"Знание-сила", 1986, № 12, с. 33-34.
© С.В.Мейен
Есть немало слов, которые то и дело на языке, но смысл которых, если над ним как следует задуматься, дается с особенным трудом, а когда и доходят до него люди, то единого понимания не получается. Таково слово "время". Недаром время попало в число философских категорий, предельно общих понятий, уже не поддающихся формальным определениям. То, что пишут про категории в толковых словарях, энциклопедиях - не определения, а некоторые общие пояснения, благодаря которым человек может понять, о чем идет речь. Вообще же смысл категорий раскрывается не определения ми, а путем постепенного введения читателя во всю их систему с примерами, обращением к истории философской мысли. Тем не менее каждая категория - материя, пространство, время, существование, причина, движение и т.д. - источник нескончаемых обсуждений.
Было бы просто невежеством обещать, что читатель дойдет до конца статьи и поймет, что же такое одна из самых трудных категорий - время. Я не помышляю об этом. Я не собираюсь и перебирать современные представления о времени, в которых трудно не запутаться. Моя задача в некотором отношении проще сделать со временем, нашим представлением о нем внешне несложный мысленный эксперимент, а затем посмотреть на его следствия. Я хочу мысленно изъять из мира часы и все, что может их напомнить и заменить, а потом посмотреть, что из этого получится. Эта операция, если и не прояснит до конца, что же такое время, то по крайней мере прояснит кое-что, относящееся ко времени. Однако об этом "кое-что" потом. Сейчас надо объяснить, почему вдруг потребовалось лишать мир всяческих часов. Мысль эта - не праздная. Мы привыкли думать о времени, оперировать с ним, непрерывно обращаясь к различным часам. Их роль играют не только те механизмы, которые мы носим на руках и вешаем на стены, но и многое другое - разные природные ритмы, смена дня и ночи, времен года. Обыденные часы в свое время лишь заменили эти, природные. Роль тех и других для нашей ориентировки во времени и общем-то сходна.
Мы привыкли к природным и искусственным часам и, сами того не замечая, отдали мысленно им само время, его воплощение. Мы мыслим время как нечто внешнее, постороннее, на фоне чего живем сами и существует окружающий мир.
Я бы не возражал против подобного представления о времени, если бы не исследования теоретических оснований стратиграфии, которыми я занялся лет пятнадцать назад. Стратиграфия изучает пространственно-временные отношения геологических тел, датирует все геологические события. Говоря, что динозавры жили в мезозое и вымерли в конце мелового периода, мы пользуемся языком времени, который дан нам стратиграфией. За двести без малою лет своего существования она составила детальнейшие геохронологические шкалы. Наиболее полно документированная и изученная часть геологической истории - фанерозой, состоящий из палеозоя, мезозоя и кайнозоя, - сейчас расчленена на несколько сотен подразделений. Теперь мы знаем, что весь фанерозой продолжался примерно 570 миллионов лет, а самые мелкие из его стандартных подразделений соответствуют двум-трем сотням тысяч лет. Об этом говорят радиометрические измерения возраста пород.
Геологи привыкли к этим срокам, но вот что примечательно. Каждый геолог знает перечень периодов и какие-то более дробные стратиграфические подразделения, но попросите ею назвать даты начала и конца каждого периода в миллионах лет - он начнет путаться. Мало кто помнит эти даты назубок, так же хорошо, как знает хронологию человеческой истории профессиональный историк. И это - не плохое знание геологической истории. Просто все эти даты в миллионах лет действительно нужны лишь и особых исследованиях, а в большинстве случаев вполне достаточно опираться на геохронологические подразделения - периоды, эпохи, века и так далее. Именно поэтому мы обычно говорим, что динозавры исчезли на границе мела и палеогена, а на 75 миллионов лет назад. Самое любопытное здесь, однако, то, что первое выражение точнее. Обычно принято указывать ту точность, с которой определен возраст. Для границы мела и палеогена это плюс минус пять миллионов лет. Та же ошибка измерений для начала палеозоя уже составляет десять - пятнадцать миллионов лет. Если учесть, что средняя длительность подразделении фанерозоя, которые умеют выделять стратиграфы, не обращаясь к радиометрическим датировкам, расходится на один-два миллиона лет, то станет очевидно надежнее пользоваться эпохами и веками, чем возрастом пород в миллионах лет.
Впрочем, у радиометрических датировок есть свои дефекты, и они не только в их неточности, но и в более глубокой неопределенности. Во-первых, все зависит от того, какие характеристики распада радиоактивных элементов считаются истинными. В разных лабораториях они не всегда совпадают и с годами несколько меняются. Во-вторых, пока горная порода лежит в земле, в ней могут происходить нежелательные для радиометрических измерений перемены. Какие-то вещества выносятся или привносятся извне. Многие датировки плохо привязаны к основной геохронологической шкале. Поэтому до сих пор остаются весьма неопределенными по возрасту в годах рубежи некоторых периодов.
И это еще не самое важное для нас сейчас. Все эти цифры по-настоящему стали входить в научный аппарат геологии примерно сорок лет назад, а раньше они были настолько ненадежны, что в геологической практике ими вообще не пользовались. Радиометрический метод датировки пород появился перед первой мировой войной, но еще долго с ним не считались, приравнивая его ко всяким другим методам оценки возраста пород (например, по скорости накопления разных осадков и другим). Еще в начале тридцатых годов в одном из авторитетных стратиграфических руководств было сказано, что по разным методам подсчета возраст земной коры получается от 40 миллионов до 7 миллиардов лет. Такой разброс цифр, конечно, обесценивает их. Получается, что всего лишь полвека назад геологи еще толком не представляли себе, где они имеют дело с миллионами лет, а где с сотнями миллионов, а может быть, и с миллиардами.
Такое обращение со временем мне напоминает моего внука, когда ему было четыре-пять лет. Он хорошо понимал, что такое "после обеда", "перед ужином", вчера и завтра, но выражения типа "через две недели" или "через три месяца" для него просто не имели смысла.
Но связана ли как-то выработка детальной шкалы фанерозоя с появлением и совершенствованием датировок в годах? Здесь уже можно уверенно сказать: никак не связана Шкала периодов и их основных подразделений сформировалась немногим более ста лет назад, когда никто не имел никакого понятия о длительности и всей шкалы, и ее компонентов.
Вот и тот главный парадокс, который привел меня к размышлениям о времени. Геологи фактически не имели никаких внешних часов, которые бы позволяли им упорядочить напластования пород по их возрасту, составить в общую стратиграфическую колонку, построить геохронологическую шкалу из множества подразделений. Тем не менее все это было сделано, а появившиеся затем радиометрические датировки были лишь нанизаны на имевшуюся канву и при этом подтвердили: та последовательность пород, которую стратиграфия считала хронологической, действительно такова. Иными словами, сначала была написана геологическая история, а уж затем на нее навесили даты.
Ясно, что геологи издавна имели дело со временем, как-то манипулировали с ним. Но можно ли считать, что у них были хоть какие то часы, если никто не знал длительности периодов и их частей, даже понятия не имел об этом? Для меня совершенно очевиден ответ, время они улавливали, но это было время без часов.
Сразу оговорю два обстоятельства. Кто-то может сказать, что геологам помогла палеонтология, эволюция органического мира. Она играла роль часов. Палеонтология действительно здорово помогла, так как остатки организмов всегда служили прекрасными маркерами в монотонном чередовании пород. Но роли часов эволюция не играла по двум причинам. Во-первых, сама идея эволюции опиралась на стратиграфическую последовательность организмов. Устанавливаемая стратиграфическими методами возрастная последовательность исторически и логически предшествует любым эволюционным соображениям. Так что еще неизвестно, кто от кого больше получил стратиграфия от палеонтологии или наоборот.
Второе обстоятельство серьезнее. Иногда, устанавливая одновозрастность слоев, геологи все же могли косвенно использовать часы. Если в геологическом разрезе удается проследить тонкую прослойку вулканического пепла, то на нее можно опереться как на указатель синхронизации. Произошло извержение, пепел быстро рассеялся и осел всюду разом. Это мы знаем по механизму действия современных вулканов, разнос пепла которых изучался уже с часами в руках. Так, обращаясь к современным аналогам процессов прошлого, мы можем косвенно вводить часы для отдельных геологических ситуаций. Но в промежутках между ними снова оказываемся без часов.
Итак, то время, которое фигурировало в построениях геологов, было каким-то странным, да и сейчас оно своей странности не утратило. Есть некий временной порядок это было раньше, а это позже, эти два события примерно одновременны (для них не удается выявить, что раньше, а что позже), но нет ни дней, ни лет никаких сколько-нибудь определенных единиц длительности. Конечно, сутки и годы были, Земля вращалась, ходила вокруг Солнца, и на коротеньких несвязанных отрезочках летописи мы даже видим следы этого - в суточном росте кораллов, в годичных кольцах окаменевших стволов. Астрономические часы исправно шли, но запись хода оставили разодранную на кусочки, разбросанную без порядка, уже не восстановимую.
Значит, бывает такое в науке, когда о времени говорить можно, а часов найти нельзя. А это, в свою очередь, значит, что нельзя создавать лишь одно представление о времени, ссылаясь на какие либо часы - природные или искусственные, любой конструкции, но такие, которые имеют циферблат с делениями (пусть мысленными), нанесенными с постоянным интервалом. Очевидно, что такое представление о времени лишь частный случай времени без часов.
Попробуем вообразить подобное время для нас самих, тогда, может быть, нам станет яснее и само понятие времени. Главное, что требуется, это убрать часы и все, что их хоть как-то может заменить, - смену дня и ночи, времен года, ритм окружающей жизни, капающую из крана воду... Такое можно представить: совершенно темный закоулок в пещере, куда не проникает ни свет, ни звук. Сидит там наблюдатель, исследователь времени, ни один сигнал не приходит к нему снаружи и часов у него нет никаких. Что же тогда будет для него временем, которое надо изучать, а лучше сказать в чем будет проявляться сам феномен времени? Очевидно, только в том, что будет происходить в самом наблюдателе. Вот захотелось пить, вот зачесалось за ухом, затекли ноги, стал колючим подбородок и т.д. Все эти мелкие происшествия наблюдатель легко нанижет на некую мысленную нить, пользуясь своей природной способностью упорядочить события: раньше - позже. Впрочем, в качестве такой нити он может взять биение собственного сердца. И появится свое внутреннее, осознанное время, где порядок событий будет определяться не чем-то внешним, а только внутренним.
Не будем приводить дальнейшие рассуждения и сразу сделаем первый вывод в данном случае время - это изменчивость индивида, имеющая некую структуру, порядок в которой задан собственными свойствами этого индивида, не навязан извне. Вывод второй: какие-то события могут служить часами для других (считая удары сердца, можно заметить, с какой периодичностью происходит в теле все остальное).
Теперь усложним эксперимент. Зажжем в пещере свет, а в блюдечке с землей будут прорастать зерна овса. Вот они набухли, выпустили корешки, стрелки проклюнулись и тянутся вверх. Как раньше наблюдатель связывал со временем все происходящее с ним самим (свою изменчивость), так теперь он может связать со временем все происходящее с овсом. Он может мысленно проецировать "время овса" на свое собственное. И, конечно, он заметит отличия: изменчивость каждого зернышка примерно такая же, как у его соседа по блюдечку, но иная, чем у наблюдателя. Это и понятно, человек и овес разные систематические группы. Мы подошли к третьему выводу: время биологического индивида зависит от того, к какой систематической группе он принадлежит.
Вот это, пожалуй, самое важное. Мы привыкли говорить о времени вообще, оно одно и для меня, и для цветов на окне. Однако скорее у нас сходные часы (скажем, смена суток и сезонов, то есть астрономические часы), а времена разные, ибо я меняюсь по одним закономерностям, во мне одни ритмы, а у цветов все свое. Сходство какое-то в наших ритмах есть, но уж больно общее, только из-за того, что они и я - организмы. Если у меня время - человеческое, у них растительное (например, "цикламеновое"), то наше общее время - вообще биологическое.
Но нам ничто не мешает отвлечься от различий индивидов и ввести очень абстрактное понятие - индивид вообще. Тогда и все те многочисленные изменения, которые происходят с ними, составляя их разнородные времена, выродятся во "время вообще", тот безличный, бессодержательный символ "t", которым широко пользуются в физике, по крайней мере в той классической механике, которую я слушал в университете.
Временные свойства природных объектов, а лучше сказать свойства их времени, тоже разные. Одни свойства меняются, и изменения эти фиксируются, как слои прироста фиксируют стадии роста древесного ствола. Эти свойства - темпофиксаторы (фиксаторы времени), а само явление - темпофиксация. Другие свойства тоже сохраняются, но уже отдельно от индивида. Так сохраняются шкурки насекомых и змей при последовательных линьках. Это - темпосепарация, отделение собственного времени. Другие свойства, изменяясь, не оставляют следов (как след лодки на воде). Это - рассеяние, растворение временных свойств, или темподесиненция.
Все три процесса всегда протекают совместно, но в одних случаях верх берет одно, в других случаях - другое, пока все не будет поглощено неотвратимой темподесиненцией, за ней последнее слово.
Теперь мы можем вернуться к геологии, к геохронологической шкале. Геологи действительно имели дело со временем, которое реконструируется по результатам темпофиксации. Грубо говоря, по структуре и соотношению слоев реконструируются те свойства времени, которые захвачены темпофиксацией. Реконструируется не нечто во времени, а само время, теперь уже застывшее, как застыла музыка на морозе в рассказе Мюнхгаузена. И вполне можно обойдись без часов, если по рисунку, остановленному темпофиксацией, видно, что было сначала и что потом во времени того места, где накапливались осадки, или во времени всей Земли, то есть в геологическом времени. Здесь сложности реконструкции иногда очень велики (тогда над ними бьются поколения геологов), а иногда - ничтожны, ничуть не больше, чем реконструкция произошедшего, когда вы видите след протектора, а на нем - навозную кучу. Ясно, что сначала проехала машина, а потом прошла корова. Чтобы установить эту последовательность, нужно лишь немного подумать.
Я восхищаюсь геологическим, в особенности стратиграфическим гением. В невообразимо сложном переплетении горных пород, в бесчисленных и разнообразных наслоениях, разобраться во временной последовательности их, создать подробнейшую шкалу, и все это не имея даже подобия внешних часов и уж, конечно, не располагая теорией времени без часов, вообще почти не располагая сформулированной теорией (она создавалась в стратиграфии лишь в нашем веке). Правда, в сделанном частенько обнаруживаются ошибки, но все это - как мелкие огрехи строителей замечательного здания.