АТТОСЕКУНДЫ ПОДАРЯТ НАМ НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА ЭЛЕКТРОНЫ. ОНИ СТАЛИ НОВОЙ МЕРОЙ ВЕЩЕСТВА, КОТОРАЯ ВПОСЛЕДСТВИИ РАСПРОСТРАНИТСЯ НА ВСЕ НАУКИ. НАЧАЛАСЬ ЭПОХА АТТОФИЗИКИ Практическая ценность аттосекундного импульса была продемонстрирована едва ли не в момент получения. Физики направили аттосекундный импульс в сопровождении более продолжительного импульса красного излучения на порцию атомарного криптона. Аттосекундный разряд привел атомы криптона в возбужденное состояние, выбив из орбиталей несколько электронов, после чего через высвобожденные электроны пропускался импульс красного излучения, определяя уровень их энергии. Скорректировав интервал между прохождением импульсов, ученые добились исключительной точности измерений периода распада электронов с погрешностью до аттосекунд. До сих пор изучение динамики электронов в столь краткосрочном временном масштабе не представлялось возможным. Так или иначе, эксперимент наделал шума в мире физики. «Аттосекунды подарят нам новый взгляд на электроны, – сообщил мне физик Луис Ди-Мауро, сотрудник Брукхейвенской национальной лаборатории. – Они стали новой мерой вещества, которая впоследствии распространится на все науки. Началась эпоха аттофизики». Само собой, однажды, возможно даже и в ближайшем будущем, настанет момент, когда и аттосекунды перестанут удовлетворять запросы науки. Для проникновения в суть процессов, происходящих внутри атомного ядра, применительно к которым естественное течение времени ускоряется на порядки, физикам придется научиться мыслить в категориях зептосекунд или даже секстиллионных долей секунды. В то же время ученым еще предстоит обработать полученные данные в предельно сжатые сроки. Можно вообразить, с каким энтузиазмом они примутся заполнять жесткие диски домашних компьютеров любительской съемкой электронов и забивать эфир видеороликами, записанными в аттосекундах, которые будут зависать на секунды, кажущиеся вечностью. Впрочем, Коркум убежден, что этого не случится. «В действительности мы рассматриваем только приемлемые единицы времени». По его словам, в краткосрочной перспективе, как и в долгосрочной, мера терпения зрителя устанавливает ограничения при подборе единиц времени. «Мой шурин недавно переслал мне видеоролики, в которых фигурировал их ребенок, – рассказывает Коркум. – Сначала было забавно их просматривать, но после пятнадцати минут просмотра я спохватился: видео непозволительно затянулось». * * * В молодости, когда у меня было больше свободного времени, летом мне нравилось лежать на траве с закрытыми глазами и подсчитывать, сколько звуков я могу услышать одновременно. С одной стороны стрекочут цикады. С высоты небес доносится отдаленный рев реактивного самолета. Сзади шелестит листва, встревоженная легким дуновением ветра. Некоторые звуки постоянно находились рядом, другие возникали и утихали, как, скажем, крик голубой сойки. Впоследствии я обнаружил, что удерживаю в уме не более четырех-пяти одновременно, после чего какой-то из них выпадает из внимания, и даже определил, в какой момент один звук, записанный в моей памяти, сменяется другим, и чувствовал себя жонглером, который только что упустил один из мячей и тут же ловит другой взамен упущенного. Ранее я мог подолгу заниматься подсчетом удержавшихся и ускользнувших из внимания звуков, однако позже предпочел сосредоточиться не столько на количестве воспринимаемых в одночасье звуков, сколько на объеме внимания, поглощенного каждым звуком, а также на величине усилия, необходимого для сохранения звуков в поле восприятия. Концентрация внимания на звуках природы помогала мне расслабиться и в то же время служила методом измерения… чего? Я так толком и не понял, чего именно. Объема внимания? Степени осознанности? Задним числом я понимаю, что так я пытался определить длительность текущего момента доступным мне примитивным способом, предпринимая попытку за попыткой. Задолго до того, как Уильям Джеймс с подачи Э. Р. Клэя ввел понятие «видимое воочию настоящее», большинство ученых соглашалось с тем, что психологическое настоящее имеет фактическую протяженность во времени, и прилагали невероятные усилия, стараясь определить его длительность. Насколько долго длится «сейчас»? Одна из техник измерения длительности настоящего предполагала подсчет единиц ментальной информации, наполняющих текущее мгновение. С ролью счетчиков хорошо справлялись ритмические сигналы. Представьте себе последовательность ударов, следующих примерно в таком ритме: тикетта-тик-тик-тик, тикетта-тик-тик-тик и так далее. Если отдельные такты запаздывают или спешат, ритм становится неразличимым; разум связывает удары в единое целое только при подаче звуковых сигналов в определенном промежуточном диапазоне скорости, исчисляемом количеством тактов, воспринимаемых за секунду или за минуту времени. Иными словами, ощущение ритма появляется только при условии, что достаточное, но не слишком большое число отдельных тактов подается в течение кратковременного периода сосредоточения, длительность которого может незначительно варьировать. Характеризуя короткий промежуток времени, в течение которого из разрозненных впечатлений формируется ощущение текущего момента, немецкий психолог Вильгельм Вундт прибегал к терминам «охват сознания» или «поле озарения» (Blickfield). В 1870-х годах ученый предпринял попытку определить его параметры. В одном из экспериментов проигрывался звуковой ряд в числе шестнадцати тактов – по восемь пар ударов с частотой один к одному с половиной такта в секунду. Продолжительность «поля озарения» определялась между 10,6 и 16 секундами. Последовательность звуков проигрывалась дважды с короткой паузой между повторами. Участники эксперимента сразу определяли ритм и указывали на идентичность двух ритмичных звукорядов. Если к звуковому ряду длительностью в секунду прибавлялся один такт или, напротив, изымался один такт, слушатель немедленно замечал перемену, даже не подсчитывая ударов. Все участники опыта сознавали общий мотив звукоряда; каждый проигранный ритм, как отмечал Вундт, «сознается как единое целое». Впоследствии ритм ускорился: в следующий раз проигрывалось уже двенадцать отдельных тактов с периодичностью в полсекунды к трети секунды, однако подопытные по-прежнему улавливали единый ритмический рисунок звукоряда, сравнивая один отзвучавший ритм с другим. В результате было установлено, что воспринимаемое настоящее длится от четырех до шести секунд. Человеческий мозг в одночасье распознает до сорока тактов при подаче сигналов пятью пакетами по восемь тактов в каждом с частотой четыре удара в секунду. Таким образом, допустимый диапазон сознательного восприятия звука составляет десять секунд. Кратчайшая длительность звука, доступная восприятию, насчитывала двенадцать тактов, распределенных на три группы по четыре удара, подававшихся со скоростью три такта в секунду. Продолжительность звучания составила четыре секунды. ОЩУЩЕНИЕ РИТМА ПОЯВЛЯЕТСЯ ТОЛЬКО ПРИ УСЛОВИИ, ЧТО ДОСТАТОЧНОЕ, НО НЕ СЛИШКОМ БОЛЬШОЕ ЧИСЛО ОТДЕЛЬНЫХ ТАКТОВ ПОДАЕТСЯ В ТЕЧЕНИЕ КРАТКОВРЕМЕННОГО ПЕРИОДА СОСРЕДОТОЧЕНИЯ По другим данным, длительность воспринимаемого настоящего оказалась намного короче. В 1873 году австрийский психолог Зигмунд Экснер заявил, что способен услышать два последовательных щелчка искрового разряда, следующих друг за другом с интервалом в 0,002 секунды. Если участники опыта Вундта судили о длительности настоящего по содержанию заполненного текущего момента, то Экснер определял границы ничем не заполненных мгновений. Определяя длительность настоящего, Экснер обнаружил, что результат в значительной степени зависит от чувств, испытываемых человеком в это время. Возможности слуха открывают доступ к кратчайшему воспринимаемому интервалу протяженностью 0,002 секунды. Зрение функционирует более медленно: наблюдая две последовательные вспышки искрового разряда, следующие друг за другом с небольшим перерывом, Экснер мог достоверно отличить первую вспышку от второй только в тех случаях, когда продолжительность паузы между вспышками составляла более 0,045 секунды – чуть меньше одной двадцатой секунды. Если по условиям эксперимента звук предшествовал световой вспышке, продолжительность интервала между сигналами, необходимого для определения порядка их следования, увеличивалась до 0,06 секунды. Кратчайшая длительность интервала при противоположной задаче, когда вспышка предшествовала звуку, оказалась еще длиннее – 0,16 секунды. Через несколько лет, в 1868 году, немецкий врач Карл фон Фирордт предложил другой способ определения продолжительности настоящего момента. В опытах Фирордта испытуемым предлагалось прослушать пустой интервал, как правило, обозначаемый двумя щелчками метронома, а затем попытаться воспроизвести его, нажимая кнопку, которая приводила в действие механизм, проставляющий отметку на вращающемся барабане бумаги. Иногда промежуток времени, который следовало воспроизвести, обозначался восемью ударами метронома, а не двумя, либо два удара отстукивали по руке испытуемого небольшой стальной указкой. Анализируя полученные данные, Фирордт заметил любопытную деталь: промежутки времени длительностью менее одной секунды обычно воспринимались как более продолжительные, а продолжительность более длительных интервалов, напротив, недооценивалась. Промежуточное положение занимали короткие отрезки времени, длительность которых оценивалась точно. Путем многократного повторения экспериментов Фирордту удалось конкретизировать длительность кратковременного интервала, в течение которого субъективное ощущение течения времени точно совпадало с объективным. Характеристики показателя, который ученый назвал точкой безразличия, варьировали от одного наблюдателя к другому, однако усредненное значение, как утверждал Фирордт, оставалось постоянным и составляло порядка 0,75 секунды. В настоящее время очевидно, что в процессе исследования допущено несколько методологических ошибок. Во-первых, почти все экспериментальные данные получены только от двух добровольцев – самого Фирордта и его лаборанта. Тем не менее точка безразличия была признана мерой того, что физиологи и психологи XIX века именовали чувством времени (Zeitsinn). Вундт и коллеги проводили собственные эксперименты по определению точки безразличия, пытаясь установить ее количественное значение и дать феномену четко сформулированное определение. Значения точки безразличия, полученные опытным путем, обычно колебались на уровне трех четвертей секунды, хотя отдельные показатели снижались до трети секунды. При более обстоятельном изучении выяснилось, что полученные в ходе эксперимента значения точки безразличия существенно расходились, но в конце концов ученые, по-видимому, обнаружили психологическую единицу времени – «некоторую абсолютную длительность», которая, как заметил один историк, «всегда присутствует в сознании, утверждая стандарт отсчета времени». Эта длительность, вне зависимости от точной продолжительности, выступает косвенным показателем осознанности восприятия времени, представляя собой кратчайший из возможных моментов сосредоточения внимания непосредственно на воспринимаемом объекте. Наука подберется к точной продолжительности настоящего и даст интерпретацию полученным данным лишь в XX веке. На сегодняшний день усилия ученых сосредоточены на размежевании двух понятий. Первое характеризует воспринимаемое мгновение, длительность которого трудноуловима, но все же поддается количественному определению. Показателем длительности настоящего момента выступает наиболее продолжительный интервал между двумя событиями, следующими друг за другом, к примеру между парой вспышек искрового разряда, которые, однако, воспринимаются нами синхронно. Второе понятие затрагивает психологическую реальность настоящего – более длительный период, в течение которого происходит развертывание отдельного события, к примеру барабанной дроби. Длительность ощущаемого момента может составить и 90 секунд, и 4,5 миллисекунды, принимая какие угодно значения в пределах пятой и двадцатой доли секунды в зависимости от личности респондента и способа определения; психологическое настоящее может длиться от двух до трех секунд, или от четырех до семи секунд, или не более пяти секунд. Во всяком случае, группа специалистов по когнитивистике высказала предположение о существовании кванта времени – «абсолютной нижней границы разрешения во времени», числовое значение которой оценивается примерно в 4,5 миллисекунды. К моменту публикации «Принципов психологии» в 1890 году Джеймс был уверен, что большая часть работы по установлению длительности настоящего уже позади. «Мы постоянно сознаем определенный промежуток времени – „видимое воочию настоящее“ – длительностью от нескольких секунд до одной минуты», – писал ученый. Дальнейшие исследования, «изматывающие и обескураживающие», получили уничижительную характеристику: «Новому поколению науки, всем этим философам призмы, маятника и хронографа, недостает широты мышления. Ими движет дух торговли, а не рыцарства». Джеймс расценивал новую фазу немецкого научного поиска как «психологию микроскопического масштаба», которая «подвергает терпение проверкам на прочность и едва ли могла бы появиться в стране, жители которой способны испытывать скуку». По его мнению, временем можно распорядиться и с большей пользой, а не монотонно долбить в одну точку до самой смерти. * * * Что бы ни говорили подобного рода эксперименты о присущей нам «интуиции времени», все открытия свидетельствуют о возрастающей точности механических хронометров. Ученые долгое время были озадачены загадкой «животного духа» и «нервных воздействий», которые приводят в действие мышцы и наделяют организм способностью двигаться, познавать мир и ощущать ход времени. Вместе с тем нервные импульсы, как их принято сейчас называть, распространяются со скоростью порядка 120 метров в секунду, или свыше 400 километров в час. Измерительные приборы XVIII века попросту не могли угнаться за ними. Тогда наука полагала, что действие незамедлительно следует за мысленным побуждением. Усовершенствование приборов для измерения времени в XIX веке, которому мы обязаны появлением маятниковых часов, хроноскопов, хронографов, кимографов и других устройств, большей частью позаимствованных у астрономов, открыло доступ к иным временным масштабам, исчисляемым десятыми, сотыми и даже тысячными долями секунды. Инструменты, предназначенные для исследования космоса, нашли применение в исследованиях физиологии, распахнув окно времени достаточно широко для обнаружения бессознательного. До относительно недавнего времени, когда в обиход вошло атомное время, а точность показаний всемирного координированного времени достигла такого уровня совершенства, что их начали транслировать в новостных выпусках, сигналы точного времени для наших стационарных и наручных часов генерировали астрономические обсерватории, определявшие время по звездам. Проведите в небе воображаемую линию, связывающую север и юг строго по меридиональному направлению. Где бы вы ни находились, солнце каждый день будет проходить через небесный меридиан точно в полдень по местному времени. (Момент пересечения солнцем небесного меридиана известен как астрономический полдень.) Ночью звезды пересекают, а точнее, проходят через меридиан точно в одно и то же время; астрономы научились четко отслеживать прохождение каждой звезды через меридиан. Также по движению звезд можно сверять часы. Раньше часовые мастера и владельцы часов так и поступали: поначалу осаждали местных астрономов, а потом подписывались на уведомления служб точного времени, подконтрольных обсерваториям. В 1858 году в швейцарском городе Невшатель была построена обсерватория, предназначенная специально для обеспечения часовой индустрии сигналами точного времени. «Время будут доставлять прямо на дом, как воду или газ», – хвалился основатель обсерватории Адольф Хирш, занимавший должность главного астронома. Местные часовщики присылали свои стационарные и наручные часы в обсерваторию для проверки, калибровки и прохождения процедуры сертификации, утвержденной на официальном уровне. Часовые мастерские, расположенные далеко от обсерватории, ежедневно получали сигналы точного времени по телеграфу. К 1860 году, когда каждая телеграфная станция в Швейцарии получала сигналы точного времени из Невшателя, установился порядок, который Хеннинг Шмидген, историк и профессор теории медиа Веймарского университета «Баухаус», окрестил «обширным ландшафтом нормативного времени». Конечно же, ни полдень, ни какое-либо иное время суток не наступает на Земле одновременно. Планета вращается вокруг своей оси, поэтому солнце не может светить нам всем одинаково в одно и то же время; когда в Нью-Йорке наступает полдень, в Гонконге уже полночь. Если двигаться на восток, вы заметите, что рассвет и закат, равно как и полдень, наступают немного раньше относительно отправной точки маршрута, а если двигаться на запад – то немного позже. С продвижением на каждые пятнадцать градусов восточной или западной долготы (при общем числе 360 градусов) наступление полудня соответственно сдвигается на час раньше или позже. При помощи телескопа и часов несложно произвести картирование мира по часовым поясам. Представьте себя в роли астронома Гринвичской обсерватории, расположенной на долготе 0°: если вам известно время прохождения той или иной звезды по нулевому меридиану, вы точно предскажете момент ее прохождения по меридиану 35° западной долготы, расположенному посередине Атлантического океана. А теперь мысленно переместитесь на борт того судна и определите точное время прохождения той же звезды по меридиану при помощи часов и телескопа. Если вам также известно точное время прохождения той же звезды по Гринвичу, вы можете рассчитать долготу, на которой находится судно, исходя из разницы во времени прохождения звезды по меридианам. Во времена британских морских экспедиций XVI–XVII веков долгота определялась преимущественно таким образом, что сыграло решающую роль в изобретении высокоточных морских часов и дало толчок строительству Королевской обсерватории в Гринвиче в 1675 году. Впервые в мире обсерватория возводилась специально ради нужд навигации: Гринвичский меридиан стал надежным ориентиром для расчета координат судов дальнего плавания. ДАННЫЕ РАСЧЕТА ВРЕМЕНИ У ДВУХ РАЗНЫХ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ НИКОГДА НЕ СОВПАДАЮТ В ТОЧНОСТИ; КАЖДОМУ ЧЕЛОВЕКУ СВОЙСТВЕННА СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ОШИБКА НАБЛЮДАТЕЛЯ Ранее определение местного времени по звездному транзиту требовало колоссальных затрат труда. С приближением нужного момента астроном бросал беглый взгляд на часы, отмечал время с точностью до секунд и уставлялся в телескоп. Поле обзора было расчерчено на ряды вертикальных линий, отделенные друг от друга равными промежутками, для нанесения которых обычно использовалась паутина. Через некоторое время в поле зрения вплывала звезда – яркая светящаяся точка, сверкающая серебром, окруженная цветным гало. Отсчитывая секунды вслух, прислушиваясь к тиканью часов, а иногда к ударам метронома, астроном отмечал точное время прохождения звезды через каждую черту, уделяя особое внимание линии, расположенной посередине, которая изображала меридиан. Методология наблюдения предписывала визуально фиксировать местонахождение звезды по тактам часов дважды – непосредственно перед прохождением линии и сразу после прохождения, документировать обе позиции и сравнивать их между собой, высчитывая разницу в десятых долях секунды, которая равнялась точному времени пересечения меридиана. Данные о времени прохождения звезд по меридианам по дням и неделям можно было сравнивать между собой. Поскольку движение звезд подчинено строгому распорядку, ответственность за любое отклонение от предполагаемого графика возлагалась на часы, которые в таких случаях настраивали заново. Погрешность измерений при подобной технике регулировки времени достигала двух десятых секунды, но в самой основе метода была допущена системная ошибка. В телескопах разных обсерваторий использовались линзы разной прозрачности. Более того, далеко не в каждой обсерватории часы отбивали такт с одинаковым постоянством, к тому же степень шумоизоляции и вибрационной защиты также не была приведена к единому стандарту. Звезда могла оказаться непривычно яркой или тусклой; мерцать в невидимых воздушных потоках, а в решающий момент и вовсе скрыться за тучами. Самой коварной оказалась погрешность, обусловленная влиянием человеческого фактора, известная в астрономии под названием «систематическая ошибка наблюдателя». В 1795 году королевский астроном Гринвичской обсерватории объявил, что рассчитал своего ассистента по той причине, что показатели времени прохождения звезд по меридиану, зарегистрированные ассистентом, всякий раз на секунду отставали от тех, которые регистрировал он сам: «Мой ассистент следовал собственной методике подсчета, бессистемной и запутанной». Однако в скором времени выяснилось, что данные расчета времени у двух разных наблюдателей никогда не совпадают в точности; каждому человеку свойственна систематическая ошибка наблюдателя. На протяжении последующих пятидесяти лет европейские астрономы только и делали, что измеряли величину погрешности своих наблюдений и сравнивали результаты между собой, безуспешно пытаясь нащупать причину ошибки. А корень зла следовало искать в самой физиологии человека – «неудачной характеристике нервной системы астронома», как заключил Хирш в 1862 году. Через десять лет в ходе экспериментов немецкого физика и физиолога Германа Гельмгольца было установлено, что процессы восприятия, мышления и действия протекают не одномоментно; скорость человеческой мысли имеет пределы. Подвергая различные части тела добровольца слабому воздействию электротока, Гельмгольц определил продолжительность времени, которое требовалось организму для генерации ответа на раздражитель, который испытуемый отмечал кивком головы. Хотя скорость реакции варьировала в широких пределах, однако в свете обобщенных данных расчетов Гельмгольца стало ясно, что нервные импульсы человека распространяются со скоростью около 36 метров в секунду, что намного меньше результата в 14 миллионов километров в секунду, полученного другими исследователями. Гельмгольц сравнивал человеческие нервы с телеграфными кабелями, «пересылающими сообщения с далеких окраин в центр управления страной». Передача данных занимает некоторое время, которое расходуется на осознание раздражителя и генерацию ответа, а между делом – заодно и на «восприятие мозгом полученной информации и волевое побуждение», как писал Гельмгольц. По его оценкам, фаза восприятия и волевого побуждения длится около 0,1 секунды. Уже знакомый нам астроном Хирш называл данный интервал «психологическим временем», подозревая, что именно оно в ответе за систематическую ошибку наблюдателя, и провел серию экспериментов для прояснения вопроса. Во время одного из опытов на доску с грохотом падал стальной шар; услышав звук падения, испытуемый должен был надавить на телеграфный ключ. Хирш замерял продолжительность времени между звуком и ударом телеграфного ключа при помощи хроноскопа – специального устройства, способного определять интервалы времени с точностью до секунды, прибавляя к расчету примерно половину скорости нервного импульса, установленной Гельмгольцем. Хроноскоп, изобретенный несколькими годами ранее часовым мастером Маттиасом Хиппом, который позже принял участие в опытах Хирша в качестве добровольца, изначально предназначался для измерения скорости вылета ружейной дроби и падающих объектов. Впоследствии Хипп занял пост директора швейцарской телеграфной службы, а в 1860 году ушел в отставку и основал собственную телеграфную компанию в Невшателе, которая занималась в том числе и поставками оборудования для нового эксперимента в области передачи временных сигналов, затеянного Хиршем. Теперь ученый проводил опыты при помощи хитроумного приспособления, изображавшего прохождение искусственных звезд через линии меридианного инструмента. По предположению экспериментатора, систематическая ошибка наблюдателя варьировала не только от человека к человеку, но и от одного наблюдения к другому в течение дня и на протяжении года; также ее значения могли изменяться в зависимости от яркости звезды и направления ее движения. Если определению времени прохождения звезды через меридиан вместо спокойного ожидания нужного момента предшествовало мысленное представление момента пересечения линии меридиана, значение систематической ошибки наблюдателя также изменялось. Вскоре астрономы научились минимизировать влияние систематической ошибки наблюдателя за счет устранения личностного компонента в астрономических наблюдениях: прием сигналов времени способом «глаз и ухо» уступил место электрохронографу – вращающемуся барабану бумаги, закрепленному прямо на корпусе часов. Отмечая транзит звезды, астроном нажимал на телеграфный ключ и проставлял на бумаге отметку, избавляясь от необходимости сверяться с часами и даже думать о них, в результате которой регистрация времени происходила с задержкой, обусловленной индивидуальными особенностями восприятия. Теперь два астронома могли рассчитывать на объективные результаты сравнения погрешностей измерений, полученных при использовании одних и тех же часов. Даже находясь в разных обсерваториях, расположенных на расстоянии нескольких километров друг от друга, ученые могли одновременно фиксировать прохождение той или иной звезды по меридиану, сверяясь с одними и теми же часами по телеграфу (после поправки на скорость передачи телеграфных сообщений), а затем рассчитать величину расхождения в результатах. ПО СУТИ, ЧАСЫ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ ИНДИКАТОР ВРЕМЕНИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ МОЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ МЕЖДУ НЕДАВНИМ ПРОШЕДШИМ И БЛИЖАЙШИМ БУДУЩИМ Однако феномен систематической ошибки наблюдателя все равно не остался незамеченным; вслед за астрономами изучением времени занялись физиологи и психологи. Опубликованная в 1862 году статья Хирша, посвященная проблеме «психологического времени», была переведена с немецкого на многие языки мира и приобрела широкую известность в научных кругах. Экспериментальный проект по изучению восприятия времени астрономами лег в основу одного из последующих опытов Вундта по оценке протяженности времени в сознании. Также отмечался рост интереса к исследованиям скорости реакции. В 1926 и 1927 годах Бернис Грэйвс, футбольный тренер и по совместительству соискатель степени магистра психологии в Стэнфорде, проводил исследование скорости реакции игроков стэнфордской футбольной команды под руководством психолога Уолтера Майлса и тренера команды Гленна Уорнера по прозвищу «Поп». Центральную роль в исследовании сыграло хронометражное устройство, изобретенное Майлсом, которое должно было показаться знакомым Хиршу. Сам Майлс именовал свое изобретение «множественным хронографом», поскольку его можно было одновременно подключить к семи линейным игрокам с целью определения скорости линейной атаки после команды квотербека разыграть мяч. Участники эксперимента долгое время спорили между собой, какой способ подачи сигнала лучше. В итоге аргументация в поддержку звукового сигнала, при котором квотербек раздает игрокам подробные инструкции, произнося вслух определенную последовательнось цифр, за которой следует громкая команда «Пошел!», превысила доводы в пользу визуальной коммуникации, при которой нападающие линейные игроки ориентируются на защитников, выстроенных в линию напротив них. Однако оставалось неясным, должен ли возглас «Пошел!» застать линейных игроков врасплох или, напротив, следует оповестить их заранее? Каким должен быть ритм подачи сигналов – ровным или изменчивым? Тестируя хронометражное устройство Майлса, Грэйвс испробовал все возможные варианты. Стоя в стойке с тремя точками контакта, каждый форвард держал голову на пусковом механизме хронометра; движения игрока, услышавшего сигнал, приводили в действие пусковое устройство: на вращающийся барабан падал мяч для гольфа, оставляющий отметку на бумаге. Скорость реакции измерялась в тысячных долях секунды. Грэйвс обнаружил, что игроки сходили с линии более синхронно, если сигнал подавался внезапно и неритмично; при ожидаемой и ритмичной подаче сигнала игроки переходили в атаку на десятую долю секунды быстрее – примерно столько времени требуется человеку на обдумывание решения. «Синхронное выполнение резких и точных движений – одна из главных целей, которую преследует тренер и отрабатывают игроки, – заметил Майлс. – Необходимы большие усилия, чтобы сформировать из одиннадцати человек с разными типами нервной системы мощный слаженный механизм». Возвращаясь из небольшого продуктового магазина обратно в офис после ланча, я бросил мимолетный взгляд на часы, установленные на высоком пьедестале возле здания банка. Формой они отчасти напоминают огромный морской компас, и внезапно я обнаружил, что часы предпринимают деликатные попытки сориентировать меня не только во времени, но и в других аспектах бытия. В действительности не только эти часы, но и всякие другие – к примеру, электронные часы в моем сотовом телефоне, настольные у изголовья кровати или наручные, которые я иногда надеваю, – могут рассказать о времени немало интересного. По сути, часы представляют собой индикатор времени, определяющий мое местоположение между недавним прошедшим и ближайшим будущим. «Сейчас девять часов, – заметил философ Мартин Хайдеггер, – это первая фраза, которую я произношу, вынимая из кармана часы. Значит, с тех пор, как случилось то-то и то-то, прошло тридцать минут. Еще через три часа будет двенадцать». Иными словами, часы служат ориентиром относительно прошлого и будущего, а их задача, по выражению Хайдеггера, заключается в «определении точного момента фиксации настоящего», которое представляется нам движущейся мишенью. Конечно, эти сведения сами по себе не несут никакой пользы. Мое настоящее предстает передо мной в образе корабля, который дрейфует по течению до тех пор, пока не сверит курс с условленным набором ориентиров, одним из которых выступает солнце: часы сообщают мне, в каком времени суток я нахожусь. Если часы на прикроватном столике показывают два часа дня, хотя я знаю наверняка, что сейчас полночь, значит, с ними что-то не в порядке, иначе бы они не выпали из ритма вращения Земли. Кроме того, часы негласно оповещают меня о моем местонахождении (здесь следовало бы уточнить: во времени) относительно других часов, отличных от тех, на которые я сейчас смотрю. Если часы возле банка показывают два часа дня, когда я прохожу мимо, стараясь успеть на поезд, отбывающий в 2:15, пять минут назад я бы предпочел не спешить на станцию – к моему прибытию на местных часах будет уже половина третьего, мой поезд давно ушел. Мы предполагаем, что показания наших часов совпадают с показаниями других часов и суточным циклом планеты в целом. Мое настоящее должно совпадать с вашим, даже если вы находитесь на противоположном конце земли. Ожидание синхронности по умолчанию пустило глубокие корни в современной цифровой жизни, но так было не всегда. В XIX веке Европа, США и весь остальной мир всеми силами старались выкарабкаться из того, что историк Питер Галисон называл хаосом некоординированного времени. Уровень развития астрономии позволял каждому отдельному городку обзавестись хронометром, но его показания удовлетворяли запросы местных жителей лишь до тех пор, пока не требовалось выехать за пределы родного местечка. По мере расширения сети железных дорог и ускорения сообщения между отдаленными населенными пунктами путешественники стали замечать, что показания времени в разных городах существенно расходятся. В 1866 году, когда в Вашингтоне, округ Колумбия, наступил полдень, в Саванне, согласно показаниям официального местного времени, было 11:43, в Буффало – 11:52, в Рочестере – 11:58, в Филадельфии – 12:07, в Нью-Йорке – 12:12, а в Бостоне – 12:24. В одном только штате Иллинойс насчитывалось более двух дюжин вариантов местного времени. В 1882 году, когда Уильям Джеймс отплыл в Европу, чтобы встретиться с ведущими психологами Старого Света и заняться продвижением своей книги, по ту сторону океана оставалось государство, за которым, по разным сведениям, числилось от шестидесяти до ста эталонов местного времени. В целях упрощения расписания движения поездов и предотвращения аварий на железных дорогах была предпринята первая попытка координации показаний времени в разных городах США путем обмена сигналами времени по телеграфу, продиктованная соображениями удобства. Преимущества синхронизации ощущались повсеместно; временной ландшафт перестал быть изолированной площадкой, тщательно откалиброванной по минутам, и покрылся широкими прямолинейными трактами настоящего. Джеймс возвратился в США в 1883 году в воскресенье 18 ноября точно в полдень, когда правительство отдало указ о сокращении количества часовых поясов в стране с двух дюжин до четырех. Эта знаменательная дата вошла в историю как «День двух полудней», так как половине американцев, очутившихся в новом часовом поясе, пришлось переводить часы назад и пережить полдень во второй раз. «Население восточной половины часового пояса заново проживает небольшой отрезок своей жизни, а в противоположной половине часового пояса люди оказались заброшены в будущее, причем кое-кто опередил время на целых полчаса», – писала газета New York Herald. На изломе веков ценой невероятных политических усилий было принято решение о единой координации систем хронометрирования всего мира. На поверхности земного шара начертали невидимые линии, обозначающие двадцать четыре часовых пояса одинаковой ширины. С тех пор понятие «сейчас» приобрело точное фиксированное значение для каждого жителя Земли. Французский математик Анри Пуанкаре, идейный вдохновитель движения в поддержку координированного времени, охарактеризовал время как проявление convention, то есть общественного договора. Впрочем, отмечает Галисон, во французском языке слово convention означает не только консенсус, выработанный путем согласования разных мнений, но и удобство. Придерживаясь общепринятого представления о настоящем, мы заметно упрощаем себе жизнь, которая тесно связывает нас с окружающими. Представление о времени как о следствии общественного договора оказалось большой неожиданностью для тех лет. Начиная с XVII века, физики большей частью разделяли представления Исаака Ньютона о времени и пространстве как о «бесконечных, однородных и непрерывных сущностях, не подверженных влиянию непосредственно наблюдаемых объектов и действий, предпринимаемых нами в ходе их измерения». «Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно»[46], – добавил Ньютон. Предполагалось, что время было вплетено в канву Вселенной на одной из ступеней ее развития, но в XX веке осознание того, что время существует только вследствие измерения, стало частью повседневной практики. Эйнштейн заявлял прямо: время – это «то, что определяется с помощью часов», но никак не более того. Оказывается, когда я, проснувшись ночью, тянусь к столику у изголовья кровати посмотреть на часы, я в некотором роде протестую против заведенного порядка вещей. Мир времени по определению порожден обществом, утвердившим единый ориентир для отсчета жизненных невзгод и роковых испытаний для всех народов и государств. Мои часы показывают мне мое настоящее и предлагают запечатлеть его точное значение в числах, если я соглашусь поставить свою подпись под вселенским соглашением, но я хотел бы видеть себя единоличным хозяином своего времени – и глубокой ночью, и в любое другое время суток. Я понимаю, что это самообман. Каждое живое существо, начиная от моего собственного организма и заканчивая медузами, бороздящими сумеречные глубины морей, и микробами, образующими налет на зубах, пока я сплю, состоит из множества упорядоченных частиц. Это клетки, реснички, цитоскелет, различные органы и органеллы и так далее вплоть до наследуемых единиц генетической информации, благодаря которым некоторые индивидуальные черты нашего организма сохраняются в веках. Организация предполагает обмен информацией в целях координации функций отдельных элементов и поддержания единого порядка действий. Время играет роль фоновой беседы, за которой части нашего организма создают единое целое, превосходящее сумму отдельных элементов. В моей воле игнорировать эту болтовню и спустя несколько секунд пуститься в одиночное плавание по волнам ночи, но продолжаться оно будет лишь до тех пор, пока я не буду углубляться в определение понятия «я». ВРЕМЯ ИГРАЕТ РОЛЬ ФОНОВОЙ БЕСЕДЫ, ЗА КОТОРОЙ ЧАСТИ НАШЕГО ОРГАНИЗМА СОЗДАЮТ ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ, ПРЕВОСХОДЯЩЕЕ СУММУ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Индустриализацию конца XIX столетия часто описывают как период обесчеловечивания: труд становился все более рутинным и механическим, рабочие превратились в винтики механизмов. Но с приближением XX века город в целом пережил прямо противоположную трансформацию, наделившую его некоторым сходством с живым организмом. Границы города расширились, громады зданий стали неотделимы от жильцов; сети труб и проводов стремительно разрастались, спеша удовлетворить растущие запросы населения. «Большой город все больше напоминает совершенный организм, наделенный нервной системой. Газ и питьевая вода поступают из одного конца города в другой по его кровеносным сосудам, среди которых отчетливо различаются вены и артерии, – говорилось в одном из школьных учебников 1873 года выпуска. – Когда во время ремонтных работ вскрывают дорожное покрытие, нам представляется редкая возможность проникнуть в тайную жизнь города, удивительные проявления которой ощущаются на далеких расстояниях». С другой стороны, в изучении живых существ возобладал технический подход. Для понимания принципа действия «животной машины», как называл организм немецкий физиолог Эмиль Бойс-Рэймонд, ученым требовалось представить процессы дыхания, сокращения мышц, передачи нервных импульсов, кровообращения, сердцебиения и лимфотока в виде механизмов, оснащенных ременными шкивами и роторными двигателями на газовой тяге. Одна из лабораторий того времени специализировалась на изучении разного рода «неисправностей» у животных (главным образом у лягушек и собак), вызванных действием вращения, для чего в цокольном помещении были установлены два мотора. Кошек и кроликов рассекали живьем, пытаясь выяснить, как функционируют их внутренние органы; для поддержания дыхания приходилось нагнетать воздух в легкие животного кузнечными мехами. Однако раздувать кузнечные мехи было слишком тяжело для ассистентов ученых, так что к 70-м годам XIX века эту функцию выполняли механические насосы, которые обеспечивали равномерное дыхание животного без перебоев, заставляя легкие работать с точностью часового механизма. Та же фабрика физиологии, как утверждает историк Свен Дириг, создала первый живой организм, в котором в равной степени присутствовали черты машины и животного, а также обслуживала его, пока наука испытывала в нем потребность. Это стало возможным благодаря точному определению времени. Конец XIX столетия стал золотым веком автоматики, в котором вынашивали идеи о создании механического человека, движимого сложным внутренним часовым механизмом, который мог бы везти конные экипажи, зачитывать алфавит, рисовать картины и писать свое имя. Карл Маркс отождествлял фабрики с автоматами: «На место отдельной машины приходит это механическое чудовище, тело которого занимает целые фабричные здания и демоническая сила которого, сначала скрытая в почти торжественно-размеренных движениях его исполинских членов, прорывается в лихорадочно-бешеной пляске его бесчисленных собственно рабочих органов»[47]. В потоке метафор, перетекающих одна в другую, раскрывается бездонная глубина вопроса: в чем состоит принципиальное отличие человеческого организма от часового механизма? Чем осознанное действие отличается от механических движений рабочих органов? Каким образом внутри биологического механизма зародилось сознание? И где прячется то неуловимое нечто, которое делает человека личностью – внутренний гомункул, душа, дух? «Даже если никогда не представится возможности произвести гомункула, а все попытки собрать его по осколкам окажутся безуспешными, ученые все равно заметно продвинулись в данном направлении», – отмечал Вильгельм Вундт в 1862 году. Годом ранее французский анатом Поль Брока обнаружил, что за функции речи и памяти отвечают волокна коры головного мозга левых фронтальных долей. Томас Эдисон был восхищен: «В ходе восьмидесяти двух показательных операций на головном мозге было достоверно доказано, что сущность личности кроется в участке коры, известном как центр Брока, – заявил он в 1922 году. – То, что мы зовем памятью, умещается на крошечной полоске нервной ткани длиной меньше четверти дюйма[48]. Вот где живут маленькие человечки, которые ведут летопись наших дней». Генерация сигналов точного времени и изучение времени также были поставлены на поток. В 1811 году в Гринвичской обсерватории трудился только один человек – Королевский астроном. К началу 1900 года в штате числились уже пятьдесят три человека, и половина служащих занимались исключительно расчетами, причем эти сотрудники назывались «компьютерами». Новое оборудование лабораторий для проведения психологических опытов включало телеграфные аппараты, хронографы, хроноскопы и другие высокоточные хронометры, с помощью которых определялась скорость реакции и длительность воспринимаемого времени. При этом и астрономы, и психологи страдали от бесконечного грохота – к лязгу механизмов примешивался гул загруженных улиц; окна сотрясались от всепроникающего уличного шума, который не позволял сосредоточиться на деле, внося тревогу и сумятицу в мысли ученых. Самый громкий шум зачастую исходил от самих лабораторий. На данный момент психологи точно подсчитали, насколько изменяется восприятие длительности различных промежутков времени, к примеру боя часов, в зависимости от степени сосредоточенности. Концентрация внимания имеет решающее значение для точности измерений, но щелчки и свистки хронометров, применяемых в ходе исследований, отвлекают ученых не меньше, чем уличный шум. «Меня преследует шум работающего хроноскопа, – как-то пожаловался один из добровольных участников эксперимента. – Я не могу от него избавиться». Ученые старались отделаться от побочных эффектов своих занятий, изобретая не столь громогласные приборы и находя более спокойные места для исследовательской работы. Испытуемых стали размещать в отдельных помещениях, в которых не было экспериментального оборудования; связь с экспериментатором поддерживалась через телеграф и телефонные линии. Лаборатория по изучению времени, опутанная кабелями и проводами, все больше напоминала город, от которого стремилась убежать, а также нейронную сеть, в устройстве которой пытались разобраться сотрудники. Это сейчас мы можем запросто толковать о том, как мозг «посылает» сигналы к органам-мишеням, а нервные волокна «передают» их по нужному адресу. Эта метафора, позаимствованная напрямую из телеграфной индустрии, утвердилась в физиологии в XIX веке. В конечном итоге, вероятно в силу объективной необходимости, усилия ученых увенчались изобретением звукоизолированной кабины. Идея конструкции исходила от физиолога Эдварда Уилера Скрипчера из Йельского университета: по его замыслу, внутри здания следовало разместить одно помещение в другом. Воздухонепроницаемые стены устанавливались на резиновые опоры, свободное пространство между стенами заполнялось опилками, а входить в кабину полагалось через тяжелые двери. «Внутреннее помещение кабины надлежит обставить удобной мебелью, а уровень освещения должен быть такой, как в комфортабельном помещении вечером; все провода и аппарат необходимо скрыть под отделкой. В глазах входящего звукоизолированная кабина должна выглядеть как обыкновенное жилое помещение, как будто он просто зашел к кому-нибудь в гости». Представьте себе, что вы находитесь в телефонной будке без окон, в которой выключен свет. Вас окружают кромешная темнота и гробовая тишина, которую нарушает лишь один-единственный звук, который Скрипчер так и не сумел заглушить. «Увы! У нас, как ни прискорбно, остается еще один источник шума – сам испытуемый, – сетует ученый, ссылаясь на собственный опыт. – Каждый вдох и выдох сопровождается скрипом, шорохом и шелестом одежды, трепетание мышц щек и век ощущается как грохот, а случайное движение челюсти отзывается невыносимым шумом. В голове постоянно стоит громкий кошмарный гул; я, конечно, отдаю себе отчет в том, что это всего лишь отзвук крови, бегущей по артериям ушей… Но я уверен, что, случись мне заполучить старинные часы, я запросто услышу, как вращаются шестеренки часового механизма». Тогда Сегодня 18 апреля 1906 года, среда; на часах 5:28 утра, а Уильям Джеймс, как обычно, уже бодрствует. Ученый живет в Пало-Альто и вот уже семестр, как преподает в Стэнфордском университете. «Тогда я жил без затей, – писал он в мае своему другу Джону Джею Чапмену. – Я рад, что наконец-то стал частью рабочего механизма Калифорнии». Внезапно кровать под ученым начинает сильно трястись. Джеймс садится в постели, и мощный толчок тут же отбрасывает его назад, «как терьер пойманную крысу», как позже вспоминал ученый в другом письме. Это землетрясение. Одно время Джеймс интересовался землетрясениями, и вот у него появилась возможность непосредственно наблюдать одно из них, и от возбуждения у него почти кружится голова. Но сейчас не время для научных упражнений. Бюро и шифоньер опрокидываются вверх тормашками, по гипсовым стенам ползут трещины, а в воздухе стоит, как выразился Джеймс, «кошмарный гул». И вдруг все заканчивается так же неожиданно, как и началось, и вокруг снова воцаряется тишь и покой. Джеймс не получил ни единой царапины. Землетрясение оказалось «запоминающимся опытом, который в общем и целом способствовал расширению сознания», рассказывал он Чапмену, вспоминая случай, приключившийся с одним студентом Стэнфордского университета. Молодой человек, спавший на четвертом этаже дортуара, был разбужен землетрясением. Когда он поднялся, книги и предметы мебели были разбросаны по полу, а следующий толчок сбил его с ног. Затем вслед за падением каминной трубы обрушилась центральная часть здания, увлекая мебель, книги и самого студента в разверстую пропасть, похожую на развороченную кроличью нору. Сам Джеймс описывал тот случай так: «Ужасный зловещий рокот, подобный грохоту жерновов, крушил все на своем пути, прорываясь через три нижних этажа к фундаменту сквозь обломки каминных труб, поперечных балок, стен и всего прочего. „Мне пришел конец, это верная смерть“, – промелькнула в его сознании мысль, за которой, однако, не было ни единого оттенка страха». * * * Я падаю – вот и все, что мне известно. Когда я в последний раз взглянул на небо, оно показалось мне бесконечной синевой без единого облачка. По мере того как я приближаюсь к земле, небо, отдаляясь, становится еще больше. Поскольку я заранее произвел некоторые расчеты, я знаю, что падаю с высоты ста футов[49], – в моем случае это аттракцион под названием «Точный бросок в свободное падение со ста футов» в тематическом парке «Потрясающая невесомость». Аттракцион представляет собой сборно-разборную вышку с парой сеток безопасности, натянутых над пыльными просторами Далласа, а стремительный полет вниз занимает менее трех секунд. Я не знаю, на каком отрезке отпущенного времени сейчас нахожусь; я осознаю лишь то, что падение началось и еще не закончилось.