Настоящее время - часть вторая

(перевод статьи Гэрри Стикса (Garry Stix) из "Scientific American", sep.2002) All rights are property of their respective owners.

Механические часы мгновенно вызвали миниатюризацию часов как таковых. Как только они избавились от противовеса, их стало возможным носить с собой или даже НА СЕБЕ, как, скажем, в прошлые века – драгоценности. Технология изменила наше понимание того, как организовано общество. Часы стали инструментом, позволившим координировать действия людей. «Пунктальность идёт изнутри, не снаружи», пишет гарвардский историк Дэвид С. Лэндес (David S. Landes) в своей книге «Революция во времени: часы и новый мир» - «Это механические часы сделали возможным более или менее привлечь внимание цивилизации к тому, как проходит время»

Механические часы оставались самыми точными в течение веков. Но за  последние пятьдесят лет часы изменились в плане точности сильнее, чем за прошлые 700 (см. «Хроника часового дела» Уильяма Дж. Х. Эдрюса (William J. H. Andrewes)  Ведь вовсе не Интернет принёс это соревнование времени и пространства! Время измеряется, пожалуй, точнее, чем любая другая физическая величина. Так что прошедшее время приводит в порядок само понятие пространственных измерений. Сегодня за эталон метра принимается расстояние, которое свет проходит за 1/299,792,458 часть секунды.

Атомные часы, которые используются для таких измерений, тоже могут помочь в определении пространственного положения. В некоторых из них резонансная частота атомов цезия остаётся поразительно стабильной, позволяя измерять время с точностью до наносекунды. Спутники Глобальной Системы Позиционирования (ГСП) постоянно передают свои координаты вместе с временем, отсчитываемым их бортовыми атомными часами. Приёмник пересчитывает информацию с по крайней мере четырёх ближайших к объекту спутников в точные географические координаты для пилота самолёта или путешественника, где бы он ни находился – в Патагонии или Лапландии. Требования к точности очень строги. Временная ошибка в одну миллионную секунды от одного из спутников может послать на ГСП-приёмник данные, которые могут различаться на 350 м (одну пятую мили) в ту или иную сторону, если, конечно, не будет исправлена остальными тремя спутниками.

Преимущества точности времяизмерения на этом не заканчиваются. Собственно говоря, в ближайшие несколько лет часовщики могут превзойти себя – они могут создать атомные часы столь точные, что нельзя будет синхронизировать с ними другие. (см. книгу «Лучшие часы» У. Уэйта Гиббса (W. Wayt Gibbs) Учёные продолжают идти в сторону ещё более точного разбиения и измерения секунды. Потребность в скорости стала краеугольным камнем информационного века. Лабораторные транзисторы могут переключаться быстрее, чем за пикосекунду – одну тысячную миллиардной секунды (см. «От мгновенного к вечному»).

Группа французских и голландских учёных поставила новый рекорд в измельчении секунды, сообщив в прошлом году, что созданный ими лазер излучал импульсы продолжительностью в 250 аттосекунд, т.е. 250 миллиардных миллиардной части секунды. Когда-нибудь его можно будет использовать для создания камеры, способной запечатлеть движение отдельных электронов. Новый век кроме измерения сверхмалых принёс и методы измерения сверхдолгих периодов времени. Метод радиоуглеродного анализа, используемый для определения возраста определённых предметов, применяется также, к примеру, для определения возраста Земли.

Возможность легко переступать границы времени и пространства – будь то Интернет или пилотирование ГСП - управляемого авиалайнера – помогает нам делать вещи быстрее. Остаётся только узнать, как далеко могут быть растянуты пределы скорости. Научные конференции и популярные книжки играют с идеей создания супермашин – средства передвижения туда-сюда во времени (см. «Как построить машину времени» Пола Дэвиса (Paul Davis) Но несмотря на мастерство часовщиков, ни физики, ни философы не пришли к какому-либо выводу относительно того, что мы называем «течением времени».

Проблема природы времени –  этого чего-то, протянувшего свои три щупальца через прошлое, настоящее и будущее – существовала за века до индустриального века. Святой Августин (католич. Святой, автор многих религиозных и философских трактатов – на него, например, ссылаются авторы «Молота ведьм») описывал определяющую дилемму этого вопроса красноречивее, чем кто бы то ни было. «Что тогда такое «время»?», - спрашивал он в своих «Размышлениях», - «если никто не спросит меня, я знаю; Если же попросит объяснить – не знаю.» после этого он попытался разъяснить, почему понятие времени так сложно определить: «Как же могут тогда сосуществовать прошлое и будущее, если прошлое уже НЕ СУЩЕСТВУЕТ, а будущее ЕЩЁ НЕ НАСТУПИЛО?»

Практичные физики, не обременённые препятствиями теологического характера, тоже затрудняются ответить на этот вопрос. Мы замечаем, что время «летит», лишь двигаясь к нашей неизбежной кончине. Но что конкретно это значит? Сказать, что время летит со скоростью секунды в секунду – всё равно что загадать дзенский коан. Можно предположить какую-то меру течения времени, типа силы тока для времени. Но такого измерения просто НЕ МОЖЕТ быть. (см. «Мистический поток» Пола Дэвиса (Paul Davies) Вообще говоря, один из важнейших вопросов физики – является ли время чем-то иллюзорным, призрачным, или оно есть на самом деле. Затруднение в ответе на этот вопрос так велико, что физики пошли на то, чтобы попросить ФИЛОСОФОВ помочь им понять, должна ли переменная “t” быть добавлена в их уравнения (см. «Дырка в сердце физики» Джорджа Мюссера (George Musser)