекомендуем вам использовать этот транспортир (рис. 11).

Рис. 11. Транспортир для половины круга, но вы можете пустить в ход два таких, чтобы покрыть все 360 градусов

Чтобы изготовить прибор, способный отмерить секунду без помощи цезия-133, вам нужно будет сконструировать простой гармонический изолятор, и этот процесс на жаргоне, не относящемся к починке машин времени, обычно описывают как «привязать камень к веревке». Камень, свободно качающийся на веревке, именуется маятником, и вышло так, что секунда – то время, что требуется любому маятнику на Земле, вне зависимости от веса, чтобы качнуться в одну сторону, если длина веревки 99,4 см.

Это клевое свойство маятников – им всегда требуется одно количество времени на один взмах вне зависимости от того, как далеко вы оттягиваете вес перед тем, как отпустить – делает наш эксперимент очень легким.

Данный факт открыл парень по имени Галилео Галилей в 1602 н. э., но вам придется его просто принять.

Теперь он ваш.

Как мы видели, все другие единицы могут быть выведены из набора исходных. Учитывая наличие мер длины и веса, мы легко получим единицу объема, а именно литр. Обычно его определяют как кубическую область, каждая грань которой равна 10 сантиметрам – и этот самый куб, наполненный водой, будет весить в точности 1 килограмм.

Для звука вы захотите измерить частоту, которая есть просто число колебаний в секунду. «Герц» (Гц сокращенно) – один полный цикл в секунду, так что частота в 20 Гц означает 20 колебаний в секунду. Для физики количество силы, необходимое для того, чтобы ускорить 1 килограмм массы до скорости 1 метр в секунду, будет именоваться ньютоном, количество энергии, затраченное, чтобы перенести этот объект на 1 метр, называется джоулем, а ватт – просто один джоуль в секунду.

Эти единицы могут выглядеть абстрактными, но они сильно пригодятся вам в дальнейшем, когда дело дойдет до более сложных технологий.

Так что маленькая линейка, изображенная чуть выше, открывает дверь не только в мир длины, но и объема, массы, силы, энергии и даже самого времени. Если вы используете страницы нашего руководства в качестве туалетной бумаги (а вы не должны, почему бы вам делать такое, поищите что-нибудь еще), то сохраните страницу с линейкой напоследок[17 - Мы рекомендуем измерить и запомнить ширину вашего мизинца: он окажется полезным прибором для измерений (приблизительных), если вы потеряете линейку. И не беспокойтесь: если вы потеряли ее, но уже изготовили образец килограмма, то вы можете восстановить шаблон длины, создавая кубы разного размера и наполняя их водой до тех пор, пока один не станет весить ровно 1 килограмм: вы можете использовать рычажные весы, описанные в разделе 10.12.6. Метрическая система – друг путешественника во времени!].

5

Теперь мы стали фермерами, Пожирателями Миров

Как бы было замечательно, будь у вас машины, работающие на воде и свете и превращающие грязь во вкусную еду и всякие веселые химические соединения. Еще прекраснее бы все обстояло, если бы эти машины сами себя воспроизводили, улучшали и – самое важное – ни одна из них не захотела убить вас!

Хорошие новости: такие машины существуют.

Они называются «растения», и они станут одним из важнейших ресурсов вашей новой цивилизации. Подумайте о них как о «бесплатной технологии»: машины, которые вы можете использовать, пусть даже случайно, для того чтобы превращать несъедобную почву вокруг, скучный свет с неба и банальную воду, что льется сверху, в разные виды полезных материалов, лекарства, химические вещества и продукты питания, в которых ваша цивилизация нуждается.

Если бы у нас еще не было растений, то мы бы решили, что это просто магия. Однако они всюду и эволюционировали намного раньше нас, так что чаще всего мы находим их банальными.

Людям потребовалось почти 200 тысяч лет, чтобы понять: мы можем делать с растениями много больше, чем просто собирать их и есть, когда мы голодны. Мы можем даже одомашнивать их, выращивая в защищенной от напастей среде, выбирая для продолжения рода экземпляры, обладающие теми характеристиками, которые нам интересны, и не обладающие теми, что нам не нравятся.

Этот процесс, кстати, называется «селекция», и вы только что изобрели его.

Селекция

Вот все, что вам нужно делать.

1. Найти некое растение (или животное, все работает с ними точно так же), обладающее исключительными свойствами, которые вам нравятся. Может быть, оно производит больше зерен вкусной и питательной кукурузы, чем другие растения, или дольше хранится, или лучше противостоит болезням и засухе, или даже… все это вместе.

2. Сажать семена именно от этого растения и не сажать семена других, более убогих (если вы работаете с животными, позволять размножаться только избранным).

3. Повторить.

Делая это сезон за сезоном, вы получите злаки с более ярко выраженными полезными свойствами. Ниже приведены три примера того, что люди смогли сделать, используя исключительно могучую силу селекции (табл. 7).

Таблица 7. Еда: путь от отстоя к крутизне

И все это было выведено до того, как мы узнали, что такое «генетика», до того, как мы научились управляться с эволюцией растений и животных осознанно, и даже до того, как мы поняли, что селекция может приносить плоды (во всех смыслах) на протяжении жизни даже одного человека.

Но вы-то все это уже знаете. Вы впереди планеты всей!

Само собой, существуют негативные стороны того, чтобы сажать одно и то же раз за разом. Ну а мы решили не делать это для вас сюрпризом, способным привести к голоду, от которого умерло бесчисленное количество людей, и поэтому сообщили все открытым текстом.

Постоянная высадка одного и того же растения на том же участке почвы убьет вашу почву (медленно), а затем вас (быстро). К счастью, вы сможете решить эту проблему с помощью технологии, именуемой «севооборотом» или «ротацией культур».

И что это за фигня такая, спросите вы, предвкушая развлечение.

И мы более чем счастливы будем вам ответить.

Севооборот

Нужно держать в уме три невероятно важных факта, касающихся растений.

1. Растения используют энергию солнца, чтобы вырасти большими и вкусными.

2. Химическое вещество, которое они используют, чтобы преобразовывать солнечную энергию, именуется хлорофиллом.

3. Азот является основой хлорофилла.

Будет сильным упрощением назвать азот «волшебной едой для растений», но не чрезмерным. Это самое важное питательное вещество для растений по всему миру, и причиной того, что Венерина мухоловка и саррацения эволюционировали в по-настоящему насекомоядных хищников, стало их желание извлекать азот из всякой летающей и жужжащей мелочи.

Хорошие новости: если вы в достаточной степени живы, чтобы это читать, то атмосфера Земли полна азота. Плохие новости: растения не могут брать азот из воздуха. Вместо этого они добывают его из почвы.