Судовая автоматика и навигация

Может ли то, чего нет, быть проблемой? Может ли «ничто» быть предметом серьезных исследований, обсуждений и дискуссий? Оказывается — да, и речь идет всего лишь о цифре «ноль» (от лат. nullus — «никакой»). Ноль является «белой вороной» среди остальных цифр и чисел: с ним запрещены некоторые операции (на ноль нельзя делить, ноль нельзя возвести в нулевую степень), его то включают, то выключают из ряда натуральных чисел, под большие сомнения попадают его четность и положительность. И та же «проблема нуля» косвенно связана с одной из тем этого номера.

На трудную судьбу нуля указывает даже его позднее появление. Это может показаться удивительным, но великие математики Древней Греции и Древнего Рима не знали нуля и не использовали его ни как символ для записи (т. е. как цифру), ни тем более как количественную меру при расчетах (т. е. как число). Наверное, это объясняется тем, что у древних людей математика решала прикладные задачи, а при подсчете окружающих предметов не возникает никакой необходимости в обозначении и оперировании понятием «ничто». Историки науки единодушны во мнении о том, что нуль был изобретен индийскими математиками достаточно поздно — около V века новой эры, и попал в Европу вместе с арабскими цифрами еще позже — не раньше X века. Но должно было пройти еще несколько веков, чтобы европейские математики признали нуль за полноправное число и стали его использовать в своих трудах.
Большую путаницу (на бытовом уровне) нуль вносит в летосчисление. И это связано с тем, что для определения возраста человека и календарного года используют разные системы отсчета — в одной есть нулевой год, а в другой нет. Когда человек рождается, его возраст составляет ноль лет. А вот после 31 декабря первого года старой эры сразу наступило первое января первого года новой эры. Поэтому человек в день своего столетнего юбилея (если доживает до этого события) вступает во второй век своей жизни, а 1 января 2000 года начался последний год все того же нескончаемого XX века. Математические доводы убедили далеко не всех, поэтому многие для верности отметили приход XXI века дважды: и 1 января 2000 года, и 1 января 2001 года. В России это также закрепили празднованиями старого и китайского Новых годов.
Приход 2000 года, т. е. года с тремя нулями, вызвал не только теоретические споры о дате наступления XXI века, но и вполне реальную проблему. Она вошла в историю как проблема «Y2K» (здесь Y — от англ. «year», т. е. «год», а K — от «kilo», т. е. «тысяча») или просто — «Проблема 2000». Дело в том, что в программном обеспечении многих компьютеров уходящего XX века для обозначения года использовалось только два последних знака. При таком формате после года 99, который понимался компьютером как 1999 год, наступал год 00, который автоматически распознавался как 1900 год. Как поведут себя компьютеры, составляющие расписания и управляющие движением самолетов и поездов, или компьютеры, контролирующие работу атомных электростанций, «вообразив», что они находятся в 1900 году, никто предсказать не мог. К проблеме отнеслись очень серьезно. Во многих странах, включая Россию, для ее решения создали специальные правительственные комиссии. По оценкам экспертов во всем мире, на решение «Проблемы 2000» было потрачено более $300 млрд. Однако до нынешнего дня так и осталось тайной — была ли эта проблема реальной и, что еще более загадочно, на что были потрачены эти 300 млрд долларов?
Особая и очень важная роль нуля — начало отсчета координат. Как правило, начало координат (т. е. нулевую отметку) можно выбрать произвольно, что порождает самую тяжелую не только для ученого, но и для любого человека проблему свободы выбора. Например, какую температуру выбрать в качестве нулевой? По Цельсию это температура таяния льда, по Фаренгейту — температура замерзания специальной водно-нашатырной смеси. Но обе шкалы допускают отрицательную температуру. Естественно возникает вопрос — а есть ли предел у холода? О том, что он должен существовать, ученые догадывались уже давно. Но окончательно доказал существование минимального предела температуры и точно определил его значение (–273,18 °С) в 60-е годы XIX века английский физик Уильям Томсон (позднее — лорд Кельвин). Эта точка и была принята за абсолютный ноль. В прямом переводе с латыни слово «абсолютный» означает «свободный от всех ограничений». Еще Айзек Азимов в книге «Слова в науке» заметил, что и монарх, и ноль могут быть абсолютными. Определение здесь одно и то же, но какой разный смысл оно придает тому слову, к которому относится! С другой стороны, по истории мы видим, что абсолютный монарх может быть абсолютным нулем. Одно другому не мешает.
Также произвольно устанавливается и начало отсчета географической долготы — нулевой меридиан. В разные эпохи и в разных странах в качестве начала отсчета географической долготы использовались разные меридианы, проходящие через Канарские или Азорские острова, Берингов пролив, города Лиссабон, Мадрид, Вашингтон… Историческая путаница с нулевым меридианом даже легла в основу приключенческого романа писателя А. Переса-Реверте «Тайный меридиан». И только в конце XIX века, после нескольких международных конференций, в качестве нулевого был выбран Гринвичский меридиан.
Правильно определять долготу, отсчитывая ее от нулевого меридиана, обрабатывать большие объемы измерений, снятых относительно несмещенных нулей, должны системы судовой автоматики и навигации, которым посвящены специальные статьи настоящего номера журнала. Вот эти системы действительно должны быть абсолютно надежными и точными, обеспечивая безопасность людей, находящихся в открытом океане.