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

«У нас восемьдесят лабораторий в разных странах мира, – сообщила Ариас. В некоторых странах две лаборатории и более. – И везде нам нужно организовать синхронизацию показаний часов». Голос моей собеседницы звучал мягко и ободряюще, как у Джулии Чайлд, разъясняющей почтенной публике тонкости приготовления хорошего вишисуаза. Для начала парижская команда Ариас собирает все необходимые ингредиенты: сведения о разнице показаний для каждой пары абонентских хронометров в масштабах наносекунд плюс объемный массив локальных данных по истории функционирования каждого часового агрегата. Далее собранные сведения пропускают через то, что Ариас называла алгоритмом, учитывающим количество работающих хронометров (в произвольно выбранный день отдельные экземпляры могут находиться в ремонте или проходить повторную поверку), а также дают незначительную статистическую поблажку более точным хронометрам и под конец взбивают все ингредиенты до образования однородной смеси.

Для обработки данных одной вычислительной техники недостаточно. Для учета мелких, но существенных нюансов требуется человеческий интеллект. Во-первых, не во всех лабораториях расчет данных по часам ведется одним и тем же способом. Во-вторых, какие-то часы с недавних пор ведут себя странно, так что их показания нуждаются в пересмотре. В-третьих, из-за сбоя в работе программного обеспечения часть минусов в электронной таблице случайным образом превратилась в плюсы, и нужно восстановить первоначальные знаки. Работа с алгоритмом также в некоторой степени требует участия человека, виртуозно производящего математические действия. «Здесь сказывается индивидуальный подход», – утверждает Ариас. По ее выражению, итогом всех произведенных операций становится модель среднестатистических часов в лучшем значении слова: время, которое они показывают, точнее, чем можно ожидать от отдельных часов или группы тактовых генераторов. По определению и по всеобщему согласию, по крайней мере по соглашению пятидесяти восьми стран, подписавших договор, показания среднестатистических часов считаются эталонными.

Расчет всемирного координированного времени – длительный процесс. На одно только уточнение данных и устранение электронного шума всех GPS-приемников уходит два-три дня. Если бы расчет всемирного координированного времени велся непрерывно, задача оказалась бы нереализуемой по причинам логистического характера, поэтому каждый экземпляр абонентских часов снимает показания местного времени раз в пять дней точно в полночь по UTC. На четвертый или пятый день текущего месяца каждая лаборатория подает собранные сведения на обработку в МБМВ, а затем команда Ариас анализирует, обобщает, проверяет и публикует полученные данные.

«Мы стараемся уложиться в кратчайшие сроки, не пренебрегая ни одной проверочной процедурой, – говорит Ариас. – Весь процесс занимает примерно пять дней. Мы получаем исходные данные на четвертый или пятый день месяца, приступаем к расчетам седьмого числа и публикуем результаты на восьмой, девятый или десятый день месяца». Если рассуждать технически, свод исходных данных представляет собой международное атомное время, а определение UTC производится путем прибавления к показаниям времени на местах необходимого количества високосных секунд. «Само собой, ни одни часы в мире не показывают всемирное время точно, – признается Ариас. – В вашем распоряжении только местное воспроизводство всемирного координированного времени».

Внезапно меня осенило: всемирные часы существуют только на бумаге и только в ретроспективе. Ариас улыбнулась моей догадке. «Когда меня спрашивают, можно ли взглянуть на самые точные часы в мире, я отвечаю: „Конечно, милости просим, вот самые лучшие часы на свете“», – с этими словами она вручила мне кипу бумаг, скрепленных в углу канцелярской скрепкой. Это оказался ежемесячный отчет – циркулярное письмо, рассылаемое во все абонентские лаборатории точного времени. Подготовка отчета под названием «Циркуляр Т» – первостепенная задача отдела времени МБМВ и главный критерий интеллектуальной продуктивности коллег Ариас. «Каждый месяц мы издаем новый циркуляр, содержащий информацию о прошедшем времени, которое истекло месяц назад».

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.