История про формальную логику

Не так уж давно, в XVIII веке, многие высокообразованные люди считали, что есть математические алгоритмы, позволяющие путем перестановки и замены букв вопроса получать прямо из вопроса правильный ответ. Интересно бы, кстати, проверить с помощью современной техники, вдруг такие алгоритмы действительно возможны? Набрать побольше вопросов с известными ответами и попробовать выявить закономерность. Только не ошибиться с исходным материалом, не все общепринятые истины верны, ведь Волга в действительности впадает вовсе не в Каспийское море.

Компьютерное моделирование не всесильно, увы. Причина концептуальная: строя модель, пользуются известным поведением какого-то объекта в каком-то диапазоне условий. Ну, например, продувают крыло в аэродинамической трубе; делают 10 замеров подъемной силы на различных скоростях потока, откладывают точки и соединяют их линией, скорее всего, не совсем прямой. Это уже модель. Затем уже без продувки можно определить подъемную силу на промежуточных скоростях — с некоторой достоверностью. Но ведь важно-то знать ее на скоростях, в трубе недостижимых — а это нереально. Можно, конечно, продолжить линию графика вперед — но какова ее форма в действительности? Аэродинамика крыла может сильно отличаться в зависимости от условий. На практике сопротивление воздуха на высоких скоростях меняется по сложному закону, и, например, при достижении скорости звука авиаконструкторы и летчики-испытатели встретились со многими, всегда неприятными, сюрпризами.

Модели более-менее эффективны, когда поведение моделируемых объектов хорошо известно, на этом построены системы управления зенитным огнем. Там стреляешь в упрежденную точку, в которой самолет будет находиться через несколько секунд после выстрела. Все просто — в “электронных мозгах” встроена модель поведения аналогичных объектов: при таком-то положении и такой-то его траектории к моменту подлета снаряда такой объект окажется в такой-то области. А если придется стрелять в какую-нибудь летающую тарелку, движущуюся по траекториям, недоступным для земных самолетов? Скорее всего, промажешь.

И наоборот: стендовые стрелки, обычно стреляющие как раз по летающим тарелочкам, отлично поражают дичь, появившуюся внезапно и на сходных с тарелочками скоростях. А по лениво машущей крыльями вороне могут и пропуделять.

Предсказать поведение привычного объекта в необычных, не встречавшихся раньше условиях на основе компьютерных моделей непросто, достоверность подобного предсказания невелика. Особенно это ограничение касается многофакторных моделей, когда изучаемое явление зависит от многих параметров.

Даже если наблюдаешь за сложным объектом много лет при неизменных условиях — нет гарантии, что предскажешь его поведение всегда. Даже созданные человеком машины иногда, при редком сочетании факторов, ведут себя не так, как хотелось бы, — что уж говорить о природе?

Можно смело утверждать: рано говорить о предсказании климата Земли при изменении одного параметра — в нашем случае, температуры. Почему такая смелость? Да потому хотя бы, что адекватной модели земного климата пока нет и для обычных условий. Не умеем предсказывать даже при постоянной среднеземной температуре — что уж говорить о ситуации при повышении на несколько градусов!

Не думайте, что компьютерные модели в климатологии появились только для изучения “парникового эффекта”. А обычные-то прогнозы? Сколько уже лет предсказывают погоду! Результаты предсказаний столько же лет служат неистощимым источником материала для юмористов (Джером К. Джером шутил на эту тему более века назад).

Рекомендую свой метод: я где-то вычитал, что погода меняется в среднем раз в пять дней; поэтому, если на завтра предсказывать сегодняшнюю погоду, то достоверность такого прогноза близка к 80 %. Я так и делаю, но, подозреваю, у меня есть и конкуренты.

Конечно, сейчас, благодаря компьютерным моделям и спутниковым наблюдениям, точность прогнозов повысилась — но синоптики рассказывают о совершенно невероятных “атмосферических”, как в старину говорили, событиях — естественно, не предсказанных никем. А ведь проблем (принципиальных) с наблюдениями за любым погодообразующим параметром вроде бы не существует — и оборудование есть, и методики, и спутники. Но выявить взаимосвязь этих параметров, их вклад в погоду до конца все же не удается.

Прогнозы крайне важны. Важны не для того, чтобы нам, городским бездельникам, планировать свои выходные или отпуска. Экономике необходимо быть готовой к засухе или перекрытию льдами Севморпути — это гораздо важнее. Но о засухе 1972 года в России никаких тревожных предупреждений природа не дала.

Вопреки распространенному мнению, природные катаклизмы сейчас не-участились. Действительно, увеличивается ущерб от них, но потому лишь, что совокупное богатство человечества растет и страховое дело улучшается —появилось больше дорогих объектов, способных пострадать из-за наводнений и землетрясений. Изменилось и восприятие катастроф общественностью — все кивают на глобальное потепление. Да не факт это. Но и люди, и ученые (а они тоже люди) не терпят необъяснимых явлений. Лучше любое, даже заведомо неправильное объяснение, чем никакого.

Как-то зимой в 1970-х годах в Москве, ближе к вечеру, разразилась гроза. Синоптическая сводка, видимо, к тому моменту уже была в редакции программы “Время”, и им пришлось уточнять ее по телефону Когда дикторша зачитала ответ, я не поленился его записать: “Как нам сообщили в Гидрометцентре, это явление объясняется особенностями протекания атмосферных процессов”. А что? И честно, и общественность удовлетворена.

Древние считали, что подобные необычные события — просто знаки, которыми боги сообщают смертным о грядущих бедах или радостях. Мощная гроза прогремела над Москвой в декабре 1993 года, в день выборов и референдума по новой Конституции. Интересно, время ее действия станет счастливым для России или нет?

В общем, пока нельзя со стопроцентной надежностью предсказывать наступление даже обычных, часто происходящих атмосферных явлений. Редких, аномальных — тем более. А прогнозы на 10, 20, 50 лет? Они жизненно важны, но нуждаются в очень серьезной проверке.

Ведь мероприятия по предупреждению катастроф или борьбе с ними очень дороги. Сколько стоила знаменитая плотина в Медео? Да сколько бы ни стоила — Алма-Ата дороже, и затраты на плотину окупились всего за несколько минут, когда она остановила' серьезнейший сель.

Кто возьмет на себя ответственность за достоверность подобного прогноза? Например, очевидно, что даже при соблюдении ограничений Киотского протокола концентрация углекислого газа станет нарастать. Тем более что требования пока не соблюдаются. Ну так что, пора эвакуировать людей и города из низменностей? Пора строить дамбы? Реконструировать порты? Это сразу не сделаешь. Так, пора начинать или еще подождем-посмотрим?

Странно, что вложения в сокращения выбросов вроде бы делаются, а в предупреждение негативных последствий — нет. Почему?

Тем не менее бывает, что компьютерные модели оказывают огромное влияние на поведение людей и судьбы целых стран. Даже если никто не доказал, что они адекватны реальности.

Да, про Волгу-то! Видите ли, в гидрологии принято считать, что при слиянии рек меньшая впадает в большую. Так вот, в месте слияния Волги и Камы — Кама вдвое полноводнее. То есть “по науке” нужно бы считать, что Волга впадает в Каму, а вот Кама уже — в Каспийское море. Которое, кстати, озеро, а не море, так как связи с океаном не имеет.

АХ ТЫ, ЗИМУШКА-ЗИМА

Своего рода “промышленными отходами” (опасными для человечества) становятся и результаты военной промышленности. Все, конечно, знают, что взорвись заготовленные ядерные арсеналы — и Земля надолго станет непригодной для жизни. Облака пыли закроют Солнце, на Земле похолодает на несколько десятков градусов. Начнется “ядерная зима”. Все растения погибнут, а с ними и животные. Когда пыль рассеется, эволюция начнется снова со спор гнилостных бактерий и глубоководного планктона.

Впечатляющая перспектива. Весьма утешительно, что против глобального потепления есть средство, правда, сильнодействующее. Тема “ядерной зимы” была очень популярна в 1980-е годы, затем актуальность несколько утратилась, одновременно со становлением однополярного мира, в том числе и в военной сфере. Теперь военная сверхдержава одна, и она что-то не сильно боится “ядерной зимы”.

Любая война — не сахар. Ядерная тоже. Но мне с детства запомнилось высказывание Мао Цзэдуна о том, что “в период танских войн население Китая сократилось с 40 до 10 млн человек, а ведь воевали копьями и мечами”. И это почти достоверный факт, статистику налоговые службы Древнего Китая вели без дураков. Это я к тому, что конкретному человеку все равно, как его убивают, световым импульсом или топором — оба варианта ему одинаково неприятны. Для гибели блестящей цивилизации ядерное оружие совсем необязательно (именно блестящей — Танская империя, как и синхронная ей европейская империя Каролингов, в некоторыхотношениях до сих пор остается недостижимой для своих наследников).

Так, может быть, не нужно считать одно оружие чем-то принципиально хуже другого? И то, и другое — зло, и может быть использовано, когда ничего другого не остается — как на пушках отливали: “Ultimo ratio regio” — “Последний довод королей”. Войну ведет не оружие — войну ведут люди. Соответственно, не оружие бесчеловечно — бесчеловечны люди. И не нужно думать, что, ликвидировав ядерное оружие, мы навсегда избавимся от военной катастрофы.

Я скептически отношусь к переговорам о сокращении каких-нибудь вооружений. Что неэффективно — не станет применяться, даже если соглашений на данный счет нет. А что эффективно — станет. Вы, может быть, скажете, что проблема Хиросимы была в том, что не было тогда запрета на атомную бомбу? Извините, был четкий и категорический запрет Гаагской конвенции 1907 года (Приложение, п. 22, 23) — “Нет оправданий для неограниченных разрушений или нападений на гражданских лиц и гражданские объекты как таковые”. Нагасаки был хоть военно-морской базой...

Переговоры и соглашения — скорее пропаганда и средство давления на врага или соперника, чтобы он сдался без войны.

Может быть, и вам, читатель, приходилось на занятиях по военной подготовке или где еще рисовать круги поражения при ядерных взрывах и лисьи хвосты зон радиоактивных осадков, планируя различные мероприятия, типа атак или прохождения колонн. Так вот, когда данные о ядерных арсеналах стали раскрываться (в начале 1990-х, уже после популяризации “ядерной зимы”) — получилось, что и ядерную войну в принципе можно вести. Да, потери при этом — свои и чужие — были бы ужасны, но если на карту поставлены свобода и независимость Родины?

Даже “в лучшие времена” ядерного противостояния при одновременном взаимном ударе далеко не все население даже нашей страны должно было погибнуть — а нам пришлось бы выдержать нападение трех ядерных держав, далеко превосходящих нас по забрасываемой мощности боеприпасов и их количеству. Тем более уцелели бы и наши противники. И населения в странах НАТО и союзников гораздо больше, и ракетами среднего радиуса действия мы их не достали бы, а наши жидкостные стратегические ракеты только частично стояли на боевом дежурстве, остальные нужно было заправлять, а противник вряд ли дал бы нам такую возможность.

Слышал я такую байку: планировщики НАТО якобы прорабатывали два сценария войны с СССР: удар по населению и удар по промышленному потенциалу Получилось, что в первом сценарии Россия восстанавливается через 20 лет; во втором — через 35. Поэтому за основу был принят второй вариант, и цели намечались в основном среди промышленных объектов.

К сожалению, я не могу ни подтвердить эту историю официальными документами, ни сказать, где я ее слышал. Но в любом случае, даже если все в действительности не так, никто не станет отрицать: наши “партнеры” и раньше планировали, и разрабатывают сейчас самые различные варианты развития событий, в том числе и ядерную войну с применением “главных калибров”. Зачем-то ведь они ихоставляют при всех разоружениях? Значит, всерьез они “ядерную зиму” не воспринимают.

Не нужно демонизировать наших тогдашних противников, хотя ради победы они вполне могли пойти и на самые жестокие меры. Они не жестокие люди, они прагматики — так, во Вторую мировую бомбардировочная авиация союзников наносила удары целенаправленно по населению германских городов, превзойдя в этом гитлеровцев, а немцы до сих пор хорошо помнят маршала Гарриса, хотя идеологом-то был Э. Иден. Но делали это не из-за ненависти — просто посчитали, что расход бомб по таким целям эффективнее с точки зрения конечного результата — капитуляции Германии.

К счастью, ни тот, ни другой сценарий не были реализованы на практике, а свой промышленный потенциал мы уничтожили сами, сэкономив Западу на мирные цели кучу расщепляющихся материалов. И может быть, сделали ошибку, лишившись средств устрашения. Пусть американцы нам сейчас не угрожают. Кто гарантирует, что так будет всегда? В политике не имеют значения намерения — имеют значения возможности. Вот возможностей-то мы и лишились.

То есть мы, разоружившись, совсем не гарантированы от военного уничтожения, и, возможно, не повысили свою безопасность, а наоборот.

Тут вы и скажете: “А как же “ядерная зима”? Ведь ядерная война все равно в принципе невозможна, она приведет к гибели всего живого!”

Да-да, вот именно. “Ядерная зима”.

Статья из словаря “Информатика в понятиях и терминах”:

“...Середина 1980-х годов — К. Саган с сотрудниками (США) и В. В. Александров с сотрудниками (СССР) строят с помощью ЭВМ математические модели последствий “ядерной зимы” и “ядерной ночи”, за время существования которых в течение нескольких суток жизнь на Земле практически исчезает. Эти выводы сыграли огромную роль в формировании во всех странах “нового мышления в ядерный век”...”

Да, именно так. Почти синхронно две исследовательских группы, Карла Сагана в США и Владимира Александрова у нас, пришли к выводу, что в случае ядерной войны выбросы пепла в атмосферу приведут к катастрофическому похолоданию. Все это, как водится, “доказано исследованиями” и “рассчитано на компьютерах”.

И еще одно чудесное совпадение. Одновременно с неожиданным успехом двух независимых друг от друга исследовательских групп произошло и третье событие, без которого первые два, возможно, не сработали бы. В СССР к власти пришел М.С. Горбачев.

“Дорого яичко ко Христову дню”, откуда такая синхронность? Что происходит при ядерных взрывах, хорошо знали уже в 1950-х; были и компьютеры, на которых все, относящееся к ядерным взрывам, моделировалось. Кстати, необходимость в испытаниях все равно не отпадала, заметьте. Так вот про “ядерную зиму” что-то не говорили, хотя прогнозировались действительно катастрофические варианты: например, обычная ядерная бомба с оболочкой из кобальта могла сделать целый континент непригодным для жизни любых существ, кроме скорпионов (они поразительно устойчивы к радиации). Затем об этом позабыли, поскольку никто не собирался обзаводиться подобными бомбами: как оружие кобальтовые бомбы не годятся, ведь оружие не цель, а средство победы в войне. А тут какая победа?

То есть результаты применения различных видов оружия прорабатывались. Тем не менее, пять держав официально и несколько неофициально наращивали свои ядерные арсеналы — значит, считали возможным их применение. И ни в 1960-е, ни в 1970-е шума вокруг “ядерной зимы” не было слышно.

Что помогла сделать компьютерная теория “ядерной зимы”? Так вовремя родившаяся, она помогла подготовить советскую (в первую очередь) общественность к несколько неординарным решениям высшего советского руководства, или, как выражаются отдельные экстремисты, к “предательству Горбачева”.

Чего больше всего боялись американцы чуть не сорок лет подряд? Советских тяжелых ракет, которые могли нести боеголовку с очень мощным термоядерным зарядом. Ими мы тоже славились. Водородные бомбы академика Ха-ритона не обязательно было сбрасывать на Нью-Йорк — взорванные над океаном, они на много километров обнажали морское дно; на прибрежные города обрушивалась волна, как в фильме Спилберга про астероид. И это было известно не благодаря компьютерной модели — натурные эксперименты доказали это, правда, не у Род-Айленда, а у Новой Земли.

Такие заряды все же экзотика, их неудобно доставлять к месту назначения, хотя и был, вроде бы, двадцатимегатонный моноблок для тяжелой ракеты “Сатана” (SS-18 и PC-20 соответственно по их и нашей классификации). Но наши тяжелые ракеты могли также нести несколько менее мощных боеголовок. Они были чрезвычайно целесообразны: при мощности в одну мегатонну такая боеголовка разрушает капитальные сооружения в радиусе 6—7 км, превращая многоэтажную застройку в сплошной завал, а радиус зоны пожаров составлял бы примерно 20 км. Американские города именно таковы — кучка небоскребов в центре, а вокруг этого “даун-тауна” — необозримые кварталы “одноэтажной Америки”, как у нас выражаются, “индивидуальной застройки”, из домиков, по конструкций сходных с декорациями Голливуда. Одной такой боеголовки вполне достаточно для уничтожения, среднего американского города типа Филадельфии или Детройта, и даже крупным — Чикаго или Нью-Йорку — много не нужно. Мы видели, что происходит с небоскребом при сильном пожаре на нескольких этажах, даже если он и выдержит ударную волну. Правда, я точно не знаю, какой мощности боеголовки были у нас — предполагаю. У американцев базовая модель была мощностью в 425 килотонн — последствия от нее примерно такие же.

Мы сейчас уже забыли, насколько плохими бывали наши отношения с Америкой. Что останавливало тогда США от радикального решения проблемы? Вспомним, что американцы не стеснялись вести ковровые бомбардировки жилой застройки не только во Вьетнаме и Японии, но и в Германии — а казалось бы, тоже белая раса, тоже западная цивилизация... Уж мы-то точно для американцев не лучше немцев. По сей день при реконструкции германских городов откапывают засыпанные когда-то бомбоубежища, с сидящими у стен скелетами женщин, стариков и детей.

Останавливало их четкое, как в ночном кошмаре, видение: преврати хоть всю Россию в подобие жерла вулкана, все равно из этого клокочущего ада вырвутся тяжелые ракеты “Сатана”, чтобы расцвести в космосе праздничным фейерверком из десятков боеголовок и сотен ложных целей.

Тяжелые ракеты — “убийцы городов” — были постоянной темой на всех переговорах об ограничении стратегических вооружений, чувствуется, что эта проблема американцев сильно волновала. Слышал я даже от одного заокеанского отставного военного, что он не спал ночами, думая, как защититься от советских ракет. Говорил он, по-моему, вполне искренне.

Защиты от них, действительно, не было, даже несмотря на некоторые недостатки конструкции (в каждый конкретный момент лишь часть этих ракет могла находиться в заряженном состоянии). После некоторого срока их нужно было разряжать, сливать горючее, а затем, по графику, снаряжать снова. Американцы поэтому говорили, что это “оружие первого удара” — для ответного удара они, дескать, не годятся — значит, предназначены для нападения. Что американская “триада” уязвима, пока не взлетели бомбардировщики, и сработает во всю мощь тоже лишь при внезапном Для нас нападении — на этом аспекте они внимания не акцентировали. Но кому это было непонятно?

Мы выросли в ощущении реальности ядерной угрозы и единственной защитой считали свои ядерные арсеналы. Мы философски относились к вероятности уничтожения и нас, и наших противников. Но когда выяснилось, что из-за нашей драки погибнут все — тут мы дали слабину. Теперь американцы вздохнули с облегчением, самыми большими угрозами для них остались ожирение и Усама бен Ладен.

Может быть, и хорошо, что ситуация с гонкой вооружений разрешилась хотя бы и таким образом. То есть для остального мира хорошо. Пусть даже в конце концов и не в нашу пользу, а это, несомненно, так. Мы перестали быть опасными для американцев, а они для нас, в случае чего, гораздо опаснее, чем были, поскольку безнаказанны. Запад хорошо усвоил урок истории: в тотальной войне Россию не победить, но в локальной, где-нибудь на периферии ее территории — иногда возможно. Перевести противостояние именно в эту плоскость, избежать возможности большой войны, оставив угрозу небольшого конфликта, да еще не затрагивающего собственной территории, — цель, которой Запад всегда хотел достичь. Вполне естественное желание.

Тем не менее, лучше ужасный конец, чем ужас без конца. Страх перед тотальной ядерной войной в значительной степени ушел в прошлое, плохо, конечно, что отчасти ценой нашей безопасности. Но был ли реальный способ прекратить бессмысленные, изнурительные для нас игры с паритетом? Разве не прав был Энгельс, что военное производство с экономической точки зрения — лишь бросание национального достояния в воду?

Мы — бедная и холодная страна, и те же, что в США, военные усилия для нашей экономики чрезмерны. Эти флоты разномастных подлодок, танковые армады... Эти склады ракет для многократной перезарядки стартовых комплексов, бесполезные в реальных условиях ядерной войны... Сами военные признают, что перевооружение современными средствами связи и разведки повысило бы боеспособность нашей армии даже при сокращении ее вооружений в несколько раз — другой вопрос, что мы этого не сделали.

Как можно было переубедить себя и сохранить бесценные ресурсы для экономики? “Ядерная зима” заставила нас капитулировать;

жаль, что не мы воспользовались полученными плодами. Может, и существовал способ переубедить самих себя и прекратить гонку в одностороннем порядке, но — какой?

Вот и урок для нас: чего только ни делали американцы для достижения своей цели, сколько средств уже потратили и каких не пожалели бы! И вот с помощью компьютерной модели неизвестной степени адекватности эта цель достигнута. Вышеприведенная статья словаря вполне справедлива: кто помнит те времена, согласится, что роль “ядерной зимы” в формировании “нового мышления” нашей “элиты” огромна. Разоружение СССР было невозможно без идеологического обоснования; модель “ядерной зимы” это обоснование предоставила.

Мы еще не обсудили, а правда ли, что ядерная война действительно приведет к “ядерной зиме”. Это-то как раз не очевидно. Широкого обсуждения этого вопроса в прессе я не припомню, а вот в менее зашоренном Интернете споров было много и на достаточно серьезном уровне, и на эмоциональном. Вот, кстати, несколько ссылок: