С вашего разрешения, я отложу пока путевой дневник и попытаюсь внести некоторую ясность. Ничейная земля еще впереди. Это будет земля безлюдная, полная тайн и опасностей - именно такая, какой и положено быть Ничейной земле. Нам предстоит бродить там по нехоженым тропам, забираться в такие дебри, куда даже яркий свет науки проникает с большим трудом. Кто же поможет нам найти там правильную дорогу? Волшебное колечко? Но ведь мы материалисты и потому не можем верить в существование каких бы то ни было волшебных сил. Мы должны исследовлть это колечко, узнать его истинную природу, понять, почему оно катится и куда держит путь. А для этого надо идти в Новый Город. Это город, в котором все необычно. Даже хорошо знакомые вещи имеют здесь иную окраску, непривычный, зато более глубокий смысл. Нам предстоит изучить этот город, рожденный наукой в последние годы на самых подступах к Ничейной земле. И хотя его улицы широки и просторны, путь по ним не будет легкой прогулкой: мы будем останавливаться у каждого поворота до тех пор, пока не поймем окончательно, почему старое слово «информация» в последние годы обрело новый смысл.

Текст на экране

Неожиданности таятся даже в самых привычных вещах. Телеграф и телефон. Для чего существует и то и другое? Разве нельзя передать по телефону любой телеграфный текст? Было, конечно, такое время, когда телеграф был единственным средством, позволяющим передать срочное сообщение, а кабель, брошенный предприимчивым Сайрусом Филдом1 на дно океана, был единственной «ниточкой», связавшей Старый и Новый Свет. Но время это давно прошло, и теперь земной шар, словно паутиной, опутан сетью кабелей и проводов. Существует сеть телеграфная и сеть телефонная. Может быть, уже давно пора вообще отказаться от телеграфной сети? Разве не могут работники связи передавать друг другу по телефону тексты любых телеграмм? Конечно, могут, но при этом скорость передачи информации будет значительно ниже.

Количество информации, передаваемой по телефону, ограничивается той скоростью, с которой человек способен разборчиво читать тексты - в минуту около 120 слов. Количество информации, передаваемой специально обученным телеграфистом с помощью буквопечатающего аппарата, составляет в каждую минуту уже целых 500 слов. Правда, такая дополнительная информация, как смысловые ударения в каждой передаваемой фразе, не может быть передана по телеграфу. Поэтому всякий раз, когда нам захочется поделиться своими чувствами с родными и близкими, мы, несомненно, предпочтем телефон.

Значит, избирая способ передачи каких-либо сообщений, необходимо учитывать количество передаваемой информации и оценивать скорость ее передачи. Современная техника позволяет достигать скорости передачи текста во много раз большей, чем обеспечивает телеграф. Так, если на экране телевизора вместо привычных нам телевизионных изображений будут, непрерывно сменяя друг друга, проектироваться страницы книги, то в течение каждой минуты на этом экране можно прочитать до 400 тысяч слов! Ясно, что такое «чтение» будет выглядеть не совсем обычно - успевать за такой скоростью передачи смогут лишь специальные автоматические устройства, которые тем или иным способом «запомнят» (например, сфотографируют) каждый переданный кадр... Однако подобное усложнение не играет существенной роли. Важно, что такое устройство может заменить 800 телеграфистов. А один телеграфист два года выстукивал бы на нескончаемой ленте точки-тире, чтобы передать те телеграммы, которые наше устройство принимает в течение одного дня!

Почему же такая, казалось бы, удобная и выгодная система передачи не нашла широкого применения и до сих пор не вытеснила телеграф? Вся беда в том, что скорость эта достигается слишком дорогой ценой, и определить эту цену можно только с помощью применяемого теорией информации своеобразного понятия «объема сигнала».

Невесомые грузы

Вот и первая остановка. «Объем сигнала». Встречали ли вы где-нибудь сигналы, имеющие объем? Нет? Ничего удивительного. Ведь вы впервые идете по городу, в котором есть улица Необычных Понятий. Там, на нашей земле, среди привычных для нас дел и предметов сигналы тоже играют немалую роль. Утром мы просыпаемся по сигналу будильника, сигнал телефона заставляет нас снимать трубку, на улицах родного города нам сигналят автомашины, а красные огоньки светофоров преграждают им путь. Так было там...

И здесь, в этом Новом Городе, на первый взгляд как будто все то же: улицы и машины, телевизор и телефон. Но стоит лишь осмотреться, и обнаруживаются удивительные вещи. Например, сигналы, имеющие объем. Жителю нашей земли это кажется невероятным. В самом деле, ведь не может же обладать объемом красный огонек светофора или телефонный звонок! Или в Новом Городе существуют какие-то иные сигналы? Нет, речь идет о тех же сигналах - звуковых, электрических и световых.

Один звуковой сигнал несет информации очень немного. В самом деле, о чем может «рассказать» вам телефонный звонок? Пока вы не снимете трубку, вы не узнаете, кто звонит вам по телефону и что вам хотят сообщить. Зато два различных звонка, например короткий и длинный, могут рассказать о многом. Из них вы можете построить целую азбуку, например азбуку Морзе: короткий звонок - точка, длинный - тире. То же самое можно сделать с помощью звонков разной силы: громкий - тире, тихий - точка. А можно сделать и так, чтобы звуки одинаковой силы звучали по-разному. Для этого надо использовать звуки, имеющие разную частоту. Колебаться окружающий воздух заставляет и басовитый гудок паровоза и тоненький голос дрезины. Но в первом случае частота колебаний будет значительно ниже, чем во втором.

Итак, для создания самой простой азбуки приходится изменять или длительность сигналов, или их силу (уровень), или их частоту. Но еще чаще приходится иметь дело с такими сигналами, у которых все изменяется одновременно. Например, при передаче музыки. Звук оркестра включает в себя огромное множество различных сигналов, имеющих разную длительность, громкость и частоту. А наша речь? Ведь это тоже набор звуков. И все они опять-таки отличаются друг от друга по частоте, длительности и силе. Вот и пришла мысль инженерам и математикам, создателям улицы Необычных Понятий, изображать различные сообщения в таком виде, чтобы все эти величины можно было сравнивать между собой.

Спичечная коробка имеет ширину, высоту и длину. И сигнал стал похожим на спичечную коробку: «длина» его зависит от длительности, «высота» - от пределов изменения его силы (уровня), а «ширина» - от диапазона содержащихся в нем частот.

Сообщение о прогнозе погоды гораздо короче газетной передовицы. Значит, сигнал, содержащий сводку погоды, обладает меньшей «длиной».

«Высота» упакованного сообщения определяется пределами изменения уровня. Так, например, громкость звучания симфонического оркестра изменяется в больших пределах, чем голос певца. Поэтому «симфония в упаковке» имеет большую высоту.