Часы не измеряют время, его измеряем мы

Длительность — теория времени и сознания, предложенная французским философом Анри Бергсоном. Анри Бергсон и Альберт Эйнштейн в корне разошлись во мнениях о природе времени и способах его измерения.

Aeon: время часов против субъективного времени

Автор: Эван Томпсон

Анри Бергсон и Альберт Эйнштейн в корне разошлись во мнениях о природе времени и способах его измерения. Кто же был прав?

Вечером 6 апреля 1922 года во время лекции в Париже философ Анри Бергсон и физик Альберт Эйнштейн столкнулись в одном из величайших интеллектуальных споров XX века — о природе времени. Эйнштейн, которому тогда было 43 года, приехал из Берлина, чтобы выступить во Французском философском обществе с докладом о своей теории относительности, которая захватила и потрясла весь мир. Для немецкого физика время, измеряемое часами, перестало быть абсолютным: его работа показала, что одновременные события одновременны только в одной системе отсчета. В результате, по словам одного из редакторов New York Times, он «разрушил пространство и время» и стал международной знаменитостью. Фотографы преследовали его с момента прибытия в Париж. В тот апрельский вечер лекционный зал был переполнен.

Среди собравшейся толпы сидела еще одна знаменитость. Бергсон, которому на тот момент было 62 года, был также известен во всем мире, особенно благодаря своему бестселлеру «Творческая эволюция» (1907), в котором он популяризировал свою философию, основанную на концепции времени и сознания, которую он назвал «la durée» (длительность). Бергсон принял теорию Эйнштейна в области физики, но он не мог согласиться с тем, что все наши суждения о времени могут быть сведены к суждениям о событиях, измеряемых часами. Время — это то, что мы субъективно переживаем. Мы интуитивно чувствуем, как оно проходит. Это и есть «длительность».

Их дискуссия началась почти случайно. Встреча в апреле была созвана, чтобы собрать вместе физиков и философов для обсуждения теории относительности, но Бергсон пришел, намереваясь только послушать. Однако, когда дискуссия зашла в тупик, его попросили вмешаться. С неохотой он поднялся и изложил несколько идей из своей готовящейся книги «Длительность и одновременность» (1922). То, что Бергсон сказал в последующие полчаса, положило начало дебатам, которые отзвучали на протяжении всего XX века и в XXI. В ней выкристаллизовались споры, которые живы и по сей день: о природе времени, авторитете физики в сравнении с философией, а также об отношениях между наукой и человеческим опытом.

Бергсон начал с того, что заявил о своем восхищении работой Эйнштейна — он не возражал против большинства идей физика. Бергсон, скорее, возражал против философской значимости временных концепций Эйнштейна и пытался доказать физику важность переживания времени и того, как это переживание было упущено в теории относительности.

Хотя Эйнштейн был вынужден говорить на французском языке, которым он плохо владел, ему потребовалась всего минута, чтобы ответить. Он кратко изложил свое понимание того, что сказал Бергсон, а затем отмахнулся от идей философа как от не имеющих отношения к физике. Эйнштейн считал, что наука является авторитетом в области объективного времени, и философия не имеет права вмешиваться в этот вопрос. В конце своего опровержения он заявил: «Не существует времени философа; есть только психологическое время, отличное от времени физика».

Но несмотря на то, что многие привыкли верить в дебаты, начавшиеся той ночью, Эйнштейн был неправ. Существует третий вид времени: время философа.

Когда в том же году была опубликована книга «Длительность и одновременность», дискуссия Бергсона с Эйнштейном стала более публичной и широкомасштабной, привлекая многих других физиков и философов. Но по мере того как она распространялась, в утверждениях философа начали появляться трещины. Спор показал, что Бергсон неправильно понял важный технический аспект теории специальной относительности Эйнштейна, особенно в отношении замедления времени (разница в прошедшем времени, измеряемом двумя часами, из-за их относительных скоростей). Из-за этой неудачи многие стали считать, что не только Эйнштейн выиграл дебаты, но и что философия длительности не имеет никакого отношения к миру физики. Бергсон стал казаться не в ладах с передовыми достижениями науки. Как писал философ Томас Л. Ханна в 1962 году:

   Теории Эйнштейна постепенно получали все более драматическое подтверждение, в то время как теории Бергсона увядали на лозе. Лучшее объяснение впечатляющей неудачи Бергсона… [заключается в том, что] он был недостаточно знаком с перспективами и проблемами математики и физики.

Даже нобелевский лауреат Илья Пригожин и философ Изабель Стенгерс, симпатизировавшие философии Бергсона в своей новаторской книге «Порядок из хаоса» (впервые опубликованной на французском языке в 1978 году), писали, что он «явно неправильно понял теорию относительности Эйнштейна».

Однако внимательное изучение работ Бергсона не подтверждает этих однобоких суждений. Он не был в стороне ни от науки, ни от математики. Более того, он был искусен в математике — он выиграл престижную математическую премию, а его первая опубликованная работа была в математическом журнале. И хотя он ошибался в одном техническом аспекте теории относительности, он был прав в чем-то более фундаментальном: время — это не только то, что измеряют часы. Оно должно быть понято другими способами, которые непосредственно опираются на наш опыт длительности.

Бергсон настаивал на том, что длительность нельзя измерить.

Чтобы понять взгляд французского философа на время, нам нужно вернуться в 1880-е годы, когда он работал над своей докторской диссертацией. Эта работа будет опубликована в качестве его первой книги в 1889 году — на английском языке она известна под названием Time and Free Will: An Essay on the Immediate Data of Consciousness», — когда ему было 30 лет. Ключевым вкладом книги является идея о том, что время — это не пространство. Обычно мы представляем себе время как аналог пространства. Например, мы представляем его в виде линии (как хронология событий) или круга (как кольцо солнечных часов или циферблат часов). И когда мы думаем о времени как о секундах на часах, мы представляем его в пространстве как упорядоченный ряд дискретных, однородных и идентичных единиц. Это и есть часовое время. Но в повседневной жизни мы не воспринимаем время как последовательность одинаковых единиц. Час в кресле стоматолога сильно отличается от часа за бокалом вина с друзьями. Это и есть прожитое время. Прожитое время — это поток и постоянные изменения. Это «становление», а не «бытие». Когда мы относимся ко времени как к ряду однородных, неизменных единиц, таких как точки на линии или секунды на часах, мы теряем ощущение изменения и роста, которое определяет реальную жизнь; мы теряем необратимый поток становления, который Бергсон назвал «длительностью».

Вспомните мелодию. Каждая нота имеет свою индивидуальность и в то же время сливается с другими нотами и тишиной, которая наступает до и после них. Когда мы слушаем, прошлые ноты переходят в настоящие, и (особенно если мы уже слышали песню раньше) может показаться, что будущие ноты уже звучат в тех, которые мы слышим сейчас. Музыка — это не просто серия отдельных нот. Мы воспринимаем ее как нечто по своей сути длительное.

Бергсон утверждал, что длительность нельзя измерить. Чтобы измерить что-то — например, объем, длину, давление, вес, скорость или температуру, — нам нужно определить единицу измерения в терминах стандарта. Например, когда-то эталоном метра считалась длина конкретного 100-сантиметрового платинового бруска, хранящегося в Париже. Теперь он определяется атомными часами, измеряющими длину светового пути, проходящего в вакууме за очень короткий промежуток времени. В обоих случаях эталон метра — это мера длины, которая сама имеет длину. Стандартная единица служит примером свойства, которое она измеряет.

В книге «Время и свобода воли» Бергсон утверждал, что эта процедура не работает для длительности. Чтобы длительность измерялась часами, часы сами должны обладать длительностью. Они должны служить примером того свойства, которое они должны измерять. Чтобы рассмотреть измерения, связанные с часовым временем, Бергсон рассматривает колеблющийся маятник, движущийся вперед-назад. В каждый момент времени маятник занимает разное положение в пространстве, подобно точкам на прямой или движущимся стрелкам на циферблате часов. В случае с часами текущее состояние — текущее время — это то, что мы называем «сейчас». Каждое последующее «сейчас» часов не содержит ничего из прошлого, потому что каждый момент, каждая единица времени — отдельная и неповторимая. Но мы не так воспринимаем время. Вместо этого мы храним эти отдельные моменты вместе в нашей памяти. Мы объединяем их. Физические часы измеряют последовательность моментов, но только переживание длительности позволяет нам осознать эти, казалось бы, отдельные моменты как последовательность. Часы не измеряют время, его измеряем мы. Вот почему Бергсон считал, что время часов предполагает прожитое время.

Бергсон понимал, что точное время часов необходимо нам для естественных наук. Например, чтобы измерить путь, пройденный движущимся объектом в пространстве за определенный промежуток времени, мы должны иметь возможность точно измерить время. Против чего он возражал, так это против скрытой подмены часового времени длительностью в нашей метафизике времени. В книге «Время и свобода воли» он утверждал, что измерение предполагает длительность, но длительность в конечном счете ускользает от измерения.

У Эйнштейна было другое понимание времени. В своей работе «Об электродинамике движущихся тел» (1905) он утверждал, что определил время полностью в объективных терминах. Используя «некоторые воображаемые физические эксперименты» в качестве объективных процедур или тестов, он дал определения понятиям «время», «синхронное» и «одновременное». Он пишет:

Мы должны принять во внимание, что все наши суждения, в которых время играет роль, всегда являются суждениями об одновременных событиях. Если, например, я говорю: «Этот поезд прибывает сюда в 7 часов», я имею в виду примерно следующее: «Наведение малой стрелки моих часов на цифру 7 и прибытие поезда — одновременные события».

Определения, основанные на таких «воображаемых физических экспериментах», в дальнейшем поддержат идеи Эйнштейна об относительности. Для Эйнштейна «время» события — это «время, которое одновременно с событием показывают стационарные часы, находящиеся в месте события, причем эти часы синхронны и действительно синхронны для всех определений времени с определенными стационарными часами». Это определение использует одновременность между местным событием и местными часами для определения времени события. Но то, что считается так называемой локальной одновременностью, зависит от непосредственного опыта человека, воспринимающего и событие, и часы вместе в одном субъективном «сейчас». Как утверждал Бергсон в дискуссии 1922 года, локальная одновременность — это всегда то, что воспринимается сознательными существами. Часы не читают сами себя. Более того, локальная одновременность относительна к воспринимающему: то, что является локальной одновременностью для разумного микроба с часами размером с микроб, если использовать пример Бергсона, отличается от того, что является локальной одновременностью для человека, воспринимающего часы. Это означает, что определения Эйнштейна не являются полностью объективными — они опираются на субъективное переживание времени воспринимающим человеком, а не только на объективные процедуры или тесты. Только сознательный наблюдатель может установить одновременность между событием и часами. Чтобы прочитать часы, нужно знать, что такое время, а этого никакие часы сказать не могут.

Настоящей ошибкой Эйнштейна было то, что он не исключил длительность из специальной теории относительности.

Бергсон признавал, что для того, чтобы физики могли измерять точные моменты (то есть точно определять время события), им необходимо упростить непрерывный опыт времени и абстрагироваться от понятия длительности. Он не возражал против такого рода абстракций. Против чего он возражал, так это против скрытой подмены мгновенности (бесконечно малого временного интервала, прохождение которого мгновенно) длительностью в метафизике времени. Он возражал против того, как Эйнштейн забыл, что понятие мгновения имеет смысл только как абстрактное упрощение нашего конкретного опыта длительности. Бергсон хотел, чтобы Эйнштейн увидел, что интуитивное или эмпирическое понятие одновременности, которое основано на нашем живом опыте длительности, погребено в определении, поддерживающем теорию относительности. Он обращал внимание на амнезию опыта в математической физике.

Эти возражения мало повлияли на Эйнштейна, как в 1922 году, так и в последующие годы. Для физика последняя проверка заключалась лишь в том, работает ли его теория. Понимание живого опыта времени не помогло бы ему в его теории, поэтому он счел длительность неважной — и в этом нет ничего плохого. Его настоящая ошибка заключалась не в том, что он исключил длительность из специальной теории относительности. Скорее, он считал, что физическое время, определяемое через измерения часов, более фундаментально, чем время жизни.

В этот момент вы можете возразить: разве длительность — это не то, что происходит у нас в голове? Разве наше ощущение того, что время идет, не является когнитивной иллюзией, возникающей из-за измеримой активности в нашем мозге? Например, восприятие двух огней как одновременных или последовательных, или как одного движущегося света зависит не только от количества времени между ними, но и от того, как они соотносятся с мозговой активностью воспринимающего. Так почему же мы не можем сказать, что наше ощущение длительности — это всего лишь результат того, что наш мозг сглаживает мелкие детали, чтобы время казалось текучим?

Это приводит нас к последнему опровержению Эйнштейна, которое он дал вечером в 1922 году: «Не существует времени философа; есть только психологическое время, отличное от времени физика». Под «психологическим временем» он подразумевал то, что наше внутреннее ощущение времени может быть согласовано с внешним временем часов, и что это может позволить экспертам осмысленно описывать наши восприятия. Однако эта идея психологического времени не позволяет решить более фундаментальный философский вопрос, поднятый Бергсоном: длительность — это не то же самое, что психологическое время.

Измерение времени по часам, будь то в физике или психологии, всегда отстоит от переживания длительности.

Когда неврологи исследуют восприятие времени, они применяют часовое время к нейронным коррелятам, поведенческим признакам и вербальным сообщениям о прожитом времени. Это позволяет им получить ценную информацию о том, как человеческий мозг анализирует время. Это также позволяет им создавать описания от третьего лица, которые соотносят сознание с мозгом как физической системой. Но этих описаний от третьего лица недостаточно, чтобы объяснить переживание длительности от первого лица. Остается необъяснимый разрыв между мозгом и сознанием.

Длительность помогает нам понять этот разрыв. Для создания своих описаний нейробиологи опираются на свой собственный опыт переживания времени от первого лица. Они делают это всякий раз, когда читают часы и измеряют временные интервалы в лаборатории; всякий раз, когда применяют время часов к наблюдаемым биологическим и поведенческим процессам; и всякий раз, когда они возвращаются к тем аспектам длительности, которые они могут извлечь и стабилизировать как объекты мысли и внимания. Фактически, вся их работа происходит внутри прожитого времени. Однако они никогда не могут выйти за пределы этого опыта и исчерпывающе объяснить его. Длительность удобно игнорируется. По этим причинам ошибочно думать, что бергсоновская идея длительности может быть ассимилирована с идеей психологического времени в том смысле, который имел в виду Эйнштейн. Измерение времени в часах, будь то в физике или психологии, всегда находится ниже по течению, чем переживание длительности.

Эйнштейн не понимал этого момента. Бергсон полагал, что тщательный философский анализ теории относительности покажет, что умопостигаемость измеряемого времени неразрывно связана с проживаемым временем — именно такую задачу он поставил перед собой в «Длительности и одновременности». К сожалению, его послание затерялось в дебатах из-за ошибки, допущенной в его трактовке специальной относительности. Эта ошибка — причина, по которой многие считали, что Эйнштейн «победил» в дебатах. Это часть причины, по которой теории Бергсона «увядали на лозе» на протяжении всего XX века.

Суть непонимания Бергсона заключалась в его попытке примирить свои собственные философские взгляды с эмпирическими реалиями теории Эйнштейна. В книге «Время и свобода воли» Бергсон утверждал, что существует единое универсальное время, в котором участвует все сознание. Столкнувшись с идеями Эйнштейна, он попытался примирить свою веру в единственную и универсальную длительность с множественным временем специальной теории относительности. Для этого он утверждал, что множественность времен должна рассматриваться как строго математическая, а не физически реальная.

Бергсон сосредоточился на феномене замедления времени. Замедление времени — это разница в прошедшем времени, измеряемом двумя часами из-за их относительных скоростей. Более быстрые часы находятся в состоянии покоя, а более медленные — в движении. Но в теории относительности не существует абсолютного состояния покоя. Любой наблюдатель может считать себя находящимся в состоянии покоя, а других (то есть другие системы отсчета) — находящимися в движении. Вот почему замедление времени всегда влияет на часы «другого» наблюдателя, считающегося находящимся в движении, относительно того, который считается находящимся в покое.

Бергсон рассуждал, что, поскольку в специальной теории относительности нет абсолютной системы отсчета (а системы отсчета не испытывают ускорения), ситуации наблюдателей симметричны и взаимозаменяемы, и поэтому множественность времен следует считать просто математической, а не физически реальной. А если бы множество времен рассматривалось как строго математическое, то их можно было бы привести в соответствие с единственным реальным временем длительности. Именно здесь Бергсон сбился с пути.

   Замедление времени существует только относительно другой системы отсчета и может быть замечено только извне.

Он сосредоточился на так называемом парадоксе близнецов, когда один близнец остается на Земле, а его брат отправляется в космос на ракетном корабле со скоростью, близкой к скорости света, а затем возвращается на Землю с той же скоростью. Согласно специальной теории относительности, когда они сравнивают свои часы (которые были одинаково построены и синхронизированы в начале путешествия), для близнеца, оставшегося на Земле, проходит больше времени, и кажется, что он постарел больше, чем его брат. Бергсон отверг эту идею. Он утверждал, что, пока ситуации близнецов строго идентичны и нет ускорения, возвращающиеся часы не покажут никакого замедления по прибытии на Землю. По его мнению, время на часах не было физически реальным. Они были лишь математическими абстракциями. Но Бергсону доказали, что он ошибается. Замедление времени, предсказанное специальной теорией относительности, было экспериментально подтверждено как физическое явление в 1971 году.

Бергсон утверждал две вещи, одна из которых была неверной, а другая — верной. Ошибкой было утверждение, что замедление времени физически не существует, но он был прав, утверждая, что никто не ощущает замедления времени в своей собственной системе отсчета. Замедление времени существует только относительно другой системы отсчета и может быть замечено только извне. Это означает, что замедление времени не является мерой чьего-либо времени в собственной системе отсчета. Система отсчета — это абстракция, а не конкретная область опыта, и она может быть определена только относительно другой системы отсчета. Поэтому Бергсон был прав, утверждая, что каждый близнец переживает только свое собственное время. Этот момент, впрочем, как и многие другие, был проигнорирован или упущен Эйнштейном.

Бергсон настаивал на том, что путешествующий близнец не почувствует замедления времени. Чтобы заметить замедление времени, ему пришлось бы выйти за пределы своей системы отсчета и сравнить показания часов с тем близнецом, который остался на Земле. Без этого сравнения замедление не было бы замечено, потому что он не почувствовал бы замедления времени. Кто-то может возразить, что Бергсон упустил из виду зависимость опыта от активности мозга, которая также замедляется у путешествующего близнеца, а значит, поток сознания путешественника будет проходить медленнее, чем у его брата. Тем не менее, путешественник не заметит этого замедления. Более медленная скорость прохождения существует или является таковой только относительно другой системы отсчета на Земле. Поэтому не имеет смысла говорить, что путешествующий близнец переживает время, отличное от времени его близнеца. Они оба переживают длительность, хотя их индивидуальные переживания длительности специфичны для них самих. По словам Бергсона, близнец, который переживает другое время, — это «фантом», «мысленное представление» или «образ», возникающий в перспективе близнеца на Земле.

Бергсон считал, что если измерение времени теряет связь с длительностью, то это уже не совсем измерение времени. Именно это, по его мнению, и произошло с различными временами специальной теории относительности. По мнению Бергсона, в концепции Эйнштейна о замедлении времени не было никакой длительности. Замедление времени проявляется только как разница между показаниями часов или разница между мировыми линиями (уникальными траекториями движения объектов в пространстве-времени), вычисленными физиком. Но никто не ощущает разницы в скорости прохождения времени. Такую разницу нельзя ощутить напрямую, потому что, как только вы мысленно переносите себя в систему отсчета, где происходит замедление времени, замедление времени исчезает и вновь появляется в вашей исходной системе отсчета. Здесь Бергсон был прав.

За столетие, прошедшее с 1922 года, концептуальное расстояние между немецким физиком и французским философом, кажется, сократилось. Оказывается, есть способ примирить идеи Бергсона со специальной теорией относительности — хотя никто из участников дебатов, похоже, этого не заметил. По мнению философа Стивена Сэвитта, длительность можно понимать как прохождение локального или «собственного времени» — времени, измеряемого часами, следующими вместе с мировой линией объекта в системе отсчета (например, за близнецом, покидающим Землю со скоростью света). Другими словами, собственное время можно понимать как измеримое время часов, основанное на длительности, соответствующей наблюдателю в системе отсчета.

Но такое примирение подразумевает, что длительностей много, а не одна, чего Бергсон хотел избежать, поскольку считал длительность единичной и универсальной. Согласно этому примирению, течение времени всегда дается из некоторой опытной перспективы во Вселенной и никогда извне ее. Длительность многообразна, потому что не существует верхней границы числа возможных перспектив и связанных с ними мировых линий. Каждый человек, каждое насекомое, каждый камень — каждая вещь — имеет свою собственную мировую линию. И каждая из этих мировых линий отражает уникальный проход во времени и возможный опыт длительности. Еще лучше, если каждая мировая линия представляет собой дистилляцию уникального потока длительности, поскольку мировая линия — это математическая абстракция, тогда как прохождение (опыт прохождения времени) конкретно. Вселенная изобилует временами и потенциальными длительными ритмами.

   Измеряемые времена и длительные ритмы могут различаться, но опыт прохождения времени в конечном счете неизмерим.

И все же, несмотря на это множащееся время, есть смысл, в котором длительность также единична и универсальна, как считал Бергсон. Измеряемое время всегда предполагает один и тот же неустранимый конкретный факт длительности или временного прохождения. Измеряемое время и ритмы длительности могут различаться, но опыт прохождения времени в конечном счете неизмерим и не поддается объяснению в терминах чего-либо еще. Как утверждал математик и философ Альфред Норт Уайтхед примерно в то же время, что и Бергсон, мы можем выделить характеристику прохождения природы и описать ее связь с другими характеристиками природы, но мы не можем объяснить ее, выводя из чего-то другого — например, из временных единиц часов. Когда мы измеряем секунды, часы или другие временные интервалы, мы измеряем прошедшее время, которое зависит от опыта длительности. Но, как мы знаем, длительность не может быть полностью понята путем измерения этих интервалов.

Поскольку время в часах предполагает переживание длительности, утверждение, что длительность и «сейчас» — это иллюзия, как это сделал Эйнштейн, лишает науку основания, на котором она должна стоять. Исследование этого основания и познание его — задача философии, которая выходит за рамки науки. Есть время физиков и время психологов. Но есть и время философа, которое лежит в основе обоих, и которое Эйнштейн не смог понять.

Дебаты, начавшиеся вечером 6 апреля 1922 года и продолжавшиеся на протяжении всего XX века, представляют собой упущенную возможность вывести наше научное мировоззрение за пределы его слепого пятна — неспособности увидеть, что живой опыт является постоянным, необходимым источником науки, включая абстрактные теории в математической физике. Оглядываясь назад, мы видим, что эти дебаты были досадным недоразумением. Идеи Бергсона и Эйнштейна совпадают в большей степени, чем каждый из них осознавал в течение своей жизни. Объединив их прозрения, мы получаем понимание чего-то фундаментального. Все вещи, в том числе и мы, по мере своего перемещения по Вселенной воплощают в себе различные длительности Своими попытками показать Эйнштейну скрытый мир длительности, проходящий под специальной теорией относительности, Бергсон продолжает напоминать нам о том, что забыто в нашем научном мировоззрении: опыт — это неустранимый источник физики.

Часть этого эссе была адаптирована из книги «Слепое пятно: Почему наука не может игнорировать человеческий опыт (2024) Адама Франка, Марсело Глейзера и Эвана Томпсона.

Отсюда