В конце десяти часов будет иметься не п
росто тридцать два новых репликатора, а более 68 миллиардов. Менее чем за д
ень одни бы весили тонну; менее чем за два дня одни бы стали весить больше,
чем Земля; ещё через четыре дня одни бы превысили по массе Солнце и все пла
неты вместе взятые Ц если бутылка с химическими веществами не опустеет
до этого момента.
Постоянное удвоение означает экспоненциальный рост. Репликаторы умнож
аются по экспоненте если нет ограничений, таких как недостаток места или
ресурсов. Бактерии это делают, и примерно с той же самой скоростью как реп
ликаторы, описанные только что. Люди воспроизводятся намного более медл
енно, однако если им дать достаточно времени, они также могли бы превзойт
и любой конечный источник ресурсов. Беспокойство о росте населения нико
гда не потеряет своей важности. Забота о том, как контролировать новые бы
стрые репликаторы, скоро станет действительно важной.

Молекулы и небоскребы

Машины, способные схватить и куда-то поместить отдельные атомы будут сп
особны строить почти всё что угодно, связывая нужные атомы вместе нужным
образом, как я это описал в конце Главы 1. Безусловно, строительство больш
их объектов по одному атому будет медленным.
Чтобы быстро создавать большие объекты, должно сотрудничать большое чи
сло ассемблеров сотрудничать, но репликаторы будут производить ассемб
леры тоннами. Действительно, при правильной конструкции различие между
ассемблерной системой и репликатором будет заключаться целиком в прог
рамме ассемблера.
Если самовоспроизводящийся ассемблер может сделать свою копию за тыся
чу секунд, то его можно запрограммировать, чтобы он построил что-нибудь е
щё своего размера с той же скоростью. Точно так же тонна репликаторов мож
ет быстро построить тонну чего-нибудь еще Ц и продукт будет иметь все св
ои миллиарды миллиардов миллиардов атомов в правильных местах, только с
очень небольшой долей расположенных ошибочно.
Чтобы понять способности и ограничения этого метода сборки больших объ
ектов, представьте себе плоский лист, покрытый маленькими сборочными ма
нипуляторами Ц может быть армией репликаторов, запрограммированных д
ля строительных работ и выстроившихся правильными рядами. Конвейеры и к
аналы связи за ними снабжают их молекулами для реакций, энергией и инстр
укциями по сборке. Если каждый манипулятор занимает площадь в 100 атомных д
иаметров, то позади каждого ассемблера будет место для конвейеров и кана
лов в сумме приблизительно в 10,000 атомов площади по диагонали поперечного
сечения.
Похоже, этого места достаточно. Место в десять или двадцать атомов ширин
ой может вмещать конвейер (возможно основанный на молекулярных поясах и
шкивах). Канал в несколько атомов шириной может содержать молекулярный с
тержень, который, подобно стержням в механическом компьютере, упомянуты
м в главе 1, будет толкать и тянуть, чтобы передавать сигналы. Все манипуля
торы будут работать вместе для построения широкого, твердую структуру с
лой за слоем. Каждый манипулятор будет ответственен за собственную обла
сть, работающую приблизительно с 10,000 атомами на слой. Лист ассемблеров, обр
абатывающий 1,000,000 атомов в секунду на один манипулятор, закончит приблизит
ельно одну сотню атомных слоев в секунду. Это может казаться слишком быс
трым, но с этой скоростью, наращение толщины с бумажный лист будет занима
ть около часа, а создание плиты толщиной в метр займет в год.
Более быстрые манипуляторы могли бы ускорить сборку до более чем метра в
день, но они выделят больше ненужного тепла. Если они могли бы строить сло
й толщиной в метр за день, высокая температура от одного квадратного мет
ра могла бы поджаривать одновременно сотни бифштексов и могла бы поджар
ить молекулярные машины.
Представьте себе попытку построить дом путём склеивания отдельных зёр
ен песка. Добавление слоя зёрен могло бы занять у машин, склеивающих зёрн
а, так много времени, что выращивание стен дома будет занимать десятилет
ия. Теперь представьте себе, что машины на фабрике вначале склеивают зёр
на в кирпичи. Фабрика может работать сразу с многими кирпичами. С достато
чным количеством машин, склеивающих зёрна, кирпичи могли бы вырастать бы
стро; сборщики стен могли бы далее быстро строить стены, складывая уже со
бранные кирпичи. Аналогично молекулярные ассемблеры будут работать вм
есте с большими ассемблерами, которые будут быстро строить большие объе
кты: машины могут быть любого размера от молекулярного до гигантского. П
ри таком подходе большая часть тепла, выделяемого при сборке будет рассе
иваться далеко от места сборки, при производстве частей.
Строительство небоскрёба и архитектура живого предлагают аналогичный
способ строить большие объекты. Большие растения и животные имеют сосуд
истые системы, сложные системы каналов, которые несут материалы к молеку
лярным машинам, работающим везде в их тканях. Подобным образом после тог
о как сборщики закончат каркас небоскрёба, "сосудистая система" здания
Ц эскалаторы и коридоры, с помощью кранов Ц будут переносить строитель
ные материалы к рабочим по всему внутреннему объёму здания. Сборочные си
стемы также могли бы использовать эту стратегию, вначале возводя леса и
далее работая внутри по всему объёму, соединяя материалы, принесённые по
каналам извне.
Представьте себе этот подход, используемый для «выращивания» большого
двигателя ракеты, работающий внутри чана на промышленном предприятии.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117