Дин Буономано - Мозг – повелитель времени

• Название: Мозг – повелитель времени
• Автор: Дин Буономано
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-04-095335-6

Где хранятся наши воспоминания и можно ли предвидеть будущее? Человеческий мозг совершенно по-особому относится ко времени, отсюда и шестое чувство, и ощущение быстротечности и стремительности жизни. Как это работает, выяснил известный американский нейробиолог Дин Буономано с помощью результатов революционных исследований. Как же наш мозг ощущает и считывает время? Что такое чувство времени? Как связано оно с распознаванием речи и музыки? Можно ли на самом деле путешествовать во времени? Ответы – в этом бестселлере серии «Большая наука».

---

Чтобы найти ответы на эти вопросы, нейробиология должна еще созреть и принять тот факт, что понимание устройства человеческого мозга невозможно без описания того, как мозг определяет, воспринимает и отражает время. Дело в том, что, как я покажу в следующей главе, мозг представляет собой машину времени, которая не только определяет время и предсказывает будущее, но и позволяет нам мысленно перемещаться в будущее. Часто мы оставляем без внимания тот факт, что без способности мысленного путешествия в будущее наш вид никогда не смог бы изготовить из вулканического стекла орудия труда или понять, что посев зерна сегодня обеспечит выживание завтра.

Однако наша уникальная способность воспринимать концепцию времени и вглядываться в отдаленное будущее является одновременно и даром, и наказанием. В ходе эволюции мы перестали следовать за непредсказуемыми капризами матери-природы и начали управлять ею: мы научились манипулировать настоящим, чтобы обеспечить себе выживание в будущем. Однако способность предвидения неизбежно привела нас к пониманию конечности и быстротечности собственной жизни. Получив этот великий дар или великое наказание, мы стоим перед удивительной тайной: Что же такое время?

2:00 ЛУЧШАЯ НА СВЕТЕ МАШИНА ВРЕМЕНИ

Каждое реальное тело должно обладать четырьмя измерениями: оно должно иметь длину, ширину, высоту и продолжительность существования. Но вследствие прирожденной ограниченности нашего ума мы не замечаем этого факта. И все же существуют четыре измерения, из которых три мы называем пространственными, а четвертое – временны́м21.

ГЕРБЕРТ УЭЛЛС, 1895

С идеей о путешествиях во времени нас познакомил Голливуд. «Терминатор», «День сурка», «Назад в будущее», «Жена путешественника во времени», «Петля времени», «Полночь в Париже», «Интерстеллар» и многие серии «Звездного пути» – лишь некоторые примеры из длинного списка фильмов, в которых мы сталкиваемся с парадоксами, возникающими в результате игр со временем, таких как убийство собственных предков при перемещении в прошлое.

Однако, несмотря на популярность этой темы в мире современного кино, телевидения, литературы и даже в серьезных физических исследованиях, концепция путешествий во времени не существовала на протяжении большей части истории человечества. В Библии и других религиозных книгах и устных преданиях есть множество историй о говорящих животных, божествах и других сверхъестественных вещах. Там есть рассказы о превращении животных в человека и человека в животных, о путешествиях в космическом пространстве, о людях вроде Мафусаила, проживших несколько столетий, о волшебстве и воскрешении. Но, что странно, ничего или почти ничего о путешествиях во времени. Даже Шекспир, который, кажется, предвосхитил практически все трюки современного кинематографа, никогда не касался темы путешествий во времени.

На этом фоне есть лишь несколько исключений. Например, в древнеиндийской поэме «Махабхарата», созданной в 800-х гг. до н.э., рассказывается о царе и его дочери, которые отправились к богу Брахме, чтобы найти достойного жениха. Позднее они узнают, что за время их отсутствия на Земле сменилось несколько поколений, и исчезли все царские сокровища. В новелле «Рип ван Винкль»22 говорится о том, что время может идти с разной скоростью, но там не происходит перемещений вперед и назад во времени. Предшественником историй о перемещении во времени можно считать повесть Чарльза Диккенса «Рождественская песнь», написанную в середине XIX в. Духи переносят героя рассказа Эбинейзера Скруджа в рождественские дни прошлого и будущего, однако эти путешествия совершаются пассивно, как бы во сне, и персонажи из разных эпох не общаются между собой. И лишь в конце XIX в. появилась идея «истинного» путешествия во времени, в частности, в повести Г. Уэллса «Машина времени», герой которой отправляется в будущее, встречается с выродившимися потомками человеческой расы и возвращается в свое время23.

Почему идея перемещений во времени не появлялась в фантастической литературе до конца XIX в.? Возможно, по той причине, что человеческие существа по своей природе являются презентистами: для нас совершенно очевидно, что прошлое ушло и поэтому не может измениться, а будущее еще не существует. Возможно, идея о том, что прошлое и будущее так же реальны, как настоящее, и поэтому являются возможным направлением для путешествия, слишком сильно противоречит интуиции и слишком фантастична даже для фантастической литературы. Так что же изменилось в конце XIX в., что позволило нам совершать воображаемые путешествия во времени? Однозначно ответить на этот вопрос сложно, но, совершенно очевидно, какую-то роль сыграла научная революция.

Кульминацией этой революции была публикация в 1905 г. специальной теории относительности Эйнштейна, которая навсегда изменила наше представление о природе времени. Эйнштейн показал, что при разной скорости перемещения часов они тикают с разной скоростью. Через два года после этого учитель Эйнштейна Герман Минковский показал, что теория Эйнштейна вполне совместима с концепцией четырехмерного пространства, т. е. пространства, в котором есть еще одно измерение – время.

Об открытиях в физике, способствовавших принятию модели четырехмерной вселенной, мы поговорим в главе 9, а сейчас только отметим, что в XX в. в среде физиков постепенно стало возможным поднимать вопрос о путешествиях во времени. Не потому, что большинство физиков поверили в реальную возможность перемещений в прошлое или будущее, но потому что никто не мог доказать, что такой возможности не существует. Многие физики соглашаются, что, в принципе, на шкале времени есть «места», куда можно попасть, но при этом считают, что по практическим или теоретическим причинам законы физики не позволяют осуществлять эти перемещения24. Дело в том, что для перемещений во времени должны выполняться весьма специфические требования. Наименее неправдоподобным способом таких перемещений, наверное, является перемещение по пространственно-временно́му туннелю («кротовой норе»). Представьте себе поверхность Земли как слой пространства и времени, а затем вообразите туннель, ведущий напрямую от Вашингтона до Пекина. Идея пространственно-временны́х туннелей не противоречит современным законам физики, но пока остается гипотетической. Для путешествий во времени не только потребуется создать или найти такой туннель, но и двигать один выход относительно другого с очень большой скоростью. А дальше остается надеяться, что такой туннель стабилен и проходим, т. е. входящий в него не подвергнется – использую научный термин – спагеттификации25.

Но я отвлекся, поскольку в этой главе я не планировал обсуждать возможность или невозможность реальных путешествий во времени, а хотел убедить вас в том, что лучшей машиной времени для каждого из нас является собственный мозг. Или, иными словами, каждый из нас – лучшая на свете машина времени.

МОЗГ – ЭТО МАШИНА ВРЕМЕНИ

Конечно, мозг не позволяет нам перемещаться во времени физически, но это все же своего рода машина времени по четырем взаимосвязанным причинам.

1. Головной мозг – это машина, которая запоминает прошлое, чтобы предсказать будущее. На протяжении сотен миллионов лет животные соревновались в развитии способности предсказывать будущее. Животные предвидят поведение жертвы, хищников и потенциальных половых партнеров; они готовятся к будущему путем запасания еды и строительства гнезд; они предчувствуют закат и восход, зиму и весну. Успешность предсказаний будущего определяет важнейшие факторы эволюции – выживаемость и воспроизводство. Таким образом, мозг, по сути, представляет собой аппарат для предсказаний и предвидения26. Осознаете вы это или нет, но в каждый момент времени ваш мозг автоматически пытается предсказать, что должно произойти. Эти краткосрочные предсказания, примерно на следующие несколько секунд, делаются совершенно автоматически и бессознательно. Если со стола скатывается резиновый мячик, мы автоматически выполняем движение, чтобы поймать его, когда он отскочит от пола, но реагируем совсем по-другому, если со стола падает кусок пирога.

Кроме того, человек и другие животные постоянно пытаются делать предсказания на более отдаленный период. Даже просто осмотр территории представляет собой попытку представить себе, что произойдет через несколько минут или часов. Когда волк останавливается, чтобы уловить какие-то знаки, звуки и запахи, он ищет подсказки, которые помогут обнаружить потенциальных врагов, жертв или партнера. Чтобы предсказывать будущее, мозг хранит колоссальный объем информации о прошлом; и, как программа резервного копирования Time Machine для Apple, он иногда присваивает этим воспоминаниям временны́е этикетки (даты), что позволяет воспринимать эпизоды из нашей жизни в хронологическом порядке.