Наш мозок схожий на машину часу. Існує цікава різниця між тим, як тварини орієнтуються в часі та в просторі. Чому ми повинні говорити про час? Від простору-часу до того, як розум утримує час. Це складніше, але приносить користь. Нейронні схеми взаємодіють із зовнішніми подразниками, щоб зберегти час. Про це пише Дін Буономано у своїй новій книзі.

«Час плине без роздвоєння, перетинів, відправлень і розворотів».

Це не так, що різні час і простір спрощують завдання розуміння часу, як демонструє Буономано:

«Розмови фізиків про природу часу закінчилися вчасно, але мені здавалося, що вони тривали довго».

Це охоплює різні концепції часу – природний час, час годинника та суб’єктивний час. (Прим. перев. – Ми називаємо час, виміряний хронометристами, «хронос», суб’єктивний час «кайрос»)

Природний час

Природний час – це те, що вивчають фізики. Чи час реальний, чи це ілюзія, і всі моменти існують по суті одночасно, так само, як усі координати Всесвіту все ще існують? Неврологи, навпаки, також говорять про годинниковий час і суб’єктивне сприйняття часу. Щоб пояснити концепцію природного часу, фізики та філософи говорять про концепцію вічності, згідно з якою минуле, теперішнє та майбутнє однаково реальні.

Буономано пише:

«У теперішньому немає абсолютно нічого особливого: час вічний, як і простір».

Другим основним поясненням природного часу є уявлення про те, що реальний момент є реальним з точки зору, яка відповідає нашому уявленню про суб’єктивний час. Минуле минуло, майбутнє ще не відбулося.

«Неврологи неявно є провідниками часу. Незважаючи на свою інтуїтивну привабливість, концепція часу не має значення... як у фізиці, так і у філософії. Суб’єктивне сприйняття часу — це людська здатність, але для цього біологія повинна спочатку з’ясувати, як зупинити час».

Книга Діна Буономана «Ваш мозок — це машина часу».

Буономано так вирішив час є як фізичним, так і суб’єктивним поняттям. Назва його книги походить від ідеї про те, що наш мозок є механізмом передбачення. Щоразу, коли ми щось сприймаємо, його теорія говорить, що те, що ми сприймаємо, не є об’єктивною реальністю, а скоріше створеним мозком те, що викликає тілесні відчуття. Популярні теоретичні міркування часто ігнорують один вимір очікування, яким є час.

Уміння передбачати

Буономано зазначає, що мозок постійно робить прогнози в реальному часі не лише про те, що станеться, але й про те, коли це станеться. Для цього мозку потрібні складні механізми сприйняття часу. Щоб він міг передбачити не тільки те, що станеться за частку секунди, але й те, що може статися в наступні секунди, хвилини, години і навіть дні, тижні, місяці та роки.

Наш мозок може творити чудеса!

Ця здатність передбачати довгострокове майбутнє залежить від пам’яті. Фактично, це основне еволюційне використання пам'яті, як сховища інформації, необхідної для передбачення майбутнього. Завдяки пам’яті та когнітивним можливостям наш мозок став машиною часу, ніби ми можемо подорожувати вперед і назад у часі. Ця розумова подорож є людською здатністю, яка відрізняє нас від інших тварин, звідки і назва книги. Ця здатність здається особливо показовою для подібних здібностей у тварин, але докази передбачення у тварин все ще важко знайти.

(Прим. пер. - тут автор суперечить сам собі, тому що багато тварин показали здатність передбачати стихійні лиха, на жаль, вчені не знають, як тварини це роблять.)

Щоб використовувати ментальні подорожі в часі, біології спочатку потрібно було з’ясувати, як зберігати суб’єктивний час. На відміну від маятникових годинників. Потужний маятниковий годинник Крістіана Гюйгенса був першим, хто показував час точніше, ніж годинник у людському мозку.

Книга Буономана сповнена гарних деталей про незліченну кількість способів, у які клітини (нейрони) нашого тіла поєднують час. Наприклад, складний перетин групи нейронів гіпоталамуса, які регулюють основний циркадний (добовий) ритм. Циркадний годинник залежить від гармонійного коливання рівнів специфічних білків. Одним з них є мелатонін. На відміну від наших годинників, які можуть розпізнавати час у широкому діапазоні значень, мозок не має єдиного годинника. Наприклад, пошкодження хіазматичного ядра не впливає на здатність розпізнавати часові інтервали в діапазоні секунд, тому виникає інше суб'єктивне сприйняття часу. Якщо в неврології існує однозначна теорія сприйняття часу, то це те, що нейронні ланцюги можуть реагувати на регулярні зовнішні подразники. Іншими словами, вони можуть контролювати час і всілякі речі.

Мозок – це хронометрист

Читаючи книгу Буономана, неважко дивуватися тому, як час і його вимірювання пронизують наше існування, чи то у формі пристроїв відліку часу, які ми створюємо, чи через механізм нашого власного мозку. Буономано створює чудове відчуття того, наскільки складним хронометристом є мозок і яке дивовижне завдання він виконує. Буономано пише зрозуміло, майже як нон-фікшн. Він обрав кришталеву форму замість квітчастої прози.

Він час від часу робить жартівливі порівняння, наприклад, коли пише:

«Тривалість серцебиття колібрі так само прихована від наших почуттів, як час дрейфу континентів».

Недвозначний вислів Буономано очевидний, коли він пише про фізику часу. З огляду на те, що його спеціальність — неврологія, це не підло. Його пояснення того, чому спеціальна теорія відносності Ейнштейна припускає існування чотиривимірного Всесвіту та множинності простору-часу, в якому повсюдно співіснують минуле, сьогодення та майбутнє, є чудовою аргументацією на користь концепції вічності.

Зокрема, теорія відносності руйнує поняття одночасності: ідея про те, що два спостерігачі, які рухаються з різною швидкістю, не можуть дійти згоди щодо часу подій. Коли швидкість наближається до швидкості світла, часові інтервали подій можуть по-різному сприйматися різними спостерігачами.

Буономано пише:

«Якщо ми припустимо, що всі події, які коли-небудь відбувалися або коли-небудь відбуватимуться, постійно знаходяться в певній точці простору... тоді відносна одночасність стає менш цікавою, ніж той факт, що два об’єкти в космосі можуть виглядати однаково. А чи ідентичні вони чи ні, залежить від розташування спостерігача. Два телефонних стовпи вздовж дороги здаються заблокованими, якщо ви стоїте на одній стороні дороги, але не якщо ви стоїте посеред дороги – це питання перспективи».

Вічність

Вічність стикається з нашим суб’єктивним досвідом плину часу – іншими словами, фізика стикається з неврологією. На даний момент ми сприймаємо хід природного часу і таким чином інстинктивно підтримуємо це уявлення. Буономано зазначає, що наші уявлення про суб’єктивний час тісно пов’язані з нашими уявленнями про простір.

Він показує це за допомогою метафор, які ми використовуємо, коли говоримо про час:

«Ми б довго вивчали час… шукати відповідь заднім числом було жахливою ідеєю».

Таймер у мозку кооптує нейронні ланцюги, які використовуються для представлення простору. Ось як ми сприймаємо час і простір у дивній аналогії зі спеціальною теорією відносності.

Найцікавіше питання

Це призводить до одного з найцікавіших питань, поставлених у книзі:

«Чи можуть наші фізичні теорії бути сформовані самою архітектурою нашого мозку?»

Тепер, коли ми знаємо, що мозок сам скорочує час у просторі, варто також подумати, чи концепція вічності піддається тому факту, що вона резонує з архітектурою органу, відповідального за вибір між вічністю та теперішнім. Чи можуть наші фізичні теорії бути сформовані самою архітектурою нашого мозку? Стан наукових знань про час такий, що ми не маємо прямих відповідей.

Книга, яка здебільшого є переконливою, займає більше питань, поставлених наприкінці, ніж дає відповідей. Це зрозуміло, тому що «наше суб’єктивне відчуття часу стоїть десь посередині бурі нерозгаданих наукових таємниць — що таке свідомість, свобода волі, теорія відносності, квантова механіка та природа часу. Наш мозок схожий на машину часу. Це може викликати занепокоєння, тому що ми знаходимо наслідки, наприклад, у Всесвіті, де всі моменти часу зараз існують одночасно. Книга зрештою приводить до внутрішнього миру, коли ми усвідомлюємо, що всі основні наукові відкриття минулого століття так чи інакше борються зі спільним ворогом – часом.