Куда летит время. Увлекательное исследование о природе времени - Алан Бёрдик

Итак, самые совершенные часы мира – это информационный бюллетень. Я бегло пролистал страницы циркуляра, пробегая глазами стройные колонки цифр. С левой стороны отдельным списком шли наименования учреждений, где содержатся абонентские хронометры: Институт военной географии (Буэнос-Айрес), Национальная физическая лаборатория Израиля (Иерусалим), ИТ (Турин) и прочие. В рядах, расположенных вдоль верхнего края листа, значились даты снятия показаний за каждые пять дней в течение предыдущего месяца: 30 ноября, 5 декабря, 10 декабря и так далее. Числа в ячейках означали разницу в значениях UTC и времени, воспроизведенного на месте, согласно замерам, сделанным конкретной лабораторией в конкретный день. К примеру, 20 декабря напротив эталонного хронометра Гонконга проставлена отметка «98,4» – это значит, что на момент снятия показаний эталонные часы Гонконга отставали от UTC на 98,4 наносекунды. Напротив эталонного хронометра Бухареста стоит отметка «минус 1118,5», уведомляющая нас о том, что часы опередили среднемировое время на 1118,5 наносекунды – не в пример гонконгскому хронометру, расхождение весьма существенное.

Со слов Ариас, «Циркуляр Т» необходим для оказания помощи абонентским лабораториям в контроле и корректировке точности хронометрирования относительно всемирного координированного времени в рамках особой процедуры, которую называют регулировкой. Получив информацию о величине отклонения показаний лабораторных хронометров от усредненных значений UTC, абонентские лаборатории могут произвести наладку оборудования и внести нужные коррективы в его работу с тем, чтобы в следующем месяце сделать еще один маленький шаг к идеалу. Ни одни часы в мире не достигают совершенной точности – важно лишь постоянное упорное движение к совершенству. «Стремиться к эталонной точности полезно – так лаборатории корректируют свой курс по UTC, – пояснила Ариас, уподобив время кораблю, следующему в фарватере. – Сотрудникам лабораторий необходимо знать, как всемирное время ведет себя на местах, вот они и проверяют по „Циркуляру Т“, правильно ли отрегулированы приборы. По той же причине они постоянно проверяют электронную почту и мониторят интернет, чтобы быть в курсе, как далеко они продвинулись на пути к всемирному времени за прошлый месяц».

Для сверхточных часов регулировка приобретает первоочередное значение. «Бывает так, что у вас отличные часы, а потом происходит временной скачок», – объяснила Ариас, указав на строку чисел напротив Военно-морской обсерватории США в последнем выпуске «Циркуляра Т». Расхождения с UTC были восхитительно малы – количество наносекунд погрешности измерялось двухзначными показателями. «Отличное воспроизводство всемирного времени», – отметила Ариас, добавив, что в этом нет ничего удивительного, ведь Военно-морская обсерватория США располагает максимальным количеством часов в мировом масштабе. На ее долю приходится примерно четверть мирового пула сигналов всемирного времени. Военно-морская обсерватория США несет ответственность за регулировку временных параметров, поступающих в распоряжение спутниковой системы GPS, поэтому она отвечает за строгое соблюдение стандартов UTC перед всем миром.

С другой стороны, не все часы нуждаются в регулировке. Для прокладки курса времени требуется дорогостоящее оборудование, которое далеко не всякая лаборатория может себе позволить. «В таких лабораториях хронометры предоставлены самим себе, – говорила Ариас, указывая на ряд чисел, характеризующий сомнительные успехи белорусской лаборатории, которая, как мне показалось, пребывала в глубокой праздности: ее показатели времени резко отклонялись от стандарта. Я поинтересовался, приходилось ли МБМВ отказывать какой-либо лаборатории в приеме данных к обработке по причине вопиющей неточности. «Мы не отказываем никому из коллег, – ответила Ариас. – Нам нужно их время». Как только в государственной лаборатории точного времени появится приличный генератор тактовых импульсов с приемником, показатели будут более или менее соответствовать стандартам UTC. «Когда вы конструируете время, – отметила Ариас, – одна из главных задач заключается в максимально широкой трансляции сигналов точного времени». Всемирное координированное время будет не вправе считаться таковым, если учтены не все абоненты, как бы они ни выбивались из строя.

У меня все еще не укладывалось в голове, что же такое всемирное координированное время. («Лично я вникал в суть вопроса целых два года», – позже признался мне Том Паркер.) Существование всемирного координированного времени можно признать лишь с некоторой степенью допущения: как и бумажные часы Ариас, оно существует только в прошедшем времени как производная обобщенных данных, собранных месяцем ранее. Сама же Ариас называет всемирное время «процессом, протекающим в постреальности», то есть динамической формой прошедшего времени. И в этом случае цифры в колонках ее бумажных часов играют роль курсовых поправок и кромочных знаков, ограждающих зону фарватера для реальных часов и задающих верное направление движению времени. Если представить всемирное время в терминах будущего, оно приняло бы вид бухты, маячащей за горизонтом. Когда вы бросаете взгляд на свои наручные часы, стационарный часовой агрегат или таймер мобильного телефона, они показывают государственное время, рассчитанное как производное от сигналов синхронизации из Боулдера, Токио или Берлина. Воспринятые сигналы представляют собой лишь некоторое приближение к истинному времени, которое вы узнаете не ранее чем через месяц. Эталонно точное время, синхронизированное без погрешностей, действительно существует, только не в настоящий момент; оно постоянно находится в процессе становления.

Я прибыл в Париж, предполагая, что самое точное время показывает реально существующий высокотехнологичный прибор: какие-нибудь фантастически сложные часы с циферблатом и стрелками, укомплектованные батареей компьютеров и искрящимся миниатюрным рубидиевым фонтаном. В реальности, однако, восторжествовал человеческий фактор: всемирное координированное время, самое точное время в мире, генерируется уполномоченным комитетом. Члены комитета опираются на усовершенствованные модели компьютеров, алгоритмы и показания атомных часов, но внутренняя система расчетов, оказывающая едва заметное предпочтение показаниям того или иного хронометра, в конечном счете служит предметом дискуссий премудрых ученых. Так что время – это просто компания собеседников.

Ариас подчеркнула, что вверенный ее заботам отдел времени функционирует внутри разветвленной сети консультативных комитетов, совещательных команд, целевых исследовательских групп и контролирующих инстанций. Отдел принимает международных экспертов, явившихся в Бюро с очередным визитом, проводит собрания по случаю, публикует отчеты и анализирует обратную связь, постоянно подвергается проверкам, надзору и калибровке. Изредка и всеобъемлющий Консультативный комитет по времени и частоте (ККВЧ) нет-нет да и вставит свое веское слово. «Мы работаем не одни, – сказала Ариас. – Второстепенные решения отдел принимает самостоятельно, а предложения по ключевым вопросам приходится адресовать ККВЧ, чтобы эксперты лучших лабораторий мира выразили нам свое согласие или несогласие».