Юрий Вебер - Профиль невидимки

Прибор должен давать математическую характеристику ощупанной поверхности. Что это значит: математическая характеристика поверхности? Вероятно, какая-то цифра. Да, но какая? Что она выражает?

По-разному отвечали на это исследователи, пытаясь найти краткую и общую меру чистоты поверхности. Нечто такое, что могло бы стать универсальной отмычкой в практике производства: одна цифра - и уже известно, что за поверхность, какой класс чистоты.

Наибольшая высота гребешков, «аш максимум», - предложили одни.

Типичная высота гребешков, наиболее часто повторяющаяся, «аш среднее», - предложили другие.

Средняя высота гребешков, «аш среднеарифметическое», - предложили третьи.

Средняя квадратичная, «аш СК», - предложили четвертые.

И вся четверка начала гулять вперемешку по литературе, по докладам, инструкциям, отражая своей разноликостью неоформленный, не устоявшийся еще характер новой, молодой науки.

Максимальная и средняя высота - это понятно каждому, не превышает наших обычных, чисто наглядных представлений. Сложнее среднеквадратичная. Что это такое? В среднеквадратичной заключена более полная характеристика микропрофиля - строгий комплексный учет, опирающийся на фундамент теории вероятностей. В разных областях техники среднеквадратичная помогает математически осмысливать явления и процессы, происходящие от колебаний: электрическое напряжение, ток, звуковое давление, вибрации… Но разве невидимые гребешки, волнами бегущие по поверхности, не относятся к явлениям того же порядка? Колеблющиеся величины. И пусть тогда именно средняя квадратичная выражает математически их картину, как бы ни смущала она обыденный ум своей отвлеченностью.

Наука разделилась на приверженцев и противников. В Англии признали только среднеарифметическую и не желают иметь дела ни с какой квадратичной. В Америке, наоборот, избрали сначала среднеквадратичную, презирая как недостаточно строгую среднеарифметическую. В Советском Союзе пользуются в разных случаях и той и другой, как удобнее.

- Ну, и нам пришлось научить соответственно прибор. Вычислять обе средние, и арифметическую и квадратичную, - слегка развел руками Александр Иванович.

А каково это было… Все равно, что перейти от простой арифметики к высшим математическим ступеням. В формулах среднеквадратичной - и корни и интегралы… И прибор должен был их решать, производя мгновенно ряд действий, какой именуется на классическом языке математики «интегрированием дифференциального уравнения». Прибор с высшим образованием.

Раньше искали они способ продолжить руку, осязание в механическом и электронном рычаге прибора. Теперь предстояло продолжить в приборе человеческий мозг.

Вот он лежит, электронный мозг, препарированный на монтажной панели. С клеточками «мышления» в виде ламп, конденсаторов, выпрямителей, с извилинами проводочков.

Метод аналогий пронизывал сейчас их лабораторные поиски и на карточках Александра Ивановича и в электрических деталях макета. Тот общий метод, по которому и движение небесных светил и качка корабля на волнах или колебания механического маятника и колебания электронов одинаково могут быть описаны одними и теми же математическими уравнениями. Метод, выросший целиком из фактов диалектического единства природы и ставший теперь блестящим орудием исследования в руках ученых всего мира, создающих в своих лабораториях поразительные модели, казалось бы, самых отдаленных и несхожих процессов - механических и электрических, тепловых и химических… Вот и сейчас в этой маленькой лаборатории номер шесть с помощью того же метода аналогий создавали они мозговую модель, переводя логику и математику ощупывания гребешков на язык электрических цепей.

Здесь числа изображались импульсами тока. Логическая точность ответов «да» - «нет» или «верно» - «неверно» возлагалась на электронные лампы или кристаллики выпрямителей, которые действуют с той же логи-кой: ток идет или не идет, пропускает или не пропускает. Гребешок на поверхности получал электрическое значение со знаком плюс. Впадина наоборот - со знаком минус. А средняя линия между ними, некая воображаемая идеально ровная поверхность, - это ведь нуль, тот самый исходный нуль, за который они уже не раз так долго бились. Непрерывное суммирование всех бесконечно малых отрезочков, по которым вверх и вниз пробегает игла, поручали стрелке вольтметра, ползущей по шкале без возврата, - безошибочно складывающий математик.