11 изобретений на основе научной фантастики

Эти идеи появились благодаря научно-фантастической литературе и рассказам

Идеи приходят откуда угодно, а вдохновение может озарить за долю секунды (только вспомните Архимеда и его возглас «Эврика! Эврика!», когда он понял, что вытеснением воды можно измерить объём предметов нестандартной формы). Но иногда искра вдохновения загорается не от реальности, но от выдумки. К примеру, есть научно-фантастические рассказы, опередившие прогнозы технологического развития и напрямую вдохновившие научный прогресс: от роботов до ракетостроения, и многого другого. Вот 11 изобретений на основе научной фантастики, которую стоит почитать, пока мы всё ещё ждём телепортации за пределы квантового уровня.

1. Электрошокер 

В романе «Том Свифт и его электрическое ружьё» (Tom Swift and his Electric Rifle), написанном под псевдонимом и опубликованном в 1911 году издательством «Stratemeyer Syndicate» (выпускавшем также романы о Нэнси Дрю и братьях Харди), заглавный герой изобретает оружие, которое выглядит как обычное ружьё, но стреляет электрическими зарядами. Это была любимая книга Джека Кавера, и отчасти она вдохновила его на создание собственного электрического пистолета — электрошокера.

Кавер, будучи инженером в области аэронавтики, начал разрабатывать устройство в конце 60-х ввиду того, что воздушные маршалы, стреляя на самолёте, могли прострелить фюзеляж или попасть в критически важные механизмы. Он хотел сделать оружие нелетальным (хотя конечный вариант точнее будет назвать «менее летальным»), и вдохновение посетило его, когда он прочёл о мужчине, обездвиженном после столкновения с электрическим ограждением. К 1974 году Кавер создал свою собственную версию ружья Тома Свифта... И, отдавая дань Свифту, назвал устройство «TASER», что является акронимом названия «Thomas A. Swift's Electric Rifle» («А» он добавил для благозвучия).

2. Вертолёты 

В детстве Игорь Сикорский прочитал русский перевод книги Жюля Верна 1886 года «Робур-Завоеватель», на английском известной ещё под одним названием – «Облачный клипер», и книга потрясла его воображение. Пламя интереса в Сикорском зажглось не только от описания Жюлем Верном вертолёта «Альбатрос», но и от иллюстраций художника Леона Беннетта, использовавшего наброски летающей машины самого Верна.

Первую свою разработку вертолёта Сикорский опробовал в 1909 году, но не смог поднять его в воздух; потерпев неудачу повторно в 1910, он переключился на самолёты. Спустя тридцать лет он вернулся к вертолётам, теперь имея за плечами десятки лет авиационной практики. В 1931 году Сикорский запатентовал свою первую модель вертолёта, хотя до её тестирования были и другие летающие экспериментальные модели (первая их них - это гироплан Луи Бриге 1935 года). В этих ранних вертушках использовалось множество несущих винтов, но именно в модели Сикорского применялся один несущий винт на корпусе и один винт поменьше — хвостовой — для противодействия крутящему моменту, позволяющему оторваться от земли (или, скорее, ворваться в небо).

Прототип первого настоящего вертолёта Сикорского VS-300 успешно совершил первый испытательный полёт на привязи в 1939 году, — важнейший полёт, длившийся считанные секунды (первый свободный полёт произошёл в 1940 году, и ещё сотни полетели после). К 1942 году он создал первый вертолёт для массовых продаж XR-4, и разработанная им конструкция несущего винта применяется в большинстве вертолётов и сегодня.

3. Всемирная паутина 

Той всемирной паутины, которую мы все знаем, могло и не быть без рассказа Артура Кларка в стиле 60-х годов «"Ф" — значит Франкенштейн». Это научно-фантастическая история о глобальной сопряжённой телефонной сети, которая обрела сознание... и именно это послужило одним из источников вдохновения для создания всемирной паутины Тимом Бернерсом-Ли в 80-х годах, когда он работал в ЦЕРН. В 2002 году в интервью для «Общества Интернета» («Общество Интернета», ISOC — международная профессиональная организация, занимающаяся развитием и обеспечением доступности сети Интернет, прим. пер.) Кларк рассказал о том, какое впечатление его история произвела на Бернерса-Ли, заявив: «Думаю, для Всемирной Паутины я — крёстный отец». Благо, изобретение Бернерса-Ли не обзавелось самосознанием и не поработило мир, как в истории Кларка... по крайней мере, пока.

4. Роботы-гуманоиды 

Томотака Такахаси — один из ведущих создателей роботов-гуманоидов, и по его словам, началось всё с манги Осаму Тэдзука «Астробой». Первоначально манга выпускалась с 1952 по 1968 года, и в ней рассказывается о путешествиях андроида (название «Астробой» — его имя), созданного доктором Уматарё Тэнма. «Когда мне было 4 или 5 лет, я прочитал томик "Астробоя" и с этого всё и началось», — рассказал как-то в интервью Такахаси. Особенно ему понравилось «описание того, как учёный смастерил робота», которое «действительно вдохновило заняться робототехникой и стать учёным-изобретателем».

Андроид напрямую повлиял и на внешний вид творений Такахаси: особенно это касается Киробо, тринадцатидюймового робота-помощника, созданного для работы на Международной космической станции в помощь космонавту Коити Ваката. Цветовой дизайн Киробо, вплоть до красных башмачков, такой же, как и у Астробоя, и он выглядит таким же милым и дружелюбным.

5. Ракеты на жидком топливе

Отец ракетной техники Роберт Хатчингс Годдард связывает появление первоначального интереса к осуществлению настоящих космических путешествий с чтением «Войны миров» 1898 года в возрасте 16 лет. В 1926 году произошёл великий момент в истории космических полётов — Годдард запустил первую ракету, работающую на жидкостном двигателе. Спустя шесть лет он написал письмо автору «Войны миров» Герберту Уэллсу, в котором заявил, что роман «произвёл сильное впечатление... И я понял: то, что по самым скромным подсчётам можно назвать «исследованием верхних слоёв атмосферы», суть самая завораживающая проблема действительности. Чары так и не спали, и я занялся физикой», добавив: «я не представляю, как долго ещё смогу работать над этой проблемой; надеюсь — всю свою жизнь. Нельзя даже помыслить о завершении, ибо «стремление к звездам», как буквально, так и образно выражаясь, — это проблема, охватывающая поколения». Все теоретические и инженерные достижения Годдорта заложили базу для учёных, работавших на заре космической эры.

6. Невидимые человеческие клетки

Учёные пока не догадались, как сделать человека невидимым, но, кажется, что они уже на полпути к этому... И частично всё благодаря роману Уэллса 1897 года «Человек-невидимка», в котором ученый создал химикат, изменяющий индекс преломления своей кожи таким образом, чтобы он соответствовал окружающей среде, делая человека невидимым.

Один из учёных, работающих над возможностью сделать человека невидимым, — Алан Городецкий, доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии Калифорнийского университета в Ирвайне. По словам Городецкого, его «вдохновили те разные научно-фантастические штуки, что так нравились в детстве... такие как необыкновенные идеи, о которых ещё 120 лет назад размышлял Герберт Уэллсс».

В выпуске журнала «Nature Communications» от 2020 года Городецкий и команда ученых в общих чертах описали, что для создания практически невидимых клеток человеческой печени, они использовали белок радужного прибрежного кальмара, который (как и у многих других головоногих) может менять цвет, мимикрируя под окружающую среду. По мнению Городецкого, это лишь начало; его цель — «создать человеческую кожу, которая может становиться прозрачной подобно коже кальмара».

7. Исследования возможной жизни на Марсе

Заслуженный профессор Лаборатории исследования Луны и планет университета Аризоны физик Питер Смит связывает свой первоначальный интерес к инопланетным мирам с научно-фантастическими рассказами Рэя Брэдбери, включая рассказы из сборников «Марсианские хроники» (1950) и «Человек в картинках» (1951). В предисловии к сборнику эссе «Вращаясь по орбите Марса Рэя Брэдбери» ( Orbiting Ray Bradbury's Mars , 2013) Смит написал: «ребенком я чувствовал, как он, обняв за плечи, вёл меня на иноземные территории, доселе невообразимые».

И Смит нацелился изведать эти иноземные территории. Он разработал камеры для марсохода «Соджорнер», созданного для программы «Mars Pathfinder» и высадившегося на Марс в 1997 году. По примеру главных астронавтов Брэдбери, изучающих жизнь на Марсе, Смит также принял на себя роль главного исследователя проекта «Феникс» и в 2008 году отправил беспилотный зонд исследовать наличие воды на Красной планете, а также признаки возможной прошлой или будущей её обитаемости.

8. Невидимые ткани

В манге Масамунэ Сиро «Призрак в доспехах», первоначально выходившей с 1981 по 1991 года, описана технология под названием термооптический камуфляж, пользователи которой могут становиться почти невидимыми. Профессор Токийского университета Масахико Инами прочитал мангу, работая над своей докторской, и сказал, что она помогла ему осознать следующее: «пусть и нельзя сделать предметы физически невидимыми, но, с инженерной точки зрения, можно сделать их визуально невидимыми, слившись с окружающей обстановкой посредством трёхмерных изображений».

В 1999 году Инами впервые представил свой оптический камуфляж, работающий за счёт проецирования трёхмерных изображений в реальном времени на светоотражающий материал. Хотя данная технология ещё не достигла научно-фантастического уровня, в 2020 году Инами описал пользу от этой технологии: он считает, что помимо использования её в качестве плаща-невидимки как в «Призраке в доспехах», с помощью неё можно уменьшить число слепых зон в транспорте, сделав «салон машины, в частности, стойки кузова <...> невидимыми», и использовать в качестве инструмента диагностики и проведения операций в медицине.

Не только Инами работает над подобным отражающим камуфляжем: Сусуму Тати из Токийского университета создал похожий материал, называемый технологией «ретро-отражающий проект» (RPT от «"retro-reflective project" technology»), ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего работают над материалом для укрытия дронов, а учёные Калифорнийского университета в Беркли надеются применить нанотехнологии для маскировки таких больших объектов, как планеты.

9. Атомная бомба

В романе «Освобождённый мир» 1914 года Герберт Уэллс предвидел появление оружия, способного стереть города, достаточно маленького, чтобы его можно было сбросить с самолёта, и которое «будет бесконечно взрываться», и назвал его атомной бомбой. Его роман не только предсказал появление атомной бомбы, но и вдохновил физика Лео Силарда на участие в её создании. Силард прочитал «Освобождённый мир» в 1932 году и позже поведал: «[роман] произвёл на меня очень сильное впечатление, но я воспринимал его исключительно как выдумку». И всё же, идея пустила корни.

Находясь год спустя в Блумсбери, Лондон, Силард (сбежавший из Германии после прихода к власти Гитлера), прочитал в «Times», что физик Эрнест Резерфорд считает бессмысленным усмирять атомную энергию. Позже он вспоминает: «Прогуливаясь по улицам Лондона, это, своего рода, заставило меня задуматься». Вдохновение и посетило его во время такой прогулки, и он описал ядерную цепную реакцию, благодаря которой идея Уэллса из выдумки стала реальностью (поразительно, но точный год и место данного открытия Уэллс также предсказал: выдуманный им учёный Холстен также разгадал загадку атомной энергии в 1933 году, проживая в Блумсбери).

После, Силард помогал в создании и разработке «Проекта Манхэттен», и в 1954 году он назвал Уэллса отцом атомной бомбы. Однажды учёный сообщил, что «Освобождённый мир» ясно дал ему понять, «что по большей части означает освобождение атомной энергии».

10. Современные подлодки

В 1867 году Жюль Верн посетил Всемирную выставку в Париже и увидел там модель французской подводной лодки «Plongeur» — первой в мире субмарины, работающей не на человеческой тяге, но на механике — за счёт пневматического привода винта. Спустя два года в журнале «Magasin d'Éducation et de Récréation» (рус. «Журнал воспитания и развлечения») частями начали печатать «Двадцать тысяч лье под водой». В истории рассказывалось о ещё более прогрессивном подводном судне под названием «Наутилус».

Саймон Лейк прочитал роман Жюля Верна в возрасте 14 лет и был заворожен «Наутилусом» капитана Немо. В 1894 году, в возрасте 27 лет, он разработал и запустил первую из многих в своей карьере морского инженера подводную лодку «Argonaut Junior» (рус. «Младший аргонавт»). Его вариант балластной цистерны для стабилизации и погружения улучшил контроль над погружением и всплытием (а это отличительная черта «Наутилуса»), что повлияло на развитие технологии разработки подводных судов.

11. Манипуляторы

«Уолдо» — это повесть, вышедшая в печать под псевдонимом Энсона Макдональда, и она об учёном по имени Уолдо Ф. Джонс, разработавшем устройство, помогающее ему жить с прогрессирующим мышечным бессилием. Его машина может в совершенстве повторять движения руки, но с большей силой и через расстояние. По сути, это устройство и есть манипулятор, также известный как телефактор. Именно из-за повести Хайнлайна некоторые и называют этот механизм «Уолдо» (согласно книге «Основы робототехники» ( Fundamentals of Robot Mechanics ), с него и началась эра дистанционно-управляемых механизмов»).

Развитие подобных устройств затронуло многие сферы, в том числе и атомную промышленность. С целью разработки манипуляторов дистанционного действия для взаимодействия с радиоактивными материалами Комиссией по атомной энергии США были сформированы группы исследователей под руководством учёного компании «General Electric» из «Лаборатории по исследованию атомной энергии Knolls» (General Electric Knolls Atomic Power Laboratory) Джона Пейна и инженера из Аргоннской национальной лаборатории Рэймонда Гёрца. В 1948 году, спустя лишь шесть лет после издания «Уолдо», Пейн запатентовал первое подобное устройство, а через год появился патент и на устройство Гёрца. Сегодня «уолды» применяются в космосе, при проведении медицинских операций, а также артистами кукольного театра.

Лорна Уоллес (Lorna Wallace)

Совместный проект Клуба Лингвопанд и редакции ЛЛ