измерение. Д'Аламбер еще в 1754 г. написал о своем друге, придумавшем этот термин[7]. Однако самым ранним из печатных трактатов по данному вопросу, которые мне удалось отыскать, была монография С.Н. Hinton'a, озаглавленная «Что такое четвертое измерение?» и опубликованная в 1887 г.

Хинтон описывает небольшую идеальную систему линий, наклоненных в различных направлениях и соединенных с неподвижной рамкой. Если бы через рамку с прикрепленными к ней неподвижными наклонными линиями медленно опускалась вниз текучая плоскость, протянувшаяся перпендикулярно направлению движения, то «на плоскости появилось бы множество движущихся точек, причем их количество равнялось бы количеству прямых линий системы». Если теперь вместо линий представить трехмерные материальные нити, то движущиеся точки (поперечные сечения нитей) показались бы движущимися атомами материи воображаемому двухмерному обитателю текучей плоскости, который воспринимает ее в качестве единственно существующего пространства. Аналогичным образом можно было бы рассмотреть и систему четырехмерных материальных нитей, проходящих через трехмерное пространство. «Если бы мы допустили подобного рода мысль, мы должны были бы вообразить некое необъятное целое, внутри которого все, что когда-либо возникло или возникнет, сосуществует и, медленно проходя, оставляет в нашем зыбком сознании, ограниченном узким пространством и одним-единственным моментом, сумбурные свидетельства об изменениях, явленных только нам». (Курсив мой. — Т.И.)

Читателям, не привыкшим к визуализации геометрических фигур, описание Хинтона может показаться сложным. Поэтому имеет смысл выразить его мысль в упрощенной графической форме. Но прежде неплохо бы сказать несколько слов о самих графиках времени.

Измерение это не линия. Под ним следует понимать любое направление, в котором нечто может быть измерено и которое полностью отлично от всех других направлений. В геометрии это фундаментальное измеряемое нечто называется протяженностью; ему с чисто формальной точки зрения противополагается «ничто». Если мы начнем измерять протяженность в направлениях, полностью отличных друг от друга, мы обнаружим, что все они должны находиться перпендикулярно друг другу. Итак, взяв «север — юг» в качестве первого направления (измерения), мы вполне можем рассматривать «восток — запад» в качестве второго, поскольку мы можем отмерять расстояния в направлении «восток — запад», не имея при этом ни малейшей необходимости двигаться на север или юг. «Верх-низ» — третье направление, позволяющее нам проводить измерения, не посягая на два предыдущих. Если время имеет длину, то есть протяженность, тогда оно дает нам четвертое направление, ибо мы можем проводить измерения во времени, не двигаясь при этом ни в одном из упомянутых выше измерений. Пятое направление… впрочем, у нас пока нет названий для прочих направлений. Теоретически может существовать бесконечное множество таких направлений, расположенных перпендикулярно друг другу. Математики считают, что их десять. Но мы не в состоянии зрительно представить более трех направлений одновременно, поскольку наше тело и мозг — устройства, функционирующие лишь в трех измерениях.

При вычерчивании графиков мы ограничены двумя измерениями листа: «верх — вниз», «право — лево». Однако при помощи их мы можем изобразить любые два измерения на выбор — например, четвертое и пятое или первое и гипотетическое сотое, ибо какие бы два измерения мы ни взяли, они, как и измерения листа, всегда будут располагаться относительно друг друга под прямым углом. Следовательно, мы можем сказать, что одно из измерений листа изображает время, а другое — пространство, и начертить графики, показывающие отношение реального времени к этому пространственному измерению. Ведь если время действительно протяженно (имеет длину), то график вполне можно поместить на плоскости, протянувшейся в двух направлениях: во времени и в пространстве.

Но как же быть с двумя оставшимися измерениями? Одно из них можно рассматривать как расположенное под прямым углом к плоскости листа и при желании даже дать его аксонометрическое изображение. Другое измерение нельзя ни показать, ни вообразить. Просто вы должны знать, что его следует рассматривать как протянувшееся перпендикулярно трем упомянутым выше. Впрочем, упрощенные графики времени используются тогда, когда при решении проблемы можно обойтись одним-двумя пространственными измерениями.

В приводимом ниже графике два измерения листа — «право — лево» и «верх — низ» — представляют, соответственно, время и пространство. А чтобы читатель не спутал измерение с линией, я, подобно картографу, помещающему в углу карты изображение сторон света, поместил в углу рисунка небольшой указатель измерений, где ось Т обозначает время, а ось S — пространство.

Рис.1.

На рис. 1 дано двухмерное изображение идеи Хинтона, но я несколько разнообразил линии его системы.

Сплошные линии изображают материальные нити, тянущиеся (длящиеся) во времени. Присмотритесь к ним и вы заметите, что составляющие их точки в разные моменты времени (на разных расстояниях от края листа) занимают различные положения в пространстве (расположены на листе на разной высоте). Пунктирная линия АВ изображает поперечное сечение «текучей плоскости» Хинтона (можете представить, что она перпендикулярна плоскости листа, хотя в этом нет особой необходимости). Ось Т показывает, что АВ движется строго во временном измерении, не отклоняясь в другие направления. Стрелки, помещенные снизу и сверху движущейся линии АВ, лишь акцентируют эту мысль. В последующих графиках они, как правило, опущены.

Если считать, что АВ движется подобным образом, то крошечные участки сплошных линий в точках пересечения С, D, Е, F, G и Н покажутся движущимися либо в направлении к А, либо в направлении к В — движущимися, так сказать, в пространстве. (Это движение можно увидеть совершенно отчетливо, если на отдельном листе бумаги сделать небольшую прорезь, изображающую АВ, наложить его на график так, чтобы прорезь совпала с АВ, и затем постепенно сдвигать лист по оси Т.)

Воображаемое существо, чье поле наблюдения было бы ограничено АВ, осознавало бы только этот миниатюрный мир движущихся частиц. Но вы и я, чье поле наблюдения охватывает весь график, видите, что крошечные участки пересеченных сплошных линий на самом деле не движутся; просто сменяются виды линий в разрезе по мере того, как наш взгляд следует за движением АВ. И, с нашей точки зрения, линия АВ — единственное, что действительно движется по странице.

Итак, согласно теории Хинтона, существо, которое могло бы видеть протяженность и времени и пространства, воспринимало бы частицы нашего трехмерного мира всего-навсего как виды в разрезе неподвижных материальных нитей, тянущихся в четвертом измерении, и полагало бы, что трехмерное поле наблюдения, называемое нами «настоящим моментом», — единственная по-настоящему движущаяся вещь во всем космосе.

Хинтон, таким образом, предполагает, что прошлое и будущее «сосуществуют», а переживанием изменения мы обязаны движению «узкого пространства и одного-единственного момента», иначе говоря, «настоящего», относительно рассматриваемой нами временной протяженности. Но Хинтон воздерживается от указания на то, что на это относительное движение должно затрачиваться время.

Хинтон внес значительный вклад в разработку интересующей нас темы, ибо в своем описании ясно обозначил ту роль, которая должна отводиться материи при любом серьезном истолковании обывательского расплывчатого представления о времени. По мысли Хинтона, материя (в его примере символизируемая «нитями») протянута во времени.

Обыватель никогда не заходил так далеко в своих рассуждениях. Ему казался важным лишь сам факт, что нечто должно двигаться во времени. И нет никаких свидетельств того, что он когда-либо осознавал глубокое различие между (а) системой, в которой трехмерное поле наблюдения движется через неподвижный мир четырехмерной материи; и (б) системой, в которой он сам и трехмерный мир движутся вместе, еn bloc, через пустоту.