Немного о магии в нашей жизни

Люди не часто об этом задумываются, но мы с вами живём в по настоящему волшебное время, когда магия практически неотличима от науки. Вот вам простой пример: tws наушники с шумоподавлением , в которых вы слушаете музыку через смартфон на каком нибудь стриминговом сервисе. Например вот такие, это конечно топовая моделька, но можно купить и версию ощутимо подешевле, которая доступна практически каждому. 

Итак, что из себя представляют эти "камушки"? Каждый из них содержит следующее:

Тончайшую и лёгкую мембрану и магнит, колебания которой создают звуковые волны

Аккумулятор, который способен накапливать энергию для работы всего этого безобразия

Инфракрасный датчик приближения, который чувствует, в ухе ли наушник

Три микрофона, которые улавливают окружающий звук

Ёмкостный датчик, который чувствует, когда вы касаетесь наушников

Два процессора, один из которых отвечает за передачу данных и воспроизведение звука, а второй берет данные с микрофонов и за мгновение, которое звук даже не успевает пройти от микрофонов до вашей барабанной перепонки, заставляет динамик воспроизводить противоположные частоты и погасить звуковые волны до того, как вы их услышите. 

А второй процессор берет данные с антенны, электромагнитные волны Bluetooth сигнала который отправляет ваш телефон и тоже шевелит динамик. Ах да, этот же процессор преобразует звук с микрофонов, дополнительно убрав шумы и отправляет их уже телефону.

Кстати, а сам телефон уже по на других радиочастотах обменивается информацией с вышками сотовой связи/wifi и через  километры кабелей и проводов и десятки "перевалочных пунктов" передает ваш разговор другому абоненту или "берет" музыку с серверов стриминговых сервисов.

Вроде бы звучит хоть и достаточно комплексно, но вполне понятно, да? А сейчас подумайте вот о чем. Это компьютер, с которым люди летали на луну, который производил сложные расчеты траектории космического аппарата. Вот эта здоровенная хлабуда.

И в нем в тысячу раз меньше оперативной памяти и  его процессор в 250 раз медленнее чем лишь один из двух процессор одного наушника. 50-60 лет назад это был достаточно мощный и очень дорогой компьютер. 

И разве не волшебно звучит то, что сегодня делают наушники и телефон, которые может себе позволить практически каждый человек.

Знаете, есть ещё один момент, почему современные технологии уже можно считать магией. 

В университете я проходил и низкоуровневое программирование и устройство процессоров. Компьютер с которым люди летали на луну с миссией Апполон при большом желании я могу понять на 100%, до последнего транзистора. Хотя может загнул, но почти. Все, начиная от PN переходов в кремниевых чипах, схемы транзисторов, то как их нужно соединить для создания логической цепи и масштабировать до элементарного вычислительного прибора, как использовать эту логику, как устроен тот самый низкоуровневый язык программирования. Все это может худо бедно уместиться в голове одного человека от и до. 

И в те времена вполне можно было спаять какую нибудь фигню из транзисторов собственными руками и как нибудь подключить к процессору и оно бы работало. Очень условно, но все же. (Да, сегодня тоже можно, но в основном на готовых элементах и хотя бы для подключения по usb вам понадобится уже готовый чип для usb кабеля)

Итак, а что же сегодня? Даже если опустить тот факт, что процессоры делают по 3нм техпроцессу, может показаться что процессоры все ещё тот же набор транзисторов. С одной стороны да. Но во первых 3нм это примерно 30 молекулам водорода, что говорит о колоссально маленьких масштабах, а количество транзисторов в современных процессорах достигает десятков миллиардов. Миллиарды конструкций сопоставимых по размерам с молекулами простых веществ.

Но даже это не все, больше штук и меньше размер ещё можно уложить в голову одного человека. Но вот используемые процессы и технологии уже невозможно усвоить одному человеку. Все тонкости добычи, очистки, выращивания кремниевого кристалла на котором потом ультрафиолетовый лазер выжжет транзисторы, физические процессы происходящие в процессоре, вплоть до квантовых эффектов. Элементарная логика и самые низкоуровневые языки программирования применяемые для функционирования этих процессоров. Более того, один "процессор" это больше не один вычислителбный центр, это несколько ядер, встроенные процессоры для работы с беспроводными сетями и внешними интерфейсами. Уже на этом этапе добавляются более сложные языки программирования. Далее все это общается с другими процессорами через свои интерфейсы и алгоритмы, связь со внешними устройствами осуществляется через радиоволны разной частоты, оптические волны, электрические сигналы. Может быть вы не знали, но ваш телефон даже использует специальную теорию относительности, ведь gps/ГЛОНАСС работает на таких масштабах что эффекты СТО уже влияют на разницу во времени между спутниками и вами.

Если вернуться к языкам программирования, то цепочка начинающаяся с какого нибудь assembler или другого низкоуровневого языка для логики процессора и заканчивая , чё там щас модно, питон отвечающий за готовые конечные приложения, уже здесь я сомневаюсь что есть человек который знает их все. 

Этот список можно продолжать очень долго и вникать в каждый элемент раскладывая его на составляющие. Но правда в том, что структура эта на столько сложная, что ни одному человеку уже не под силу знать это все.

Я тут задумался. У меня дома есть робот пылесос. Я знаю как он устроен, я знаю что это всего лишь машина основная на всем описанном выше. Просто сложный механизм. И мои дети будут знать. Но уже сегодня есть люди, которые не понимают как оно вообще работает, только они хотя бы понимают, что это лишь робот. Но представьте себе ребенка, который с детства видит хомячка, который бегает, кушает и какает и робот пылесос, который помнит всю квартиру, обходит препятствия и даже слушается хозяина. Не грешно считать его даже более умным и одушевлённым чем хомячка. И для такого человека робот пылесос уже может стоять на одном уровне с живыми существами. От чего то мне кажется, что через пару поколений мы встретим защитников прав роботов..

Дак к чему я все это? Мы живём в удивительное время, когда технологии на столько сложны, что их не всегда удается понять и при этом на столько доступны, что встречаются на каждом шагу. Маленький камушек который вы вставляете в ухо, чтобы слушать музыку и исчезли шумы - это ли не волшебный артефакт?