Изобрели телеграф, затем айфон: гениальные идеи, изменившие мир

Атомное время кардинально изменило повседневную жизнь. Международные авиаперевозки, телефонные сети и финансовые рынки – все они зависят от наносекундной точности. Каждый раз, когда вы смотрите на смартфон, чтобы определить своё месторасположение, вы обращаетесь к сети из двадцати четырёх атомных часов, расположенных на спутниках на низкой околоземной орбите. Эти спутники снова и снова посылают сигналы: Время 11:48:25.084738.. Время 11:48:25.084739… Поскольку спутники находятся в предсказуемых позициях, по-настоящему «умный» телефон может вычислить точное местоположение путём триангуляции между тремя различными метками времени. Эта система глобального позиционирования (GPS) – современная высокотехнологичная версия того, что делали морские навигаторы восемнадцатого века: сравнивали время.

Долгое, очень долгое время

История измерения времени, казалось бы, сводится к ускорению и делению дня на всё меньшие и меньшие отрезки. Однако измерение времени в атомную эпоху движется в прямо противоположном направлении: измерение в эонах, а не в микросекундах.

В 1890-х годах польско-французский учёный Мария Кюри предположила, что излучение – это не какая-то химическая реакция между молекулами, а нечто, присущее атому. Это открытие было настолько важным для развития физики, что впоследствии она стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию. Её исследования быстро привлекли внимание мужа, Пьера Кюри, который оставил свои собственные исследования кристаллов и сосредоточился на радиации. Вместе они обнаружили, что радиоактивные элементы распадаются с постоянной скоростью. Период полураспада углерода-14, например, составляет 5730 лет. Оставьте немного углерода-14 на пять тысяч лет, и вы обнаружите, что половина его исчезла.

Пьер Кюри и Мари Склодовска Кюри, 1903 г.

И снова наука открыла новый источник «равного времени», только эти часы не отсчитывали микросекунды колебаний кварца или наносекунды электронов цезия. Время распада радиоуглерода исчислялось столетиями или тысячелетиями, и эта скорость также могла быть использована в качестве «часов».

Большинство часов сосредоточены на измерении настоящего: сколько сейчас времени? Но радиоуглеродные часы – это всё о прошлом. Различные элементы распадаются с разной скоростью. Они подобны часам, тикающим в разных временных масштабах. Углерод-14 «тикает» каждые 5730 лет, а калий-40 – каждые 1,3 миллиарда лет. Углеродное датирование, как известно, является идеальными часами для «глубокого времени» человеческой истории, в то время как калий-40 измеряет геологическое время, историю самой планеты. Когда более десяти тысяч лет назад гомо сапиенс впервые пересёк Американский континент, не было историков, способных записать сказания об их путешествии. Однако история записана с помощью углерода в костях первобытных людей и древесного угля, который они оставляли на местах стоянок. Мы обладаем огромными знаниями о доисторических миграциях людей по всему земному шару во многом благодаря углеродному датированию. Без него далёкое прошлое человеческих миграций или геологических изменений было бы похоже на учебник истории, в котором все страницы беспорядочно перетасованы: изобилующий фактами, но лишённый хронологии и причинно-следственных связей.

Таков своеобразный парадокс времени в атомный век: мы живём во всё более короткие промежутки времени, управляемые часами, которые тикают с безукоризненной точностью. Мы подчинили наши естественные ритмы абстрактной временной сетке. И в то же время у нас есть способность воображать и записывать истории, которым тысячи или миллионы лет, прослеживать цепочки причин и следствий, охватывающие десятки поколений. Наши временные горизонты расширились в обоих направлениях – от микросекунды до тысячелетия. Полученные нами знания могут помочь нам решить некоторые из наиболее важных проблем 21 века.

Свет

Представьте, что некая инопланетная цивилизация наблюдает за Землёй в поисках признаков разумной жизни. В течение миллионов лет о нашем доме не было бы известно почти ничего. И только столетие назад внезапно стали бы появляться важные изменения: ночью поверхность планеты светилась бы огнями уличных фонарей городов, сначала в Соединенных Штатах и Европе, а затем неуклонно распространяясь по всей Земле. Если смотреть из космоса, то можно сказать, что появление искусственного света стало самым значимым изменением во внешнем виде планеты за последние 65 миллионов лет.

Искусственный свет изменил то, как мы живём, как работаем и даже спим. Он вдохновил людей на инновации, влияющие на все аспекты жизни, от производства и архитектуры до товаров для дома и развлечений. Он помог создать глобальные сети связи и лежит в основе разработок в области производства энергии. Но, как и положено ярким идеям, искусственный свет разгорался медленно.

Свет свечи не всегда был романтичным