Вопросы философии. 2002. №1. 77-89.
ПОНЯТИЕ “ВРЕМЯ” И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЛЕТОПИСЬ ЗЕМНОЙ КОРЫ
С.С. Лазарев
Бог, не имея возможности сделать мир вечным, дал ему время.
Платон
Стратиграфия – наука о геологическом времени
Временными аспектами истории земной коры занимается та область геологии, которая называется стратиграфией. Место стратиграфии в геологии аналогично месту систематики в биологии, т.е. стратиграфия – фундамент геологии, основа любых историко-геологических реконструкций и геологических карт, без которых немыслимы другие геологические исследования. Вот почему от того, как мы понимаем время, зависят результаты практической деятельности геологов, в первую очередь – стратиграфов. Для стратиграфии слова М. Мамардашвили1 “Человек мучается тайной времени” имеют не только метафорический смысл.
Объекты стратиграфии – стратиграфические подразделения, или стратоны разного масштаба, совокупность которых составляет стратиграфические схемы (обобщения): местные, региональные и общие (глобальные). Последние из них наименее детальные, но исключительно важные, так как призваны в идеале отражать наиболее общие особенности историко-геологических процессов земной коры, а названия стратонов этой шкалы – Международной стратиграфической шкалы (МСШ) – служат языком общения геологов разных стран. Сложность конструирования шкал, особенно МСШ, состоит в том, что каждый из стратонов характеризуется неоднородностью слагающих его пород, их вещественной изменчивостью и невыдержанностью (до полного исчезновения) в латеральных направлениях. Поэтому организовать (систематизировать) огромное количество разнородных данных, характеризующих стратоны, и свести их в общую схему – задача чрезвычайно сложная, так что вряд ли когда-либо удастся поставить “последнюю точку” в построении МСШ, если, конечно, рассматривать ее как схему содержательной классификации, отражающую суть историко-геологического времени.
Понятно, что наши представления об истории и этапности развития земной коры не могут не меняться. Об этом свидетельствует история установления и дальнейшего изменения понимания и объема основных стратонов МСШ – систем и ярусов – прекрасно изложенная в монографии Г.П.Леонова2.
Изменчивы не только наши представления о конкретных стратонах. Меняются, хотя и несравненно медленнее, общенаучные представления о понятии “время”. В науке нового времени (с XVII в.) это понятие было “приватизировано” физикой в связи с потребностью измерять время, а точнее – движение. Общая тенденция понимания времени в физике шла в сторону приближения к реалиям подлунного мира. Однородное, ни от чего независимое время Ньютона (его математическая модель – бесконечная числовая ось) имело скорее отношение к безвременью (вечности), нежели к реальным процессам бытия. Время Эйнштейна гораздо более конкретно, хотя оно
по-прежнему связывалось исключительно с физическим движением (светодинамика); и все же оно стало зависимым от материи и пространства (от распределения вещества в пространстве). И наконец, недавно физики, изгнав из науки “демона Лапласа”, открыли для себя время неоднородное, время историческое. Именно с этим временем, и только с ним, мы постоянно имеем дело в нашей земной жизни, в том числе и в геологии.В стратиграфии эволюция понимания общей проблемы времени была преимущественно прямо противоположной: если вначале стратиграфические схемы строились как схемы-классификации историко-геологических процессов, то примерно полвека назад появилась, а сейчас стала господствующей идея опереться при построении шкалы на внешнее, объективное и точное астрономическое время – время Ньютона. После успешного внедрения в стратиграфию радиоактивных (радиометрических) методов определения абсолютного возраста обсуждалась возможность полного отказа от традиционных подразделений и их названий (например, кембрий, ордовик и т.д.) и замена их на метрику, выраженную в годах. Однако большинство стратиграфов тогда и даже сейчас не готовы пойти по столь радикальному пути, хотя он лучше соответствовал бы хроностратиграфической методологии. Так возникла “смешанная” форма общей стратиграфической шкалы: интервалы пород (стратоны) с собственными названиями остались, но была разработана и внедрена в практику методика жесткой фиксации границ стратонов точками – моментами астрономического времени. В результате троянский конь абсолютного времени поселился в славном городе, который называется стратиграфией.
Хроностратиграфия: решение проблемы объективности и стабильности МСШ
Хроностратиграфическая парадигма, очевидно, возникла из сугубо прагматической потребности раз и навсегда построить такую модель времени для земной коры (хроностратиграфическую шкалу), подразделения которой, подобно эталонному метру, были бы максимально стабильными. Само желание создать систему стандартов геологического времени – основы геологических карт – вполне понятно, поскольку постоянные изменения границ и объемов стратонов очень мешают практике (технологии) геологических работ, особенно картированию. Понятна также теоретическая (а точнее – психологическая) причина стремления к полной стабильности: мы привыкли воспринимать время как нечто совершенно независимое и равномерное, а всюду действующая сила тяжести, под влиянием которой идет процесс осадконакопления, в идеальном случае должна определять горизонтальную слоистость, что вызывает образ изохронных поверхностей, опоясывающих Земной шар. Однако эту картину объективно “смазывает” чрезвычайная пестрота и разный темп латерального распределения осадков, выпадающих к тому же на неровную поверхность. Кроме того, на реконструкцию геологического времени-процесса влияет субъективизм
и непостоянство оценок веса (иерархии) стратиграфических признаков, что приводит по мере изученности к перемещениям границ и изменению объемов стратонов на стратиграфических схемах.Всю эту нестабильность нашего восприятия геологической истории, обусловленную объективными и субъективными факторами, призвана преодолеть хроностратиграфия – относительно новое направление в стратиграфии. В отличие от традиционной стратиграфии, в которой геологическое время реконструируется на основе наблюдаемых в породах признаков, в хроностратиграфии время по существу объявляется самостоятельной, ни от чего не зависимой субстанцией: “хроностратиграфические подразделения ограничены изохронными поверхностями”
3. Время в стратиграфии стало чем-то внешним и самостоятельным (это и есть образ времени И. Ньютона), а изохронная линия (поверхность) – идеальная, не наблюдаемая в породах линия, к которой стратиграфы должны стремиться, используя обычные стратиграфические методы (признаки), ни один из которых не может гарантировать изохронности по определению.Таким образом, идея, заложенная в хроностратиграфии, проста: давайте откажемся от непостоянства разнообразных стратиграфических признаков (от непостоянства их иерархии), заставляющих нас постоянно “перетаскивать” границы, т.е. давайте заменим в МСШ всегда субъективную основу историко-геологической классификации на общий, внешний и, безусловно, объективный критерий – время как таковое. Для этого нужно только одно: договориться и зафиксировать в конкретном месте точку в породе – момент времени (нижнюю границу каждого стандартного интервала пород). Соответствующая идеология и методика хорошо изложена (помимо двух изданий Международного стратиграфического справочника) в трех дополнительных руководствах, подготовленных Международной стратиграфической комиссией
4 . Приведу только одну цитату из первого руководства (Guidelines…, p.5): “Фиксация точки в стратотипе границы необходима для того, чтобы без сомнения определить момент геологического времени… правильно выбранный стратотип и точка в нем дают настоящую (реальную) точку, а не абстрактную концепцию; все другие методы могут привести к диахронности”. Все ясно. Отмечу только, что “геологическое время”, оторванное от соответствующей концепции, по контексту становится синонимом физического времени, а слово “абстрактная”, применительно к концепции, означает ее гипотетичность и непостоянство. Стоит также добавить, что провозглашенная “изохронность” линий в хроностратиграфии принципиально не фальсифицируема, поскольку все известные методы по “протягиванию” границ не обеспечивают изохронности по определению.Сама по себе фиксация точки в конкретном месте конкретного разреза означает не что иное как переход из области научных гипотез в область астрономического времени. Но это понимают пока еще немногочисленные противники хроностратиграфии. Для большинства стратиграфов время всегда и везде имеет один-единственный смысл, а их работа заключается в реконструировании идеальных изохронных поверхностей, концентрически пронизывающих земную кору. Вот почему критика хроностратиграфической парадигмы невозможна без анализа понятия “время”.
Время предметное (историческое) и время беспредметное (математическое)
Время безотносительно к конкретному предмету исследования представляется нам одной из наиболее непостижимых категорий, тайной мироздания, чем-то запредельным и независимым от реалий человеческого бытия. Как таковое оно имеет родство с чистой математикой, поражающей нас абсолютной правильностью своих выводов и их полной независимостью от каких бы то ни было реалий.
Наука, родившаяся в Древней Греции, характеризовалась крайней абстрактностью, она не нуждалась в эксперименте, полагаясь на силу разума. Не случайно на первом месте в иерархии наук у Платона стояла арифметика (не нуждавшаяся в чувственных образах), а уже потом – геометрия (для которой необходимы пространственные образы). У меня нет сомнений в том, что феномен абсолютности истин в математике (тогда – арифметики) можно объяснить тем, что “истина” в математике – это отсутствие в ней какой бы то ни было топологии, а значит – становления, изменения, историчности. В этом смысле математика – наука вневременная. Строгость и неисторичность в классической физике и в других “точных” науках появились именно благодаря абстрагированию от топологических свойств соответствующих объектов.Древнегреческая наука (особенно элеаты, пифагорейцы и Платон) пыталась, сократив путь познания, постичь абсолютные истины. В этом направлении дорога математики – самая краткая, поскольку означает максимальную редукцию реалий подлунного мира. Она невольно ассоциируется с библейской историей о Вавилонской башне как быстрому пути к Богу.
Поэтому понятие о времени у древних связывалось с числом через движение. Этот наиболее абстрактный подход к понятию время был основным. Его представитель – Платон рассматривал движение как что-то “не-сущее”. Реальное существование только мира неизменных идей (Платон) логически приводило к одному-единственному виду движения – перемещению. У Платона в земном, непосредственно наблюдаемом мире, все несовершенно; соответственно и время – это несовершенный образ вечности. Так возник прообраз классической физики и прообраз абсолютного времени Ньютона. Ведь у Ньютона абсолютное время тоже остается “за кадром” (вне бытия): его концепция измерения реально наблюдаемых перемещений, которые не бывают равномерными, основана на представлении о некоей абсолютно равномерной (божественной) длительности (истинное математическое время).
Но параллельно в Греции появился и другой образ движения, связанный с качественными изменениями. Его основателями, по-видимому, можно считать Гераклита и Аристотеля. У Аристотеля внимание в большей степени было направлено на сущность (усию) того, что движется
5. Стагирит сознавал невещественность времени, но он, по сути дела, связал время и материю понятием качественного изменения: “видов движения и изменения столько же, сколько и сущего”6; … только лишь в движении по качеству может быть само по себе неделимое”7. Эти слова – свидетельство глубокой проницательности Аристотеля и, вероятно, первая в науке попытка сформулировать идею топологических аспектов времени и понятие “одновременность”.Проблема “конечности-бесконечности”, а также “прерывности-непрерывности” пространства и времени была в остроумной форме поставлена в древности знаменитыми апориями Зенона, демонстрирующими иллюзорность времени. Например, апория “Стрела” (летящая стрела покоится) основывалась на неделимости времени и пространства; апория “Ахиллес” (Ахиллес никогда не догонит черепаху) основана, наоборот, на допущении их бесконечной делимости. Математическое (количественное) решение этих апорий стало возможным лишь с появлением высшей математики, но оно до сих пор не всех устраивает: неясно, почему бесконечные суммы конечных величин дают конечные величины
8. Между тем, еще Аристотель дал парадоксам Зенона убедительное объяснение качественного характера: в апории “Стрела” Аристотель постулирует непрерывность пути, времени и самого движения, а в апории “Ахиллес” он разрешает парадокс тем, что не только путь, но и время тоже можно делить до бесконечности.Для Аристотеля бесконечное существует не в действительности, а только потенциально. В греческой науке для всего должна была быть граница (конец), хотя бы одна
9: для числа нижняя граница, для величины – верхняя (в обоих случаях – единица). Даже у времени есть, по Аристотелю, граница – момент “теперь”, который сам не есть время (!), но без которого нельзя говорить о времени.Оба подхода к проблеме времени сходились в одном: время – это мера движения. У Платона движение рассматривалось абстрактно (перемещение), а у Аристотеля, кроме того, обращалось внимание на то, что движется. Несомненно, что наука нового времени (начиная с XVII в.) была в этом вопросе наследницей преимущественно идей Платона (понятие абсолютного времени Ньютона). Что касается идей
Аристотеля, то они оставались в тени вплоть до ХХ в. Однако в целом развитие господствующего представления о времени (линия Платона) имело тенденцию к смещению в сторону реальности: от абсолютной независимости от чего бы то ни было (абстрактности) у Платона и Ньютона (универсальное время) к его связанности с пространством (время различно в разных системах отсчета – специальная теория относительности) и далее – с материей (время различно в разных точках одной и той же системы отсчета, если гравитационное поле неоднородно – общая теория относительности). В результате время Эйнштейна стало зависимо от распределения и движения масс (материи) в пространстве, т.е. стало менее абстрактным, чем время Ньютона. Появившаяся "реальность" времени оставалась пока что астрономического свойства (масса, скорость). Физикам оставалось сделать еще один шаг к реальности – к реальности подлунного мира, и они его сделали. По существу, они пришли к тому пониманию аспекта времени, который зародился еще в древности (Гераклит, Аристотель), а в науке нового времени развивался преимущественно вне физики (работы философов-интуитивистов А. Бергсона, М. Хайдеггера). Произошло, по Пригожину10, “переоткрытие” времени в физике. Это стало возможным благодаря развитию термодинамики, а также появлению самых общих сценариев физической эволюции Вселенной. Такое время, имеющее отношение к земным проблемам – время подлунное (в противоположность планетарному), которое заслуживает названия исторического. Оно – неотъемлемое свойство любых макропроцессов, происходящих на Земле (хотя не только на Земле), в частности, историко-геологических.Таким образом, до сих пор существуют два мировоззрения, два основных подхода к понятию “время” (линия Платона и линия Аристотеля): 1 – время есть нечто независимое от нашей реальной жизни; 2 – время неотделимо от реальных процессов, это – сама история, бытие. Современная физика сочетает оба понятия “время”, которые иногда называют статической и динамической концепциями времени; другие, так называемые “неточные” науки, сознательно или неосознанно базируются на понятии исторического времени. Первое из них – последовательность одинаковых моментов, второе – последовательность разнокачественных состояний (интервалов). Первое было разработано для количественного сравнения всего разнообразия механических перемещений (включая светодинамику), второе – отражает непостоянство и относительность любых реальных объектов. Хотя механические движения – тоже реальность нашего мира и тоже относительны друг другу, но в основе разработки модели
физического времени находится представление о некоей идеальной и абсолютно равномерной длительности – феномене, отсутствующем в реальном мире.Два основных понятия времени можно противопоставить, назвав их образно время-небытие и время-бытие. Это делает правомерным вопрос: возможно ли вневременное бытие?
11 Вопрос почти совпадает с вопросом о существовании чего-то потустороннего и изначального (?высшего разума) как некоей внешней по отношению к реальному миру причины целесообразности. Подобные вопросы вовсе не абсурдны, хотя и очень непривычны для материалистического мировоззрения большинства отечественных ученых. Идеалистически могут быть истолкованы, например, взгляды столь авторитетного физика как Я.Б. Зельдовича12 о том, что основные физические законы не противоречат квантовому рождению Вселенной из “ничего”. Обсуждение подобных проблем спровоцировано как раз появлением исторического подхода физиков к изучению Вселенной (сценарии развития Вселенной и Солнечной системы). Интерпретации первопричины Большого Взрыва, в результате которого появились материя, пространство и время, могут быть очень разными и неординарными (см., например, публикации Ю.И. Кулакова и Г.В. Гивишвили на страницах этого журнала)13, но общим для подобных представлений могло бы послужить высказывание А. Бергсона14 “… целесообразность может быть только внешней: в противном случае она ничто”.Время как таковое (абсолютное, монотонное), точнее – безвременье, может иметь отношение либо к чему-то потустороннему (например, миру неизменных идей Платона), либо к микромиру. Что касается реальных объектов-процессов макромира, в частности, историко-геологических, то они неотделимы от того времени-бытия, основы которого были заложены Гераклитом и Аристотелем.
Топологические и метрические аспекты времени
Привычные нам в повседневной жизни календарь и часы имеют отношение ко времени, но они не есть само время. Для А. Бергсона истинная длительность означает творчество: “или время есть изобретение, или оно ничто”
15. Он отметил, что современная ему физика покоится на замене времени-изобретения временем-длиною: “для физика важно число единиц времени, которые выделяют процесс: физик не заботится о самих единицах”16.Объекты исследования физики Ньютона и Эйнштейна – абстрактные тела и точки, которые могут только двигаться, но не меняются. Понятно, что для такой физики время может быть не чем иным как результатом измерения.
Современная физика допустила, наконец, существование времени-процесса: материя, начиная с (?) момента ее возникновения (Большой Взрыв) и до появления разума включительно, характеризуется неоднородным (квантовым) характером эволюции, при котором состояния относительного покоя разделены кратковременными состояниями перестройки. Удачные термины В.А. Красилова
17 когерентная и некогерентная эволюция применимы не только к органическому миру, но и к неживой природе. Неравномерность и ритмика разного масштаба18 на фоне общей направленности процесса, любого процесса, образуют топологические свойства времени, которые несовместимы с безликим понятием физического момента, кроме, может быть, момента возникновения Вселенной.Все объекты, с которыми имеет дело исследователь, изменяются. Поэтому правильнее говорить об объектах как условно стабильных состояниях соответствующего процесса19. Время каждого процесса имеет собственную структуру, которая и составляет его суть. Совпадение структуры разных процессов есть совпадение их времен. Классификация любого процесса (системы) любой природы есть не что иное как реконструкция времени данного процесса. Наложение (пересечение) разного рода взаимосвязанных процессов создает “паутину” времени, из которой почти невозможно выбраться. Чтобы как-то освободиться от нее, исследователь должен каждый раз ограничиться определенным уровнем системности, который не всегда очевиден. Общее определение времени для процессов, которые мы изучаем, может быть следующим: время – это имманентно присущая системе (любой выделенной нами системе) структура ее процесса (макропроцесса). Структуру процесса характеризуют две особенности: цикличность разного масштаба, т.е. иерархичность и направленность. Обе они формируют топологию времени, а цикличность, кроме того, можно использовать для создания метрики времени. Такая метрика, извлеченная из топологии соответствующего ей процесса – имманентная метрика времени, очевидно, более естественна и более эвристична, чем метрика универсальная, внешняя, не имеющая отношения к топологии соответствующего процесса.
Разумеется, иерархичность процесcа, который мы реконструируем, не абсолютна в силу относительности наших знаний, в частности и потому, что обособление нами системы-процесса часто весьма субъективно и порождает почти непреодолимые трудности в создании имманентной метрики времени. Это оправдывает использование внешней метрики времени, но не оправдывает отказ от топологических свойств процесса-времени при его реконструкции, как это наблюдается в хроностратиграфии.
Проблема создания имманентной метрики времени состоит в том, чтобы найти в самом процессе такой элементарный и естественный “кирпичик”, который подходил бы в качестве масштабной единицы для измерения времени не только данного, но и для целого класса однотипных процессов. Как ни странно, даже в такой точной науке как физика до сих пор не произошло внедрение в обиход естественных единиц масштаба. Еще В.И. Вернадский 20 отмечал, что привычные нам сантиметр и секунда не включают то свойство времени, которое выражается в природных явлениях как дление, и что, возможно, неправильный выбор единицы пространства и времени обусловливает то колебание в стойкости логического закона причинности, которое мы сейчас переживаем. Примечательно, что открытие радиоактивного метода измерения времени, высоко оцененного Вернадским как связанного с необратимым процессом, независимым от астрономических явлений, широко используется сейчас, но сопровождается метрикой астрономического времени. И не так давно С.В. Мейен упрекал физиков за использование ими времени, выраженного в годах: “Возникает подозрение, что за пределами высокой теории многими физиками время в глубине души воспринимается безотносительно к пространству и олицетворяется астрономическим временем в годах”21.
Каким образом имманентная метрика времени извлекается из топологии, можно понять на примерах, заимствованных из биологии. Известно, что мелкие млекопитающие (например, мышь) живут в целом меньше крупных (слон), если сравнивать время их жизни в годах. Но если сравнивать время не в годах, а использовать их физиологическое время по числу ударов сердца в минуту, то оказывается, что во многих случаях продолжительность жизни мелких и крупных животных станет одинаковой
22. Более строгая закономерность найдена при изучении онтогенеза пойкилотермных животных: в качестве сопоставимой меры времени Т.А. Детлаф23 выбрала продолжительность одного митотического цикла в период синхронных делений дробления. Оказалось, что разные виды большинства пойкилотермных животных характеризуются одинаковым временем развития, но только если время выражать в обнаруженных биологических единицах (которые А.А. Нейфах назвал детлафами), а не в годах. Это позволяет сопоставлять истинный (имманентный) возраст зародышей, находящихся на разных стадиях развития у столь разных животных как черви, моллюски, членистоногие, рыбы, амфибии и птицы. Однако детлафы применимы только для пойкилотермных животных и только при сравнении их зародышей.Выявление имманентной метрики времени – проблема чрезвычайно сложная. Специфика топологии, возможно, вообще не позволит найти естественную (имманентную) меру, пригодную для измерения большого класса процессов, будь то процессы физические, биологические или геологические. Поэтому, по крайней мере, в обозримом будущем придется продолжать пользоваться нейтральной метрикой астрономического времени. Она удобна своей универсальностью, а именно – несвязанностью с какой бы то ни было
топологией. Астрономическое время безлико, это – фикция времени, это – безвременье, это – метрика без топологии. Но именно эти свойства делают метрику астрономического времени универсальной.Таким образом, неоднородность – наиболее фундаментальное свойство процесса-времени, поскольку она определяет асимметрию и направленность времени. Неоднородная структура процесса (его организация) определяет топологию соответствующего времени. В этом смысле “время” Ньютона и Эйнштейна – совсем другое понятие, суть которого однородность (монотонность), а значит – отсутствие топологических свойств. Чтобы обеспечить способ количественных оценок (метрики) неоднородного времени, следует рассматривать время не как последовательность событий-моментов (концепция Лейбница), а как последовательность разнокачественных состояний (интервалов), разделенных событиями-моментами
24.Классификация (?=эволюция) пространства-времени
Попытка логической классификации различных уровней метрических и топологических свойств пространства-времени (уровни реальности), приведенная ниже, возможно, соответствует наиболее общему сценарию эволюции мира.
I. Мир нереальный.
1. Мир математики: мир неизменных и абсолютных идей; если угодно, божественный мир. Он – бледный образ реальности. У Платона, наоборот, реальность – это идея (образец), независимая от материальных (изменчивых) свойств.
2. Мир геометрии: точки, линии, геометрические фигуры. Это несколько менее абстрактный мир, в нем появляются какие-то очертания – “призраки” реального пространства (пространственные образы), но еще нет никаких элементов времени: (?) появление пространства до появления времени25. Первые “призраки” реальности обусловливают первые “призраки” изменчивости: параллельно существующие миры Евклида, Римана, Лобачевского.
3. Мир классической физики и мир Эйнштейна; в нем “призраки” реальности выступают более отчетливо: у пространственных фигур появляются масса и “время”, но эти категории остаются пока безликими, некачественными. Тела различаются количественно по массе, да и “время” (t) не имеет структуры и направленности. В физике Эйнштейна метрические свойства времени и пространства взаимосвязаны, а свойства реальных тел ограничены гравитационными и электромагнитными взаимодействиями.
II. Мир реальный (подлунный) начинается с появления у массы различных свойств, а у времени – направления и структуры. Мир реальный пронизан процессами становления и изменения, что означает появление у пространства-времени топологии. В современной физике он соответствует тем разделам, в которых появляется “переоткрытое” (Пригожин) время. Реальный мир – это огромный мир макропроцессов, с которыми имеют дело “неточные” науки.
Эта классификация уровней реальности не означает, что развитие Мира следует рассматривать как незамкнутый процесс, в котором материальная реальность есть обязательно высшая ступень эволюции. Не исключено, что имел место самый крупный из мыслимых циклов: чисто идеальное состояние Мира в момент Большого Взрыва породило материю, которая, в свою очередь, имела общую тенденцию развития в сторону идеального. Соответственно не стоит считать, что время-процесс есть более высокая (развитая) форма времени по сравнению с однородным (монотонным) “временем”. Возможно, что материальные следы истории до момента Большого Взрыва никогда не будут найдены потому, что их может вообще не быть. Но тогда допустима мысль о духовном начале Мира (Творец, Демиург, Бог, Космическое сознание и т.п.), запустившим “машину” эволюции материи, на одной из ступеней которой возник несовершенный образ духа – материально капсулированное сознание. И тогда этому началу, как идее вечности и неизменности (Платон), близка концепция абсолютного (однородного) времени Ньютона. Более отчетливо это выражено у Плотина (вечность как Бог, а “время – жизнь души … в переходе из одного состояния в другое”) и у Августина (начало времени – Вечность, т.е. Бог)26. У В.В. Налимова27 духовное начало – метауровень в его модели (на карте) сознания, т.е. трансличностное, космическое сознание; для него это – спонтанно действующий семантический триггер, неподвластный причинно-следственным связям, а значит, и не ограниченный временными рамками.
В этом смысле остается удивляться прозорливости идей Платона о несовершенстве материального мира, в котором все ограничено и непостоянно: время как несовершенный образ вечности накладывает свои рамки на все процессы нашего мира, в том числе – на материально капсулированное сознание. Относительность наших знаний, вероятно, не позволит до конца преодолеть зазор между “земным” и космическим сознанием; этот зазор – коллективное бессознательное К. Юнга, или то, что Налимов называл подвалами космического сознания.
Время в геологии. Принцип одновременности
Наибольшее заблуждение моих оппонентов – сторонников хроностратиграфии – состоит в том, что они отождествляют процедуру измерения времени (время-длительность) с самим временем. Вот почему они, подобно Х. Хедбергу28, считают понятие “время” чем-то однородным, единственно возможным и обязательно внешним по отношению к историко-геологическим процессам. Это монотонное “время” может иметь отношение только к потустороннему миру, но не к реальным процессам подлунного мира. Оно быстро завоевало симпатии геологов потому. что хорошо “легло” на бытовой и научный “здравый смысл”: хотя нам трудно представить себе миллионы лет, но зато психологически понятна элементарная единица – год (пусть даже ее длительность в геологическом прошлом была другой, а границы – всегда совершенно условны). Удобство такой метрики состоит в ее абсолютной однородности, т.е. в полной неангажированности чему бы то ни было. Ввиду отсутствия единой имманентной метрики геологического времени использование астрономической метрики (именно метрики) для измерения масштабов геологических процессов весьма разумно и полезно.
Мой пафос направлен на другое: не следует эту внешнюю метрику “скрещивать” с историко-геологическим временем. Пусть эта метрика остается снаружи: не нужно конструировать нежизнеспособную линейку-гибрид.
Из сформулированного выше понятия исторического времени (времени реальных земных макропроцессов) и его структурных свойств следует один очень важный топологический принцип одновременности, свойственный не только геологическому времени: в стратиграфии понятие изохронности, а лучше сказать – одновременности, имеет отношение только к интервалам (объемам), но не к линиям, границам (поверхностям). Этот принцип характеризует реальное время макропроцессов, состоящее из интервалов, в отличие от условного физического “времени”, состоящего из моментов. Таким образом, если в физике одновременность имеет отношение только к точкам (моментам)29, то в исторических процессах одновременны интервалы, разделенные топологическими (классификационными) границами. Последовательность интервалов исторического времени есть последовательность разнокачественных состояний. Это определение времени как последовательности состояний (интервалов) отличается от представлений Лейбница о времени как последовательности событий (мгновений). Из определения Лейбница нельзя было бы вывести понятие “одновременность”.
“Изохронная граница” – понятие не стратиграфическое, а физическое (астрономическое), причем – понятие абстрактное, воображаемое, но никак не реальное. И дело не в том, наблюдаема ли эта граница на хорошо обнаженной местности, или она – корреляционная (реконструированная) линия. Нельзя сказать, например, что граница свиты изохронная или диахронная; эта граница, как и другие стратиграфические границы – топологическая (классификационная) линия, оконтуривающая геологическое тело, все участки которого (влево, вправо, выше, ниже) в пределах всего контура, его ограничивающего, топологически одновременны, т.е. однородны по тем признакам, на основе которых эта свита была выделена.
Интересно сравнить графические версии одновременности в моделях времени Ньютона, Эйнштейна и в модели исторического времени, например, в стратиграфии. Поскольку время в классической физике – монотонная, ни от чего не зависящая череда одинаковых “теперь” и подразумевает неограниченную скорость распространения сигнала, то на графике одновременность изображается всегда горизонтальной линией, перпендикулярной вектору времени. Иначе на графике выглядит одновременность (настоящее время) в понимании Минковского и Эйнштейна, поскольку время там зависит от максимальной скорости распространения сигнала: одновременные “события” там располагаются не на горизонтальной плоскости (линии в разрезе), а в объеме (интервал неопределенности), который стягивается в точку, где находится наблюдатель. Появление в модели Минковского и Эйнштейна наряду с точками-моментами также и объема (интервала) можно рассматривать здесь только как некий “призрак” топологии времени.
Посмотрим теперь как выглядела бы графически одновременность в стратиграфии. Прежде всего, наблюдателю в стратиграфии нет места в какой-либо определенной точке: он находится как бы везде, где можно наблюдать стратиграфические признаки. Роль наблюдателя в стратиграфии – не стоять с хронометром в определенной точке пространства, а сортировать (классифицировать) множество различных сигналов прошлого из любых доступных ему мест. Для стратиграфа множество точек – это то множество конкретных наблюдений, в конкретных разрезах (определенный уровень в определенном месте), которые он должен обобщить, чтобы оконтурить какой-либо стратиграфический объем. Эти контуры, которые ограничивают интервалы одновременности, будут каждый раз зависеть от того, каким признакам на данном этапе исследования отдается предпочтение. Таким образом, точки, которые образуют одновременность в стратиграфии, приурочены всегда не к линии, а к интервалу (объему).
Стратиграфы любят термин “изохронность”, но всегда относят его к линии (границе). Между тем они до сих пор не договорились о том, какую скорость распространения сигнала можно принять достаточной для понятия “изохронности”. Об этом даже не было никаких дискуссий. Конечно, для процедуры взвешивания признаков полезно знать, какие из них могли относительно скорее распространяться. Цифры в рамках самой процедуры взвешивания не имеют значения. Сами признаки всегда находятся в каком-либо интервале, но никогда – в безликих точках или линиях. Хронометрия – это очень полезная, но отдельная (параллельная) область исследований, поскольку она является внешней метрикой, не связанной с топологией изучаемого процесса.
Топологические аспекты времени в стратиграфии позволяют, таким образом, наметить демаркационную линию, отделяющую проблемы стратиграфические (проблемы, связанные с геологическим временем) от проблем, имеющих отношение к другому типу времени. Все принципы стратиграфии, которые были сведены Мейеном30 к трем (принцип суперпозиции, принцип гомотаксональности и принцип хронологической взаимозаменяемости признаков) – принципы топологические. Топологии исторического времени соответствуют также представления В.А. Красилова, И.В. Крутя и С.В. Мейена об эко- и геосистемной природе стратиграфических подразделений и их границ. Принципу одновременности в стратиграфии, который выведен из топологии исторического времени, в неявном виде соответствует эмпирическое обобщение В. Смита (основоположника биостратиграфии) о соответствии признаков (у него – ископаемых) слоям пород (интервалам) и в явном виде соответствует представлениям Крутя31 о том, что “проблема геономического времени оказывается во многом по существу таксономической” (я бы убрал отсюда слово “во многом”); и наконец, сформулированный принцип одновременности почти совпадает с высказыванием Мейена о том, что одновременность в стратиграфии – это соответствие выбранных стратиграфических признаков и с определением одновременности у Красилова32: “одновременность означает принадлежность одному и тому же естественному подразделению геологического времени”. Принцип одновременности совместим с понятием биохронотипа В.Е. Руженцева33 или стратоархетипа С.С. Лазарева34 и с понятием стратотипа как интервала (объема), но категорически не соответствует понятию стратотипа границы и принятой сейчас методике фиксации стандартных точек-границ.
И наконец, принцип одновременности, связанный с топологией процесса, который в гносеологическом отношении относителен, соответствует сформулированному Мейеном35 принципу “презумпции одновременности”: “одновременность в стратиграфии означает отсутствие достоверных данных о разновременности”. Совершенно аналогичный принцип “презумпции” был позже (и независимо от Мейена) сформулирован А.П. Расницыным в отношении филогенетики36. Безусловно, этот принцип имеет гораздо более общее (нежели стратиграфия и филогенетика) значение для всех так называемых “неточных” наук, т.е. наук, имеющих дело преимущественно с топологией процессов. Поэтому в более общей форме принцип “презумпции” можно переформулировать в топологический принцип относительности: топология любого процесса считается достоверной до тех пор, пока не появятся более убедительные данные, свидетельствующие о другом варианте топологии.
Все вышеизложенное свидетельствует о методологической несостоятельности хроностратиграфии, базирующейся на понятии физического времени с его изохронными линиями (поверхностями) и с точками – моментами времени. Фиксация последних обрекает живую, принципиально нестабильную топологическую шкалу геологического времени на полную фоссилизацию, на превращение ее в последовательность стандартов между моментами физического времени.
По-видимому, нет и не может быть теоретических построений, которые были бы абсолютно бесполезными и лживыми. В этом смысле можно бы предположить, что хроностратиграфия была полезной потому, что привлекла внимание стратиграфов к проблеме границ и событий. Но событийность, каузальность в сочетании с системным подходом в большей степени свойственны идеологии традиционной стратиграфии на современном этапе ее развития (работы Красилова, Крутя, Мейена). Мне кажется, что суть хроностратиграфии связана не с появлением какой-то новой теории, а скорее – с отказом от всегда непостоянных теорий вообще (отказ от топологии) в пользу объективной и стабильной технологии по конструированию стратиграфических шкал. Поставить “последнюю точку” в прямом и переносном смысле – вот суть технологического процесса, который оправдывает концепция “хроностратиграфии”.
Заключение: кто виноват и что делать?
В этом традиционном российском вопросе слова “кто виноват” в контексте нашей темы лучше заменить на слова “в чем причина” появления хроностратиграфической идеи в геологии, т.е. идеи использовать при построении шкал моменты абстрактного времени. Идея стала привлекательной вследствие чрезмерного рационализма и прагматизма, свойственных в целом западноевропейской науке ХХ в. Зачем нам нужны бесконечные поиски и переоценки следов геологического времени, если можно опереться на некое ни от чего независимое объективное время? Нужно только это последнее зафиксировать раз и навсегда в конкретной точке породы – “золотой гвоздь” (GSSP). Последовательность таких точек образует систему стандартов – моментов и интервалов, т.е. абсолютно стабильную стратиграфическую шкалу.
Идея абсолюта вовсе не абсурдна, но она не имеет отношения к нашей земной истории и жизни. Парадоксально, что гениальные догадки Платона о неизменности и совершенстве потустороннего мира идей, так же как и представления Ньютона о существовании абсолютно однородного (божественного) “времени”, послужили методологической основой (пусть даже не всегда осознаваемой) для математической разработки инструмента точного измерения “времени” (длительностей) в науке нового времени. Эти достижения – триумф точных наук
ХХ в. Но, может быть, эти впечатляющие достижения западноевропейской науки стали возможны именно потому, что время-длительность, которое удается все точнее измерять и сопоставлять – это понятие наиболее родственное нематериальному понятию “вечность”? Наоборот, понятие “время-процесс” сугубо относительное, земное, т.е. отражает принципиальное непостоянство всего того, с чем мы имеем дело на Земле. Это означает необходимость ясного разграничения реальных (земных) аспектов времени, связанных с любыми процессами бытия, которые и только которые могут стать объектом научного изучения, от аспектов не доступных анализу, т.е. от времени абсолютного, божественного, времени-тайны, времени-вечности, которое, возможно, более реально, но только в смысле Платона, т.е. в смысле, не имеющем отношения к земной реальности.Такое разграничение позволяет сделать время в узком (земном) смысле этого слова (время-процесс) рабочим понятием (инструментом) науки. Имеется в виду инструмент изучения топологических (земных) свойств времени, а не тот инструмент изучения количественной характеристики длительности, который разрабатывается уже более 300 лет и относится только к процессам механического перемещения. Сказанное вовсе не означает, что нужно оставить все попытки проникновения в тайны мистических свойств времени. Возможно, граница этих двух сфер времени будет сдвигаться, но нет перспективы ее полного исчезновения из-за постоянной относительности наших знаний. Например, если даже удастся ясно понять и выразить смысл интуитивных представлений Н.А. Козырева об активных свойствах времени, появятся другие, не менее сложные загадки, касающиеся тайн времени.
Отсюда следует ответ на вопрос “что делать?”. Стратиграфия – наука земная в любом смысле этого слова. Вот почему следовало бы вернуться к традиционным истокам построения стратиграфических шкал, т.е. продолжить бесконечный процесс совершенствования топологических реконструкций геологического времени-процесса. Хронометрическая шкала (в годах) – очень полезный и необходимый аспект времени для оценки длительности тех естественных интервалов, которые устанавливаются независимо и на принципиально другой основе. Стратиграфия (геохронология) и геохронометрия – отражение двух принципиально несовместимых аспектов времени, синтез которых при конструировании шкалы геологического времени методологически несостоятелен.
Как это ни странно, понимание того, что есть время в геологии, самым непосредственным образом сказывается на практической деятельности стратиграфов. Переход стратиграфии на “рельсы” абсолютного времени постепенно превращает шкалу из схемы содержательной классификации времени-процесса в шкалу условных стандартов, для которой принцип исторического приоритета становится абсолютно ненужным. В результате мы наблюдаем сейчас процесс изменения номенклатуры ярусов верхней перми: в МСШ уже не будут больше фигурировать традиционные российские названия ярусов. Подобная ситуация ожидает нас с ярусами среднего и верхнего карбона. Дело вовсе не в “патриотизме” и не в стремлении во что бы то ни стало сохранить отечественные названия. Дело в том, что именно новая парадигма оправдывает номенклатурный “разбой”. Ведь основа приоритета – тип (стратотип), т.е. интервал, а в хроностратиграфии типом становится момент (GSSP), который не имеет отношения к номенклатуре
37. Утрата традиционных названий, как говорится в обращении коллектива сотрудников ВНИГРИ к Международному симпозиуму38, вызывает “огромные материальные и моральные потери … и неизбежно ведет к необходимости пересмотра и корректировки всего массива геологической информации, а это огромная … работа сотен российских специалистов и очень крупные капиталовложения …”.Мне остается только сказать, что в рамках тех правил, которые основаны на концепции хроностратиграфии (методика GSSP), бороться за сохранение более традиционной номенклатуры – это, по остроумному замечанию одного из стратиграфов, все равно что лечь на рельсы перед движущимся составом. Так давайте же вернемся на традиционные “рельсы”, чтобы продолжить бесконечный путь по конструированию шкалы геологического времени.
В заключение я хотел бы поблагодарить тех авторов, которые в последние годы провели титаническую работу и опубликовали сводки по истории изучения проблемы времени. Это книги моего коллеги К.В. Симакова
39 по проблеме времени в геологии и более общая сводка И.А. Хасанова40, которые очень помогли мне преодолеть комплекс некомпетентности, хотя я так и не смог преодолеть все просторы в том океане информации, который оконтурен в этих публикациях.Я признателен моим многочисленным оппонентам, особенно тем из них, которые сознательно и последовательно придерживаются хроностратиграфической идеологии, а потому дискуссия с ними в течение многих лет помогала мне оттачивать аргументацию в борьбе со столь странной для конца ХХ в. концепцией. Это прежде всего директор Палеонтологического института РАН, член-корр. АН РАН А.Ю. Розанов и доктор геол.-мин. наук А.С. Алексеев.
ПРИМЕЧАНИЯ
1
Мамардашвили М. Психологическая топология пути. С.-Петербург. 1997.2
Леонов Г.П. Основы стратиграфии. М. 1973. Т.1.3
См. перевод: Международный стратиграфический справочник. М.: 1978. С.88.4
Руководство 1: Cowie J.W., Ziegler W. et all. Guidelines and Statutes of the International Commission on Stratigraphy (ICS) // Courier Forsch. Senckenb. 1986. V.83.Руководство 2:
Remane J., Bassett M.G., Cowie J.W. et all. Guidelines for the Establishment of Global Chronostratigraphic Standards by the International Commission on Stratigraphy (ICS) // Permophylles. 1997. V.26.Руководство 3:
International Stratigraphic Giude – An abridged version // Episodes. 1999. V.22. № 4.5
Гайденко П.П. Эволюция понятия науки. М.: Наука. 1980. 566 с.6
Аристотель. Сочинения. М.: Мысль. 1981. Т.3. 613 с.7
Там же, с.191.8
Мостепаненко А.М. Пространство и время в макро-, мега- и микромире. М. 1974.9
См. Гайденко П.П. 1980.10
См., например, Пригожин И. Переоткрытие времени // Вопросы философии. 1989. № 8. С.3-19.11
Упоминание об этом вопросе – см. Левич А.П. Научное постижение времени // Вопросы философии. 1993. № 4.12
Зельдович Я.Б. Возможно ли образование Вселенной “из ничего”? // Природа. 1988. № 4. С.16-26.13
Кулаков Ю.И. Синтез науки и религии // Вопросы философии. 1999. № 2. Гивишвили Г.В. О “сверхсильном” антропном принципе // Вопросы философии. 2000. № 2.14
Бергсон А. Творческая эволюция. М.-С.Пб.: Русская мысль. 1914. 332 с.15
Там же, с.305.16
Там же, с.302.17
Красилов В.А. Филогения и систематика // Проблемы филогении и систематики. Владивосток. 1969. С.12-30.18
Подобный характер самых разных по природе процессов проанализирован в книге “Анатомия кризисов”. М. 1999.19
Левич А.П. Научное постижение времени // Вопросы философии. 1993. № 4.20
Вернадский В.И. Размышление натуралиста. Пространство и время в неживой и живой природе. М.: Наука. 1975. 175 с.21
Мейен С.В. Понятие времени и типология объектов // Диалектика в науках о природе и человеке. Кн.2. 1983. С.311-317.22
Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны. М. 1987.23
Детлаф Т.А. Изучение временных закономерностей развития животных // Онтогенез. 1989. Т.20. № 6. С.647-657. Выявление биологической меры времени не было легким предприятием: оно сопровождалось трудоемкими лабораторными исследованиями по исключению влияния на процесс онтогенеза температуры, оптимальные значения которых для разных видов организмов разные.24
Аугустынек З. Лейбницево определение времени // Вопросы философии. 1973. № 5. В этой работе автор с позиции теории множеств приходит к выводу, что в концепции времени Лейбница путь через метрику закрыт. Но это очевидно и без обращения к теории множеств: ведь если сводить время только к последовательностям-моментам, то “пустые” интервалы между ними остаются вне анализа. Здесь уместно вспомнить понятие “момент” у Аристотеля: момент имеет отношение ко времени, но не является им.25
Кстати, согласно сценарию эволюции Вселенной А.Д. Линде (Раздувающаяся Вселенная // Наука и жизнь. 1985. № 9), наблюдаемая часть нашей Вселенной (» 1028 см) могла возникнуть из первоначально ничтожного объема (» 10-33 см) менее чем за 10-30 сек, т.е. первоначально чудовищно быстрое увеличение (развертывание) пространства и вещества (до 1050 тонн) происходило за ничтожно малый “микромиг” времени.26
Гайденко П.П. Время и вечность: парадоксы континуума // Вопросы философии. 2000. № 6.27
Налимов В.В. Спонтанность сознания. М.: Прометей. 1989.28
Показательно высказывание главного идеолога хроностратиграфии Х. Хедберга: “И есть только одно время. Меня раздражают заявления, что органическая эволюция измеряется одним видом времени, а радиоактивная дезинтеграция другим. Мы можем говорить об абсолютном и относительном возрасте, но они относительны или абсолютны по отношению к одному и тому же виду времени” : Hedberg H. The Stratigraphic Panorama // Bull. Geol. Soc. Amer. 1961. V.72. № 4. P.509.29
См., например, геометрические представления о физическом времени в следующих работах: Минковский Г. Пространство и время. Петроград, 1915. Мостепаненко А.М. Пространство и время в макро-, мега- и микромире. М., 1974. Молчанов Ю.Б. Четыре концепции времени в философии и физике. М. 1977.30
Мейен С.В. Введение в теорию стратиграфии. М. 1989.31
Круть И.В. Введение в общую теорию земли. М. 1978. С.98.32
Красилов В.А. Время и стратиграфия // Проблемы времени в геологии. Владивосток. 1979. С.16.33
Руженцев В.Е. Биохронотип или стратотип? // Палеонтол. журн. 1977. № 2.34
Лазарев С.С. Особенности типизации в стратиграфической классификации // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1997. Т.5. № 2.35
Мейен С.В. Понятия “естественность” и “одновременность” в стратиграфии // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1974. № 6. С.79-90.36
Расницын А.П., Длусский Г.М. Принципы и методы реконструкции филогенезов // Меловой биоценотический кризис и эволюция насекомых. М. 1988.37
См. статьи С.С. Лазарева на эту тему: журнал “Стратиграфия. Геологическая корреляция”. 1997. Т.5. № 2 и 1999. Т.7. № 2, а также две статьи в сборнике “Доклады Международного симпозиума “Верхнепермские стратотипы Поволжья””. М. 1999.38
Доклады Международного симпозиума “Верхнепермские стратотипы Поволжья”. М. 199. С.144.39
Последняя и наиболее полная книга: Симаков К.В. Введение в теорию геологического времени. Магадан. 1999.40
Хасанов И.А. Феномен времени. Часть 1. Объективное время. М. 1998.