Чи зникне наша цивілізація безслідно?

Пам’ять про нашу цивілізацію зберігається значною мірою на CD і жорстких дисках комп’ютерів, але ці речі на подив швидко руйнуються. Чи існує кращий спосіб залишити спадщину для майбутніх істориків? Ми впевнені, що цифровий світ складається лише з пікселів і комп’ютерних кодів та не має фізичної форми, наприклад, як книги або кам’яні скрижалі. Брюстер Кале з цим не погоджується.

"Цифрові носії інформації не настільки нематеріальні, як вважає більшість людей", – каже він. Брюстер Кале може це пояснити краще інших. Він є засновником ресурсу Internet Archive – онлайн сховища цифрової інформації. Зараз архів налічує більше 20 петабайтів (20 мільйонів гігабайтів) інформації: відскановані журнальні статті, книги, відео- та аудіоматеріали, вебсайти.

GETTY

Всі ці дані зберігаються на фізичних носіях – жорстких дисках та магнітних бобінах. Інтернет-архів має склади в кількох місцях світу. Втім, брак простору на цих складах – не єдина проблема.

Враховуючи, що значна частина нашої культури зараз перемістилася на цифрові носії, виникає питання, як зберегти її впродовж століть?

Жорсткі диски не зберігаються вічно. Матеріали, з яких вони виготовляються, а також електронні компоненти зрештою розкладаються або припиняють працювати. Диски потерпають від так званої "CD-гнилі" – фізичного або хімічного пошкодження, через яке вони припиняють зчитуватися.

За суворими оцінками, цифрові носії можуть надійно зберігати інформацію впродовж 2-5 років, після чого виникає ризик втрати даних.

Враховуючи, що значна частина нашої культури зараз перемістилася на цифрові носії, виникає питання, як зберегти її впродовж століть? Як майбутні покоління через тисячі років дізнаються про наші установи, товариства, культуру та наукові відкриття? Сьогодні ми створюємо стільки цифрової інформації, що роздрукувати її навряд чи можливо. Що залишиться для майбутніх археологів, якщо вони вирішать вивчати нашу цивілізацію?

SYLVAIN MARGAINE / Навіть кирпич і бетон з часом перетворюються на пил, що вже казати про цифрові носії інформації

Один з можливих варіантів – зчитування інформації, закодованої в молекулах ДНК, які для захисту помістять у "штучні скам’янілості". Очевидно, у майбутньому зчитування генетичного коду, який лежить в основі всіх відомих організмів, стане простішим і дешевшим.

Цей революційний метод кодування даних розробили вчені з Федеральної вищої технічної школи Цюриху в Швейцарії – Роберт Грасс та його колега Рейнхард Геккель.

Зрештою, вчені зупинилися на повсякденному матеріалі – склі

Очевидно, молекули ДНК самі по себе не зберігаються вічно. "В звичайному середовищі – у вологій землі або під впливом повітря та сонячного світла – молекули ДНК не зберігатимуться дуже довго. ДНК розпадається за півроку або навіть ще скоріше, якщо зовнішні умови несприятливі. "Ось чому ми почали шукати спосіб стабілізувати ДНК", – пояснює професор Грасс.

Рішення цієї проблеми пропонують так звані "штучні скам’янілості". Роберт Грасс та його колеги шукали інертний матеріал, тобто такий, який не вступатиме швидко в реакцію із зовнішнім середовищем і який важко пошкодити. У природі молекули ДНК найкраще зберігаються в кістках при дуже низьких температурах.

Ось чому недавно дослідникам вдалося розшифрувати генетичну послідовність з кісток коня, вік якого налічував 700 тисяч років. Але хоча фосфат кальцію в кістках має хорошу хімічну структуру, щоб захистити молекули ДНК, в нього є один істотний недолік – він розчиняється у воді.

Зрештою, вчені зупинилися на повсякденному матеріалі, відомому всім, – склі (двоокисі кремнію). "Ми хіміки любимо скло. Ми проводимо всі свої досліди в скляних колбах та пробірках, скло є надзвичайно стійким матеріалом", – каже пан Грасс.

LONELYLEAP / Молекули ДНК з інформацією зберігаються в штучних скам’янілостях

Якщо віконне скло або пляшки здаються крихкими, то скло, яке використовують в технічній школі у Цюриху, – надзвичайно міцне, бо воно крихітного розміру, насправді, це скляний порошок. Розмір кожної частинки, яка містить зразок ДНК, становить близько 150 нанометрів.

Цьому скляному пилу не страшне ані замороження, ані нагрівання, ані будь-який механічний тиск.

Сам по собі скляний порошок може витримувати надзвичайно високі температури, але не молекули ДНК всередині нього. Вчений зазначає, що хоча скляні частинки зможуть витримати пожежу в бібліотеці майбутнього, температура вище 200° С знищить ДНК всередині них. Найкраща температура для зберігання штучних скам’янілостей, щоби вони не руйнувалися з плином часу, становить -18° С.

Зчитати дані з молекули ДНК – доволі легко. Значно складніше – здобути їх з частинок кремнезему. Це вимагає спеціальної техніки з використанням ретельно підготовленого розчину фториду. Ось чому професор Грасс зазначає, що разом з архівом треба також залишати інструкцію з його видобування зі скла для майбутніх дослідників.

Написи на Розетському диску можна прочитати за допомогою оптичного мікроскопа

"Приміром, ми можемо вигравіювати інструкції на камені", – пропонує вчений. Вчені вже неодноразово намагалися подолати цю проблему. Як приклад можна згадати Розетський диск, на якому вчені вигравірували вже 100 тисяч сторінок 2500 мовами світу (проект назвали на честь відомого Розетського каменю, на якому один і той же текст вибили трьома мовами: староєгипетськими ієрогліфами, єгипетським демотичним письмом та однією з давньогрецьких мов. – Ред.).

На Розетському диску текст всього архіву викарбуваний спіраллю. Його початок, який можна прочитати неозброєним оком, містить інструкцію з використання, а далі спіраль стає все менше і менше, і слова на ній можна розібрати лише за допомогою оптичного мікроскопа.

Такі предмети, як Розетський диск, звертають увагу своєю формою та написами – їх важко не помітити. А ось з мікроскопічним порошком – складніше. Професор Грасс та його колеги все ще працюють над цією проблемою.

Хоча за допомогою їхнього винаходу важливу інформацію можна зберегти на багато тисяч, якщо не мільйонів років (Розетський диск, за оцінками розробників, зберігатиметься від 2 до 10 тисяч років. – Ред.).

Інший недолік методу полягає в тому, що записувати інформацію на ДНК, на відміну від її зчитування, зараз не так дешево. "Тому треба обирати найважливіше, а це дуже складний вибір", – коментує вчений.

THINKSTOCK / Найціннішу інформацію про культуру і побут минулих епох археологи завжди знаходили на стародавніх смітниках

Існує і ще один момент. Те, що людство обирає в якості найважливішою інформації про свою цивілізацію, згодом видається далеко не самим показовим або цікавим. Впродовж всієї історії людства найціннішу інформацію про культуру і побут різних епох археологи отримували зі смітників минулого. Але чи збережуться відходи впродовж тисячоліть, – це значною мірою питання випадку.

Цивілізації завжди перетворюються на пил. Можливо, пил нашої цивілізації зможе розповісти про нас дещо більше. Тому що цей пил ховає молекули ДНК з найважливішою інформацією про наш час.

Прочитати оригінал цієї статті англійською мовою ви можете на сайті BBC Future.

Автор: Кріс Баранюк; BBC Future