Власть чисел

"Величайшая тайна вселенной -- размер"

(с) С. Кинг "Стрелок"

"Галактика -- не мой масштаб.

Я буду писать о метагалактиках!"

(с) Некий Очень Амбициозный Фантаст

Поговорим о мирострое вымышленных (и не очень) миров. Да, опять. Что поделать -- вечная тема!

1. В ТРИЗ/АРИЗ есть специально выделенный оператор РВС (размеры-время-стоимость). Само это выделение как бы намекает нам, что масштаб -- это важно, масштаб -- это разом и очень просто, и крайне сложно. Изменение масштаба закрывает одни возможности и порождает другие. Для автора управлять масштабом, хотя бы в рамках умения выбирать "фокусное расстояние" при описании мира, этакую кратность воображаемого объектива для доминирующего фокала -- предельно важно.

Чтобы не пересушить теорию, приведу парочку примеров.

Буквальное изменение размера, физическое. Как известно всем, кто не прогуливал в школе уроки и интересовался устройством мира, при росте линейных размеров живого существа сечение его мышц растёт по квадратичному закону, а масса -- по кубическому. Т.е. удельная мощность "биологических приводов" при переходе от микромасштаба к макромасштабу падает. Это закон природы, физика, известная ещё как "закон куб-квадрата" (обосновывающая физическую невозможность тех же Огромных Боевых Человекообразных Роботов, кстати: в реальности на поле боя подобные здоровенные дуры были бы тормознутыми, ужасно уязвимыми -- по сравнению с теми же танками -- мишенями).

Из-за этого закона блоха может прыгать на высоту, более чем в сто раз превышающую собственный рост, человек еле-еле осиливает прыжки на высоту своего роста, а слон прыгать не может вовсе.

Однако, словно в качестве компенсации, при росте размеров живого существа падает и скорость обмена теплом с окружающей средой. Мелкие теплокровные, вроде птиц с их форсированным метаболизмом, вынуждены жить, чтобы жрать. Не будут жрать -- сдохнут. Землеройка в сутки съедает всякого разного столько, что получается горка в полтора её веса. Человеку, тянущему на 60-80 кг, в зависимости от условий (калорийности пищи, температуры среды и пр.), может хватить и полкило еды, и даже намного меньше -- если это, например, сверхкалорийный шоколад.

Изменения размеров мозга и их последствия, биологические/поведенческие. Сравнение живой нейросети с компьютерами стало трюизмом, и в довольно большой степени оно справедливо. По крайней мере, масштабирование в этой области работает сходным образом. Мелкие и просто устроенные живые существа управляются инстинктами -- этакими "жёсткими программами, вшитыми в ПЗУ". Даже сложные формы межвидовой кооперации, вроде использования муравьями тлей в качестве этаких "коров" -- это инстинктивное. Соответственно, крупные организмы ставят не на инстинкты, а на обучение: могут себе позволить.

Здесь надо отдельно обговорить важную вещь. Поведение бывает простым и сложным. Крупные, сложно устроенные организмы могут вести себя просто (см. поведение профессиональных преступников: они в чистом виде паразиты, поэтому их образ действий даже проще, чем у дикарей Амазонии или Африки). Мелкие, просто устроенные организмы, особенно собравшись большой группой со сложной иерархией, могут вести себя сложно.

Но чего в принципе не могут простые организмы -- это вести себя гибко. Глубоко адаптироваться к меняющимся условиям в рамках одного поколения, учиться и развиваться индивидуально. Их инстинктивные программы поведения -- жёсткие. Всегда, без исключений.

Гибкое поведение -- привилегия сравнительно крупных существ со сравнительно сложным мозгом. Вариативность системы принятия решений, а тем паче прогнозирование изменений среды, "прометейность", требуют ресурсной базы. На ганглиях такое не запустишь. Элементная база не позволит. Пытаться втиснуть в ганглии выработку сложных условных рефлексов -- всё равно что пытаться просчитать динамичные 3D-модели вместо видеокарты на калькуляторе.

И это тоже вполне физическое ограничение. Не "так хочется" или "так будет красиво", а "так уж мир устроен".

Изменения размеров общества, психосоциальные. Известно, что для групп людей, не превышающих числа Данбара, вполне работающим вариантом является родоплеменной строй, который одни сравнивают с коммунистическим, другие -- с анархическим, третьи -- с "природно-демократическим". Как бы то ни было, такие малые общества при почти неограниченной стабильности на больших -- тысячи и даже десятки тысяч лет -- временных отрезках обладают рядом достоинств: никакого деления на правящий и эксплуатируемый классы, никакого священного права собственности (которая, по известному определению, есть кража), никаких сословий/каст; в некоторых случаях даже института семьи в таких обществах нет. По крайней мере, в современном понимании.

Почему? Да потому, что настолько малые группы в подходящих условиях попросту не нуждаются в сложной системе специализации труда и распределении излишков общественного продукта (какие излишки, если племя охотников-собирателей -- типичный пример климаксного сообщества? что собрали/добыли, то и съели, а большего просто не нужно: будет день -- будет пища).

Да, конечно: даже при родоплеменном строе помимо фундаментального биологического деления на мужчин и женщин (с соответствующим размежеванием на охотящихся и рожающих) существует подспециализация. Вот этот парень особенно ловко плетёт корзины, а вот этот -- особо ловко умеет превратить кремень в наконечник копья или топор. Но плетельщик корзин тоже может обрабатывать камень, а обрабатывающий камень -- плести корзины. Медленнее, хуже, результат не такой красивый, но вообще-то ноль проблем. Любой член первобытного общества может овладеть всем пулом "первобытных технологий"... ну, почти всем, но так-то преувеличение это невеликое.

А вот при попытке масштабировать систему вверх возникают, хех, мелкие технические трудности. Первобытный анархо-коммунизм становится неадекватен уже при размере племени в 2-3 Данбара. Но это не чисто социальное ограничение; оно намного, намного ближе к ограничению физическому, чем принято думать. И ниже я освещу эту тему подробнее.

2. Современный человек привык к тому, что прогресс есть благо, а без плодов его жизнь станет кратно хуже. Спорить с этим тезисом сложно (хотя особо упоротые таки умудряются с пеной у рта кричать, что-де раньше было лучше, превознося тот самый родоплеменной "идеал" куда выше, чем он того стоит...). Беда в том, что у прогресса тоже есть свои лимиты; и хотелось бы раскручивать этот маховик всё быстрее и быстрей, да только существует масса признаков того, что поезд если не прибыл на конечную, то довольно к ней близок. Например, кризис воспроизводимости сильно осложняет дальнейшие научные прорывы -- и выхода из этого тупика что-то не видать. Да-да, ИИ на подходе, нейросетевые решения, все дела... но выстрелит ли эта шляпа кроликом? Совершится ли волшебство? Пока что ясности никакой.

Ну да не о том речь.

В своё время я пытался -- не без успеха -- составить своего рода иерархию технологий, точнее, систематизировать реальное дерево открытий и решений, по которому цивилизация Земли карабкается всё выше и выше. До конца работа доведена не была, да и едва ли эта работа вообще посильна отдельно взятому фантасту, тут впору целые НИИ запрягать. Но одним из побочных результатов этой работы стала идея о том, что едва ли не важнейшей доской в бочке Либиха, описывающей актуальный (и потенциальный-достижимый) уровни технического развития, является численность общества.

Несколько упрощая: если социум располагает популяцией в 50.000 человек, то на этой базе можно построить и поддерживать (но не развивать дальше!) цивилизацию усреднённого уровня начала 19 века. Хотим поднять технологический уровень до начала 20 века? Извольте увеличить численность популяции на порядок. Минимум! Нужен мирный атом и ранние ракетные технологии? Для общества в 10.000.000, а лучше побольше раза в 2-3, располагающего готовыми техническими решениями и соответствующей промышленной инфраструктурой -- реально, а вот для меньшего по численности -- вряд ли!

Почему так?

А всё специализация. Она, родная. Технологически развитое общество немыслимо без разделения труда. И вершинные достижения -- вроде атомпрома -- не робко просят, но решительно требуют огромной обеспечивающей индустрии. Химическая промышленность, чёрная и цветная металлургия, электротехника, да то же производство-обработка-хранение еды -- если каких-нибудь важных кирпичиков в основании башни не хватит, то и сама башня рухнет, не достроенная.

Известно, что в Средние Века на прокорм и снабжение 1 доспешного всадника (рыцаря) работало от 50 до 150 человек. Ну, плюс-минус, когда больше, когда меньше -- смотря по тому, какой под ним конь, какое оружие, какие доспехи, каков климат там, где работают землепашцы... а правильнее будет сказать, что на снабжение 1000 тяжело вооружённых конников уходили все силы небольшой страны. В битве при Креси, например, со стороны англичан участвовало порядка 2 или, может, 4 тыс. рыцарей -- и отнюдь не потому, что король Эдуард III считал это число достаточным. Нет! Он бы с радостью увеличил свою армию вдвое, ну, хоть в полтора разика! Да хоть бы и на четверть! Но... не мог.

Для не такой уж маленькой Англии собрать и снабжать экспедиционный корпус большего размера не представлялось возможным.

С тех времён изменилось многое, но только не пропорция воюющих на передовой и обеспечивающих тыл. И принцип "техника с передовых высот нуждается в технологическом фундаменте попроще" остался незыблем. Как известно, в Манхэттенском проекте принимало участие около 130.000 человек -- но огромной ошибкой будет считать, будто этим числом всё и ограничивалось. 130.000 человек -- это лишь вершина колоссального айсберга.

...в отличие от айсбергов реальных, технологический может иметь (и имеет) много вершин разом. Чтобы далеко не ходить, производство того же стекла востребовано и в атомной отрасли, и в ракетостроении, и в биохимии, и просто в химии, и, разумеется, в оптике... и так далее, и тому подобное. Дерево технологий -- не дерево в буквальном смысле, не математический граф; оно больше похоже на химерический, разрастающийся в несколько сторон разом организм, в котором, точно по известной формуле экологии, всё связано со всем. И фигурально, через длинные логистические цепочки поставок сырья/комплектующих, и буквально -- через системы цифровой связи.

У этого дерева есть база, применимая буквально везде: сложно, если вообще возможно, представить производство чего бы то ни было, для которого можно пренебречь уровнем развития чёрной металлургии; есть у него и истончающиеся веточки, сами по себе покамест не оказывающие значимой обратной связи: например, заатмосферная астрономия, при крайней наукоёмкости не приносящая выгод здесь-и-сейчас. Однако это обманчивое впечатление и не перманентный статус; достаточно вспомнить, как две сверхдержавы вкладывались в космическую гонку -- и как эти вложения многократно возместила одна только спутниковая связь.

3. По космооперам мы привыкли, что меж звёзд царят колоссальные, галактического масштаба империи (либо объединения на иных принципах, но сопоставимых размеров). И что рассекают космос гигантские, когда километровые, а когда и ещё бОльшие корабли. Но что, если взглянуть на существование таких супергосударств и суперкораблей через призму оператора РВС, холодно и трезво?

Первое и главное: физическая, транспорно-информационная связность. Открыт сверхсвет или напрочь отсутствует, а при увеличении масштаба количество обитаемых систем растёт пропорционально кубу расстояния. Существуют карты той же Далёкой-далёкой галактики... вот только это плоские карты. То есть заведомо, фатально упрощённые. Но дело даже не в этом, а в том, что материнская система любой космической империи, сердце её экспансии получит "в нагрузку" чудовищные логистические проблемы... именно в силу этой вот зависимости числа торговых и транспортных партнёров -- не линейной, не квадратичной даже, а кубической.

Сложно недооценить важность Москвы как гигантского транспортного узла. Но страна у нас всё ж таки на плоскости расположена. А что, если бы Земля оказалась центром трёхмерной державы? Как быстро экспансия в пространстве привела бы Солнечную систему в состояние транспортного коллапса? Да, космос велик... но о поверхности планеты, если сопоставлять масштабы, этого сказать уже нельзя. Фактически в космических масштабах планета -- точечный объект.

Отсюда следствие: если некие обстоятельства всё-таки сделают межсистемное государство возможным, его столица "размажется" в пространстве. Сильно. Вместо столичной планеты получим столичную звёздную систему. Главный Узел, ЕВПОЧЯ.

Второе: сложность управления. Даже если колоссально упрощать всё что только можно, превращать отдельные системы в полуавтономные обитаемые единицы, самодостаточные хотя бы по продовольствию и номенклатуре базовых продуктов, вроде жилья и медицинской техники... всё равно выгода межзвёздного государства состоит в глобальном перераспределении ресурсов. Ибо если этого нет -- зачем тогда вообще объединяться? Вот именно.

При этом по самым консервативным оценкам сложность управления системой из N элементов растёт пропорционально квадрату N (по оценкам пессимистичным -- вообще N!, т.е. факториалу).

Отсюда простенький вывод: сложность управления межзвёздной империей растёт пропорционально четвёртой степени её размера -- в лучшем случае. А это значит, что даже если применять для облегчения управления вычислительные системы с трёхмерной архитектурой, по мере экспансии довольно быстро настанет момент, когда любой призрак оперативного централизованного управления помашет ручкой с кладбища.

Вы мне скажете: но ведь перспективные квантовые вычислительные системы не имеют такого жёсткого лимита на объём выполняемых операций! А я на это отвечу: самые лучшие вычислительные системы всё ещё ограничены каналами связи. Каналы же эти -- очевидное узкое место, потому что их количество ограничено площадью поверхности условной сферы. А фантастический ансибль, не менее фантастический Квантум Ноль или иной способ передачи информации быстрее света... полагаете, у них не будет своих ограничений, хотя бы энергетических?

И кстати об энергетических ограничениях. Я ведь не забыл про многокилометровые космооперные корабли! Да, на киноэкране или в мониторе они смотрятся роскошно. Но есть нюанс: механизмы этих кораблей генерируют тепло пропорционально кубу линейных размеров, а вот сброс тепла в вакууме через переизлучение возможен лишь с эффективностью, пропорциональной квадрату размеров. Уже знакомый нам закон куб-квадрата, ага. Площадь поверхности у космических линкоров, знаете ли, не резиновая. Причём если эту поверхность забронировать, то с теплоотводом возникнут естественные сложности.

Отчего в реальности, очень может статься, те самые линкоры будут, подобно кометам или пароходам, оставлять за собой гигантские шлейфы водяного пара. А при исчерпании бортовых запасов кометного льда выбрасывать белый флаг, покуда экипаж не сварился заживо.

Или так -- или изобретаем скорее фэнтезийные, чем научно-фантастические радиаторы, сбрасывающие избыточное тепло прямо в гиперпространство. Эффективные пропорционально четвёртой (или даже более высокой) степени своих линейных размеров.

4. Кстати о фэнтези. И, в частности, бояр-аниме. Я неспроста подошёл к этой теме с таким дальним заходом, потому что для "размерного" анализа этого, хм, жанра нам понадобится всё, о чём говорилось выше. Ну а не всё, так многое. Ведь третий закон Кларка ("любая достаточно развитая технология неотличима от магии") является полностью обратимым равенством. Рассматривая магическое общество, мы должны признать его эквивалентным обществу, пользующемуся "достаточно развитыми" технологиями.

Нижний предел последних, кстати, располагается где-то в районе доступной массовой молекулярной сборки при помощи наноботов. А верхний... да кто ж его знает?

Неспроста космоопера аналитически подобна фэнтези. Родственный "жанр", что поделать!

Так вот, что касается бояр-аниме. Обычно в мирах, описываемых в книгах с этим тегом, мы имеем химерическийкиборгизированный смешанный мир. Техномагический. И... выглядит это, если дать себе труд хоть немного подумать, не особо реалистично. Почему?

Ответ кроется в третьем законе Кларка. Современные технологии, конечно, можно сочетать со сверхпродвинутыми -- "магическими". Но в норме они конфликтуют не хуже, чем парусники с атомоходами. Приходится жёстко ограничивать обе составляющих мира, и техническую, и магическую, чтобы подавить "иммунный ответ" реальности, не разрушить либо хрупкий фрактал технологической цивилизации, либо не менее чувствительные ростки магического боярства.

Кому нужна авиация в мире, где общедоступны междугородные порталы? Кто позволит боевым магам взять власть в мире, где заводы клепают тысячами танки и РСЗО? Станут ли власти вкладываться в развитие сотовой связи там, где сквозные зеркала может зачаровать любой толковый второкурсник? Кто станет приносить ежегодные кровавые гекатомбы в честь Хозяина Урожая, если удобрения с ядохимикатами справляются лучше?

Но это всё ещё цветочки. Куда хуже, что технологическое и магическое общества вступают в фундаментальный конфликт на уровне социальных институтов.

С технологическим понятно: оно тяготеет к либерализму, правам человека, всеобщему образованию, равенству перед законом и прочему подобному. Там, где с перечисленным и подразумеваемым плохо -- там и технологическое развитие стопорится, а прогресс увядает.

Меж тем магическое общество склонно к регрессу социальных отношений. По крайней мере, в стандартном варианте. Вместо либерализма -- феодализм, если не вовсе родоплеменной строй, с жёсткой пирамидальной структурой внутри отдельно взятых магических родов. Вместо прав человека -- неприкрытое право сильного. Вместо всеобщего образования -- секреты. Вместо равенства -- узаконенная стратификация по магическому признаку, когда маги явно "равнее" простецов, а сильные маги "равнее" средних и тем паче слабых.

Совместить это, если по хорошему, крайне трудно. Крайне.

Впрочем, есть несколько проверенных временем способов. Например, разнести технологическое и магическое общество в пространстве, добавив для стабилизации какие-нибудь аномалии, где техника эффективна ограниченно или даже напрочь неэффективна. Маги становятся стражами этих аномалий, добытчиками экзотических ресурсов. Неограниченное применение магии со всяческими правами сильных -- только в аномалиях, а в обычном мире извольте вести себя вежливо, пока на родовое имение ОДАБ не уронили. Дуэли? Ну, пусть будут, но строго в специально отведённых местах. Во время войн родов не сметь рушить работающие производства, особенно критически важные, а также задевать гражданских под страхом лютых санкций, вплоть до помянутых выше ОДАБ на головы. И пр. под.

Проблема в том, что за ради ложно понимаемого сюжетного драйва большинство авторов плюёт на реализм. Невдомёк им, что без нормально действующей центральной власти разборки местечковых князьков очень быстро и с гарантией уронят развитие инфраструктуры до того самого уровня, который можно обеспечить полной автаркией. То бишь до эпохи Ивана Грозного, в лучшем случае -- Петра Первого. Получится не бояр-аниме, а натуральный феодализм без никакой сотовой связи и даже без внятного огнестрела. Потому что огнестрел -- особенно современный, автоматический -- это массовое производство чёрных металлов и высококачественных оружейных сплавов (больше десятка даже на простенький калаш!), массовое же химическое производство для создания начинки патронов и металлообработки, электротехника для питания станочного парка и легирования сталей, причём электротехника требует уже должного развития цветной металлургии... и так далее, и тому подобное.

А это я ещё вопроса станкостроения не коснулся!

Но авторам эпохи ЕГЭ, конечно, такие сложности крайне смутны. Они привыкли, что если 400 минералов добыть, то всего за сто секунд можно построить терранский командный центр, а там -- понеслась! Поэтому даже в глубоком постапе, когда города превращаются в осаждённые мутантами и монстрами крепости, в описываемом мире обычно нет проблем ни с канализацией, ни с производством арты, ни даже с продовольствием.

Па-а-адумаешь, миллионы квадратных километров посевных площадей захвачены аномальной живностью! Какое это имеет отношение к продуктовым наборам в супермаркетах? Пока на карточке у главгероя деньги есть -- никакого! Любые металлы, включая редкозёмы, литий и уран, добываются глубокой переработкой минералов из шахт, выкопанных прямо на территории Москвы; резина для покрышек авто и битум для асфальтирования дорог -- из ближайших месторождений веспен-газа или этой, как её, тибанны. А что такого-то? Законы жанра, понимать надо! Чего вам тут вообще не нравится, уважаемые читатели? Что, недостаточно лихо закручено? (с) Т. Шаов

Конечно, компенсировать ущерб, нанесённый глобальным цепочкам поставок и сокращением привычных экологических ниш, можно. За счёт магии, ага. Но в этом случае, если по уму, придётся перелопачивать самые основы мира. Я не говорю о том, что в случае "после магопокалипсиса крупные города превратились в осаждённые крепости, а всё, что мельче 500.000 жителей, съели монстры" придётся изворачиваться. Да, придётся. Но извернуться можно! Правда, для сохранения иллюзии привычного мира друидам придётся не только снимать с ограниченной площади теплиц по два урожая в неделю, им придётся ещё и зачаровывать резину покрышек на самовосстановление; электромагам придётся по откату вливать свою ману в магоэлектрические трансформаторы для поддержания работы бытовых приборов и уличного освещения; алхимикам предстоит в сжатые сроки подобрать самодельные аналоги для тысяч фармацевтических препаратов -- и так далее, и тому подобное. Но. Но!

Если магией вот в таком вот стиле залеплять дыры, оставшиеся в технологических цепочках и производственных циклах, то и маги в массе своей превратятся отнюдь не в бояр, но в инженеров. В новый производящий класс. Как следствие, и тип конфликтов между ними будет совершенно иным, не похожим на феодальные разборки, описываемые большинством авторов бояр-аниме.

В общем, если сантехники-копроманты вздумают подраться прямо на улице за право обслуживать три высотки на "спорной территории" с использованием своих магических умений, по итогу муниципалитет им впаяет такой штраф, что лучше б они на кулачках дрались. А ещё лучше -- договорились полюбовно.

...между тем, как я уже писал в недавней статье, именно ограничения, добровольно накинутые на фантазию, позволяют выдумывать свободно и приходить к нетривиальным выводам, к необычным мирам, к неочевидным решениям. Автор, первым отошедший от затверженных (и уже потому скучных) шаблонов, имеет шанс стать родоначальником нового, ещё неведомого направления фантастики. И системное понимание мира, в частности размера, ему в этом поможет, как ничто иное.