Tulevikufüüsika. Dr Michio Kaku
Читать онлайн книгу.
oma hiilguses on meist miljoneid aastaid ees. Nemad olid saavutanud tehnoloogia ülima eesmärgi: piiramatu väe ilma seadmeid kasutama, st väe teha peaaegu kõike mõtte jõuga. Nende mõtted puurdusid kolossaalsetesse termotuumajaamadesse, mis olid maetud planeedi sügavusse ja mis muutsid iga nende soovi tegelikkuseks. Teisisõnu, neil oli jumalate vägi.
Meie käsutusse tuleb sarnane vägi, kuid me ei pea ootama miljoneid aastaid. Peame ootama vaid sajandi, ja me näeme sellise tuleviku algeid juba tänapäevases tehnoloogias. Kuid film oli ka moraaliõpetus, sest see jumalik vägi mattis tsivilisatsiooni viimaks enda alla.
Loomulikult on teadus kahe teraga mõõk; see tekitab sama palju probleeme kui lahendab, kuid alati kõrgemal tasandil. Tänapäevamaailmas on kaks konkureerivat suundumust. Üks on luua planetaarne tsivilisatsioon, mis on salliv, teaduspõhine ja jõukas, kuid on olemas ka anarhiast ja võhiklikkusest toituv suundumus, mis võib meie ühiskonna-kanga puruks käristada. Meis on endiselt samad sektantlikud, fundamentalistlikud ja ebaratsionaalsed ihad nagu meie esivanemates, ainsa vahega, et meie käsutuses on nüüd tuuma-, keemia- ja bioloogilised relvad.
Tulevikus teeme läbi muutuse passiivsetest loodusetantsu vaatlejatest looduse koreograafideks, looduse isandateks ja viimaks ka looduse säilitajateks. Lootkem siis, et suudame keerutada teadusemõõka tarkuse ja kannatlikkusega, taltsutades oma iidse mineviku barbaarsuse.
Aga asugem nüüd hüpoteetilisele rännakule läbi järgmise saja aasta teadusinnovatsioonide ja avastuste. Kirjeldan asju nii, nagu on mulle rääkinud teadlased, kes uute tehnikatega tegelevad. Sellest tuleb metsik sõit läbi arvutite, telekommunikatsiooni, biotehnoloogia, tehisintellekti ja nanotehnoloogia maastiku. See muudab kahtlemata ei midagi vähemat kui tsivilisatsiooni tulevikku.
1 Arvutite tulevik mõte valitseb mateeriat
„Igaüks peab omaenda nägemuste piire maailma piirideks.“
„Ükski pessimist ei ole iial avastanud taevatähtede saladusi ega seilanud kaardistamata maal ega avanud inimvaimule uut paradiisi.“
Mäletan elavalt, kuidas istusin pea 20 aastat tagasi Mark Weiseri kontoris Räniorus ja ta selgitas mulle oma tulevikunägemust. Kätega žestikuleerides rääkis ta mulle erutunult uuest revolutsioonist, mis oli sündimas ja mis pidi muutma maailma. Weiser kuulus arvutieliiti, Xeroxi PARC-rühma (mis tegeles personaalarvuti, laserprinteri ja Windowsi-tüüpi arhitektuuri loomisega), kuid ta oli ka isepäine, tavatarkust lammutav ikonoklast, ning lisaks metsiku rokibändi liige.
Toona (näib, nagu oleks möödunud terve igavik) olid personaalarvutid uued, alles hakanud tungima inimeste igapäevaellu, inimesed alles hakkasid tasapisi ostma kobakaid lauaarvuteid, et teha tabelarvutust või pisut tekstitöötlust. Internet oli ikka veel suuresti isoleeritud provints minusarnastele teadlastele, kes puistasid teistele teadlastele salapärases keeles valemeid. Käisid tulised vaidlused, kas see laua peal olev kast hakkab tsivilisatsiooni oma külma, halastamatu olemusega dehumaniseerima, ning isegi poliitikaanalüütik William F. Buckley pidi mõistet „protsessor“ intellektuaalidele seletama, kes selle vastu kaebust tõstsid ja keeldusid täielikult arvutit isegi puudutamast, nimetades seda kultuurivaenajate tööriistaks.
Just sellel vastuolude ajastul hakkas Weiser rääkima kõikjale levinud ehk nn kõikjalolevast andmetöötlusest. Personaalarvutist palju kaugemale nähes ennustas ta, et mikrokiibid muutuvad kunagi nii odavaks ja neid saab olema nii arvukalt, et need on laiali puistatud kõikjale meie ümber, meie riietesse, mööblisse, seintesse, isegi kehadesse. Ja et need kõik saavad olema ühenduses internetiga, jagades andmeid ning tehes meie elu meeldivamaks, sest kuhu iganes läheme, hakkavd kiibid juba vaikselt meie soove ellu viima. Keskkond ärkab ellu.
Oma aja kohta oli Weiseri unistus ennekuulmatu, isegi naeruväärne. Personaalarvutid olid endiselt kallid ja enamik neist isegi internetti ühendamata. Oletust, et miljardid tillukesed kiibid on kunagi sama odavad kui kraanivesi, peeti nõdrameelsuseks.
Ma küsisin temalt toona, miks ta selles revolutsioonis nii kindel on. Ta vastas rahulikult, et arvutusvõimsus kasvab eksponentsiaalselt ning lõppu pole näha. Arvuta ise, vihjas ta. Tema tunnetas, et revolutsioon on vältimatu. See oli ainult aja küsimus. (Kahjuks ei elanud Weiser piisavalt kaua, et näha revolutsiooni teostumist, kuna ta suri 1999. aastal vähki.)
Weiseri prohvetlikke unelmaid toetas seaduspära, mida nimetame Moore’i seaduseks, rusikareegel, mis on arvutitööstust suunanud 50 aastat või kauemgi, määrates kellavärgina tänapäevatsivilisatsiooni tempot. Moore’i seadus ütleb lihtsalt, et arvutusvõimsus kahekordistub iga 18 kuu järel. See lihtne seadus, mille esimesena sõnastas üks Inteli korporatsiooni asutajaid Gordon Moore 1965. aastal, on aidanud põhjalikult muuta maailmamajandust, tootnud muinasjutuliselt uut rikkust ja muutnud pöördumatult meie eluviisi.
Kui kanda graafikule arvutikiipide hinna langemine ja nende töökiiruse, arvutusvõimsuse ja mälu arengu kiirus, näeme üllatavalt sirget joont, mis algas 50 aastat tagasi. (See on joonestatud logaritmilise kõverana. Kui pikendada graafikut nii, et see hõlmab ka vaakumtorude tehnoloogiat ja mehaanilisi vändaga arvutusmasinad, võib joon ulatuda rohkem kui saja aasta taha.)
Eksponentsiaalset kasvu on tihti keeruline mõista, kuna meie aju töötab lineaarselt. Kasv algab tihti petlikult aeglaselt. See toimub nii vähehaaval, et teinekord ei tunneta muutust üldse. Kuid aastakümnete jooksul võib see täielikult muuta kõike meie ümber.
Moore’i seaduse kohaselt on iga järgmise jõulu ajal arvutimängud kaks korda nii võimsad (mälu ja arvutuskiiruse poolest) kui eelmisel aastal. Enamgi veel, aastate möödudes kasvab see võimsuse lisandumine tõeliselt monumentaalseks. Kui saate näiteks postiga sünnipäevakaardi, võib selles olla kiip, mis laulab „Õnne soovime sul“. Tähelepanuväärsel kombel on selles kiibis rohkem arvutusvõimsust, kui oli kõigil liitlasvägedel kokku 1945. aastal. Hitler, Churchill või Roosevelt oleks selle kiibi nimel olnud valmis tapma. Kuid mida meie sellega teeme? Viskame prügina ära. Praegu on sinu mobiiltelefonis rohkem arvutusvõimsust kui kogu NASAl 1969. aastal, mil nad kaks astronauti Kuu peale saatsid. Videomängud, kus on 3D-stseenide simuleerimiseks tohutus koguses arvutusvõimsust vaja, kasutavad rohkem arvutusvõimsust kui eelneva kümnendi suurarvutid. Praegune Sony Playstation, mis maksab 300 dollarit, on sama võimsusega nagu 1997. aastal sõjaline superarvuti, mille hind oli miljonites dollarites.
Me näeme arvutusvõimsuse lineaarse ja eksponentsiaalse kasvu vahet, kui analüüsime esimesi hinnanguid arvutite tuleviku kohta, mis tehti 1949. aastal, mil ajakiri Popular Mechanics ennustas, et arvutid arenevad tulevikus lineaarselt, aja jooksul ehk vaid kahe- või kolmekordistudes. Nad kirjutasid: „Kui ENIACi kalkulaator koosneb 18 000 vaakumtorust ja kaalub 30 tonni, on tulevikuarvutites võib-olla ainult 1000 vaakumtoru ja kaalu vaid 1,5 tonni.“ (Emake loodus hindab eksponentsiaalsuse jõudu. Üksainus viirus suudab kaaperdada inimese raku ja sundida seda endast looma sadu koopiaid. Kasvades iga põlvkonnaga saja suurusjärgu võrra, suudab üksainus viirus ainult viie põlvkonnaga tekitada kümme miljardit viiruseosakest. Pole ime, et üks viirus suudab nakatada miljardite rakkudega inimkeha ja tekitada külmetushaiguse vähem kui nädalaga.
Moore’i seaduse järgi arenedes pole muutunud mitte ainult arvutusvõimsus, vaid radikaalselt on teisenenud ka selle võimsuse kasutamine, millel on tohutu mõju majandusele. Vaadelgem seda kulgu kümnendite kaupa:
• 1950ndad.Vaakumtorudega arvutid olid hiiglaslikud, kohmakad kaadervärgid, mis täitsid terveid ruume juhtmete, mähiste ja terase džungliga. Ainult sõjavägi oli piisavalt rikas, et neid monstrumeid rahastada.
• 1960ndad.Transistorid asendasid vaakumtorudel põhinevad arvutid ning suurarvutid sisenesid järk-järgult kommertsturule.
• 1970ndad. Sadu transistoreid sisaldavate integraallülituse trükiplaatide abil loodi suure laua suurune miniarvuti.
• 1980ndad. Kümneid miljoneid transistoreid sisaldavad kiibid tegid võimalikuks portfelli mahtuva personaalarvuti loomise.
•