Близкая связь времени с ритмом способствовала производству часов с использованием маятника, который был изобретен Галилеем и усовершенствован для использования в механизме часов Христианом Гюйгенсом. Простые ритмические движения маятника все еще используются для отсчета времени в музыке — вспомним метроном. Совсем недавно электричество отвоевало себе место в изготовлении часов в области производства синхронизирующих осцилляторов[82]
. Переменный электрический ток поддерживает колебания, и соответствующее устройство регулирует период колебаний тока. Сегодня мы сделали еще один шаг вперед в использовании пьезоэлектрических свойств кварца или молекул аммония для создания незатухающих колебаний с высокой степенью регулярности. Сжатие полосы кварца заставляет некоторые его электроны переходить с одной стороны на другую, после чего процесс повторяется в обратном порядке. Если при этом кварц подсоединить к источнику переменного тока, то импульсы электронов можно преобразовать в механические колебания с частотой в несколько тысяч колебаний в секунду и такой точности, что они даже смогут скорректировать небольшие отклонения переменного электрического тока[83]. Но кварц стареет; сегодня его заменяют молекулами аммония NH3. Атомы азота N постоянно колеблются в направлении противоположного полюса над плоскостью ЗН с частотой в 24 000 мегациклов или 24 миллиона вибраций в секунду. Часы с применением такой технологии легли в основу технологии мазеров (сокращение отНо и на макрофизическом уровне, и в телах живых существ мы все еще будем встречаться с этим феноменом. Они подчиняются определенному ритму, который сегодня называют биологическими часами. Растения, также как животные, адаптируются не только к своему пространственному окружению, но и ко времени: к световому дню, посредством того, что мы называем суточными ритмами, к лунным циклам, к морским приливам и отливам и даже к солнечному году. Некоторые виды деятельности, такие как поиск еды, активируются не внешним стимулом вроде восхода солнца, но внутренним ритмом, который позволяет животному «планировать наперед»[87]
. Растения также «обладают чем-то, напоминающим временную память», поскольку некоторые (не все) начинают открывать свои бутоны за несколько часов до восхода солнца, «как будто зная, что солнце вскоре взойдет»; и «если погрузить их искусственным образом в темноту, они будут продолжать открывать свои бутоны в то же самое время дня»[88]. Физиологические часы животных, кажется, работают на колебаниях[89]. Они также работают наподобие генератора синхроимпульсов, от которого зависят несколько других физиологических процессов, регулируемых по времени. Периоды активности и покоя, а также качественных изменений в метаболизме, температуре и других процессах регулируются таким же образом. Кажется, что эти ритмы являются наследственными и, по всей вероятности, эндогенны, не обусловлены внешними условиями[90]. У одноклеточных животных или растений вся клетка целиком подчинена этому ритму. Пониженные температуры (для растений разницы составляют лишь 5-10 °C) замедляют «ход» биологических часов.Все еще обсуждается вопрос о том, в какой степени у более сложных существ эти ритмы унифицируются неким регулирующим органом или они просто распространяются по различным тканям и органам; кажется, что имеют место оба эти случая[91]
. Высшие животные, как представляется, должны обладать центральным регулятором, располагающимся в мозге[92]. И, кажется, должна присутствовать, как это сформулировал Г. Шальтенбранд[93], стандартизованная ритмико-хронологическая организация мозга, которая функционирует как одно целое.