Тестирование Golang

Обычно тесты находятся на одном уровне с тестируемым кодом, таким образом получая доступ к деталям имплементации. Однако go test поддерживает модули с суффиксом «_test», которые собираются в отдельный пакет. Пример:

 // in example.go
 package example

 var start int

 func Add(n int) int {
   start += n
   return start
 }

 // in example_test.go
 package example_test

 import (
   "testing"

   . "bitbucket.org/splice/blog/example"
 )

 func TestAdd(t *testing.T) {
   got := Add(1)
   if got != 1 {
     t.Errorf("got %d, want 1", got)
   }
 }

Единственный сценарий, оправдывающий dot-import (. “bitbucket.org/splice/blog/example”) — как раз black box-тестирование, во всех остальных случаях его следует избегать.

Пропуск тестов

Некоторые тесты должны проходить только в определённых контекстах, например, при наличии в системе внешней утилиты, переменной окружения, файла и пр. Пропустить тесты при невыполнении этих условий можно следующим образом:

  func TestSomeProtectedResource(t *testing.T) {
   if os.Getenv("SOME_ACCESS_TOKEN") == "" {
     t.Skip("skipping test; $SOME_ACCESS_TOKEN not set")
   }
   // ... the actual test
 }

Если тесты запущены с ключом -v, о пропуске теста будет упомянуто:

 === RUN TestSomeProtectedResource
 --- SKIP: TestSomeProtectedResource (0.00 seconds)
     example_test.go:17: skipping test; $SOME_ACCESS_TOKEN not set

Вместе с ключом пропуска тестов часто используется флаг -short, наличие которого можно проверить функцией testing.Short(), которая возвращает true, когда флаг выставлен (аналогично testing.Verbose() для -v, который увеличивает количество отладочной информации).

Когда заранее известно, что прохождение тестов займёт некоторое время, и вы торопитесь — можно использовать флаг -short и, при условии, что разработчик пакета реализовал такую возможность, долгие тесты будут пропущены. Именно это и происходит при установке из источников. Вот пример из стандартной библиотеки:

 func TestCountMallocs(t *testing.T) {
   if testing.Short() {
     t.Skip("skipping malloc count in short mode")
   }
   // rest of test...
 }

Помимо возможности пропустить тесты при помощи флага -short, есть флаг -timeout, который заставляет тест паниковать при превышении указанного тайм-аута.

Например, команда go test -timeout 1s для следующего теста:

 func TestWillTimeout(t *testing.T) {
   time.Sleep(2 * time.Second)
   // pass if timeout > 2s
 }

будет паниковать:

 === RUN TestWillTimeout
 panic: test timed out after 1s

Можно запустить только тесты, удовлетворяющие регулярному выражению:

 go test -run TestNameRegexp

Зачем нужна физика?

Преподавателям физики в университете, часто приходится отвечать на вопрос интересующихся абитуриентов: ну, вот выучусь я на физика, и где буду работать? Физику учить прикольно, конечно, но это нужно хоть кому-то в реальной жизни? Давайте поговорим об относительно недавних открытиях в физике, которые кардинально поменяли нашу жизнь, создали базу для IT-революции, прогресса в технологиях. Обратите внимание на скорость внедрения передовой науки в жизнь. В большинстве случаев проходит менее 10 лет.

Школьная программа

Понятно, почему возникает вопрос. Школьная программа в основном обсуждает достижения физиков XVIII-XIX века, совсем немного XX века. Школьные эксперименты включают пружинки, маятники, игрушечные тележки, колёса, шарики, рычаги, линзы, заряженные шары, сопротивления и лампочки. Из этих экспериментов, впрочем, совершенно непонятно, чем тут заниматься профессионально. Из-за сложности современной физики, многие её разделы трудно преподавать в школе. Тем не менее и из уроков и из новостей, мы имеем смутное представление о связи технологий с физикой. Просто многое из этого было так давно, что кажется, что существовало всегда, вроде закона Архимеда. В любом случае, появилось ещё до нашего рождения. Когда мы родились электричество, свет, поезда, автомобили, самолёты, стиральные машины и станки, телефоны и даже компьютеры.

Рентгеновская томография

Один из важнейших методов медицины ковидного 2020-го – компьютерная томография (КТ), ею делают скан лёгких на пневмонию. Метод послойного исследования тканей был разработан Аланом Кормаком и Годфри Хаунсфилдом, удостоенными за него Нобелевки по физиологии и медицине в 1979. В 1963 году американский физик Кормак решил задачу томографического восстановления изображения по послойным рентгеносканам, а в 1969 году английский инженер-физик Хаунсфилд из фирмы «EMI Ltd.» сконструировал первый томограф, клинические испытания которого прошли в 1971 году.

Магнитно – резонансная томография

Другой мощный метод разглядывания наших внутренностей – магнитно-резонансная томография (МРТ) был разработан в 1973 году, за что нобелевку 2003 года по физиологии или медицине получили химик Пол Лотербур и физик Питер Мэнсфилд. Лотербур предложил метод построений изображений по отклику атомных ядер на магнитные импульсы (используя ядерный магнитный резонанс), а Мэнсфилд разработал алгоритмы получения изображения. Первый аппарат МРТ для медиков был создан в 1983 году в Британии, в 1984-м году в СССР. Надо заметить, что Владислав Иванов в СССР придумал метод ещё в 1960-м, даже подал заявку на патент, но зарегистрировано изобретение было лишь в 1984-м.

Магнитые диски

Эффект гигантского магнетосопротивления (GMR) открыли Альбер Фер (Франция) и Петер Грюнберг (Германия) в 1988 году. Эффект заключается в резком изменение сопротивления проводника при его перемагничивании. Эффект GMR настолько силён, что достаточно поменять направление намагничивания у кусочка провода толщиной в несколько нанометров, чтобы получить чёткий измеримый эффект. Это позволило увеличить плотность записи информации на жёстких дисках в тысячи раз! Первая коммерческая магнитная головка на этом эффекте был сделана в 1997 году, а сейчас большинство жёстких дисков используют эту технологию. Важно это не только для настольных компьютеров и лэптопов. Eсли вы даже заходите в интернет только с планшета или телефона, вы получаете данные из датацентров Google или Microsoft, где они хранятся на обычных жёстких дисках. Нобелевку по физике Фер и Грюнберг получили в 2007-м. Это было по сути, первым массовым применением нанотехнологии и основой для IT революции.

Оптоволоконная связь и цифровое фото

Нобелевка по физике 2009 года присуждена британцу Чарльзу Као за прорыв в изготовлении оптоволокна для связи, канадцу Вилларду Бойлу и американцу Джоржу Смиту, работавшим в Bell Labs в США за изобретение CCD (ПЗС) сенсора, который нынче используется для цифровой фотографии. Као придумал как сделать оптическое волокно уникальной чистоты, достаточной, чтобы луч света в нём не рассеивался и через сотни километров. Его работа вышла в 1969-м, а уже в 1975-м в Великобритании была проложена первая оптоволоконная линия связи, а затем в США и Японии.

Открытие Бойла и Смита (1969) изначально предназначалось для хранения данных с помощью полупроводниковых ячеек, способных накапливать заряд. Однако они обнаружили, что полупроводники реагируют на свет, и заряд ячейки зависит от количества падающего света,что можно было использовать для цифровой фотографии. В 1975-м Кодак сделал первую CCD-камеру с матрицей 100×100. В это же время Кадзуо Ивама из компании Sony стал активно заниматься CCD, вложив в это крупные средства, благодаря чему мы все теперь имеем цифровые камеры.

Плоские экраны

Ещё 30 лет назад жидкокристаллические (ЖК) дисплеи были относительной редкостью, но теперь в каждом доме есть как минимум десяток таковых. Жидкие кристаллы были открыты в ещё в XIX веке, но важнейшее открытие было сделано в 1927 году российским физиком Всеволодом Фредериксом. Им был открыт эффект закручивания ориентации молекул в жидком кристалле под влиянием внешнего поля, из-за которого меняется оптические свойства ЖК ячейки (например, она становится непрозрачной). Переход Фредерикса ныне широко используется в ЖК дисплеях. Далее над устройствами работали химики, физики, и инженеры, улучшая материалы, подсветку и системы электрическое управления ячейками. В 1964 году Джордж Хейлмейер создал первый ЖК-дисплей. В 1973 году Sharp выпустила первый ЖК-калькулятор. Потом такие дисплеи стали использоваться в электронных часах, калькуляторах, измерительных приборах, появились матричные дисплеи, воспроизводящие чёрно-белое изображение. В 1970 году швейцарцы открыли TN-эффект, который позволил сделать цветные ЖК экраны. В 1987 году компания Sharp разработала первый цветной ЖК дисплей диагональю 3 дюйма, в 1988 — первый в мире 14-дюймовый цветной TFT LCD. Сейчас, основным производителем материала для дисплеев (собственно жидких кристаллов) является компания Merck, а время от синтеза нового материала до запуска серийного производства дисплеев с ним составляет менее года!

Графен

Нобелевку по физике 2010 г. получили Андрей Гейм и Константин Новосёлов, выпускники МФТИ, работавшие в Нидерландах и Великобритании за остроумный способ получения графена. Они буквально последовательно разделяли графит (тот, что в грифелях простых карандашей) на слои скотчем. Графен – уникальный материал. Это двумерная плёнка толщиной в один атом, но проводящая электрический ток и поэтому видимая невооружённым глазом, хотя и прозрачная. Слои графена гибки, но прочны (в пересчёте на массу в 200 раз прочнее стали). Графен пока не вошёл в нашу ежедневную жизнь, но скоро это случится. Ежегодно регистрируются десятки тысяч патентов устройств с использованием графена: больше всех Китай, затем США, Великобритания и Япония. Устройства включают электронику, сенсоры, фильтры, умные материалы. Еврокомиссия финансирует графеновый научный суперпроект объёмом в миллиард евро, сотни миллионов долларов расходуются на НИОКР Китаем, США, Кореей и Японией. Так что ждём новых технологических прорывов!

Фотосинтез

Если подходить к определению упрощенно, то фотосинтез — это превращение энергии света в энергию сложных химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У зеленых растений фотосинтез происходит в хлоропластах.

Хлоропласт

φῶς — «свет» и σύνθεσις — «соединение», «складывание», «связывание», «синтез») — сложный химический процесс преобразования энергии видимого света (в некоторых случаях инфракрасного излучения) в энергию химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений.

Схема фотосинтеза

Фотосинтез — это процесс, благодаря которому существует большинство живых организмов на нашей планете. Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа ( CO 2 ) и воды ( H 2 O ), протекающий с использованием солнечной энергии.

Результат фотосинтеза

  •  При фотосинтезе образуются органические вещества, которые служат пищей для живых организмов.
  • При фотосинтезе выделяется свободный кислород, который нужен живым организмам для дыхания.
  • Фотосинтез обеспечивает постоянство уровня CO2 и O2 в атмосфере.
  • В верхних слоях воздушной оболочки Земли из кислорода образуется озон, из которого формируется защитный озоновый экран, предохраняющий организмы от опасного для жизни воздействия ультрафиолетового излучения.

Войти в айти

В интернетах опять стали много говорить про зарплаты в айти (IT), выскажу свое принципиально важное мнение про то, что айти (IT) – не для всех. Спойлер: для всех, но есть нюанс. Начну с утверждения, что такие зарплаты несправедливы: врачи, инженеры – строители тратят много времени, а им мало платят. Во-первых, платят (может меньше чем в айти (IT), но все же больше, чем простым работягам). Естественно, не в государственных учреждениях. Во-вторых, есть тот самый нюанс. Это невероятно, сверхестественно как сложно. Да, врачам тоже сложно, но это разные сложности. Для врача или строителя обучение строится на уже понятных абстракциях. У каждого человека есть понимание что такое тело, или что такое  дом. В нашем же веку пришло айти (IT), со своими кодами, байтами, доменами, классами, наследованием, и т.д. Это абстракция, с которой мы не знакомимся, познавая окружающий мир естественным путём в процессе жизни. Для нее нужно намеренно и осознанно делать усилия в сторону ее изучения. Думаю, никто не будет спорить на счет того, что обычный человек приблизительно представляет себе, как работает его тело. Может не всегда правильно, но в целом концепцию понимает. Так же и с домами или любыми другими атрибутами “обычных” профессий. Спроси обычного человека как работает сайт или программа и он не ответит. Для него «айти» это черная коробка, где с одной стороны программист,  а с другой результат его жизнедеятельности, он не представляет концепции ПО. Что у нас есть фронт, бэк, апи (API), оно туда-сюда обращается и т.д. Знакомая девушка мне задала вопрос:

-“А вот как инстаграм понимает, что мне показывать”. Я хоть такую логику не писал, но знаю общую концепцию. Ровно так же и объяснил на пальцах, как и представитель другой профессии. Собственно, отсюда и вытекает сложность, а из нее вытекает большая зарплата. Пройдет какое-то время, и наши условные внуки будут воспринимать эту концепцию, как и остальные. Тогда профессия программиста не будет отличаться от других. У них не будет этой сложности, когда нужно сначала понять абстракцию. Кто не понял, сложность порождает дефицит и отток кадров их отрасли. Представим, что у нас есть потребность нанять 100 «сеньоров». В условную воронку попадает 10000 «трейни». Из-за того, что эта профессия новая, она сложная, и никто не знает, как работать правильно. Ни менеджеры, ни «эйчар», ни те самые программисты, поэтому наступает кризис. Мы, конечно, все постепенно учимся, есть какие-то общие практики. Но будем честны, в условные десятки тысяч “рога и копыта” требуется больше людей чем в Яндекс, Сбербанк, и прочие. Не все еще умеют правильно работать, отсюда и отток. Как по естественным причинам, так и от выгорания. Так, вернёмся к нашим сеньорам. Пока все эти «трейни» пройдут этот путь, половина из сеньоров постареют, выгорят, заработают денег и их нам станет нужно уже 200. А из этих 10000 «трейни», к нам дошло только 100 сеньоров. Потому, что сложно, потому что не понравилось, неоднозначные процессы, выгорания, сбежали от низкой зарплаты (бизнесу незачем платить «джунам», они же бесполезные), да и просто достигли желаемого потолка. Ну допустим, хоть сто кандидатов пришло. Но тут в игре появляется козырь. Из-за того, что профессия высокооплачиваемая, из-за того, что дефицит – есть абсолютно левые люди, которые хотят нажиться на этом, и появляются собеседования. А мы же в общем-то не знаем как это делать. Ну то есть идея в принципе понятная, надо проверить человека на знания предметной области. Но как, если мы только вчера сами узнали, как это работает? Вот у нас их уже осталось 50, а нужно стало 150! Контракты ждать не будут, поэтому мы просто скупаем всех, кто есть на рынке, предлагаем яхту, личный самолет, молоденькую секретаршу, все что угодно, лишь бы нас не засудили заказчики. А потом ребятки пишут, что все просто, а вы раскатали губы. Нет ребятки, это вы раскатали губы. Вы такие умные и знаете, как классно это все работает, и знаете, как сделать круто, а сидите на своём месте. Придите, помогите. Я уверен, коммерсанты заплатят вам столько, что сеньоры лопнут от зависти. На самом деле можно было уложиться в одно слово: “это сложно”, но хотелось рассказать подробнее тем, кто не знал или не задумывался и т.д. В конце скажу:

Я считаю, что любому делу может обучиться любой, но два момента:

1) Зачем, когда есть его дело, в котором он точно хорош чем 99% других.

2) Это потребует усилий больше, чем другая “стандартная” профессия

Деньги

В действительности обменять вам шапочки на тапочки не так-то просто. Во-первых, мне могут быть не нужны шапочки, а нужно мороженое. Вам придётся бегать искать мороженщика, которому нужны шапочки, а потом обменивать это мороженное на мои тапочки. Но даже если вам удастся всё это проделать, как мы с вами сможем обменять 1,07 тапочка на шапочку?

Чтобы не составлять длинных цепочек обмена, нужен товар-посредник, который необходим всем. В штате Виргиния таким товаром был табак. Сам я не курю, но табак за свои тапочки возьму с удовольствием. Поскольку за него я получу своё мороженое. Такой товар посредник становится деньгами. Но это не определение денег. Современные деньги совсем иные. Их нельзя даже скурить. Товар – это деньги в их младенческом состоянии. Не будем давать определение денег на всех этапах развития. Проследим логику этого развития и дадим определение современному состоянию.

С появлением денег особую роль стала играть стоимость товара, выраженная в деньгах. Эта величина называется ценой. Цена – коэффициент обмена на деньги. Вам легче выразить стоимость своей шапочки в табаке. Например, она будет стоить 100 щепоток табака. А за мой тапочек вы отдадите в 1,07 раз меньше, 93 щепотки. Коэффициент обмена денег на товар в своём изначальном варианте так же, как и у других товаров зависел от затрат труда и дохода на капитал при производстве товара, служащего деньгами.

Стоимость денег никак не влияет на коэффициент обмена шапочки на тапочки. Когда вы меняете шапочку на табак, затраты труда на его изготовление в коэффициенте обмена стоят по одну сторону дроби, когда меняете табак на тапочки – по другую. Стоимость табака в наших операциях сокращается, и мы получаем тот же коэффициент обмена тапочка на шапочку – 1,07. То есть деньги никак не влияют на стоимость. Стоимость не есть функция денег. А цена зависит от стоимости денег и от общей стоимости.

Стоимость – понятие экономическое, не зависящее от финансовой сферы. Она создаётся торговлей, а не финансовой системой. Торговля создаёт стоимость. То есть, коэффициенты обмена, тоже величину относительную. А сами богатства создаёт производство. А цена – величина относительная даже рядом со стоимостью и является свойством денег. Цена – функция отношения стоимости денег к стоимости обмениваемых на рынке товаров. Стоимости, складывающейся без влияния денег. То есть, цена в рамках финансовой системы – функция только свойств денег! Какова именно эта функция математически, мы определим в следующей главе применительно к современным деньгам. А пока проследим логику их становления.

Роль денег играли разные товары. Но постепенно выбирался самый удобный. А требования к удобству следующие – высокая ликвидность, высокая сохранность и высокая стоимость относительно массогабаритных параметров. Где-то мы уже слышали подобную песню. Эта была песня о сокровище. Сказанное не значит, что деньги и сокровище – одно и то же. Просто на начальном этапе становления денег требования к деньгам совпали с требованиями к сокровищу. В дальнейшем они стали расходиться.

К деньгам есть еще одно специфическое требование – лёгкая делимость. Разделить тапочек невозможно. Табак делится намного лучше. По счастливому совпадению золото относительно легко делится, не теряя при этом своих свойств. Похожими свойствами обладало и серебро, и тоже играло роль денег. Но по совокупности свойств проиграло конкурентную борьбу золоту.

Денежной единицей служил определённый вес золота. Золото мерилось на вес. Это порождало свои трудности. Чистота слитков могла быть не одинаковой. Один и тот же вес мог содержать разную стоимость. Проблему решило создание монетного двора. Он стал чеканить на слитках клеймо, удостоверяющее стандартный процент содержания золота. Деньги с отчеканенным клеймом продолжали приниматься на вес.

Появление монетного двора стало первым шагом к регулированию денежного обращения. До сих пор деньги создавались рынком стихийно по законам самоорганизации. С появлением монетного двора надсистеме была делегирована функция гарантии качества денег. С тех пор надсистема стала стягивать на себя всё больше и больше функций, создавая надстройку над экономикой – финансовую систему.

Следующим шагом стала чеканка не только клейма, но и краёв монеты. Монета стала не только стандартного качества, но и стандартных размеров, содержать стандартную стоимость не в весе, а в штуке. Деньги стало применять значительно удобней, не на вес, а на счёт.

Поворотным моментом в развитии денег стало создание Амстердамского банка. Амстердам город купеческий. Купцу возить с собой большое количество золота неудобно, опасно и дорого. Купец депонировал в банке золото и получал из банка документ, удостоверяющий право на требование этого золота. Купец платил банку процент за хранение этого золота. Плата составляла доход банка. Купец выигрывал за счёт сэкономленных затрат на транспортировку и охрану золота. А со своим контрагентом, расплачивался банковским документом, передавая ему право на востребование золота.

Сам банковский документ стал играть роль денег. Функция денег расщепилась. Обмениваться на товар стало право востребования стоимости денег, а не сама стоимость. Сама стоимость находится в банке и является обеспечением этого права. Обеспечением гарантий банка. Золото, бывшее ранее деньгами, становится сокровищем, обеспечивающим покупательную силу денег.

Рынку удобней пользоваться банковскими документами. Он редко востребует золото из банка. Ему достаточно самого права такого востребования в любой момент. В банке скапливается золото, годами не востребуемое рынком. Золото, ставшее сокровищем. Но мы с вами уже знаем, что сокровище – самая низкокачественная составляющая богатства. Догадывались об этом и банкиры.

Сокровище должно превратиться в капитал. И банкиры нашли способ превращения его в оборотный капитал. Они стали давать золото в долг под процент. Но получившему банковский заём пользоваться золотом тоже неудобно. Он оставляет золото в банке и получает банковский документ. Документ такой же, как получили другие купцы. Но в банке этот документ обеспечен уже не золотом, а долговыми обязательствами заёмщика.

Таким образом, средств платежа в экономике стало больше, чем изначально было денег. Поскольку настоящих денег в банке востребуется намного меньше, чем необходимо средств платежа для функционирования экономики, банк на одну единицу денег может выпустить несколько единиц платежа. То есть, обеспечить новые средства платежа, скажем, на 20% деньгами, на 80% кредитными обязательствами заёмщиков. Так банк увеличивает количество средств платежа. Отношение всей получившейся денежной массы к денежной базе (количеству первичных денег) называется банковским мультипликатором.

Появление банковского мультипликатора означает, что рынку теперь для организации денежного обращения нужно в разы меньшее количество золота. То есть в разы меньшее отвлечение богатства в форму сокровища. В разы меньшее непроизводительное использование богатства позволило использовать его в форме капитала и предметов потребления, сделало общество богаче и экономику динамичней.

Новые, вторичные платёжные средства изначально существовали в виде чековых книжек, либо в виде банкнот. Но эмиссия банкнот – слишком выгодный бизнес. И экономические власти монополизировали его. Ирвинг Фишер считал, что чеки – это не деньги. Платёжным средством является банковский депозит, а чеки лишь передают право востребования этого депозита. Поэтому он рассматривал обращение денег и депозитов.

С тех пор и деньги, и другие платёжные средства существенно эволюционировали. Сегодня место чековых книжек заняли пластиковые карточки с электронными деньгами. Даже назвать их как-то иначе, не деньгами, уже не получается. Обыватель не находит разницы между деньгами на банковской карточке и купюрой. Они на равных участвуют в денежном обращении и покупательная способность у них практически одинаковая. Поэтому нам придётся и то и другое называть деньгами. Назовём их первичными и вторичными деньгами.

Претерпели метаморфозу и первичные деньги. Сначала они стали купюрами, частично обеспеченными золотом. С отменой золотого стандарта стали купюрами и электронными записями, эмитированными Центробанком. Чем они обеспечены – понять совсем трудно. В слабых экономиках они частично обеспечены золотом и запасом валют сильных экономик – золотовалютными резервами. В сильных экономиках – непонятными словами об общенародном достоянии.

Теперь, после описания сегодняшней ситуации и её предыстории разберёмся – что такое современные деньги и из чего они состоят. Деньги – гарантированное органами власти право на получение обращаемой на рынке ценности. Вторичные деньги – право востребования первичных денег. А это порождает их вторичную, но основную функцию. Вторичные деньги – гарантированное банком право на получение обращаемой на рынке ценности.

Под ценностями имеется в виду всё, что обращается на рынке. Кроме составляющих богатства и услуг на рынке обращаются различные их производные. Когда начинается кризис, мы перестаём доверять банковской гарантии и забираем деньги из банка. Мы обмениваем наши вторичные деньги на первичные. Но на одну первичную денежку сгенерировано несколько вторичных. Мы их все уничтожаем. Мы уменьшаем банковский мультипликатор, изъяв первичные деньги из его обеспечения. Таким образом, в кризис схлопывается денежная масса. Количество денег в экономике быстро уменьшается. Так проявляется кризисная дефляция.

Но качественного описания и определения для денег недостаточно. Деньги – это величина количественная. Количество нашего права зависит не только от количества наших денег, но и от общего количества денег в экономике. В 1998 году произошла деноминация российского рубля. В одну ночь у нас стало в 1000 раз меньше денег. Но никто не проснулся обедневшим. Наше право на получение ценностей нисколько не изменилось. Потому что в 1000 раз упали цены. Цены зависят от денежной массы не каким-то хитрым образом. Цены прямо пропорциональны количеству денег и при неизменной экономике зависят только от количества денег. А поскольку экономика от денег не зависит никак, цены определяются только количеством денег.

Наше право на ценности пропорционально количеству наших денег и обратно пропорционально общей денежной массе. То есть, деньги – это право на долю ценностей. Поэтому для счастья мне недостаточно, чтобы у меня была денежка, для счастья мне надо, чтобы у вас её не было.

Получая деньги, мы видим какие-то абсолютные цифры. Но на самом деле мы получаем не абсолютную величину, а долю – величину относительную. И какова она мы не знаем. Мы получаем информацию только об одной половине дроби.

Денежная единица – право получения части перераспределяемых на рынке за один цикл оборота денежной массы ценностей, равная отношению единицы к обращаемой на рынке денежной массе. То есть это относительная величина. В этом цикле оборота она одна, в следующем будет другой. Если Центробанк эмитирует денежку и займёт её вам, он сделает меня беднее. Я получу меньшую долю от тех же ценностей, обращаемых в экономике. Если вы свяжете шапочку и отнесёте её на рынок, я сделаюсь богаче. Я за свою денежку получу ту же долю, но от большего количества ценностей.

Теперь о количестве денег в экономике. У экономистов бытует поверье, будто денежной массой можно управлять. Эмитируя деньги, мы увеличиваем монетизацию экономики. Увеличивая законодательно нормы резервирования, мы уменьшаем банковский мультипликатор и с ним денежную массу. Если норма резервирования 2%, то на одну первичную денежку банковская система может сгенерировать 49 вторичных денежек. Если увеличить норму резервирования до 20%, то предельный мультипликатор будет 5. То есть банки смогут сгенерировать максимум 4 вторичные денежки.

Но это всё иллюзии. Денежным предложением можно манипулировать при переходных процессах, для сглаживания вредных колебаний. Но для этого нужно понимать – как они протекают. А количество денег, необходимое экономике в установившемся режиме, – величина объективная и диктуется она экономикой, а не финансовой системой. Если финансовая система будет превышать денежное предложение, ничего кроме инфляции не добьётся. Чтобы понять – чем формируется количество денег в экономике, рассмотрим феномен денег ещё глубже.

Мы выяснили, что основная масса денег – это права, гарантированные банком. Но гарантия банка имеет своё обеспечение. Это кредитные обязательства заёмщика. Заёмщику банк может выдать кредит в обеспечение его капитала. Значит, объём кредита – функция стоимости капитала. Заёмщик может взять кредит под сложившийся процент, исходя из возможности получать дополнительную прибыль. Если прибыль на капитал у него больше банковского процента, он получит дополнительную прибыль. Возможность превысить этот процент зависит от производительности труда и капитала. Поскольку эти величины связаны и сводятся в конечном итоге к труду, можно сказать, что от производительности труда.

Таким образом, объём кредитов и вторичных денег – функция стоимости капитала и величины производительности труда. А вторичные деньги – это обращённый в ликвидную форму капитал. И поскольку вторичных денег в экономике намного больше, чем первичных, можно сказать, что деньги в экономике – это её преобразованный капитал. Так что фраза об общенародном достоянии, обеспечивающем денежное обращение, имеет смысл.

Конечно, банк может выдать кредит и под сокровище. Например, под ваши слитки золота. Но сокровище не производит нового богатства. Вы проедаете кредит. Вы сгенерировали некачественные деньги и сужаете экономику. Таким образом, количество денег в экономике определяется стоимостью капитала, а их качество – производительностью труда.

В классических трудах по экономике убедительно показано, что стоимость капитала тем выше, чем ниже банковский процент. Если вы покупаете недвижимость, чтобы сдавать внаём, вы сравниваете вашу инвестицию с банковским вкладом. При двух процентах годовых вы можете купить недвижимость за 50 годовых арендных плат. При десяти процентах – только за 10. Дороже не выгодно, лучше пустить деньги в оборот через банк. Поэтому экономика с низким процентом – экономика с высокой стоимостью капитала и с высокой монетизацией (отношением денежной массы к ВВП). Когда говорят, что экономика накопила много денег, это не значит, что напечатано много денег, это значит, что накоплена высокая стоимость капитала.

Обеспечение денег в финансовой системе не ограничено капиталом страны, которой эта финансовая система принадлежит. В более слабой экономике с высокой инфляцией дорогой кредит. Но крупный сырьевой капитал всегда может взять более дешёвый кредит в сильной финансовой системе. Значит, этот капитал создаёт деньги в чужой финансовой системе и служит её обеспечением. Более сильная финансовая система питается не только капиталом своей страны.

Экономисты слабой экономики с высокой инфляцией замечают, что монетизация их экономики намного меньше монетизации экономики более сильной. Ошибочно полагая, что монетизация зависит от денежного предложения, они увеличивают его. Но это столь же результативно, как больного с высокой температурой помещать в холодильник. Агония только ускорится.

Лишние деньги ведут только к увеличению инфляции, уменьшению стоимости капитала, вытеснению нового капитала в чужую финансовую систему и к дальнейшему уменьшению монетизации. То есть к прямо противоположному результату.

Мы уже видели – как вмешательство власти в экономику с целью снизить стоимость еды порождает голод в Африке. Как вмешательство власти в торговлю, борьба со спекулянтами и стимулирование прямой торговли крестьянином делает население беднее. Теперь мы видим – как действия власти по повышению монетизации экономики приводит к её уменьшению. Таковы свойства нелинейных процессов в самоорганизующихся системах. «Промочил ноги – першит в горле, промочил горло – заплетаются ноги». И таковы свойства власти – вредить экономике любым своим вмешательством.

Нанороботы

Большой рассказ о микропловцах (microswimmers) и микроботах – миниатюрных машинах, способных двигаться в жидкости и даже выполнять работу. Это до сих пор звучит как научная фантастика, но их время не за горами.

Начнем издалека, с истории и теории. В 1827 году шотландский ботаник. Роберт Браун, наблюдая под микроскопом неугомонное движение зерён пыльцы растений в воде, предположил, что они живые. Такое движение теперь называют броуновским. Оно, действительно, не останавливается. Действительной причиной его является хаотичное тепловое движение молекул воды, которые толкают зёрна пыльцы. Теорию Броуновского движения разработал Альберт Эйнштейн в начале XX века. Тогда это было серьёзным идейным прорывом, так как существование молекул ещё не было доказано. Согласно этой теории, броуновское движение хаотично, не имеет определённого направления, а средний квадрат смещения пропорционален времени. Это принципиально отличается от обычного прямолинейного движения, где смещение dx=vt, а квадрат смещения растёт как квадрат времени. Из этого следует, что движение живых организмов или машин будет отличаться от броуновского по двум признакам: хаотичности и росту среднеквадратичного смещения со временем. То есть можно отличить микроорганизмы от неживых частиц чисто по характеру движения. Открытие микроорганизмов относится к концу XVII в. Одним из первых их увидел голландец Антони ван Левенгук (1632-1723), который сконструировал микроскоп, увеличивающий микрообъекты в десятки и сотни раз. Уже тогда удалось обнаружить, что плавающие микроорганизмы бывают разными.

Микроорганизмы под микроскопом
Микроорганизмы под микроскопом.

Это, например, одноклеточные организмы (протисты), водоросли, бактерии. К этому можно добавить живые клетки высших организмов, например, сперматозоиды. Позже, в середине XIX века началось активное изучение микроорганизмов. Всем знакомо имя француза Луи Пастера (1822-1895). Пастер установил, что они различаются не только по внешнему виду, но и по характеру жизнедеятельности: вызывают разные химические превращения в среде. А что насчёт характера движения? Чтобы понять его, надо погрузиться в гидродинамику и рассчитать течения жидкости.

Здесь-то и начинаются сюрпризы. Течение обычных жидкостей вроде воды описывается уравнением Навье-Стокса, которое представляет собой вариант закона сохранения импульса или второго закона Ньютона: ускорение жидкости в любой точке определяется суммой сил либо конвекцией. Силы – это давление, гравитация, трение. А конвекция – это перемешивание из-за инерции. Попробуйте опустить руку в воду и повести ею. Вода будет двигаться по инерции и после того, как вы перестанете двигать рукой. Именно инерцию люди и водные животные используют при плавании. Рыбы, человек, тюлени, дельфины при плавании отталкиваются от воды: себя толкаешь вперёд, а воду – назад, и ты – движешься. Чем сильнее толчок, тем дальше уплывёшь. Корабль после остановки двигателей может проплыть сотни метров. Однако, у микроорганизмов всё не так.

Уравнение Навье - Стокса
Уравнение Навье – Стокса

Вместо инерции на мелких масштабах правят вязкость и трение. Принцип плавания зависит от того, какой вклад в уравнение доминирует. Эти вклады по разному зависят от размера системы и скоростей. Отношение вклада инерции к вкладу вязкости описывается числом Рейнольдса.

Число Рейнольдса
Число Рейнольдса

Если подставить в формулу характерные значения для человека или бактерии получаются очень разные величины. Для человека характерный размер 1 метр, скорость 1 м/c, плотность воды 1000 кг/м3, вязкость воды 0.001 Па с, Re ~ 1000000. Инерция в миллион раз важнее вязкого трения! Для кишечной палочки характерный размер 10 микрометров, скорость 10 микрометров/c, плотность воды 1000 кг/м3, вязкость воды 0.001 Па с, Re ~ 0.0001. Трение в 10000 раз важнее инерции! Человек, оттолкнувшись от берега может проплыть 5-10 метров, в разы больше длины своего тела. Если бактерия разгонится до 10 микрон в секунду и перестанет «грести», силы трения остановят её за долю секунды. Она едва ли проплывёт и нанометр (тысячную долю своей длины). Чтобы представить себе, каково плавать при Re≪1, попробуйте помешать ложкой чай, а потом мёд. Вязкость мёда в тысячи раз больше вязкости воды. Мёд прекращает двигаться как только вы останавливаете ложку, а вода движется по инерции. Для бактерий вода – как для нас смола.

Человек в акваланге.
Человек в акваланге.

Вторая большая проблема для таких малых чисел Re как у микроорганизмов – симметрия течений относительно смены знака. Это значит, что при повторении гребка задом наперёд, всё возвращается назад. Наглядная демонстрация обратимости течений – на этом видео:

Симметрия течений относительно смены знака.

Первым осознал проблему Эдвард Парселл (Нобелевка по физике за ЯМР), который занялся изучением микромира в 1970-х. Он сформулировал это в виде «теоремы гребешка» (scallop theorem):

Теорема Скаллопа

микрогребешок, который может только открывать и закрывать твёрдые скорлупки, не сможет плыть!

Парселл сделал вывод, что для плавания микробам требуется другой принцип: движения должны быть несимметричными: гребок должен отличаться от возвратного движения по форме.

Различные микроорганизмы.

Если понять это, можно сконструировать машины, выполняющие такие несимметричные движения. Парселл предложил несколько простых машин, которые смогли бы плавать и супервязких жидкостях. Некоторые из них были проверены на практике. Микроорганизмы реализуют этот принцип через гребной винт (жгутик) или реснички простейших (инфузории туфельки). Движения ресничек похожи на гребки руками в кроле. Нарушает симметрию – и жгутик, закрученный в спираль. Тогда она ввинчивается в вязкую жидкость, подобно штопору. Здесь видно, как симметрия нарушается для жгутиков и ресничек.

Структура ресничек и жгутиков оказалась настолько удачной (оптимизировалась сотни миллионов лет), что была пережила много кругов эволюции. Реснички, толкающие жидкости в нашем теле, например в бронхах, имеют почти ту же структуру, что реснички простейших одноклеточных.

Структуры жгутиков в теле человека.
Структуры жгутиков в теле человека.

После работ Парселла прошло ещё лет 20, и физики стали изобретать искусственных микропловцов. В 1990-2000-х было несколько теоретических работ, развивающих принцип несиметричного плавания. Здесь отметился и ещё один нобелевский лауреат по физике Франк Вилчек. Элегантная модель была предложена иранцами Наджафи и Голестаняном. В ней два шарика и две пружинки, которые сжимаются по очереди, а потом разжимаются. Если последовательность правильная, трение уменьшается в той части, которая идёт вперёд и увеличивается в той, что идёт назад.

Машина Парселла
Машина Парселла

В 2005-м наконец дозрели технологии и физики (Dreyfuss et al.) смастерили первого искусственного микропловца из эритроцита и полимерного жгутика, наполненного зёрнами магнитного материала. переменном магнитном поле, жгутик извивается, и это существо плывёт (хвостом вперёд)!

Способ плавания микроорганизмов.
Способ плавания микроорганизмов.

Потом последовал взрыв идей и технологий. Были предложены идеи микроботов с движущимися частями, использующие толчки, изменения формы, термофорез и диффузиофорез, ультразвуковые волны, поверхностное натяжение, магнитные элементы.

Асимметричная микрочастица.
Асимметричная микрочастица.

Самая простая и красивая идея – сделать саму микрочастицу асимметричной, например, покрыть половину поверхности катализатором. Такие структуры называют частицами Януса (по имени двуликого божества). В этом преуспели многие, в частности, Аюсман Сен из Penn State University.

Принцип реактивного движения трубки
Принцип реактивного движения трубки

Катализатор ускоряет химическую реакцию, такую как распад перекиси водорода на воду и кислород, а образующиеся на одной стороне газовые пузыри проталкивают частицу вперёд. Она начинает носиться как сумасшедшая. Можно сделать также стержни или трубки с асимметричным покрытием. Другая элегантная идея – сделать микроспираль и прикрепить к ней магнитную головку. Тогда внешнее магнитное поле сможет вращать спираль и микроботом можно будет управлять извне. Уже были попытки использовать их в медицинских целях. В этом преуспел, например, Пер Фишер.