Как помочь археологам будущего понять нас и наше время

  • 15 января 2016
Старые вещи Правообладатель иллюстрации Getty

Данные о нашей цивилизации хранятся главным образом на цифровых дисках – компактных и жестких. Однако эти носители очень быстро приходят в негодность. Корреспондент BBC Future решил разобраться, есть ли более надежные способы сохранить память о нас для будущих историков.

Легко допустить, что цифровой мир – это пиксели и коды. Он, этот мир, лишен таких физических форм памяти, как книги и каменные скрижали. Брустер Кале убежден в обратном.

"Цифровые средства не столь уж нематериальны, как это кажется большинству людей", - говорит он.

У него есть все основания для такого утверждения. Кале – создатель "Интернет-архива", сетевого хранилища цифровой информации.

(Другие статьи сайта BBC Future на русском языке)

Архив содержит все – от сканированных статей из журналов до книг, видео- и аудиозаписей, а также целых вебсайтов. Объем накопленных данных составляет свыше 20 петабайт или 20 миллионов гигабайт.

Весь этот массив хранится на физических носителях, таких как жесткие диски или катушки с магнитной лентой.

"Интернет-архив" располагает по всему миру сетью складов, наполненных этими носителями. Но занимаемое ими пространство – не единственная проблема. Жесткие диски очень недолговечны.

Материалы, из которых они изготовлены, а в некоторых случаях также электронные компоненты, в конце концов приходят в негодность и перестают работать.

Диски иногда поражает "дисковая гниль". По самым консервативным подсчетам, такие носители могут надежно служить на протяжении 2-5 лет, после чего возникает риск утраты данных.

Записи на костях

Поскольку значительная часть нашей культуры заключена в цифровую форму, сумеет ли она пережить грядущие столетия?

Каким образом можно надолго сохранить информацию о наших общественных институтах, культуре и научных открытиях?

Правообладатель иллюстрации Getty
Image caption Даже кирпич и строительный раствор разрушаются с течением тысячелетий - что уж тогда говорить о цифровых носителях информации?

Сегодня мы производим такие объемы информации, что просто не в состоянии распечатать ее всю на бумаге. К каким источникам и предметам придется обращаться будущим археологам, если они захотят изучать нашу жизнь?

Как выяснили недавно создатели документального сериала BBC Future "Замысел гения" (The Genius Behind), один из вариантов заключается в том, что археологи будут читать наши данные, словно текст книги, по образцам ДНК, преднамеренно заключенным в некие "синтетические окаменелости".

Скорее всего, в будущем прочитать код, определяющий любой из известных организмов, будет дешевле и проще.

Роберт Грасс из Высшей технической школы (ETH) в Цюрихе, Швейцария, и его коллега Райнхард Хекель разработали один из методов кодирования информации в виде молекул ДНК.

Как это работает? Ведь, в конце концов, и сама молекула ДНК не очень устойчива.

"Поместите ее в окружающую среду, закопайте ее под землю, оставьте на поверхности на какое-то время, и увидите, что ДНК нестабильна. В незащищенной среде она разрушается через полгода или около того, - объясняет Грасс. – Мы ищем способы стабилизации ДНК".

Каково же решение? "Синтетические окаменелости".

Грасс и его коллеги пришли к выводу, что им необходимо найти подходящий инертный материал, что-то такое, что не вступает в реакции и с трудом поддается разрушению.

В природе ДНК лучше всего сохраняется в костях при низких температурах.

Именно поэтому, например, исследователям удалось расшифровать ДНК, обнаруженную в костях лошади [найденной в вечной мерзлоте на севере Канады], возраст которой составлял 700 тысяч лет.

Впрочем, хотя содержащийся в костях фосфат кальция обладает хорошей химической структурой для хранения ДНК, у него есть один серьезный недостаток – он растворяется в воде.

Волшебное стекло

В конце концов команда ученых из ETH остановила свой выбор на простом повседневном материале, знакомом каждому, - кварцевом стекле.

"Мы, химики, любим стекло. Все и всегда делается в стеклянной посуде. Мы используем его для проведения любых реакций из-за этого его свойства – оно исключительно устойчиво".

Правообладатель иллюстрации Lonelyleap
Image caption ДНК можно использовать для создания "синтетических окаменелостей"

Окно или бутылка могут показаться хрупкими предметами, но стекло, которое используют специалисты ETH, крайне прочный материал, поскольку его размеры невероятно малы.

По сути дела, это порошок. Каждая частица содержит фрагмент ДНК диаметром около 150 нанометров (нанометр – одна миллиардная часть метра). Замораживание и механическое воздействие на них не дают ни малейшего эффекта.

Они могут выдерживать и сверхвысокие температуры. Но – опять! - есть одно "но": заключенная в них ДНК не выдерживает сильного нагрева.

Как рассказывает Грасс, ДНК разрушается при 200 градусах Цельсия, и если сами частицы переживут вероятный пожар в библиотеке будущего, заключенные в них данные погибнут.

Самая благоприятная температура для хранения "синтетических окаменелостей", которая предохранит их от разрушения с течением времени, составляет примерно минус -18 градусов Цельсия.

Послание в будущее

Расшифровка ДНК – дело несложное. Куда труднее извлечь ДНК из стеклянных частиц.

Для этого приходится применять специальную методику с использованием тщательного приготовленного раствора фтора.

По этой причине, замечает Грасс, в архивах следовало бы оставлять инструкции, чтобы они оказались доступными как для цивилизаций, так и для исследователей в отдаленном будущем.

"Стоит подумать о том камне, на котором можно было бы высечь инструкции", - предлагает он в качестве примера.

Проблему такого рода другие пытались решить различными способами. Кале приводит в пример Розеттский диск*, хранилище для 1500 человеческих языков.

Текст на диске диаметром 5 см, выполненном из никелевого сплава, нанесен на восьми основных языках.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock
Image caption Самые любопытные данные будущие археологи смогут найти в нашем мусоре

Пояснение к архиву выгравировано по спирали, его начало читается невооруженным глазом.

Затем размер надписей становится все меньше и меньше, и рассмотреть содержание можно уже только с помощью оптического микроскопа.

Такие объекты, как Розеттский диск, самой своей формой и нанесенными на них надписями сообщают, что содержат нечто интересное и ценное.

Один из недостатков метода заключается в том, что запись кода ДНК, в отличие от чтения, пока остается делом весьма дорогостоящим.

"Нужно отобрать, что именно подлежит хранению, а также решить, почему это важно, - рассуждает Грасс. – Это очень и очень трудный выбор".

Неоспоримым остается факт, что далеко не всегда то, что род людской решил сохранить, оказывается самым красноречивым и интересным материалом о нас.

Оставленный человечеством хлам и мусор на протяжении всей истории был золотой жилой для археологов, пытавшихся понять, как на самом деле жили люди былых эпох.

Но вот переживет ли мусор грядущие тысячелетия - это, по большому счету, дело случая.

Все цивилизации всегда рано или поздно обращались в прах. Быть может, и наша пыль сможет кое-что поведать будущим поколениям. Мелкий порошок, содержащий ДНК, - самый ценный источник информации о нашем времени.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Примечание переводчика

*Розеттский диск – физический компонент "Проекта Розетта", цифрового архива языков человечества. Сейчас в архиве собрано примерно 100 тысяч страниц текста на 2500 языках. По расчетам, архив сможет храниться от двух до 10 тысяч лет. Проект назван в честь Розеттского камня, обнаруженного во время Египетского похода Наполеона. Высеченный на камне текст на трех языках помог французскому ученому Жаку-Франсуа Шампольону расшифровать древнеегипетские иероглифы в 1822 году.

Новости по теме