2 . Время измеряет продолжительность периодов
между событиями
Второй аспект времени связан с возможностью измерения периодов, отделяющих
разные события друг от друга . Звучит очень похоже на то, о чем мы говорили
в предыдущем разделе: «время отмечает моменты во Вселенной», не так ли?
Однако существует отличие . Время не просто отмечает и упорядочивает раз-
личные моменты; оно также измеряет расстояние от одного момента до другого .
Когда, нацепив на себя воображаемую мантию философа или ученого, мы
пытаемся разобраться в сути какого-нибудь изощренного понятия, очень по-
могает взглянуть на вещи с практической точки зрения: какое применение эта 
26
Часть I . Время, опыт и Вселенная
идея находит в реальной жизни? Говоря о времени, мы обычно ссылаемся на
значения, которые берем с циферблата часов . Если вы смотрите телевизионную
передачу длительностью один час, то показания часов в конце передачи станут
на час больше, чем были в ее начале . Именно это мы и подразумеваем, когда
говорим, что за время вещания передачи прошел один час: в конце передачи
часы показывают на час больше .
Однако что такое хорошие часы? Основной критерий хороших часов — по-
стоянство; кому нужны часы, которые идут то слишком быстро, то, наоборот,
слишком медленно? Возникает вопрос: слишком быстро или медленно по
сравнению с чем? Очевидно, что по сравнению с другими часами . Во Вселенной
есть определенные объекты, поведение которых отличается периодичностью —
они делают одно и то же снова и снова . Существование таких объектов — эм-
пирический факт (а не некий логический вывод) . Если поместить два таких
объекта один рядом с другим, то мы сможем наблюдать в их поведении хорошо
предсказуемый повторяющийся шаблон .
Вспомните планеты Солнечной системы . Земля вращается вокруг Солнца
и ровно один раз в году оказывается в одном и том же положении по отношению
к отдаленным звездам . Само по себе это мало что означает — это всего лишь
известное всем определение «года» . Однако выясняется, что Марс возвраща-
ется в одно и то же положение каждые 1,88 года . А вот в этом утверждении уже
заложен огромный смысл; мы могли бы сказать, что Земля обращается вокруг
Солнца 1,88 раза за то время, пока Марс совершает один оборот, не используя
термин «год» .2 Аналогично, Венера обращается вокруг Солнца 1,63 раза за
каждое прохождение Землей ее орбиты .
Ключ к измерению времени — это синхронизированное повторение: множе-
ство разнообразных процессов повторяются снова и снова, так что число по-
вторений одного процесса за время, пока другой процесс возвращается к ис-
ходному состоянию, легко спрогнозировать . Земля вращается вокруг своей
оси, и она совершает 365,25 таких оборота за один обход Солнца по орбите .
Крохотный кристалл в кварцевых часах совершает 2 831 155 200 колебаний
в течение одного оборота Земли вокруг своей оси (32 768 колебаний в секунду,
умноженные на 3600 секунд в часе и на 24 часа в сутках3) . Причина всемирно
известной надежности кварцевых часов кроется в исключительной регуляр-
ности колебаний кристалла кварца . Даже если давление или температура из-
менятся, кристалл все равно будет совершать одно и то же количество колеба-
ний за время одного оборота Земли вокруг своей оси .
Таким образом, когда мы называем часы хорошими, мы имеем в виду, что
они демонстрируют предсказуемые повторения, согласованные с ходом всех
Глава 1 . Прошлое — это воспоминания настоящего
27
остальных хороших часов . В действительности тот факт, что подобные часы
существуют, — это заслуга Вселенной, и мы должны быть ей за это очень бла-
годарны . В частности, на микроскопическом уровне, где все происходит по
правилам квантовой механики и зависит от свойств индивидуальных элемен-
тарных частиц (таких, как масса и электрический заряд), обнаруживаются
атомы и молекулы, колеблющиеся с абсолютно предсказуемой частотой и фор-
мирующие обширную коллекцию превосходных, идеально синхронизирован-
ных часов . Вселенная без хороших часов — без процессов, частоту повторения
которых относительно других процессов мы могли бы уверенно предсказы-
вать, — была бы невозможно пугающей .4
Тем не менее найти хорошие часы не так просто . Традиционные методы
хронометража зачастую находятся в зависимости от небесных тел — положе-
ния Солнца или звезд на небе, потому что у нас, на Земле, вечно творится
всяческая непредсказуемая кутерьма . Существует легенда, согласно которой
в 1581 году молодой Галилео Галилей совершил выдающееся открытие прямо
во время скучной церковной службы в Пизе . Люстра у него над головой мед-
ленно покачивалась туда и обратно, и создавалось впечатление, что она качалась
быстрее, когда это происходило с бóльшим размахом (например, после порыва
ветра), и медленнее, когда ее отклонение от центрального положения было
совсем невелико .
Заинтригованный процессом, Галилей решил замерить время, необходи-
мое для совершения одного размаха, используя единственное примерно
периодическое событие, к помощи которого можно было прибегнуть, не
вставая с места: биение собственного пульса . Обнаружилась крайне занима-
тельная закономерность: в промежутки между отдельными махами помеща-
лось приблизительно одинаковое число сердцебиений, независимо от того,
насколько велик был размах . Амплитуда колебаний — расстояние, на которое
люстра отклонялась от центральной точки, — никак не влияла на их частоту .
И это не уникальное свойство люстр пизанских соборов, а неотъемлемая
характеристика маятников, которым физики дали название простых гармо-
нических осцилляторов . Именно по этой причине маятник считается базовой
деталью напольных часов и других устройств слежения за временем: его
колебания отличаются высочайшим постоянством . Часовое мастерство — это,
в том числе, непрерывный поиск еще более надежных форм колебаний — от
вибрации кристаллов кварца до ядерных резонансов .
В действительности нас интересуют не столько хитрости конструирования
часов, сколько сам смысл времени . Мы живем в мире, полном самых разных
периодических процессов, повторяющихся предсказуемое число раз по срав-
28
Часть I . Время, опыт и Вселенная
нению с другими периодическими процессами . В этом и заключается процесс
измерения продолжительности временных промежутков: мы подсчитываем
число повторений процесса . Заявляя, что телевизионная передача идет ров-
но час, мы подразумеваем, что кристалл кварца в наших часах совершает
117 964 800 колебаний с момента начала передачи и до ее конца (32 768 ко-
лебаний в секунду, умноженные на 3600 секунд в часе) .
12
«
» 1
864 000
2 831 155 200
11
«
»
1
864 000
2 831 155 200
10
Рис . 1 .3 . Хорошие часы демонстрируют синхронизированные повторения . За одни сутки
Земля делает один оборот вокруг своей оси, маятник с периодом в одну секунду совершает
86 400 колебаний, а кристалл кварца — 2 831 155 200 колебаний
Обратите внимание на то, что в попытке дать точное определение време-
ни мы полностью исключаем из формулировки само это понятие . Так и долж-
но происходить, если мы ставим себе целью дать хорошее определение явле-
нию: невозможно качественно описать нечто в терминах самого себя . Мы
можем дать прекрасное определение течению времени, отталкиваясь от
факта существования синхронизированных событий . Заявить «передача идет
один час» — то же самое, что сказать «с момента начала передачи до момен- 
|
|
|
Глава 1 . Прошлое — это воспоминания настоящего
29
та, пока она не закончится, кристалл кварца в моих часах успевает совершить
117 964 800 колебаний» (плюс-минус пара рекламных пауз) . При желании
все фундаментальные физические определения можно было бы сформулиро-
вать заново, устранив любые отсылки к понятию «время» . Нужно всего лишь
заменить их сложными описаниями того, как одни явления происходят одно-
временно с другими .5 Однако зачем нам это? Думать в терминах времени
удобно; более того, такое мышление отражает простой базовый порядок
существования вещей во Вселенной .