Отношения в мире молекул

То, что вода безмерно важна для нас, знает, наверное, каждый. Мы примерно на 2/3 состоим из воды, и жизнь каждой живой клетки от бактерий до человеческих клеток возможна только в присутствии воды. Без воды долго не проживёшь.

Более того, жизнь зародилась вследствие особых свойств воды. Я расскажу об одном из важнейших. Молекула воды H2O – очень маленькая и очень полярная. Дело в том, что кислород очень любит электроны и перетягивает их на себя как одеяло, а водороды оказываются «раздетыми». В результате выходит, что на атоме кислорода скапливается отрицательный заряд (примерно минус полтора электрона), а на водородах – положительный. Именно этот эффект поляризации (образования полюсов) лежит в основе большинства удивительных свойств воды.

Электрические заряды очень сильно взаимодействуют друг с другом: одноимённые отталкиваются, разноимённые притягиваются. Каждая молекула воды липнет к четырём соседям: водороды прилипают к кислородам соседних молекул, а к кислородам липнут соседние водороды. В жидкой воде образуется «сетка водородных связей», она становится очень связной: у неё большое поверхностное натяжение (трудно растянуть), высокая температура кипения (трудно нагреванием разорвать все связи, чтобы сделать из жидкости газ).

Связей на единицу массы очень много. Из-за полярности (разделения зарядов) у воды выбор отношений очень пристрастный. Вода «любит» вещества с разделением зарядов (потому что свои заряды притягиваются к ним) – оксиды, и проводники – металлы. Такие вещества называются «гидрофильными». Оксиды любимы водой по тем же причинам, что полярна сама вода. В них, как правило, заряды разделены: отрицательный сидит на кислороде, положительный на окисляемых атомах. Таких веществ вокруг множество: камни и глина, стекло, цемент – это оксиды металлов и кремния. Металлы обычно проводят ток, в них часть электронов движется свободно. Из-за этого они могут притягивать электрические заряды: когда любой заряд приближается к поверхности, электроны либо сгущаются либо разбегается и образуется «пятно» заряда противоположного знака.

Из-за полярности и сильного взаимодействия с зарядами такие вещества с удовольствием смачиваются водой (гидрофильны), поэтому вода растекается на поверхности. На гидрофобных поверхностях капли воды «поджимаются».

Если молекулы неполярны, всё немного сложнее. Некоторые химические соединения и атомы не особенно любят собирать на себе заряд. Таков, например, углерод. Соединения углерода (алмаз, графит), углеводороды (масла), полистирол и тефлон (тетрафлорэтилен (−C2F4−)n) воду не любят. Для научных и инженерных целей форма капли является главным признаком гидрофильности и гидрофобности. Если угол на краю выходит острый, то материал любит воду, гидрофилен. Если угол тупой, то это гидрофобный материал.

Капля поджимается из-за того, что молекулы воды притягивают друг друга сильнее, чем их притягивает материал. Если притяжение к материалу минимально, то возникает «эффект лотоса» – шарообразные капли. Мы видим такое на листьях растений, лепестках цветов, крыльях бабочек. Эффект лотоса даёт не только красивые картинки, но выполняет важную функцию: самоочищения поверхности. Капельки воды легко скатываются с таких материалов, забирая с собой пыль и прочие загрязнения. Эти поверхности называют супергидрофобными.

Секрет их строения в том, что они утыканы микроскопическими шипами, которые уменьшают контакт воды с материалом до минимума. Капельки воды из-за поверхностного натяжения не могут протиснуться между шипами и поэтому сидят на их концах, как бы паря над поверхностью.

«Парение» капли над поверхностью, когда она катится по верхушкам шипов, называется состоянием Касси. Именно его пытаются воспроизвести в водо- и грязеотталкивающих поверхостях текстиля, мембран или твёрдых покрытий.

Лучше всего выходит, если сделать шипы или валики из гидрофобного материала. Защита от намокания и промокания не абсолютна. При большом давлении, мощной струе или толстом слое воды, воду можно продавить через текстуры. У текстиля предельное давление указано в характеристиках.

Супергидрофобная обработка способна изменить течение воды по поверхности или движение тела в воде. Слева на видео бульк обычного металлического шарика, справа – супергидрофобного. Последний расталкивает воду и создаёт воронку. Благодаря полярности, вода является одним из лучших растворителей. Она легко растворяет соли, сахара, белки, спирты, и прочее. Трудность возникает только с плотным жиром. С другой стороны, жиры легко растворяются в неполярных растворителях: маслах и спиртах. Молекулы жиров, впрочем, тоже притягиваются к молекулам воды, но из-за того что взаимное притяжение молекул воды сильнее, вода выталкивает неполярные вещества на поверхность (например, капли жира на супе).

Гидрофобные силы важны во многих процессах от разделения жидкостей до самоорганизации молекул и упаковки белков.

Самое интересное начинается, когда молекулы амфифильны – имеют и полярную и неполярную части. Тогда начинают соревноваться две противоположных тенденции – растворения и выталкивания. В результате такие молекулы собираются на поверхности раздела вода-воздух или вода-масло. Такие вещества меняют поверхностное натяжение Их называют поверхностно-активными. Таковы липиды, жирные кислоты (мыло), некоторые белки. Они сидят между двух жидкостей так, чтобы каждая часть была там, где ей комфортно: полярная в воде, неполярная – в масле или в газе.

Например, вся внутренняя поверхность альвеол – пузырьков, из которых составлены лёгкие, покрыта слоем липидов хвостами наружу.

Кстати, альвеолы наших лёгких содержат поразительные молекулярные машины, которые на каждом вдохе(!) разматывают и на выдохе сматывают «ковёр» или липидов, меняя площадь ковра вдвое! Белки (красненькие бочонки) направляют смотку-размотку.

Если белков и липидов не хватает, или они дефектные (дисфункция лёгочного сурфактанта), мы не сможем дышать, потому что растягивать каждую секунду ковёр общей площадью с футбольное поле станет непосильной задачей для организма из-за большого поверхностного натяжения воды. Молекулы амфифилы также образуют мицеллы – шарики растворимые в воде, но сами растворяющие жир, потому что их внутренность похожа на капельки масла. Это называется солюбилизацией жира. Из-за мицелл вода с мылом смывает жирное лучше, чем чистая вода.

Вода не липнет к неполярным поверхностям, поэтому гораздо легче течёт в каналах с гидрофобными стенками, как бы скользя над ними. Микрофлюидика (медицинские приборы, чипы in vitro) очень ценит такое, потому что проталкивать воду через узкие каналы довольно тяжело.

Последнее: природные материалы часто оптимизированы под оба типа отношений с водой. Например, белки (паутина, шёлк, шерсть) в среднем имеют примерно поровну (45-55%) гидрофобной и гидрофильной поверхности. Целлюлоза (вата, бумага, дерево) хорошо относится и к воде и к жиру. Амфифильные молекулы самоорганизуются не только в мицеллы, но и в двойные слои, пряча жирные хвосты от воды, и в везикулы (пузырьки). Каждая живая клетка окружена липидным бислоем, это огромная везикула с начинкой из ДНК и белков.

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.