Поступая от внешнего источника, энергия ветвится, расходится по всем исполнительным механизмам машины непрерывным потоком или отдельными порциями, а отработав, возвращается во внешний мир в большинстве случаев в виде тепловой энергии. В тепловую энергию превращается механическая энергия, израсходованная на преодоление трения во всех подвижных сочленениях машины. В тепловую энергию превращается электроэнергия, поступившая из сети в вычислительную машину и в электродвигатели металлорежущих станков. В тепловую энергию, рассеивающуюся в воздухе, превращается химическая энергия топлива, сгорающего в автомобильном двигателе и ракете.
Потоки энергии движутся через машину организованно. Иначе как бы машина могла выполнить возложенные на нее задачи? Все энергетические процессы подчинены определенной программе, определенным командам. И одновременно с потоками мощности через механизмы и устройства машины текут ручейки информации, обеспечивающей управление энергетическими процессами.
По мере усложнения задания ручейки информации становятся все более многоводными. А через устройства современной большой вычислительной машины текут гигантские потоки информации. Переработка этих потоков составляет существо и основу выполняемого ею технологического процесса. Однако для поддержания этих потоков нужна энергия, пусть в сравнительно небольшом количестве, но нужна. Значит, одновременно с потоками информации через вычислительную машину текут небольшие ручейки энергии, поддерживая ее жизнь.
В начале книги мы собирались расставить все машины по полкам. Одну из полок, где стоят машины-двигатели, мы уже «укомплектовали». Теперь входим в мир рабочих машин — от самых простых, выполняющих за человека тяжелую работу, и до таких, которые не так уж зря называют «электронным мозгом».
Неужели, чтобы расставить их на нашей этажерке, придется описывать конструкцию и принципы действия каждой? Но ведь это практически невозможно!
Нет! Надо, очевидно, попытаться сделать по другому, попробовать выяснить общие принципы построения машин. Иначе все, что мы будем узнавать о них, станет похожим на совершенно запутанный клубок, из которого в полном беспорядке и во всех направлениях будут торчать шарниры, зубья, катоды, реле, клапаны и прочее и прочее.
У нас в руках есть ниточки, которые нам помогут шаг за шагом распутать этот клубок. Эти ниточки — ручейки, реки, потоки энергии, информации и материалов. Нам надо проследить, как организуются они в рабочих машинах, независимо от того, идет ли речь о мощностях в тысячи киловатт или доли ватта, независимо от того, по каким механизмам и устройствам они проходят через машину, как обрабатываются и используются. Тогда все станет на свои места, и наша прогулка от этого только выиграет.
Мы так и поступим, только чуть позже.
На протяжении всей нашей прогулки мы пытаемся сравнивать устройство и действие машины с устройством и действием живого организма.
Что мы успели выяснить? Об этом тоже пора сказать несколько слов.
Человек и машина подчиняются некоторой группе одних и тех же законов природы. Через «механизмы» и «устройства» живого существа, как через механизмы и устройства машины, текут потоки энергии и информации. Это сходство сразу бросается в глаза, как только мы примерили к ним понятия «энергия» и «информация».
Как всякая машина, живой организм снабжен двигателем, поставляющим ему энергию, необходимую, чтобы жить и работать.
Как многие высокоорганизованные машины, живой организм оборудован совершенной системой связи и управления — центральной нервной системой.
И наконец, как всякая машина, живой организм реализует все взаимодействия с внешним миром через движения и только через движения.
Как видим, не так уж мало общего между живым организмом и машиной!
Затем мы решили подробнее ознакомиться с конструкцией некоторых механизмов и устройств живого организма. Мы начали с живых двигателей — мышц и обнаружили, что их конструкция и свойства существенно отличаются от конструкции и свойств машин-двигателей.
До того как был вскрыт механизм действия мышцы, казалось, что остается один шаг до создания искусственной руки, казалось, что искусственная мышца будет очень похожа на естественную. Теперь, после того как узнали побольше о том, как устроена мышца, сходство между ними нам представляется очень отдаленным, а путь до создания искусственной руки — очень длинным.