Энергия и цивилизация

Технологии хранения, воспроизводства и передачи звука и изображения развивались одновременно с прогрессом в телефонии. Фонограф Томаса Эдисона 1877 года был простой ручной машиной, как и более сложный граммофон Эмиля Берлинера (1851–1929), появившийся в 1888 году (Gronowand Saunio 1999). Электрические проигрыватели разработали только в 1920-х. Технология создания изображений развивалась достаточно медленно, начиная с работ французов Ж. Н. Ньепса и Л. Ж. М. Дагерра на протяжении 1820-х и 1830-х годов. (Newhall 1982; Rosenblum 1997). Первая недорогая камера «Кодак» появилась в 1888 году, развитие ускорилось после 1890-го с прорывом в кинематографе: первые короткометражки братьев Люмьер увидели свет в 1895 году. Звуковое кино появилось в 1920-х (первым игровым полнометражным фильмом стал The Jazz Singer в 1927 году), первый полнометражный цветной фильм (после многих лет цветных короткометражек) вышел в 1935-м, а изобретение ксерографии Честером Карлсоном (1906–1968) произошло двумя годами позже (Owen 2004).

Поиск способов беспроводной передачи информации начался с опытов Генриха Герца (1857–1894), который сгенерировал электромагнитные волны в 1887 году, а предсказала их существование теория электромагнитного излучения Джеймса Максвелла (1831–1879) (Maxwell 1865; рис. 6.14). Дальнейший прогресс в области практического применения был быстрым. В 1899 году Гильермо Маркони (1874–1937) передал сигналы через Ла-Манш, а двумя годами позже – через Атлантику (Hong 2001). В 1897 году Фердинанд Браун (1850–1918) изобрел катодно-лучевую трубку, устройство, благодаря которому появились телекамеры и телеприемники. В 1906 году Ли де Форест (1873–1961) создал первый триод, ставший незаменимым для радиовещания, дальней телефонной связи и для компьютеров до появления транзистора.

Регулярные радиопередачи начались в 1920 году, Би-Би-Си предложила первую программу телепередач в 1936-м, а американская RCA последовала за ней в 1939 году (Huurdeman 2003). Механические калькуляторы – начиная с конструкций Чарльза Бэббиджа и Эдварда Шойца после 1820 года (Lindgren 1990; Swade 1991) и заканчивая продукцией IBM в 1911-м – наконец ушли в прошлое с появлением первых электронных компьютеров во время Второй мировой войны. Но эти машины – британский Mark, американские Harvard Mark 1 и ENIAK были уникальными, сложными и массивными (размером с комнату, чтобы уместились тысячи стеклянных вакуумных трубок) устройствами, не имевшими очевидного коммерческого потенциала.

Эта впечатляющая взаимосвязь значительно улучшенных и совершенно новых коммуникативно-информационных технологий и служб оказалась затушевана прогрессом, начавшимся после Второй мировой войны. Его основанием стал рост твердотельной электроники, который начался с изобретением транзистора, миниатюрного твердотельного полупроводника, эквивалента вакуумной трубки, способной усиливать и переключать электронные сигналы. Юлий Эдгар Лилиенфельд запатентовал свой транзистор в Канаде в 1925-м, и годом позже в США (Lilienfeld 1930); в бумагах на патент был четко очерчен способ контроля и усиления тока между двумя точками электроцепи. Однако Лилиенфельд не попытался сам создать это устройство, и практический успех пришелся на долю исследователей из Bell Lab, Уолтера Браттейна и Джона Бардина; 16 декабря 1947 года они использовали в своих опытах кристалл германия (Bardeen and Brattain 1950). Но, как признает сейчас сайт Bell System Memorial: «Совершенно очевидно, что Bell Labs не изобретала транзистор, он был переизобретен», хотя при этом вовсе не замечает значительной доли пионерских исследований и конструкторских достижений, случившихся в первом десятилетии двадцатого века (Bell System Memorial 2011). В любом случае, не грубое точечно-контактное устройство Браттейна и Бардина, а более практичный вариант биполярного транзистора, запатентованный в 1951 году Уильямом Шокли (1910–1989) оказал революционное влияние на компьютерную отрасль. В тот же год Гордон К. Тил и Эрнест Билер преуспели в создании более крупных кристаллов кремния и улучшении методов вытягивания кристаллов и внесения присадок в кремний (Shokley 1964; Smil 2006).

Рисунок 6.14.

Портрет Джеймса Клерка Максвелла. Гравюра, основанная на фотографии Фергюса (Corbis). Сформулированная Максвеллом теория электромагнетизма открыла путь для освоения так и не раскрытых до конца возможностей современной беспроводной электроники. Мгновенные коммуникации и глобальное информационное пространство, весь электронный мир двадцать первого века стоит на озарениях Максвелла