Элен Черски - Физика и жизнь. Законы природы - от кухни до космоса

Впрочем, энергосистемы – далеко не единственный вид сетей, удовлетворяющих разнообразные потребности жителей отдельных городов и целых стран. У Земли есть собственный водный цикл планетарного масштаба, связывающий в единую систему океаны, дожди, реки и водоносные горизонты почвы. Солнце поставляет на Землю энергию, обеспечивающую испарение и перемещение воды в земной атмосфере и выпадение осадков в тех или иных регионах планеты. Люди периодически вмешиваются в этот естественный водный цикл, отклоняя течение воды в нужном им направлении и прокачивая ее через человеческую цивилизацию, прежде чем возвратить Земле. Дождевая вода, собранная в резервуаре, до того как вернуться непосредственно в почву, реки или океаны, сначала используется человеком для собственных целей. С помощью насосов, питающихся от электричества, она закачивается в трубы диаметром около метра, проложенные под землей, и по их разветвленной системе подается в дома, к водопроводным кранам в наших квартирах. Использованная вода удаляется через канализацию. Она поступает по трубопроводам большого диаметра в очистную установку или непосредственно в реку. Водопроводный кран в доме – лишь маленький отросток разветвленной водопроводной системы, крошечное звено в гигантском контуре водоснабжения и водоотвода. При подаче воды в дома мы затрачиваем энергию для создания в водопроводной системе напора, обеспечивающего доставку воды на верхние этажи. Сток воды и ее возвращение в природу обеспечиваются за счет силы земного притяжения.

Образно говоря, большой город – это место, где несколько разных сетей, удовлетворяющих те или иные человеческие потребности, спрессованы между собой, поскольку в городах сконцентрировано большое количество людей, нуждающихся в них. К числу сетей, обслуживающих человеческие потребности, относятся, в частности, системы распределения продуктов питания, транспортные системы и торговые сети.

Добыв огонь, человек начал экспериментировать с искусственным освещением и обогревом, перестав полагаться исключительно на световые волны, излучаемые Солнцем. Появление свечей означало, что мы в состоянии обеспечить освещение (пускай и недостаточно сильное), когда та сторона Земли, на которой мы находимся, повернута в сторону, противоположную от Солнца. Какие-нибудь сто пятьдесят лет тому назад вечерний город освещался световыми волнами, излучаемыми горящими свечами, дровами, углем или лампадным маслом. Сегодня небо над любым городом озаряется невидимым светом, сияющим круглосуточно. Если бы мы могли видеть радиоволны, то поняли бы, что в течение примерно ста последних лет наша планета была вовсе не так темна, как нам казалось. Но эти новые волны предназначены отнюдь не для иллюминации. Радиоволны, телевизионные трансляции, Wi-Fi и сигналы мобильных телефонов образуют жестко скоординированную сеть информации, обтекающей нас со всех сторон и проходящей сквозь нас. Любой представитель нашей цивилизации имеет электронные устройства, которые можно быстро настраивать на ту или иную длину волн, что позволяет ему смотреть телевизионные трансляции новостей, знакомиться с прогнозами биржевых котировок, наблюдать реалити-шоу, управлять воздушным движением, участвовать в радиолюбительской коротковолновой связи, слышать голоса друзей и членов семьи. Коммуникационные технологии дают возможность получать информацию из разнообразных источников и общаться практически со всем миром. Фермеры могут планировать производство той или иной сельскохозяйственной продукции, основываясь на информации о текущих потребностях рынка продуктов питания. Новости о природных катаклизмах в разных уголках планеты можно получать в реальном времени. Самолеты могут вносить изменения в маршруты, основываясь на текущих прогнозах погоды. Автомобилисты могут выбирать наименее загруженные трассы к пунктам назначения, получая в реальном времени информацию об автомобильных пробках. Разные системы радиосвязи могут работать совместно, не создавая друг другу помех, потому что владельцы этих систем договариваются между собой и координируют свои действия. Выработаны общенациональные и глобальные правила, касающиеся использования тех или иных диапазонов волн. Б о льшую часть истории человечества существовали волны, но не было информационных сетей. Лишь на протяжении пяти последних поколений людям удалось создать информационную сеть на основе радиоволн. Сейчас нам уже трудно представить без нее мир.