"Черные ящики"

В кибернетике рассматривается такая задача. Имеются некоторые объекты, внутреннее устройство которых нам неизвестно. Такие объекты называются "черные ящики". Но у этих объектов имеются "входы" и "выходы". На "входы" поступают внешние воздействия, и каждый объект отвечает на них определенными реакциями. Задача состоит в том, чтобы, не "вскрывая" черные ящики, только по характеру входных и выходных сигналов составить представление о внутреннем устройстве каждого конкретноо черного ящика.

Задача состоит в том, чтобы, не вскрывая черные ящики, только по характеру входных и выходных сигналов определить устройство черного ящика

Представьте себе, что вы не знаете ни конструкции, ни принципа действия вашего радиоприемника. Известно лишь, что на его "вход" поступают электрические сигналы с антенны, а на "выходе", в динамике, мы слышим звук: голос, музыку, пение. И по этим "входным" и "выходным" данным необходимо составить представление о конструкции черного ящика – радиоприемника. В принципе существуют два пути решения задачи. Можно регистрировать поступающие от антенны сигналы и сравнивать их с тем, что происходит на "выходе". Это – путь наблюдений. Но есть и другая возможность, более активная. Самим подавать на "вход" различные сигналы и наблюдать, что произойдет на "выходе". Очевидно, второй путь более эффективен; в частности, он открывает возможность оперативной проверки возникающих гипотез и предположений относительно "конструкции" черного ящика. Изучив закономерности, связывающие между собой входные и выходные сигналы, можно, в принципе, построить модель, достаточно точно отражающую устройство черного ящика. Астрофизики решают аналогичные задачи. Большинство космических объектов – черные ящики, внутреннее строение которых, т. е. происходящие в них физические процессы, можно изучать лишь по внешним проявлениям. Однако положение астрономов осложняется, по меньшей мере, двумя обстоятельствами. Во-первых, они лишены возможности экспериментировать, а могут лишь наблюдать. Во-вторых, большинство космических черных ящиков – это ящики, у которых нет "входов". Во всяком случае, эти "входы" в настоящее время нам неизвестны. Например, мы не знаем таких внешних воздействий, которые могли бы изменить течение физических процессов на Солнце. Есть, правда, экстравагантная гипотеза, принадлежащая Э. Броуну, гипотеза, согласно которой периодические колебания солнечной деятельности связаны с приливными возмущениями со стороны планет. Однако пока это всего лишь предположение...

Впрочем, среди космических объектов имеются и такие "черные ящики", для которых внешние воздействия играют существенную роль. В частности, любопытные явления были обнаружены в так называемых двойных системах, состоящих из двух звезд, обращающихся вокруг общего центра масс. Если одна из этих звезд достаточно массивная и обладает мощным гравитационным полем, то на нее, согласно выводам современной астрофизики, должно перетекать вещество второй, "нормальной" звезды. Подобный процесс может играть роль "входного" сигнала, заметно влияющего на состояние массивной звезды. Есть определенные "входы" и у таких "черных ящиков" в космосе, как планеты и кометы. Для планет это, к примеру, воздействие солнечной активности, а для комет – теплового и светового излучения Солнца, солнечного ветра, а также притяжения планет-гигантов.

Но при изучении солнечного черного ящика у современных астрономов практически есть лишь одна реальная возможность: регистрировать явления, которые происходят в его внешних слоях. Это и есть "выходы" солнечного черного ящика.

Инструменты