Куда летит время. Увлекательное исследование о природе времени

Итак, однажды – к сожалению, намного позже, чем следовало, – я отправился в путешествие по тайным тропам времени в попытке понять его ход и найти ответ на вопрос, который так волновал Блаженного Августина: «Откуда, каким путем и куда идет время?»[4] Великие умы, искушенные в космологии, не перестают спорить о технических и математических аспектах времени, а меня больше занимала проблема распознавания хода времени живой материей, к которой наука только начинает подступаться: каким образом клетки и внутриклеточные механизмы реагируют на ход времени и как это сказывается на нейробиологии, психологии и самосознании нашего вида. Углубляясь в исследования феномена времени, проделанные всевозможными «-истами», я пытался разрешить загадки, которые так долго меня терзали и, вероятно, так же терзают вас. Почему в детстве нам кажется, что время течет медленно? Действительно ли у жертв автомобильных аварий восприятие времени искажается в сторону замедления? Почему мы так много успеваем, когда загружены по максимуму, а когда свободного времени в избытке, нам кажется, что мы ничего не сделали? Существует ли внутренний хронометр, отсчитывающий секунды, часы и дни подобно компьютерному таймеру? Если устройство человеческого организма предполагает наличие внутренних часов, то возможно ли управлять ими? Можно ли ускорить, замедлить или остановить ход времени или обратить его вспять? Как, почему и куда улетает наше время?

Не могу точно сказать, какую цель я преследовал, приступая к своим изысканиям, – возможно, я искал успокоения души или пытался найти способ «самовольно отменить ход времени», как изволит выражаться моя жена Сьюзен. В представлении Блаженного Августина время служит окном в мир души. Современная наука в большей степени сосредоточена на построении концептуальных схем и взаимосвязей между феноменами сознания, хотя само по себе понятие сознания довольно расплывчато. (Уильям Джеймс отвергал концепцию сознания как «название несуществующей вещи»: «Те, кто еще остается верным ему, цепляются просто за эхо и слабый отзвук, оставленный исчезающим понятием души в воздухе философии»[5].) Тем не менее наши попытки осознания себя независимо от определений наводят на одну и ту же мысль. Постоянное ощущение себя как отдельной личности, существующей в потоке других обособленных индивидов, в различной степени зависимых друг от друга, порождает особое чувство или, скорее, всеобщую затаенную мечту о принадлежности собственного «я» к некоторой общности, именуемой «мы», которая мыслится как нечто несоизмеримо большее и оттого менее понятное. Вслед за осознанием своего «я» приходит устойчивая мысль, от которой так просто отмахнуться в череде повседневных забот о безопасном пересечении улицы и выполнении списка запланированных дел: время приобретает значение лишь потому, что имеет свойство заканчиваться.

Силой воображения я углубился в размышления, а затем принялся подводить итоги своих трудов – по счастью, они оказались весьма обнадеживающими. Стоит признаться, что работа над предыдущей книгой заняла намного больше времени, чем я изначально предполагал, и превысила все мыслимые сроки. Тогда я пообещал самому себе, что возьмусь за новую книгу только при условии, что закончу ее вовремя – точно в установленный срок, не подлежащий пересмотру. По существу, моя новая книга – «Почему улетает время» – задумывалась как книга о времени, законченная вовремя. И разумеется, я опять не уложился в срок. Едва успев начаться, задуманное мною путешествие по реке времени превратилось в нечто среднее между досугом и одержимостью, принимающей участие во всех моих занятиях, в рождении моих детей, их дошкольном образовании и учебе в школе, в отдыхе на пляже, пересмотре сроков сдачи материала и отказах от званых обедов. Дрейфуя в потоке рутинных дел, я увидел самый совершенный часовой механизм в мире, лицезрел белые ночи в Арктике и падал с умопомрачительной высоты, отдаваясь на милость земного притяжения. Тема времени надолго поселилась в нашем доме, как прожорливый гость, завоевавший симпатии хозяев искусством познавательной беседы, – такая же, как, в сущности, и само время.

Я едва только начал, когда столкнулся с неопровержимым фактом: достоверно о времени не известно ровным счетом ничего. Зато мне удалось найти множество научных трудов, подкрепленных исследованиями различных аспектов феномена времени, которые не составит труда рассортировать по категориям подобно тому, как разлагают по спектру солнечный свет. Каждый исследователь уверенно ориентировался в узком диапазоне собственных интересов, но ни один труд не в силах объяснить, каким образом в результате смешения красок получается белый цвет и что он собой представляет. «Стоит решить, что вы разобрались в проблеме, – говорил мне один ученый, – как результаты очередного эксперимента в корне меняют наше представление о некоторых ее нюансах, и вы перестаете понимать, что происходит». Единственный вывод, который разделяют все представители научного сообщества, заключается в том, что мы не располагаем исчерпывающей информацией о времени и только неполнота наших познаний дает времени абсолютную и всеобъемлющую власть над человечеством. Еще один исследователь сознался, что ему проще представить себе прибытие на Землю инопланетной миссии, которая разъяснит нам, что есть время, а мы будем кивать головами, как будто все и так знаем. Если уж на то пошло, значительную часть своей жизни я воспринимал время как что-то вроде погоды, о которой постоянно говорят, но не могут с ней ничего поделать. Но я все-таки постараюсь справиться и с тем, и с другим.





Часы




Отыскав свободное место в вагоне парижского метро, я устраиваюсь поудобнее и смахиваю сон с глаз, чувствуя себя совершенно потерянным. На календаре конец зимы, но за моим окном тепло и ясно, на деревьях набухают почки, тронутые глянцем, город сияет. Вчера я прилетел в Париж из Нью-Йорка и засиделся у друзей до полуночи, поэтому рассудок мой все еще блуждает в потемках, я все еще во власти сезона и часового пояса, оставленного позади, и отстаю от парижского времени на несколько часов. Я бросаю взгляд на наручные часы: 9:44. Я опаздываю – как всегда.

Часы на моей руке – новый подарок Джерри, моего тестя, который сам носил их много лет. Когда мы со Сьюзен обручились, ее родители захотели купить мне новые часы. Я отказался, хотя потом долго сожалел, что произвел на них не лучшее впечатление. Какой зять выйдет из человека, который не считается со временем? Позже, когда Джерри предложил мне свои старые наручные часы, я сразу согласился принять их. Золотой циферблат на широком серебряном браслете, на черном фоне выступает название марки («Конкорд») и слово «кварц» жирным шрифтом, непронумерованные черточки обозначают часы. Мне нравится ощущать непривычную тяжесть на запястье, благодаря которой я чувствую себя важной персоной. Поблагодарив Джерри, я заметил, что часы пригодятся мне в исследованиях времени, даже не подозревая, насколько близко подобрался к истине в тот момент.

Исходя из своего опыта и субъективных ощущений, я могу с уверенностью сказать, что время объективной реальности, которое показывают часы всех видов и расписания поездов, количественно отличается от внутреннего времени, циркулирующего в клетках, организме и сознании. Собственно говоря, и о первом, и о втором я не знал почти ничего и не мог объяснить, как работают те или иные часы – хоть настенные, хоть настольные, хоть наручные. Также я не понимал, почему их показания совпадают с показаниями других наручных, настольных и настенных часов, случайно попадавшихся мне на глаза. Если между объективным и субъективным временем действительно существует разница, как между физикой и биологией, я не имею ни малейшего понятия, в чем она заключается.

Итак, мое новое приобретение – подержанные часы – стало отправной точкой своеобразного эксперимента. По-моему, нет лучшего способа разобраться в отношениях со временем, чем физически прикрепить его к себе. Результат был заметен почти сразу. После того как браслет обвился вокруг моего запястья, первые несколько часов я не мог думать ни о чем другом: кожа под браслетом сильно потела, вес часов оттягивал руку. Время тянулось и в прямом, и в переносном смысле, так как мой разум все время бродил вокруг да около. Вскоре я наконец-то забыл о своих часах, но на следующий день вечером снова вспомнил о них, когда, решив выкупать одного из маленьких сыновей, внезапно обнаружил часы на своем запястье, погруженном в воду.

Втайне я надеялся, что часы помогут мне стать пунктуальным. К примеру, мне казалось, что если чаще поглядывать на циферблат, то удастся не опоздать на встречу, назначенную на десять часов в Севре, парижском предместье, где заседает Международное бюро мер и весов – научная организация, ведающая вопросами совершенствования, калибровки и стандартизации основных единиц измерения, признаваемых всем миром. Глобализация экономики вынуждает все страны мира держаться одной и той же метрологической платформы: один килограмм в Стокгольме должен быть равен одному килограмму в Джакарте, один метр в Бамако – одному метру в Шанхае, а одна секунда в Нью-Йорке – одной секунде в Париже. В мире единиц измерения Бюро мер и весов выступает в роли ООН, определяя стандарты для стандартов.

НЕТ ЛУЧШЕГО СПОСОБА РАЗОБРАТЬСЯ В ОТНОШЕНИЯХ СО ВРЕМЕНЕМ, ЧЕМ ФИЗИЧЕСКИ ПРИКРЕПИТЬ ЕГО К СЕБЕ. РЕЗУЛЬТАТ БЫЛ ЗАМЕТЕН ПОЧТИ СРАЗУ





Организация была учреждена в 1875 году в рамках мероприятий, предусмотренных Метрической конвенцией – межгосударственным соглашением, обязавшимся обеспечить унификацию и эквивалентность основных единиц измерения в разных странах мира. (Первый акт конвенции предписывал Бюро утяжелить линейки: три десятка точно откалиброванных брусков платины и иридия должны были урегулировать международные разногласия вокруг стандартной длины одного метра.) В первый состав Бюро вошли представители семнадцати стран – участниц соглашения, в ходе истории присоединилось еще пятьдесят шесть наций, включая все высокоразвитые государства настоящего времени. Свод измерительных стандартов, предписанный Бюро, теперь включает семь единиц измерения: метр (длина), килограмм (масса), ампер (электрический ток), кельвин (температура), моль (объем), кандела (светимость) и секунда.

В число многочисленных обязанностей Бюро входит поддержание единого официального мирового времени во всех часовых поясах планеты, которое называют гринвичским или всемирным координированным временем. Также встречается аббревиатура UTC (от англ. Coordinated Universal Time), изобретенная в 1970 году. В ту пору члены Бюро долго спорили между собой, какой акроним использовать – англоязычный (CUT) или франкоязычный (TUC), и в итоге пришли к компромиссному решению, утвердив аббревиатуру UTC. Отныне каждый хронометр мира, начиная от сверхточных часов на борту МКС и заканчивая инерционными наручными часами, прямо или опосредованно синхронизируется по шкале UTC. Где бы вы ни жили, куда бы ни поехали и когда бы ни спросили, который час, – ответ зависит от хронометражистов из Бюро.

«Время суть то, что мы постановили считать временем», – объяснял мне между делом один из хранителей времени. Опоздание становится опозданием в рамках общепринятого понимания времени. Время, которое устанавливает Бюро, считается самым корректным не только за счет мирового консенсуса, – это по определению самое точное время во всем мире. Когда я снова взглянул на свои наручные часы, я понял, что не просто опоздал на встречу, а опоздал так, как опаздываю всегда: настолько, насколько это вообще возможно. Только тогда я наконец-то уразумел, что непозволительно отстал от времени.

Часы выполняют две задачи: тикают и отсчитывают удары. Водяные часы, которые называют клепсидрой, совершают ход с падением каждой капли. У более совершенных устройств падающая капля воды приводит в действие систему передаточных механизмов, которая подталкивает стрелку к набору чисел или номерных меток, которыми обозначены равные промежутки времени. Водяные часы были в ходу на протяжении как минимум трех тысячелетий. Еще римские сенаторы пользовались клепсидрами, чтобы предостеречь коллег от суесловия. (Цицерон употребляет выражение «испросить часы» в значении «требовать слова», а фраза «вручить часы» означает «предоставить слово».)

На протяжении всей истории человечества ход времени в часовом механизме отсчитывали преимущественно по вращению Земли. По мере вращения планеты вокруг своей оси солнечный диск перемещается по небосводу, отбрасывая подвижную тень. Тень, упавшая на солнечные часы, обозначает ваше местоположение в системе суточных координат. Маятниковые часы, изобретенные Христианом Гюйгенсом в 1656 году, приводит в действие сила притяжения, на которую оказывает влияние вращение Земли. Ритмичное раскачивание привешенного к маятнику грузика взад-вперед заставляет стрелки перемещаться по циферблату. Таким образом, ход часов представляется результатом гармонических колебаний, ритм которых задает вращение Земли.

В часовом механизме фактически тикают сутки: в промежутке между двумя рассветами наша планета успевает совершить полный оборот вокруг своей оси. Часы и минуты, заполняющие данный промежуток времени, изобретены человеческим разумом, которому потребовалось разделить день на легко поддающиеся учету отрезки, посвященные удовольствиям, труду и торговле. С ускорением ритма жизни течением дней стали управлять секунды – разменные монеты времени и главная обменная валюта современности, вездесущие и вожделенно-недосягаемые на излете (особенно когда пытаешься успеть на поезд), они слишком важны, чтобы разбрасываться ими попусту или бездумно смахнуть в горсть. Довольно долго секунды существовали только в виде абстракций и воспринимались как вид математического подразбиения, определяемые в виде соотношений: 1/60 минуты, 1/360 часа, 1/86 400 суток. Первые секундные маятники появились в XV веке у некоторых моделей немецких часов, но секунды стали физически осязаемыми или, по крайней мере, слышимыми только после того, как в 1670 году британский часовой мастер Уильям Клемент снабдил часы Гюйгенса секундным маятником, благодаря которому мы слышим знакомое тик-так.

Секунда вступила в свои права лишь в XX веке, когда получили распространение кварцевые часы. Ученые обнаружили, что кристалл кварца, внесенный в поле переменного тока, совершает колебания с частотой десять тысяч раз в минуту, резонируя подобно камертону. Точная частота вибраций зависит от формы и размера кристалла. В 1930 году была опубликована научная работа под названием «Кристаллические часы», предложившая использовать данное свойство кварца для завода часов. Отсчет времени посредством электрического поля, а не за счет гравитации, как раньше, обеспечивает точную работу часового механизма в сейсмоактивных регионах, в движущихся поездах и на борту подводных лодок. В современных кварцевых часах, включая наручные модели, используются кристаллы, вырезанные лазером, которые совершают колебания с неизменной частотой 32 768 Гц (или 215 раз в секунду). Так родилось рабочее определение секунды: 32 768 периодов колебаний кристалла кварца.

В 1960-х годах, когда ученым удалось непосредственно измерить период колебаний излучения атома цезия, испускающего 9 192 631 770 квантов колебательной энергии в естественных условиях, определение секунды было пересмотрено на официальном уровне: точность измерений увеличилась еще на несколько десятичных разрядов. С тех пор как утвердилось понятие атомной секунды, методика подсчета времени претерпела радикальные изменения. Прежняя темпоральная схема, называемая всемирным временем, перевернулась вверх тормашками. Ранее секунда считалась частью суток, длительность которой выводилась из характера движения Земли в космосе. Сейчас все наоборот: сутки рассматриваются как совокупность секунд, а продолжительность дня рассчитывается «снизу». Философы затевали жаркие споры, пытаясь выяснить, будет ли новое атомное время восприниматься так же органично, как и старое. Между тем проблема оказалась намного глубже: две временные шкалы совпадают не в полном объеме. В ходе планомерного повышения точности атомных часов выяснилось, что вращение Земли постепенно замедляется. Каждый новый день немного длиннее предыдущего. В течение двух лет небольшая разница в продолжительности дней достигает одной секунды. Сумма високосных секунд, ежегодно прибавляемых к шкале международного атомного времени в целях согласования с астрономическим временем, начиная с 1972 года, составляет почти половину минуты.

В былые дни каждый из нас мог самостоятельно произвести посекундную калибровку суток путем простейшей операции деления. Теперь продолжительность секунд рассчитывают профессионалы, а суть производимых ими действий подпадает под определение «передача сигналов точного времени», согласно которому распространение сигналов точного времени происходит по аналогии с рассевом семян в садоводстве или распространением пропагандистских материалов. В мире насчитывается около 320 цезиевых часов размером с небольшой чемоданчик и более сотни крупногабаритных механизмов, которые практически непрерывно генерируют или, как говорят метрологи, воспроизводят высокоточные секунды. Как правило, такие часы содержатся в государственных лабораториях точного времени. (Цезиевые часы, в свою очередь, сверяют по эталонному генератору частоты, функции которого выполняет особый механизм – так называемый цезиевый фонтан, выбрасывающий атомы цезия в вакуум при помощи лазера. На сегодняшний день существует около дюжины цезиевых фонтанов.) Воспроизведенные таким образом секунды суммируются и прибавляются к атомному времени суток. Проще говоря, «секунда – это такая штука, которая тикает, а время – это такая штука, которая считает тиканье», как выразился Том Паркер, некогда возглавлявший исследовательскую группу Национального института стандартов и технологии США.

Национальный институт стандартов и технологии (НИСТ) представляет собой федеральное агентство, оказывающее консультационную поддержку при утверждении официальных стандартов гражданского времени в США. На попечении экспертов, занятых в лабораториях НИСТ в Гейтесберге (Мэриленд) и Боулдере (Колорадо), находится порядка двенадцати цезиевых часов или даже больше. Часы работают постоянно, обеспечивая возможность снять показания в любой момент. Тем не менее, при всей феноменальной точности, показания цезиевых часов имеют незначительные расхождения, измеряемые наносекундами. Каждые 12 минут показания цезиевых часов сверяют между собой, отсчитывая ход за ходом и выясняя, какие часы спешат, какие отстают и насколько велика разница в показаниях. Затем данные по всей группе часов-генераторов количественно обобщают и рассчитывают то, что Паркер называет «средним воображаемым».

Полученный результат берется за основу при утверждении стандартов государственного времени, а уж как оно будет воспринято отдельными электронными устройствами, зависит от имеющихся в наличии хронометров и вашего местонахождения в конкретный момент. Часы, встроенные в ваш ноутбук или персональный компьютер, регулярно сверяются с другими часами в интернете и подвергаются автоматической калибровке. Некоторые часы случайным образом попадают на сервер НИСТ и других служб точного времени и в результате становятся более точными. Каждый день на многочисленных серверах НИСТ регистрируется 13 миллиардов сигналов от компьютеров из разных стран мира, посылающих запросы на предмет поверки времени. Если вы находитесь в Токио, вас, вероятно, соединят с сервером службы точного времени в Цукуба, которая находится под началом Национального института метрологии Японии. В Германии референтным источником служит Физико-технический федеральный институт.

ЧАСЫ, ВСТРОЕННЫЕ В ВАШ НОУТБУК ИЛИ ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР, РЕГУЛЯРНО СВЕРЯЮТСЯ С ДРУГИМИ ЧАСАМИ В ИНТЕРНЕТЕ И ПОДВЕРГАЮТСЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КАЛИБРОВКЕ





Где бы вы ни находились, при сверке часов ваш сотовый телефон, скорее всего, получает данные от системы глобального позиционирования GPS, которую обслуживает сеть навигационных спутников, синхронизированных с сигналами Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия, которая воспроизводит эталонные секунды посредством группы тактовых генераторов, включающей более 70 цезиевых часов. Прочие разновидности часов – настенные, настольные и наручные, сигналы хода и автомобильные часы, встроенные в панели управления, – оборудованы миниатюрными радиоприемниками, которые в США постоянно находятся в режиме приема сигналов НИСТ и радиостанции WWVB в Форт-Коллинз, Колорадо, которая транслирует сигналы точного времени в виде кода. (Сигнал подается на очень низкой частоте – 60 Гц. Диапазон настолько узок, что на пересылку кода уходит добрая минута времени.) Все эти часы способны генерировать время самостоятельно, но в большинстве своем они выступают в роли посредников и показывают время, транслируемое высокоточными хронометрами из высших звеньев командной цепи времени.

Мои наручные часы не оснащены ни радиоприемником, ни средствами спутниковой связи; они выпали из системы современных коммуникаций. Если мне необходимо двигаться в такт с большим миром, я сверяюсь с хронометром, а затем проворачиваю винт на своих наручных часах и перевожу стрелки на нужные цифры. Можно добиться еще большей точности, если регулярно сдавать часы в мастерскую. Там часовой механизм откалибруют на кварцевом генераторе тактовых импульсов, у которого точность представления данных выверяют по эталонам частоты НИСТ. В противном случае мои наручные часы будут держать равнение на самостоятельно воспроизводимые единицы времени, а время, которое они показывают, вскоре перестанет совпадать с показаниями других часов. Надев часы, я как будто привязал к запястью установленный ход времени, хотя в действительности я так и останусь разгильдяем, пока не изучу все часы, которые меня окружают. «Вы функционируете автономно», – заявил мне Паркер.

С конца XVII до начала XX века самые точные часы в мире хранились в Гринвичской королевской обсерватории в Англии. Регулировка часов по движению небесных сфер вменялась в обязанность Королевскому астроному. Такое положение вещей устраивало всех, кроме самого Королевского астронома, для которого это быстро стало проблемой. В начале 1830-х годов ученого мужа, только что приступившего к своим обязанностям, внезапно потревожил стук в дверь. На пороге стоял горожанин. «Приношу извинения за беспокойство, – сказал гость. – Вы не могли бы сказать, который час?»

Каждый день обсерваторию посещало невероятное количество людей, и в конечном счете городской муниципалитет обязал астронома выполнять заодно и функции службы точного времени. В 1836 году ученый делегировал эти полномочия своему помощнику Джону Генри Беллвиллу. Утром каждого понедельника Беллвилл производил калибровку своих часов по эталонным часам обсерватории. Часы Беллвилла представляли собой небольшой карманный хронометр, выпущенный выдающейся часовой фабрикой «Джон Арнольд и сын» по заказу герцога Суссекса. Затем он выезжал в Лондон к своим клиентам – часовщикам, банкирам и ремесленникам, выполнявшим ремонт наручных часов, а также к частным лицам, которым предоставлялись платные услуги синхронизации их часов с показаниями часов Беллвилла и, если уж на то пошло, с эталонными часами обсерватории. (В итоге Беллвиллу пришлось заменить золотой корпус часов на серебряный, чтобы не привлекать к себе лишнего внимания в «непопулярных кварталах города».) После кончины Беллвилла в 1856 году дело унаследовала вдова, а в 1892 году, когда и она отошла от дел, роль службы точного времени взяла на себя ее дочь Рут, которую прозвали «продавщицей времени из Гринвича». Все с тем же хронометром в кармане, который отныне звался «Арнольд 345», мисс Беллвилл отправлялась в Гринвичскую обсерваторию, а затем передавала клиентам точное время, которое позже назовут гринвичским средним временем – государственным временем Великобритании. Когда изобретение телеграфа позволило производить синхронизацию часов по Гринвичу в удаленном режиме практически одномоментно и по низкой цене, мисс Беллвилл фактически осталась не у дел, хотя нельзя сказать, что ее профессия в одночасье превратилась в анахронизм. Около 1940 года, на девятом десятке лет, она удалилась на покой, имея в активе около пятидесяти постоянных клиентов.

Я приехал в Париж, чтобы встретиться с современной последовательницей Рут Беллвилл, распределяющей сигналы точного времени в мировом масштабе. Разрешите представить вам доктора Элизу Фелицитас Ариас, директора отдела службы времени Международного бюро мер и весов (МБМВ). Эта хрупкая женщина с длинными каштановыми волосами производит впечатление благодушной аристократической дамы. Получив образование астронома, Ариас четверть века проработала в различных обсерваториях родной Аргентины, причем последние десять лет она сотрудничала с Военно-морской обсерваторией США. Ариас специализируется на астрометрии – науке о правильном измерении расстояний между небесными телами во внешнем космическом пространстве. Совсем недавно ей довелось сотрудничать с Международной службой вращения Земли, где занимаются мониторингом изменений положения нашей планеты, вплоть до самых незначительных, и на основании собранных данных рассчитывают, когда придется добавить в смесь времен еще одну високосную секунду. Я встретился с доктором Ариас в ее кабинете, и она угостила меня чашечкой кофе. «Нас объединяет общая цель, – сказала Ариас о своем отделе. – Мы должны разработать временную шкалу, которая окажется пригодной для международного применения». «Наша цель, – позже добавила она, – достичь абсолютного единообразия измерений».

Из сотен часов и групп тактовых генераторов, которые обслуживают представители пятидесяти восьми стран – участниц МБМВ, насчитывается около пятидесяти налаженных ведущих генераторов синхроимпульсов, ежечасно генерирующих секунды, – по одному на каждую страну, и этого достаточно для передачи сигналов официального времени в любой точке государства. Однако воспроизведение секунд у разных хронометров все равно расходится на несколько наносекунд – на миллиардные доли секунды. Этого недостаточно, чтобы озадачить электронные корпорации, учитывающие погрешности только до миллисекунд, или создавать помехи в работе телекоммуникаций, у которых трафик измеряется в микросекундах. С другой стороны, обеспечение бесперебойного функционирования различных систем навигации, таких как система GPS, управляемая Министерством обороны США, или система «Галилео», разработанная в ЕС, требует согласования часов до наносекунд. Показания часов в разных странах мира должны быть согласованы или хотя бы приведены к некоторой общей точки синхронизации. В роли целевого ориентира выступает всемирное координированное время.

Всемирное координированное время рассчитывается путем сведения показаний часов стран-участниц при одновременном воспроизводстве секунд, в результате чего выясняется, какие из хронометров спешат, какие отстают и насколько велика разница в показаниях. Выполнение задачи сопряжено с рядом технических сложностей. Начнем с того, что часы разделяют сотни и тысячи километров. Учитывая продолжительность пересылки электронного сигнала, содержащего команду начать отсчет времени, на большие расстояния, трудно понять, что подразумевается под одновременным началом отсчета на практике. В отделе Ариас научились обходить эту проблему путем передачи данных с помощью спутников GPS. Местоположение каждого спутника в системе координат хорошо известно, причем на каждом из них установлены часы, синхронизированные с сигналами Военно-морской обсерватории США. Располагая данными сведениями, МБМВ может точно рассчитать момент, в который происходит отправка ответного сигнала от часов, расположенных в разных странах мира.


РАСЧЕТ ВСЕМИРНОГО КООРДИНИРОВАННОГО ВРЕМЕНИ – ДЛИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС. ТОЛЬКО НА УТОЧНЕНИЕ ДАННЫХ И УСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ШУМА ВСЕХ GPS-ПРИЕМНИКОВ УХОДИТ ДВА-ТРИ ДНЯ





Тем не менее все равно поблизости маячит тень неопределенности. Невозможно точно установить местоположение спутника; влияние неблагоприятных погодных условий и состояния атмосферы способно замедлить или исказить тракт передачи сигнала, что может помешать верному определению времени его распространения. Оборудование глушит электронный шум, искажающий результаты измерений. Для наглядности Ариас обратилась к аналогии, встав у двери своего кабинета: «Если я сейчас спрошу вас, который час, вы ответите, а я сравню показания ваших часов с показаниями моих часов, – сказала она. – Мы стоим лицом к лицу. Если я попрошу вас выйти и закрыть дверь, а затем спрошу вас, который час, я задам вопрос, а потом скажу: „Нет, повторите еще раз, здесь шумно“, – тут ее губы издали смешной жужжащий звук: – Бррррррррп!» Внесение поправок на шум и проверка достоверности сообщений, которые МБМВ принимает от часов, разбросанных по всему миру, требует огромного количества ресурсов и усилий.

«У нас восемьдесят лабораторий в разных странах мира, – сообщила Ариас. В некоторых странах две лаборатории и более. – И везде нам нужно организовать синхронизацию показаний часов». Голос моей собеседницы звучал мягко и ободряюще, как у Джулии Чайлд, разъясняющей почтенной публике тонкости приготовления хорошего вишисуаза. Для начала парижская команда Ариас собирает все необходимые ингредиенты: сведения о разнице показаний для каждой пары абонентских хронометров в масштабах наносекунд плюс объемный массив локальных данных по истории функционирования каждого часового агрегата. Далее собранные сведения пропускают через то, что Ариас называла алгоритмом, учитывающим количество работающих хронометров (в произвольно выбранный день отдельные экземпляры могут находиться в ремонте или проходить повторную поверку), а также дают незначительную статистическую поблажку более точным хронометрам и под конец взбивают все ингредиенты до образования однородной смеси.

Для обработки данных одной вычислительной техники недостаточно. Для учета мелких, но существенных нюансов требуется человеческий интеллект. Во-первых, не во всех лабораториях расчет данных по часам ведется одним и тем же способом. Во-вторых, какие-то часы с недавних пор ведут себя странно, так что их показания нуждаются в пересмотре. В-третьих, из-за сбоя в работе программного обеспечения часть минусов в электронной таблице случайным образом превратилась в плюсы, и нужно восстановить первоначальные знаки. Работа с алгоритмом также в некоторой степени требует участия человека, виртуозно производящего математические действия. «Здесь сказывается индивидуальный подход», – утверждает Ариас. По ее выражению, итогом всех произведенных операций становится модель среднестатистических часов в лучшем значении слова: время, которое они показывают, точнее, чем можно ожидать от отдельных часов или группы тактовых генераторов. По определению и по всеобщему согласию, по крайней мере по соглашению пятидесяти восьми стран, подписавших договор, показания среднестатистических часов считаются эталонными.

Расчет всемирного координированного времени – длительный процесс. На одно только уточнение данных и устранение электронного шума всех GPS-приемников уходит два-три дня. Если бы расчет всемирного координированного времени велся непрерывно, задача оказалась бы нереализуемой по причинам логистического характера, поэтому каждый экземпляр абонентских часов снимает показания местного времени раз в пять дней точно в полночь по UTC. На четвертый или пятый день текущего месяца каждая лаборатория подает собранные сведения на обработку в МБМВ, а затем команда Ариас анализирует, обобщает, проверяет и публикует полученные данные.

«Мы стараемся уложиться в кратчайшие сроки, не пренебрегая ни одной проверочной процедурой, – говорит Ариас. – Весь процесс занимает примерно пять дней. Мы получаем исходные данные на четвертый или пятый день месяца, приступаем к расчетам седьмого числа и публикуем результаты на восьмой, девятый или десятый день месяца». Если рассуждать технически, свод исходных данных представляет собой международное атомное время, а определение UTC производится путем прибавления к показаниям времени на местах необходимого количества високосных секунд. «Само собой, ни одни часы в мире не показывают всемирное время точно, – признается Ариас. – В вашем распоряжении только местное воспроизводство всемирного координированного времени».

Внезапно меня осенило: всемирные часы существуют только на бумаге и только в ретроспективе. Ариас улыбнулась моей догадке. «Когда меня спрашивают, можно ли взглянуть на самые точные часы в мире, я отвечаю: „Конечно, милости просим, вот самые лучшие часы на свете“», – с этими словами она вручила мне кипу бумаг, скрепленных в углу канцелярской скрепкой. Это оказался ежемесячный отчет – циркулярное письмо, рассылаемое во все абонентские лаборатории точного времени. Подготовка отчета под названием «Циркуляр Т» – первостепенная задача отдела времени МБМВ и главный критерий интеллектуальной продуктивности коллег Ариас. «Каждый месяц мы издаем новый циркуляр, содержащий информацию о прошедшем времени, которое истекло месяц назад».

Итак, самые совершенные часы мира – это информационный бюллетень. Я бегло пролистал страницы циркуляра, пробегая глазами стройные колонки цифр. С левой стороны отдельным списком шли наименования учреждений, где содержатся абонентские хронометры: Институт военной географии (Буэнос-Айрес), Национальная физическая лаборатория Израиля (Иерусалим), ИТ (Турин) и прочие. В рядах, расположенных вдоль верхнего края листа, значились даты снятия показаний за каждые пять дней в течение предыдущего месяца: 30 ноября, 5 декабря, 10 декабря и так далее. Числа в ячейках означали разницу в значениях UTC и времени, воспроизведенного на месте, согласно замерам, сделанным конкретной лабораторией в конкретный день. К примеру, 20 декабря напротив эталонного хронометра Гонконга проставлена отметка «98,4» – это значит, что на момент снятия показаний эталонные часы Гонконга отставали от UTC на 98,4 наносекунды. Напротив эталонного хронометра Бухареста стоит отметка «минус 1118,5», уведомляющая нас о том, что часы опередили среднемировое время на 1118,5 наносекунды – не в пример гонконгскому хронометру, расхождение весьма существенное.

Со слов Ариас, «Циркуляр Т» необходим для оказания помощи абонентским лабораториям в контроле и корректировке точности хронометрирования относительно всемирного координированного времени в рамках особой процедуры, которую называют регулировкой. Получив информацию о величине отклонения показаний лабораторных хронометров от усредненных значений UTC, абонентские лаборатории могут произвести наладку оборудования и внести нужные коррективы в его работу с тем, чтобы в следующем месяце сделать еще один маленький шаг к идеалу. Ни одни часы в мире не достигают совершенной точности – важно лишь постоянное упорное движение к совершенству. «Стремиться к эталонной точности полезно – так лаборатории корректируют свой курс по UTC, – пояснила Ариас, уподобив время кораблю, следующему в фарватере. – Сотрудникам лабораторий необходимо знать, как всемирное время ведет себя на местах, вот они и проверяют по „Циркуляру Т“, правильно ли отрегулированы приборы. По той же причине они постоянно проверяют электронную почту и мониторят интернет, чтобы быть в курсе, как далеко они продвинулись на пути к всемирному времени за прошлый месяц».

Для сверхточных часов регулировка приобретает первоочередное значение. «Бывает так, что у вас отличные часы, а потом происходит временной скачок», – объяснила Ариас, указав на строку чисел напротив Военно-морской обсерватории США в последнем выпуске «Циркуляра Т». Расхождения с UTC были восхитительно малы – количество наносекунд погрешности измерялось двухзначными показателями. «Отличное воспроизводство всемирного времени», – отметила Ариас, добавив, что в этом нет ничего удивительного, ведь Военно-морская обсерватория США располагает максимальным количеством часов в мировом масштабе. На ее долю приходится примерно четверть мирового пула сигналов всемирного времени. Военно-морская обсерватория США несет ответственность за регулировку временных параметров, поступающих в распоряжение спутниковой системы GPS, поэтому она отвечает за строгое соблюдение стандартов UTC перед всем миром.

С другой стороны, не все часы нуждаются в регулировке. Для прокладки курса времени требуется дорогостоящее оборудование, которое далеко не всякая лаборатория может себе позволить. «В таких лабораториях хронометры предоставлены самим себе, – говорила Ариас, указывая на ряд чисел, характеризующий сомнительные успехи белорусской лаборатории, которая, как мне показалось, пребывала в глубокой праздности: ее показатели времени резко отклонялись от стандарта. Я поинтересовался, приходилось ли МБМВ отказывать какой-либо лаборатории в приеме данных к обработке по причине вопиющей неточности. «Мы не отказываем никому из коллег, – ответила Ариас. – Нам нужно их время». Как только в государственной лаборатории точного времени появится приличный генератор тактовых импульсов с приемником, показатели будут более или менее соответствовать стандартам UTC. «Когда вы конструируете время, – отметила Ариас, – одна из главных задач заключается в максимально широкой трансляции сигналов точного времени». Всемирное координированное время будет не вправе считаться таковым, если учтены не все абоненты, как бы они ни выбивались из строя.

У меня все еще не укладывалось в голове, что же такое всемирное координированное время. («Лично я вникал в суть вопроса целых два года», – позже признался мне Том Паркер.) Существование всемирного координированного времени можно признать лишь с некоторой степенью допущения: как и бумажные часы Ариас, оно существует только в прошедшем времени как производная обобщенных данных, собранных месяцем ранее. Сама же Ариас называет всемирное время «процессом, протекающим в постреальности», то есть динамической формой прошедшего времени. И в этом случае цифры в колонках ее бумажных часов играют роль курсовых поправок и кромочных знаков, ограждающих зону фарватера для реальных часов и задающих верное направление движению времени. Если представить всемирное время в терминах будущего, оно приняло бы вид бухты, маячащей за горизонтом. Когда вы бросаете взгляд на свои наручные часы, стационарный часовой агрегат или таймер мобильного телефона, они показывают государственное время, рассчитанное как производное от сигналов синхронизации из Боулдера, Токио или Берлина. Воспринятые сигналы представляют собой лишь некоторое приближение к истинному времени, которое вы узнаете не ранее чем через месяц. Эталонно точное время, синхронизированное без погрешностей, действительно существует, только не в настоящий момент; оно постоянно находится в процессе становления.

ЭТАЛОННО ТОЧНОЕ ВРЕМЯ, СИНХРОНИЗИРОВАННОЕ БЕЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ, ДЕЙСТВИТЕЛЬНО СУЩЕСТВУЕТ, ТОЛЬКО НЕ В НАСТОЯЩИЙ МОМЕНТ; ОНО ПОСТОЯННО НАХОДИТСЯ В ПРОЦЕССЕ СТАНОВЛЕНИЯ





Я прибыл в Париж, предполагая, что самое точное время показывает реально существующий высокотехнологичный прибор: какие-нибудь фантастически сложные часы с циферблатом и стрелками, укомплектованные батареей компьютеров и искрящимся миниатюрным рубидиевым фонтаном. В реальности, однако, восторжествовал человеческий фактор: всемирное координированное время, самое точное время в мире, генерируется уполномоченным комитетом. Члены комитета опираются на усовершенствованные модели компьютеров, алгоритмы и показания атомных часов, но внутренняя система расчетов, оказывающая едва заметное предпочтение показаниям того или иного хронометра, в конечном счете служит предметом дискуссий премудрых ученых. Так что время – это просто компания собеседников.

Ариас подчеркнула, что вверенный ее заботам отдел времени функционирует внутри разветвленной сети консультативных комитетов, совещательных команд, целевых исследовательских групп и контролирующих инстанций. Отдел принимает международных экспертов, явившихся в Бюро с очередным визитом, проводит собрания по случаю, публикует отчеты и анализирует обратную связь, постоянно подвергается проверкам, надзору и калибровке. Изредка и всеобъемлющий Консультативный комитет по времени и частоте (ККВЧ) нет-нет да и вставит свое веское слово. «Мы работаем не одни, – сказала Ариас. – Второстепенные решения отдел принимает самостоятельно, а предложения по ключевым вопросам приходится адресовать ККВЧ, чтобы эксперты лучших лабораторий мира выразили нам свое согласие или несогласие».

Столь избыточная зарегулированность необходима для противодействия неизбежной неточности показаний: ни один хронометр, ни один комитет, ни один человек по отдельности никогда не покажет точного времени. Природа времени везде одинакова: оно утекает. Когда я начал беседовать с исследователями, изучающими влияние времени на живые организмы и на человеческое сознание, все они описывали время как своего рода конгресс. Условные часы, распределенные природой по всем внутренним органам и клеткам, стремятся к связности и стараются идти друг с другом в такт. Внутреннее ощущение хода времени – или то, что принято понимать под этой многозначительной фразой, – не привязано к какой-то конкретной области мозга; оно является совместной работой памяти, внимания, эмоций и других видов умственной деятельности, не поддающихся точечной локализации. Таким образом, субъективное время, воспринимаемое мозгом, как и время, существующее в объективной реальности, представляет собой сборный конструкт. Мы слишком привыкли отождествлять понятие сборки с работой группы операторов просеивающих и сортировальных машин, как будто внутри нас заседает собственное бюро мер и весов, которым, быть может, заправляет дама-астроном из Аргентины с каштановыми волосами. Так в каком же закоулке нашего сознания обитает доктор Ариас?

Как-то между делом я поинтересовался у Ариас, каково ее личное отношение ко времени.

«Крайне негативное», – созналась моя собеседница. На ее письменном столе стояли небольшие электронные часики, и она тут же подняла их и развернула дисплеем в мою сторону. Затем последовал вопрос: «Который час?» «Час пятнадцать», – ответил я, зачитав показания на табло. В ответ Ариас жестом велела мне взглянуть на наручные часы: «А какое время они показывают?» Стрелки стояли на отметке 12:55. Часы Ариас спешили на двадцать минут.

«У меня дома не найдется даже пары часов, которые показывали бы одно и то же время, – сообщила она. – Я часто опаздываю на встречи, поэтому будильник заведен на пятнадцать минут вперед».

Мне было отрадно это слышать, но почему-то стало обидно за наш мир.

«Возможно, так происходит потому, что вы постоянно думаете о времени», – предположил я. Если профессионально заниматься синхронизацией часов в мировом масштабе, создавая единое унифицированное время в череде переходов между светом и тьмой, наверное, трудно сопротивляться желанию превратить свой дом в тайное убежище от вездесущности времени. Дома можно наконец-то забыть о наручных часах, сбросить ботинки и выкроить хотя бы немного времени для себя.

«Честно говоря, не знаю, – сказала Ариас, пожимая плечами на парижский манер. – Я ни разу не опаздывала ни на поезд, ни на самолет. Но когда я знаю, что могу выхватить у жизни хотя бы малую толику личной свободы, я, конечно же, своего не упущу».

В разговорах мы зачастую представляем время в образе противника, который нас обворовывает, угнетает и порабощает. В 1987 году, на заре цифровой эпохи, была опубликована книга под названием «Войны времени». В ней активист социалистического движения Джереми Рифкин печалился о человечестве, погруженном в «искусственную временную среду», управляемую «хитроумными механизмами и электронными импульсами: любой отрезок времени подвергается количественной оценке, становясь динамичным, производительным и предсказуемым». Особенно тревожили Рифкина компьютеры, измеряющие трафик в наносекундах – «со скоростью, не укладывающейся в сознании». Новое «компьютерное время», как его называл Рифкин, «представляет собой законченную абстракцию времени, которая полностью порывает с человеческим опытом и естественными биоритмами». В противовес он восхищался действиями «восставших против времени». Под данное определение подпадал широкий круг лиц: адепты нетрадиционных систем образования, поборники ресурсосберегающего сельского хозяйства, борцы за права животных, участники женского правозащитного движения и сторонники кампании разоружения – одним словом, все те, кто разделял его мысль о том, что «созданные нами реалии искусственного времени усиливают наше отчуждение от природных ритмов». Время в представлении Рифкина служит инструментом угнетения со стороны властных структур и занимает враждебную позицию по отношению к природе и личности.

Спустя тридцать лет риторика Рифкина выглядит устаревшей (хотя она и в те годы казалась слишком пафосной), но счет, который он выставил времени, попадает в резонанс с общественным мнением. Почему мы так одержимы идеями личной эффективности и тайм-менеджмента, а не поисками более здорового стиля жизни? Нас преследует не «компьютерное время», а наша исключительная привязанность к мини-компьютерам размером с ладонь и смартфонам с корпоративными логотипами, благодаря которым рабочие дни и недели никогда не заканчиваются. За отказом от наручных часов скрывалась попытка отделаться от пристального внимания хозяев жизни, которых я и в глаза-то не видел.

Вместе с тем, продолжая разбрасываться обвинениями в адрес «искусственного конструкта времени», мы чересчур уповаем на природу. Возможно, когда-то давно утверждение стандартов времени действительно считалось личным делом каждого, но нашему воображению не дано проникнуть в столь глубокую древность. Изнурительный труд средневекового крестьянина сопровождался отдаленным звоном колоколов деревенской церкви, а несколькими веками ранее монахи поднимались с постелей, пели в хоре и простирались ниц под перезвон колоколов. Во втором веке до нашей эры древнеримский драматург Плавт досадовал на популярность солнечных часов, которые «по кускам сокращают день». Древние инки вели полноценный календарь, чтобы рассчитать сроки сева и сбора урожая, а также определить самые благоприятные дни для человеческих жертвоприношений. (В календаре инков повторяющийся годичный цикл («Блуждающий год») продолжительностью 365 дней был разделен на восемнадцать месяцев по двадцать суток в каждом и пять «безымянных дней» в самом конце года, которые считались несчастливыми.) По всей видимости, даже первобытные люди отмечали продолжительность световых дней на стенах пещер, чтобы вернуться с охоты с гарантированной добычей и благополучно добраться домой до наступления темноты. Даже если предположить, что какой-нибудь ветхий обычай действительно ближе к «природным ритмам», едва ли несколько миллиардов жителей Земли беспрекословно согласятся ему следовать.

ВРЕМЯ, ТЕКУЩЕЕ СКВОЗЬ ОДИНОЧНЫЕ КЛЕТКИ И ОГРОМНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ КОНГЛОМЕРАТЫ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ТЕЛ, СЛУЖИТ ЛОКОМОТИВОМ ОБЩЕСТВЕННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ





Я вновь посмотрел на кипу бумаг, которую вручила мне Ариас, затем перевел взгляд на ее часы и напоследок сверился со своими наручными часами: пришла пора прощаться. В течение нескольких месяцев я штудировал труды социологов и антропологов, утверждавших, что время представляет собой «социальный конструкт». Раньше я усматривал здесь все тот же тезис об искусственном происхождении времени, но сейчас я понимаю, что на самом деле имелось в виду: время представляет собой общественный феномен, и это не прихоть случая, а проявление глубинной природы времени. Время, текущее сквозь одиночные клетки и огромные клеточные конгломераты человеческих тел, служит локомотивом общественных взаимодействий. Отдельно взятые часы идут лишь до тех пор, пока сверяются с другими часами. Это просто возмутительно, и многие возмущаются всерьез. Тем не менее, оставшись без часов и других знамений времени, впору обезуметь от гнетущей тишины и одиночества.





Дни