Читать книгу Алхимия и жизнь. Как люди и материалы меняли друг друга - Айнисса Рамирес - Страница 9

Единый хронометраж всегда требовался и в офисной работе, и в повседневных делах, но для крупнейшей отрасли тех дней – железных дорог – он становился насущной потребностью. Синхронизированные часы обеспечивали прибытие локомотивов точно по расписанию, что уменьшало количество аварий и гарантировало пассажирам безопасность.

В 1905 г. в патентное бюро швейцарского города Берн поступило немалое количество заявок на изобретения, связанные со способами синхронизации часов[43], в частности для железных дорог. Чтобы воплотить идею в реальность, увлеченные делом изобретатели пытались понять, как установить одинаковое точное время на двух удаленных друг от друга часах. Решение этой задачи было вопросом жизни и смерти для пассажиров, а для изобретателя от этого зависело, будет ли он прозябать в безвестности или разбогатеет. Проверку надежности предлагаемых проектов поручили малоизвестному двадцатишестилетнему патентному эксперту, чья работа состояла в отсеивании заявок – он скрупулезно рассматривал, являются ли изобретения уникальными, хорошо ли продуманы и реально ли их воплощение[44]. Усилия служащего патентного бюро могли кануть в вечность, не будь его имя Альберт Эйнштейн.

Эйнштейн был не по годам умным юношей, который не жаловал субординацию и дисциплину. Он предпочитал работать в одиночку, так что не слишком преуспел в учебе. Завершив образование с сертификатом преподавателя математики, он попытался получить должность в университете, но лучшим местом, которое ему удалось найти, оказалось патентное бюро. В среде обитателей академической башни из слоновой кости патентное бюро считалось местом для ученых-неудачников. Никто из коллег в Эйнштейне не видел Эйнштейна.

Однако скромная должность Эйнштейна в патентном бюро стала подарком для человечества, поскольку открывала ему простор для размышлений; его пытливому уму будто предоставили спортзал для регулярных упражнений, и гений Эйнштейна расцвел. В течение дня он работал над решением практических задач, а по ночам дома корпел над собственными теориями. Два независимых занятия шли на пользу одно другому и оттачивали его умение просто объяснять сложные вещи.

Измерение времени во всем мире всегда стимулировали железные дороги, и к 1905 г., когда Эйнштейн размышлял над этим вопросом, решающий шаг к окончательному переходу человечества от естественного времени к тому, что на часах, уже состоялся. Это произошло в США 18 ноября 1883 г. В тот день было два полудня. Колокола отзвонили двенадцать раз в церкви Св. Павла около Уолл-стрит в городе Нью-Йорке. А затем четырьмя минутами позже[45] раздалось еще двенадцать ударов. Это и был день, когда в США ввели стандартное время и часовые пояса, и время стали отсчитывать от среднего по Гринвичу в Англии. Колокола возвестили о кончине местного времени и рождении всемирной системы часовых поясов для всех взаимодействий.

До создания стандартного времени регионы США были обособленными, и у каждого был свой часовой пояс. Многие города устанавливали собственное время по полуденному солнцу. Путешественник обнаружил бы, что в штате Мичиган двадцать семь временны́х зон, в Индиане – двадцать три, в Висконсине – тридцать девять, а в Иллинойсе – двадцать семь[46]. На некоторых железнодорожных станциях стены были усеяны циферблатами. Желая добиться согласованности и избавиться от путаницы, железнодорожные компании внедрили стандартное время, отсчитываемое от среднего по Гринвичскому меридиану, который проходит в Англии. Восемь тысяч станций, расположенных на почти шестистах независимых железнодорожных линиях, и пятьдесят три расписания были сведены в одну систему[47] с четырьмя часовыми поясами. Но железнодорожные сети (например, в швейцарском Берне) столкнулись с новой задачей – определения времени в самом поезде и его синхронизации с часами на станции, что не давало Эйнштейну соскучиться в патентном бюро.

В патентное бюро хлынул поток заявок от изобретателей, и многие из них предлагали передавать время с помощью электрического или беспроводного радиосигнала. Чтобы считать идею достойной регистрации патента, Эйнштейн установил следующий критерий: сигнал от одних часов к другим может быть передан, если уравнение учитывает его время в пути. В качестве примитивного способа синхронизации двух неподвижных часов можно было использовать сигнальную ракету. Но для того, чтобы это решение было эффективным, нужно учесть время, за которое ракета достигает определенной высоты. Подобным образом более современные методы могли полагаться на электрический сигнал для обозначения времени, но необходимо было учитывать и то время, за которое проходит путь и сам этот сигнал. Такие технологии считались отличным способом синхронизации часов, и подобные идеи успешно патентовали.

Но вот что случилось. В размышлениях Эйнштейна проблема синхронизации часов усложнялась, когда одни часы двигались, а сигнал точного времени отправляли при помощи света. Проводя патентную экспертизу таких заявок, Эйнштейн обнаружил существенные упущения не только в синхронизации времени, но и в том, как мы думаем о самом времени. И его открытию предстояло перевернуть с ног на голову наше понимание физического мира.

В патентном бюро Эйнштейн свел проблему синхронизации часов на станции с часами в поезде к простому вопросу: можем ли мы считать промежуток между «тик» и «так» в поезде равным тем «тик» и «так», которые воспринимает человек на станции? В 1913 г. Эйнштейн набросал черновой вариант своей идеи для системы часов, использующей свет. Он определил, что, если сигнал точного времени будет отправлен лучом света вверх в вагоне движущегося поезда и отражен зеркалом на потолке, человек внутри вагона и другой человек на станции увидят эту вспышку света по-разному. Их восприятие можно сравнить с тем, как видит мяч баскетболист, который его ведет, и как тот же мяч видят болельщики с трибун[48]. По мере продвижения по площадке баскетболист видит, как мяч скачет вертикально, вверх-вниз. Подобным образом человек в поезде увидит, как световой сигнал идет вверх, а потом вниз. А баскетбольные болельщики, сидящие на трибунах, видят движение мяча вверх по диагонали и вниз по диагонали. Человек на железнодорожной станции увидел бы траекторию светового сигнала в поезде, как в баскетболе – при движении вверх под одним углом, а вниз – под другим.

Путь по диагонали длиннее, чем по вертикали. И тут Эйнштейн задумался. Скорость света неизменна, но одна траектория длиннее другой. Чтобы сравнять единицы времени человека в поезде и человека на станции, что-то требовалось изменить. Пытаясь объяснить эту разницу, Эйнштейн обнаружил, что движущиеся часы медленнее, чем неподвижные. Время не постоянно. Оно растягивается.

Многие поколения ученых, в том числе Исаак Ньютон, считали время неизменным, незыблемым. Ньютон был приверженцем абсолютных понятий, а Эйнштейн – относительных. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, наша драгоценная единица времени не одинакова в разных случаях. Длительность одной секунды зависит от скорости наблюдателя.

И в культуре, и в жизни люди предпочитают определенность. Эйнштейн же обнаружил, что одна секунда не равна другой, а та не равна третьей. Время, которое занимают «тик» и «так», отличается для того, кто движется, и того, кто стоит на земле. Время эластично. Превозносимая нами ценность оказалась не совсем тем, что мы о ней думали. Из поколения в поколение человечество совершенствовало часы: от солнечных к маятниковым, потом к пружинным, далее к механизму с резонирующим кристаллом, а затем и с возбужденным атомом в атомных часах; и после всего этого мы обнаружили, что объект измерения растягивается, как резиновая лента.

Эйнштейн менял представление людей о времени при помощи физики. А спустя всего пару лет, в 1920-х гг., Луи Армстронг изменил восприятие времени при помощи музыки. Для многих Армстронг (1901–1971) – джазовый трубач с широкой улыбкой и носовым платком в руках, поющий хриплым голосом «Привет, Долли» и «Как прекрасен мир». Но его личность не исчерпывалась дружелюбием, помогавшим его гению проторить свой путь в эпоху законов о расовой сегрегации. Армстронг путешествовал во времени, а средством передвижения был джаз.

Армстронг родился в бедности. Он был внуком раба и появился на свет в одном из самых неблагополучных районов Нового Орлеана. Как сообщает биограф Армстронга, весь его «маленький мир умещался на перекрестье между школой, церковью, кабаком и тюрьмой»[49]. Но он с одинаковым успехом преодолел и жизненные барьеры, и границы музыкальных нот. Армстронг не считал, что восьмая нота обязана иметь одинаковую длительность или мощь при каждом своем появлении. Он играл их на несколько сотен миллисекунд длиннее[50], или короче, или раньше, или позже того, что было написано на странице. Он растягивал ноты, сжимал их или сдвигал, придавая музыке выразительность, чувство, стремление вперед.

Звукоизвлечение у Армстронга – это отступление от правил исполнения западной музыки. Западная музыка опиралась на четкость. В марширующем оркестре все исполнители должны были играть слаженно, как часы. Джон Филип Суза, как сэр Исаак Ньютон, любил точность. Армстронг, как Эйнштейн, видел красоту в ее отсутствии. Он не играл восьмую ноту по партитуре, а свинговал, и как именно нота будет исполнена, решалось на ходу[51].

Восприятие времени в западной музыке и в джазе не одинаково, что обусловлено различиями культур, в которых они зародились. В западной музыке ноты последовательно ведут к яркому финалу; все подчинено будущему. У джаза в центре внимания настоящее. Джаз – это афроамериканское блюдо, в котором сочетаются европейские, карибские, афро-латиноамериканские и африканские ингредиенты[52]. В африканских традициях другое ощущение времени[53]. Настоящим моментом следует наслаждаться, растягивать его. Собственно, в нескольких африканских языках существуют слова для «прошлого» и «настоящего»[54], но не для «будущего». Благодаря этому наследию каждая нота у Армстронга особенная, и своей музыкой он растягивает настоящий момент.

Этот африканский подход к времени был перенесен в Новый Свет и закрепился в афроамериканском образе жизни. Ральф Эллисон в книге «Человек-невидимка» (Invisible Man)[55] уловил это свойственное чернокожим людям ощущение, когда писал об асинхронности их жизни, которая будто выбивается из ритма – то отстает, то опережает пульс времени. Слушая музыку Армстронга, можно расслышать и почувствовать эти эмоции. В его композиции «Две двойки» (Two Deuces, 1928) он постоянно отстает от темпа, будто тянется вслед за ним. Ноты задерживаются и сжимаются[56], что создает разрыв между Армстронгом и его оркестром. Чтобы снова нагнать их, Армстронг наращивает обороты, а потом давит на газ.

Армстронг растягивал не только ноты, но и субъективное ощущение времени своего слушателя. На пластинке в 78 оборотов в минуту его песни занимают всего по три минуты, но в них столько информации, что нашему мозгу запись кажется длиннее, чем время варки лапши быстрого приготовления. Замедляя или ускоряя музыку, Армстронг заставляет слушателей потерять счет времени, и вместе с мелодией их секунды тоже текут то быстрее, то медленнее. Эйнштейн показал нам, что время относительно для наблюдателя; Армстронг сделал время относительным для слушателя. То, как Армстронг сдвигает наше ощущение времени, осмысливали поэты, описывали критики и анализировали музыковеды. И хотя исследования еще находятся на ранних стадиях, возможно, способность Армстронга путешествовать во времени когда-нибудь найдет научное объяснение.

Ощущение времени было присуще нашему обществу всегда. Возникает вопрос: влияет ли это на человеческий мозг? Если коротко, ответы «да» и «не знаем». Мы не знаем, как мозг менялся по мере укрепления традиции измерения времени в XIX в., вдобавок к утрате привычки к сегментированному сну. Направление науки, исследующее восприятие времени мозгом, еще молодо – оно зародилось только в XXI в. Впрочем, кое-что нам известно: мозг получает сигналы о времени из окружающей среды.

Нейробиологи, такие, как Дэвид Иглмен, исследовали внутренние часы мозга. В одном из экспериментов участники смотрели фильм о быстро бегущем гепарде, когда лапы животного отрывались от земли, как у Тринити в «Матрице». По ходу фильма, когда все четыре лапы гепарда находились в воздухе, на какое-то время вспыхивала красная точка. Такой же эксперимент повторили немного в другом виде; тот же самый фильм о гепарде показывали в замедленном воспроизведении, и та же самая раздражающая красная точка мигала с такой же продолжительностью, как и в первом случае, когда гепард отрывался от земли при обычной скорости. При сравнении результатов выяснилось, что в фильме с замедленным движением мигание красной точки показалось зрителям менее продолжительным. «Ваш мозг сообщает, что ему нужно откалибровать ощущение времени»[57], – говорит Иглмен. Человеческий мозг определяет время на основе известных ему законов физики. Наше восприятие времени формируется событиями, которые он использует для его измерения, будь то приземление лапы дикой кошки или длительность ноты в одну восьмую.

Субъективно мы всегда осознавали эластичность времени. Приятные моменты проносятся мгновенно, а плохие тянутся целую вечность. Нейробиологи доказали, что в некотором смысле это не иллюзия. Протяженность наших воспоминаний связана с тем, хорошие это события или плохие. Нейробиологи обнаружили, что мы не воспринимаем замедление времени в настоящем, но наше воспоминание о событии заставляет поверить, что время замедлилось. Чтобы понять происходящее в мозге, представьте, что это компьютер, который хранит информацию на жестком диске. Когда жизнь скучна, жесткий диск сохраняет обычное количество информации. А когда мы испуганы, как в случае автомобильной аварии, в игру вступает участок мозга под названием амигдала – это наш внутренний оператор экстренной помощи. Мозг собирает мелкие детали: как мнется капот, как отрывается зеркало заднего вида, как меняется выражение лица водителя. Количество собранных деталей растет, как будто данные сохранили на двух жестких дисках. «Ваши воспоминания теперь размещаются и во вторичной системе памяти, а не только в основной», – говорит Иглмен.

Мозг сохранил больше данных. Когда он возвращается к этому событию, большой объем данных воспринимается им, как более продолжительное событие. Форма воспоминания становится мерилом времени в мозге.

Научно доказано, что объем воспоминания и наше восприятие времени сцеплены, как зубья шестеренок в велосипедной цепи. Насыщенные и новые переживания, такие как детские летние воспоминания, связаны с большим количеством новой информации. В те жаркие дни мы учились плавать, посещали новые места или осваивали езду на велосипеде без дополнительных боковых колес. Со всеми этими приключениями дни тянулись медленно. А в жизни взрослого человека куда меньше нового и непривычного, наша жизнь заполнена повторяющимися действиями, такими как путь до работы и обратно, ответы на электронные письма или другие текущие дела. Вся эта рутина вызывают меньше ассоциаций, и потом мозг мало что может вспомнить о них. Он воспринимает дни, похожие один на другой, как более короткие, так и годы пролетают незаметно.

Несмотря на стремление людей усовершенствовать часы, у нас нет надежного критерия длительности времени. Мы измеряем время не секундами, как делают наши часы, а ощущениями. Для нас время может как останавливаться, так и лететь.

Веками одержимость человечества временем только росла. Время помогало нам познавать мир, назначать встречи, взаимодействовать. В погоне за точными приборами мы отреклись от природных ритмов, от рассветов и закатов, да и сон потеряли в надежде овладеть временем посредством хронометража. Но временем овладеть невозможно. Эйнштейн доказал нам, что время эластично и субъективно. Армстронг продемонстрировал, что из нашего мозга получились неисправные часы, которые ускоряются или замедляются в зависимости от обстоятельств. Но и Эйнштейн, и Армстронг с помощью науки и джаза проиллюстрировали, что мы и есть время, которое пытаемся удержать.

Почти полвека Рут Бельвиль неизменно доставляла время своим лондонским клиентам. Кому-то казалось, что ее занятие – атрибут прошлого, особенно тем предпринимателям, которые пытались переманить ее клиентов, оказывая аналогичную услугу при помощи телеграфа. Но точность старого метода по «Арнольду» составляла десятую долю секунды[58], а электрического сигнала – целую секунду. К тому же Рут давала своим клиентам то, чего им не могли дать металлические телеграфные провода. Получая в год четыре фунта[59] стерлингов плюс иногда чашечку чая, она приносила в каждый дом немного человеческого тепла, делилась шутками и новостями, которые узнавала по пути. В конце концов, однако, службы точного времени, использующие такие технологии, как телеграф, беспроводная связь и радио, постепенно сократили число ее клиентов до пятидесяти[60] с той сотни, что была у ее матери, и двух сотен – у отца.

После десятков лет доставки времени жителям Лондона Рут ушла на пенсию. В 1943 г. Рут Бельвиль, «леди Гринвичского времени», умерла в результате несчастного случая во сне, задохнувшись от утечки угарного газа из газовой лампы, работавшей на минимальной мощности[61]. На ее прикроватной тумбочке лежал «Арнольд», верный соратник, который остановился несколькими днями позже. Смерть Рут стала финалом вековой истории службы доставки времени. Вместе с «Арнольдом» Рут приносила время другим, но в итоге ее собственное время истекло.

Рут Бельвиль у входа в Королевскую обсерваторию в Гринвиче, где она узнавала точное время, чтобы потом обойти с ним лондонских клиентов[62]

«Арнольд» – фамильные карманные часы семьи Бельвиль, которые более века использовались для доставки точного времени в Лондон[63]