Аттила Пергель - Книга случая

Мысленные эксперименты играют решающую роль в этой книге. Они опираются на логику и дают результаты. Большинство экспериментов направлены на то, чтобы доказать уже существующий результат. В таких экспериментах часто используется моделирование. Моделирование отличается от реальных экспериментов, которые приводят к результату, но поскольку мы уже знаем, какого результата ожидать, мы будем считать моделирование истинным. В таких мысленных экспериментах мы можем исключить ненужные факторы, которые только усложнили бы процесс. У нас также будет возможность включить гипотетические элементы, которые приведут нас к желаемому результату, тем самым доказывая правильность гипотезы.

Следующие главы посвящены элементам, которые образуют совпадение. Мы должны сначала разобрать их, чтобы перейти к дальнейшим абстрактным определениям, которые не могут быть объяснены рационально.

Задумывались ли вы когда-нибудь над понятием времени, каким мы знаем его сегодня?

Я предполагаю, что задолго до начала точного отслеживания времени были ситуации, когда большому количеству людей нужно было собраться в определенный момент. Например, чтобы пойти на охоту или совершить ритуальное жертвоприношение. Должно быть, у них были взаимные договоренности относительно времени этих событий, возможно, по положению Солнца. Одно можно сказать наверняка: в один момент кто-то обнаружил, что если воткнуть в землю кусок дерева, то его тень будет двигаться вместе с Солнцем. И то же самое произойдет и на следующий день. Возможно, этот человек понял, что нужно разместить камни на тени от палки во время охоты или ритуального жертвоприношения. Тогда на следующий день он может быть уверен, что время охоты или жертвоприношения наступит, когда тень дойдет до одного из камней.

Очевидно, это стало невыносимым для нашего исследователя спустя какое-то время, так как он, скорее всего, продолжал добавлять все больше камней вокруг палки. Каждый из камней был связан с определенным событием, но они добавлялись в случайном порядке. Тот факт, что охота или ритуальное жертвоприношение не были повседневным событием, делало ситуацию еще хуже. Тень касалась каждого камня день за днем, независимо от того, какое из событий должно было происходить ежедневно.

Несмотря на случайное расположение камней, наш исследователь, должно быть, сумел разглядеть, что камни образовали вокруг палки определенную фигуру – овал. Возможно, именно это открытие привело к изобретению солнечных часов.

Таким образом, мы можем утверждать, что наш исследователь измерял не само время – он измерял движение. Цепь событий, состоящую из миллионов и миллиардов движений. По мере движения тени, он устанавливал определенные точки, связанные с конкретными событиями. Проще говоря, он считал и измерял движение.

Наш исследователь мог быть уверен, что, когда тень от палки достигнет одного из камней, это будет означать, что что-то должно произойти. Например, пришло время для ритуала жертвоприношения. Но что, если земля по какой-то причине начнет вращаться быстрее? Скажем, в течение следующих трех дней она будет вращаться на 30 % быстрее? (Давайте не будем моделировать природные и экологические катастрофы, но предположим, что увеличение скорости может произойти без серьезных последствий.) Что бы заметил наш исследователь?

Вообще ничего. Тень от палки все равно добиралась бы до камней так же, как и раньше. По вечерам наш исследователь, возможно, чувствовал бы себя измотанным, так как день стал короче, а ему приходилось бы выполнять то же самое количество задач. У него было бы меньше времени на их выполнение из-за более быстрого вращения Земли.

С научной точки зрения очевидно, что наш исследователь выбрал неверный ориентир, потому что если скорость вращения Земли изменится, он не поймет, что его расписание станет неверным: он не сможет выполнить свои задачи в точно запланированное время. Если сам фундамент ненадежен, могут произойти изменения, которые невозможно обнаружить. Тень от палки все равно будет перемещаться от камня к камню.

Вот еще один вопрос, над которым стоит задуматься. Давайте на секунду забудем о фазах Луны и о вращении Земли вокруг Солнца и представим, что наша планета с завтрашнего дня удваивает свою скорость без каких-либо серьезных последствий. Как это изменит среднюю продолжительность жизни, которая сегодня составляет около 75 лет? Начиная с завтрашнего дня, будет ли это 75 или 37 лет? (Мы вернемся к вопросу о годах, месяцах и неделях позже, чтобы показать, насколько шаткой является почва, на которой мы построили наше знание.)

Благодаря развитию технологий были изобретены песочные часы. Как и солнечные часы, у них были свои недостатки. Если песок слишком сухой или слишком влажный, его скорость соответственно меняется. Люди были правы, спрашивая: Почему время замедляется, когда воздух влажный? Песок действительно перетекал медленнее. Поэтому песочные часы измеряют движение, а не время. Снова. Определенные внешние факторы изменяют частоту циклов, поэтому песочные часы зависят от окружающей среды, так что мы выявили еще один ненадежный инструмент измерения времени.

В нашей истории мы использовали все виды механических инструментов для измерения времени. Самый последний из них – атомные часы. Проще говоря, часы используют “электромагнитный спектр атомов в качестве стандарта частоты для своего элемента хронометража.” [2] Статья в Википедии об атомных часах. Частота представлена в секундах (и более крупных единицах времени) на дисплее блока часов. Я уверен, что операторы этих часов делают все, что в их силах, чтобы электромагнитный спектр оставался неизменным и не нарушался никакими внешними условиями. Тем не менее, частота зависит от окружающей среды: температуры и электромагнитного поля. Поэтому нужно держать под контролем эти факторы, чтобы диапазон частот совпадал с измеренным. На сегодняшний день кажется, что атомные часы работают точно, и атомная частота показывает те же значения в данной среде. Но, возможно, так только кажется . Подумайте об этом. В доисторические времена солнце вставало утром и садилось вечером день за днем. Представьте себе удивление и смятение, когда произошло солнечное затмение! Оно случается только раз в 70–80 лет. Мы, с нашими атомными часами, также предполагаем, что переменные в природе постоянны. Для определения этих переменных мы используем измерения, основанные на сравнении других нестабильных единиц измерения.