55. Два шара на валу

В 1788 году на паровую машину фирмы Боултона и Уатта поставили странную деталь: вертикальный вал, который крутится вместе с машиной, и на нём два железных шара на шарнирных рычагах. Машина разгоняется, шары от вращения расходятся в стороны и поднимают муфту, а та через тягу прикрывает клапан, который впускает пар. Машина замедляется, шары опускаются, клапан открывается. У клапана никто не стоит, а ход держится сам. Придумал эти шары не Уатт. Боултон увидел такие грузы на мукомольной мельнице, которую как раз строила их фирма: там они следили за зазором между жерновами.

Шары стоят на двух опорах из прошлых глав. Первая — твёрдое тело: кремень и обсидиан колются как стекло и дают кромку тоньше стальной бритвы, а железо держит форму под нагрузкой. Вторая — культура, умение, которое переходит от человека к человеку.

Одного острого камня мало. Бородатые капуцины в Бразилии колотят камнем о камень и откалывают острые осколки, похожие на орудия наших далёких предков, но осколки бросают, а каменную пыль слизывают. Нож получился, а орудия нет. Орудие появляется, когда скол повторяют снова и снова, потому что научились у других: на одной стоянке в Кении один и тот же приём скола держался тысячи поколений подряд. Самые старые известные обколотые камни тоже найдены в Кении. Если их датировка верна, а её до сих пор оспаривают, они старше любых людей нашего рода, и кто их сделал, неизвестно. Сожми время от них до сегодняшнего дня в одни сутки, и регулятор Уатта появится за шесть секунд до полуночи.

Орудие — орган вне тела: камень заменяет зубы, палка удлиняет руку. Машина делает следующий шаг и убирает саму руку. Водяная мельница, известная в Средиземноморье ещё до нашей эры, мелет, пока мельник спит: жернов крутит река. Но за собой мельница не следит. Прибудет вода, жернов пойдёт быстрее, и ничто в самой мельнице на это не ответит.

Регулятор добавляет то, чего нет ни в одной детали: цель. Шар не хочет держать скорость, его просто отбрасывает от вала вращением. Рычаг передаёт движение, клапан прикрывает трубу, и больше ничего. Разомкни тягу между шарами и клапаном, и шары будут крутиться как прежде, а машина пойдёт вразнос. Удержание скорости живёт не в железе, а в замкнутой петле: отклонился — поправься. Инженеры называют это отрицательной обратной связью, поправкой против отклонения. Так же тело держит свою температуру: не в какой-то одной клетке, а в петле, где отклонение само вызывает поправку.

Петля старше пара. В античной Александрии механик Ктесибий ставил в водяные часы поплавок, который сам прикрывал струю, когда воды набиралось слишком много. Уатт петлю не изобрёл, он поставил её на самый сильный двигатель своего века. Он же ввёл для таких двигателей меру, лошадиную силу, чтобы покупатель сразу видел, скольких лошадей заменит машина. Одна лошадиная сила — это семь-десять человек у ворота, а машина в сто лошадиных сил заменяет почти тысячу работников, которых не надо ни кормить, ни уговаривать.

Держал ход регулятор неточно. Под нагрузкой машина устанавливалась чуть медленнее заданного, а если регулятор делали слишком чутким, начиналась раскачка: машина то разгонялась, то тормозила, как автомобиль у водителя, который слишком резко крутит руль. Машин с регуляторами становилось всё больше, скорости росли, и раскачка стала обычной заботой инженеров.

Через восемьдесят лет после Уатта Джеймс Клерк Максвелл, тот, что объяснил свет через электричество и магнетизм, записал регулятор уравнениями. Он показал, что затухнет раскачка или разрастётся, решает соотношение масс и трения, а не то, хорошо ли выточены детали. Общего правила для сложных машин он не нашёл. Чуть позже в Петербурге инженер Иван Вышнеградский, не зная о Максвелле, дал конструкторам правило, как подбирать трение и массы, чтобы машину не раскачивало, а потом стал министром финансов России. Статью Максвелла принято считать началом теории управления, хотя раскачку часового привода телескопа ещё раньше разбирал английский астроном. Машина научилась держать ход задолго до того, как люди поняли, как она это делает.

Норберт Винер, придумывая имя для науки о таких петлях, взял греческое слово «кормчий» и назвал её кибернетикой. Он же напомнил, что английское имя регулятора, governor, выросло из того же корня, и назвал статью Максвелла первой серьёзной работой об обратной связи. Из того же корня и наш «губернатор». Кормчий — не тот, кто толкает лодку, а тот, кто всё время поправляет курс.

Машина дорога, и вокруг неё собираются деньги и люди: Боултон и Уатт сами были фирмой, а фабрика — это люди, поставленные вокруг машины. Из петли обратной связи вырастает управление информацией, и со временем машина будет следить уже не за скоростью, а за символами. А ещё машины собираются из прежних машин. Паровая машина Уатта — это котёл, поршень, клапан и мельничный регулятор, склеенные вместе, и экономист Брайан Артур считает такое складывание главным способом, которым растёт техника. Сложенные друг с другом, машины оплетают планету сетью; считать ли её отдельным целым, пока спорят. Из одной вещи растут три ветви: хозяйственная, информационная и планетарная.

У машины есть и свойство попроще, его легче всего увидеть у мельницы. Её нельзя унести с собой. Мельницу ставят у реки, и стоит она там дольше, чем живёт мельник, поэтому строит её только тот, кто собирается остаться.