Современные технологии, которые еще недавно казались фантастикой

Изобретение колеса, трубопровод, паровые двигатели и все остальные открытия постепенно продвигали человечество к нашему текущему положению. И достигнув возможности полета в космос мы начали обустраивать свой комфорт в повседневности просто семимильными шагами.
Вспомните свой первый мобильный телефон и посмотрите на тот, который у вас сейчас. Да выбор развития технологий не всегда самый необходимый, но революционное движение все равно постоянно. Сегодня бионические протезы и экзоскелеты дорогое удовольствие, но кто знает, что будет завтра.

Солнечный парус
В начале XVII века немецкий астроном Иоганн Кеплер, наблюдая за хвостами комет сделал неожиданное открытие: по мере приближения к Солнцу они отклонялись в противоположную сторону. Это позволило Кеплеру предположить, что от Солнца может исходить некое подобие ветра, благодаря которому корабли в космосе способны «плавать» используя паруса соответствующей формы.
В те времена, конечно, никто и понятия не имел о фотонах, нейтрино и давлении света. Да что там, даже простейшие законы механики тогда ещё не были сформулированы. А в среде умных и образованных людей, к коим и причисляли себя аристократы, всё ещё было модно полагать, что Земля плоская. На протяжении нескольких веков солнечный парус оставался не более чем забавной идеей фантастов. В 1865 году Жюль Верн упоминал об этом устройстве в своём романе «С Земли на Луну прямым путём за 97 часов 20 минут».
Но Жюль Верн, скорее всего, не на пустом месте придумал эту идею. В 1873 году Клерк Максвелл дал теорию давления света в рамках своей классической электродинамики. Позже, в конце XIX — начале XX века, русский физик Пётр Лебедев провёл первые в истории научные эксперименты, позволившие достоверно установить наличие и даже измерить давление солнечного света. Первое же развёртывание настоящего солнечного паруса в космосе состоялось 24 февраля 1993 года в рамках проекта «Знамя-2» на российском корабле «Прогресс М-15».

Бионические протезы и импланты
Протезирование было известно ещё со времён Древнего Египта. Уже тогда люди могли заменять утраченные части тела искусственными. Правда, на протяжении очень долгого времени качество самих протезов практически не развивалось. Это были грубые механические приспособления вроде пиратских крюков и деревянных ног, которые обладали минимальными функциями.
Тем не менее, в научной фантастике тема совершенных бионических протезов, которые внешне будут практически неотличимы от настоящих конечностей, а по силе и возможностям будут даже превосходить их, поднималась различными авторами неоднократно. Вспомнить хотя бы роман Мартина Кайдина «Киборг», в котором описывается история человека, повреждённые органы которого заменялись механическими приборами.
В современном мире бионические протезы не только существуют и успешно применяются, но и постоянно совершенствуются. Это уже не простые механические приспособления, а сложные электронные механизмы, которые связываются с нервной системой человека. Благодаря этой связи и нервным импульсам, генерируемым нашим мозгом, человек с бионическим протезом руки, например, может управлять ей практически так же, как и настоящей.

Беспилотный транспорт
В контексте человеческой истории автомобили, приводимые в движение двигателями внутреннего сгорания, появились совсем недавно. Однако, уже успели прочно войти в повседневную жизнь каждого человека. Ну и, конечно, фантасты тоже не сидели без дела. Буквально сразу, как только автомобили стали колесить по городским улицам, они стали размышлять об автономных машинах, управляемых роботами или искусственным интеллектом. Эта тема сотни и тысячи раз появлялась в различных фильмах и книгах.
Впрочем, если вы думаете, что беспилотные автомобили — это изобретение исключительно нового XXI века, то спешим вас удивить. Первые реальные эксперименты по созданию беспилотных автомобилей начались ещё в 1920-х годах. Тогда инженеры и изобретатели обещали построить готовый прототип уже в 1950-х. Впрочем, ошиблись они совсем не намного. Первый реальный беспилотный автомобиль увидел свет в 1984 году.
Сегодня беспилотный автомобиль уже не фантастика, а вполне привычная реальность. Их создают во всему миру, в том числе и в России. Во многих европейских городах беспилотные автобусы потихоньку вытесняют обычные. В США беспилотные автомобили на равных участвуют в дорожном движении, двигаясь в плотном потоке машин по общественным, а не выделенным полосам.

Экзоскелеты
В каком-то смысле экзоскелеты можно было отнести к категории технологичных бионических протезов. Но, в отличие от последних, они не предназначены исключительно для людей, имеющих физические дефекты. Современный экзоскелет — это нечто большее.
Хотя, здесь тоже не обошлось без путаницы и подмены понятий. Если верить определению, то экзоскелет — это устройство, предназначенное для восполнения утраченных функций, увеличения силы мышц человека и расширения амплитуды движений за счёт внешнего каркаса и приводящих частей. То есть экзоскелетами могут считаться и более или менее портативные устройства, вроде тех, что были показаны в фильмах «Грань будущего» и «Элизиум: Рай не на Земле», так и большие подобия боевых роботов, вроде тех, что мы видели у защитников Зиона в «Матрице» и у солдат в фильме «Аватар». Кстати, костюм Железного человека тоже попадает под определение экзоскелета.
Первый реально разработанный экзоскелет был создан совместными усилиями компании General Electric и Вооружённых сил США ещё в 1960-х годах. Естественно, он был жутко огромным, неповоротливым и неэффективным. Экзоскелет позволял поднимать до 110 кг при том, что сам весил почти 700 кг.
Большинство современных разработок в этой сфере, само собой, также являются военными проектами, призванными увеличить эффективность и боевую мощь солдата. Впрочем, на рынке существует немало гражданских экзоскелетов, основная задача которых, дать возможность двигаться парализованным людям.

Управление погодой и погодное оружие
Древние люди верили, что у каждого погодного явления, будь то ветер, дождь или землетрясение, существует свой дух или даже бог. Если урожаю начинала грозить смерть от засухи, они обращались к богу дождя с помощью песен танцев, а в некоторых случаях даже жертвоприношений, чтобы уговорить его пролить воду на их поля.
Много веков спустя писатели фантасты стали грезить о том, что когда-нибудь человек научится на самом деле управлять погодой, но не с помощью переговоров с богами, а помощником ему в этом станет технический прогресс. Прошло ещё совсем немного времени и это действительно стало реальностью.
Ещё в конце 1940 — начале 1950-х, учёные смогли освоить технологию активного физико-химического воздействия на облака с целью вызвать выпадение осадков или наоборот рассеять облака без выпадения осадков.
Сегодня воздействие на погоду — это реальность. В основном это, конечно же, касается облаков и туманов. Эти технологии стоят на вооружении сельского хозяйства, позволяя создавать или рассеивать облака, вызывать дождь или исключать выпадение града, рассеивать сильный туман.

Насекомые-киборги
Не сказать, чтобы насекомые-киборги были очень уж популярной темой среди фантастов в кино или литературе. С другой стороны, довольно значительная часть инопланетян, в популярной культуре, так или иначе являются инсектоидами, то есть существами, внешне напоминающими земных насекомых.
По мере развития робототехники и бионики, учёные всё больше идей заимствовали у матушки-природы: антропоморфные решения, анималистические технологии, дроны, похожие на птиц, робо-собаки и многое другое. Многие решения, применённые при разработке малых беспилотников, были подсмотрены у насекомых. В какой-то момент стало понятно, что крошечные роботы, похожие на жуков, тараканов и стрекоз, могли бы стать очень эффективными орудиями в системах видеонаблюдения, например, или при проведении разведывательных, поисково-спасательных или антитеррористических операций.
До определённого времени эти мысли оставались лишь проектами. Сначала не было соответствующих технологий, а позже, когда технологии появились, они всё ещё оставались слишком дорогими и неэффективными для подобного применения. И вот однажды учёные подумали: а зачем создавать искусственных роботов, похожих на насекомых, когда можно взять реальных насекомых и сделать из них киборгов? По сути, живое насекомое, представляет собой готовую робо-платформу, с уже интегрированными сенсорами, системами навигации и способное самостоятельно передвигаться.
Электроды вживляются в ножки, зрительные доли мозга и мышцы, отвечающие за полёт. В результате «пилот», дистанционно управляющий таким киборгом, может заставить его ходить, поворачивать, взлетать и двигаться с определённой скоростью. И всё это уже не фантастика, а самая что ни на есть реальность. А самое интересное, что комплект оборудования для снаряжения одного такого жука-киборга, стоит всего лишь $7.

3-D печать всего что угодно
С тех самых пор как появились первые компьютерные принтеры, люди стали думать: ах, как было бы здорово взять и напечатать не просто листок бумаги с текстом или картинкой, а какой-то материальный объект: игрушку, статуэтку, украшение…
В 1984 году эта идея стала реальностью, когда Чарльз Хулл разработал технологию изготовления физических трёхмерных объектов с использованием цифровых данных. Своё изобретение он назвал Стереолитография и в 1986 году получил на него патент. Но долгие годы эта технология и оборудование оставались весьма дорогими, что исключало их массовое применение тем более для домашних некоммерческих целей.
Первый мировой прорыв в 3D-печати произошёл в конце 1990-х — начале 2000-х годов, когда в продаже появились несколько моделей относительно недорогих и доступных станков. Следующий скачок технологии состоялся в 2006 году, когда свет увидел общедоступный проект Reprap — 3D-принтер, способный воспроизводить сам себя, то есть печатать детали собственной конструкции. После этого в мире случился настоящий бум этой технологии.
Сегодня на 3D-принтерах печатают практически всё, что угодно. В начале прошлого года в подмосковье появился первый напечатанный жилой дом, в Швеции создаётся сервис по печати недорогой одноразовой одежды, в Дубае планируют напечатать небоскрёб, а в Китае дома печатают целыми микрорайонами. В настоящее время широко распространена практика печати бионических протезов, это существенно снижает их стоимость для конечных потребителей. Технологии уже дошли до того, что на 3D-принтерах печатают еду и это не шутки.

Умный дом
В отличие от насекомых киборгов, умный дом, или другое пространство, наделённое интеллектом, вроде умного космического корабля — тема достаточно популярная. Вспомнить хотя бы фильмы «Потомство демона» (1977), «Умный дом» (1999), да и та же классическая «Космическая одиссея 2001» (1968) со свихнувшимся суперкомпьютером HAL 9000 — тоже отличный пример того, как в прошлом представляли себе концепцию умного дома.
И нужно сказать, что это один из немногих пунктов, в которых реальность совсем недалеко ушла от литературной выдумки. Современные умные дома делают практически всё то же самое, что и их экранные аналоги. Разве что настоящим искусственным интеллектом пока не обладают, лишь интеллектуальными системами вроде Сири или Алексы. Но и этого уже вполне хватает для того, чтобы почувствовать себя в таком доме как в фантастическом фильме.
Голосовое управление, полный контроль всех электронных приборов, терморегулирование, круглосуточное видеонаблюдение, управление дверными замками, возможность управлять и настраивать любой параметр удалённо — вот лишь малая часть того, что предлагают современные умные дома.

Распознавание речи и мгновенный перевод
Помните как во многих фантастических фильмах, люди, прибывшие на другую планету, вставляют себе в ухо небольшой наушник и начинают мгновенно понимать любых существ, говорящих на любом языке. Очень долгое время о таком устройстве оставалось только мечтать.
А современный технический прогресс взял да и сделал эту мечту былью. Причём это не какая-то военная или шпионская разработка. Технологии распознавания и мгновенного перевода речи сегодня доступны всем. В интернете полно сервисов и приложений, которые предлагают вам такую услугу совершенно бесплатно. Более того, многие из этих сервисов используют технологии машинного обучения, что означает чем больше ими пользуются, тем совершеннее они становятся.

Гиперреалистичные голограммы
Ещё один классический сюжет многих фантастических фильмов — использование гиперреалистичных голограмм, которые невозможно отличить от реальных объектов или людей. Учитывая, что даже простая фотография для нас стала реальностью немногим более 100 лет назад, голограммы на протяжении многих лет казались просто пределом технического прогресса и совершенства.
Впрочем, сам принцип и технология голограмм были изобретены ещё в 1947 году венгерским физиком Денешем Габором, который, к слову сказать, именно за это своё изобретение позже получил Нобелевскую премию. Но интенсивно развиваться голограммы начали лишь после 1960 года, когда были изобретены лазеры.
Сегодняшние голограммы являются настолько реалистичными, что большинство обычных людей вряд ли смогли бы отличить их от реальных объектов. В современном мире голограммы используются в основном в сфере развлечений. Это медиа-, игровые- и кино-технологии. Вспомнить хотя бы посмертные выступления в виде голограмм Тупака Шакура и Майкла Джексона. К томе же технология эта уже стала достаточно простой и недорогой, позволяя использовать её в личных развлекательных целях, как, например, парень из популярного YouTube-ролика, в котором он устраивает жестокий розыгрыш своей девушки с помощью голографического привидения.

Роботы на службе человека
История робототехники гораздо старше, чем может показаться на первый взгляд. В качестве древнейших примеров можно вспомнить легенды о глиняных и каменных гигантах разных народов. Это тоже своего рода искусственные существа. Первые же более или менее реальные прототипы появились ещё в эллинистической эпохе. Тогда на маяке, сооружённом на острове Фарос, установили четыре позолоченные женские фигуры, которые поворачивались через определённые промежутки времени, а ночью издавали трубные звуки. Многие учёные создавали различные движущиеся механизмы во времена средневековья и в эпоху возрождения. А вот само слово «робот» было придумано чешским писателем Карелом Чапеком лишь в 1920 году.
 
Первые роботы нового времени, созданные для выполнения реальных функций, появились в 1950-х годах, когда для работы с радиоактивными материалами стали разрабатывать механические манипуляторы, которые копировали движения рук человека, находящегося в безопасном месте. Реальный рост рынка робототехники начался с 1980 года, когда Япония стала производить коммерческих роботов на основе высоких технологий.
 
Современные роботы настолько разнообразны, что на их описание не хватило бы и целой книги. Сейчас уже сложно представить какую-либо область производства, труда или искусства, в которой не использовались бы роботизированные технологии в той или иной мере.

Виртуальная реальность
В отличие от голограммы, для того, чтобы увидеть объекты виртуальной реальности, необходимо воспользоваться каким-то инструментом: очками или шлемом, перчатками, наушниками и т. п. Первая система виртуальной реальности появилась в далёком уже 1962 году. Тогда был представлен прототип мультисенсорного симулятора, который погружал зрителя в виртуальную реальности при помощи коротких фильмов, сопровождавшихся запахами, ветром и шумом мегаполиса. До 1970-х годов в подобного рода системах использовалась исключительно видеосъёмка. После она была полностью заменена компьютерной графикой.
В современном мире технологии виртуальной реальности применяются достаточно широко и не ограничены исключительно сферой развлечений. Виртуальную реальность используют в проектировании и дизайне, в военных технологиях и строительстве, в тренажёрах и симуляторах, и даже при добыче полезных ископаемых. Конечно, до мощи каноничной киношной «Матрицы» современным системам виртуальной реальности пока далеко, но развитие в этой сфере идёт поистине семимильными шагами.