Холодильник Эйнштейна

Седьмого декабря того же года японская авиация нанесла бомбовый удар по Перл-Харбору. Ученые Лабораторий Белла стали работать на нужды обороны, и Шеннона назначили на совершенно секретный проект по созданию системы шифрования радиотелефонных звонков SIGSALY Цель состояла в том, чтобы обеспечить функционирование защищенного трансатлантического канала коммуникаций для общения высших эшелонов союзных войск. Шеннону предстояло проанализировать применявшийся системой метод шифрования и убедиться в его надежности.

Первый звонок по SIGSALY между Лондоном и Вашингтоном состоялся 15 июля 1943 года. Система оказалась чрезвычайно удачной. В ходе войны SIGSALY обслужила около трех тысяч высокоуровневых телефонных переговоров, включая некоторые переговоры Рузвельта и Черчилля. Хотя немецкие радисты перехватывали сообщения в зашифрованной форме, у них не получалось расшифровать ни единого слова. После войны следователи союзных государств обнаружили служебное письмо немецкого дешифровального управления, в котором оценивалась возможность взлома шифра SIGSALY. В нем говорилось: “Пока успехов не наблюдается”.

Работа с SIGSALY позволила Шеннону получить непосредственный опыт обращения с новейшей коммуникационной технологией. Он воспринял технологию, как Карно воспринял паровую машину, и разглядел в ней не только конструктивные сложности, но и фундаментальные идеи. “Что такое сообщение? — задумался он. — Насколько длинным оно должно быть для передачи смысла? Существует ли однозначный математический способ оценить размер единицы информации?” Днем Шеннон трудился в Лабораториях Белла, а вечером возвращался в свою квартиру в Гринвич-Виллидж и допоздна занимался собственными расчетами.

Но работа с SIGSALY дала ему не только это. В конце 1942-го и начале 1943 года Шеннон почти ежедневно встречался с единственным в мире человеком, который мог тягаться с ним в сфере криптографии, коммуникаций и вычислений и который в интеллектуальном отношении казался родственной ему душой. Это был великий британский математик и дешифровщик Алан Тьюринг.

К концу 1942 года Алан Тьюринг уже сыграл важнейшую роль при взломе британцами кода шифровальной системы “Энигма”, которую немцы использовали для защиты своих военных коммуникаций, и тем самым заслужил репутацию ведущего британского криптографа. Когда руководство американской разведки сообщило британцам о SIGSALY, те отправили Тьюринга в Лаборатории Белла, чтобы оценить систему.

Шеннон и Тьюринг не работали над SIGSALY вместе — правительства их стран были одержимы секретностью, а потому единственной темой, которой ученые не могли касаться в своих разговорах, была дешифровка сообщений. Тем не менее между Шенноном и Тьюрингом быстро завязалась крепкая дружба. Зимой 1942-43 годов они почти каждый день встречались за чаем в кафетерии Лабораторий Белла. “У нас с Тьюрингом было невероятно много общего”, — вспоминал впоследствии Шеннон с характерной сдержанностью. Он пояснял: “У нас были мечты. Мы с Тьюрингом обсуждали возможность создания функциональной модели человеческого мозга. Можно ли сконструировать компьютер, равный человеческому мозгу или даже сильно превосходящий его?” Они также обсуждали принципы, лежащие в основе всех форм коммуникации. “Я несколько раз излагал свои представления о теории информации, — рассказывал Шеннон, — и все это было ему интересно”.

Когда война закончилась, интеллект Шеннона получил свободу. Освободилось и его сердце, поскольку он начал встречаться с Бетти Мур, которая впоследствии стала его второй женой. Талантливый математик, Мур работала вычислителем и проводила математические расчеты для инженеров Лабораторий Белла. Они с Шенноном любили джаз и обожали возиться с электроникой. Вскоре Мур стала резонатором для идей Шеннона и начала поддерживать его чудачества, в том числе жонглирование и катание по коридорам лабораторий на моноцикле. Руководство, в свою очередь, не запрещало Шеннону веселиться, не ставило ему конкретных задач и поощряло его в стремлении быть собой. “Мне никогда не говорили, над чем работать”, — вспоминал он.

Такая стратегия имела огромный успех. Среда Лабораторий Белла позволила удивительному разуму Шеннона совместить знания, полученные в разных ситуациях — при устройстве телеграфной линии из колючей проволоки, при работе с SIGSALY, при беседах с Аланом Тьюрингом, — и сделать одно из величайших научных открытий современности. В 1948 году он изложил свои соображения в статье “Математическая теория связи”, опубликованной в техническом журнале Лабораторий Белла.