Куда летит время. Увлекательное исследование о природе времени

Конечно, эти сведения сами по себе не несут никакой пользы. Мое настоящее предстает передо мной в образе корабля, который дрейфует по течению до тех пор, пока не сверит курс с условленным набором ориентиров, одним из которых выступает солнце: часы сообщают мне, в каком времени суток я нахожусь. Если часы на прикроватном столике показывают два часа дня, хотя я знаю наверняка, что сейчас полночь, значит, с ними что-то не в порядке, иначе бы они не выпали из ритма вращения Земли. Кроме того, часы негласно оповещают меня о моем местонахождении (здесь следовало бы уточнить: во времени) относительно других часов, отличных от тех, на которые я сейчас смотрю. Если часы возле банка показывают два часа дня, когда я прохожу мимо, стараясь успеть на поезд, отбывающий в 2:15, пять минут назад я бы предпочел не спешить на станцию – к моему прибытию на местных часах будет уже половина третьего, мой поезд давно ушел. Мы предполагаем, что показания наших часов совпадают с показаниями других часов и суточным циклом планеты в целом. Мое настоящее должно совпадать с вашим, даже если вы находитесь на противоположном конце земли.

Ожидание синхронности по умолчанию пустило глубокие корни в современной цифровой жизни, но так было не всегда. В XIX веке Европа, США и весь остальной мир всеми силами старались выкарабкаться из того, что историк Питер Галисон называл хаосом некоординированного времени. Уровень развития астрономии позволял каждому отдельному городку обзавестись хронометром, но его показания удовлетворяли запросы местных жителей лишь до тех пор, пока не требовалось выехать за пределы родного местечка. По мере расширения сети железных дорог и ускорения сообщения между отдаленными населенными пунктами путешественники стали замечать, что показания времени в разных городах существенно расходятся. В 1866 году, когда в Вашингтоне, округ Колумбия, наступил полдень, в Саванне, согласно показаниям официального местного времени, было 11:43, в Буффало – 11:52, в Рочестере – 11:58, в Филадельфии – 12:07, в Нью-Йорке – 12:12, а в Бостоне – 12:24. В одном только штате Иллинойс насчитывалось более двух дюжин вариантов местного времени. В 1882 году, когда Уильям Джеймс отплыл в Европу, чтобы встретиться с ведущими психологами Старого Света и заняться продвижением своей книги, по ту сторону океана оставалось государство, за которым, по разным сведениям, числилось от шестидесяти до ста эталонов местного времени.

В целях упрощения расписания движения поездов и предотвращения аварий на железных дорогах была предпринята первая попытка координации показаний времени в разных городах США путем обмена сигналами времени по телеграфу, продиктованная соображениями удобства. Преимущества синхронизации ощущались повсеместно; временной ландшафт перестал быть изолированной площадкой, тщательно откалиброванной по минутам, и покрылся широкими прямолинейными трактами настоящего. Джеймс возвратился в США в 1883 году в воскресенье 18 ноября точно в полдень, когда правительство отдало указ о сокращении количества часовых поясов в стране с двух дюжин до четырех. Эта знаменательная дата вошла в историю как «День двух полудней», так как половине американцев, очутившихся в новом часовом поясе, пришлось переводить часы назад и пережить полдень во второй раз. «Население восточной половины часового пояса заново проживает небольшой отрезок своей жизни, а в противоположной половине часового пояса люди оказались заброшены в будущее, причем кое-кто опередил время на целых полчаса», – писала газета New York Herald.

На изломе веков ценой невероятных политических усилий было принято решение о единой координации систем хронометрирования всего мира. На поверхности земного шара начертали невидимые линии, обозначающие двадцать четыре часовых пояса одинаковой ширины. С тех пор понятие «сейчас» приобрело точное фиксированное значение для каждого жителя Земли. Французский математик Анри Пуанкаре, идейный вдохновитель движения в поддержку координированного времени, охарактеризовал время как проявление convention, то есть общественного договора. Впрочем, отмечает Галисон, во французском языке слово convention означает не только консенсус, выработанный путем согласования разных мнений, но и удобство. Придерживаясь общепринятого представления о настоящем, мы заметно упрощаем себе жизнь, которая тесно связывает нас с окружающими.

Представление о времени как о следствии общественного договора оказалось большой неожиданностью для тех лет. Начиная с XVII века, физики большей частью разделяли представления Исаака Ньютона о времени и пространстве как о «бесконечных, однородных и непрерывных сущностях, не подверженных влиянию непосредственно наблюдаемых объектов и действий, предпринимаемых нами в ходе их измерения». «Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно»[46], – добавил Ньютон. Предполагалось, что время было вплетено в канву Вселенной на одной из ступеней ее развития, но в XX веке осознание того, что время существует только вследствие измерения, стало частью повседневной практики. Эйнштейн заявлял прямо: время – это «то, что определяется с помощью часов», но никак не более того.

Оказывается, когда я, проснувшись ночью, тянусь к столику у изголовья кровати посмотреть на часы, я в некотором роде протестую против заведенного порядка вещей. Мир времени по определению порожден обществом, утвердившим единый ориентир для отсчета жизненных невзгод и роковых испытаний для всех народов и государств. Мои часы показывают мне мое настоящее и предлагают запечатлеть его точное значение в числах, если я соглашусь поставить свою подпись под вселенским соглашением, но я хотел бы видеть себя единоличным хозяином своего времени – и глубокой ночью, и в любое другое время суток.

Я понимаю, что это самообман. Каждое живое существо, начиная от моего собственного организма и заканчивая медузами, бороздящими сумеречные глубины морей, и микробами, образующими налет на зубах, пока я сплю, состоит из множества упорядоченных частиц. Это клетки, реснички, цитоскелет, различные органы и органеллы и так далее вплоть до наследуемых единиц генетической информации, благодаря которым некоторые индивидуальные черты нашего организма сохраняются в веках. Организация предполагает обмен информацией в целях координации функций отдельных элементов и поддержания единого порядка действий. Время играет роль фоновой беседы, за которой части нашего организма создают единое целое, превосходящее сумму отдельных элементов. В моей воле игнорировать эту болтовню и спустя несколько секунд пуститься в одиночное плавание по волнам ночи, но продолжаться оно будет лишь до тех пор, пока я не буду углубляться в определение понятия «я».

ВРЕМЯ ИГРАЕТ РОЛЬ ФОНОВОЙ БЕСЕДЫ, ЗА КОТОРОЙ ЧАСТИ НАШЕГО ОРГАНИЗМА СОЗДАЮТ ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ, ПРЕВОСХОДЯЩЕЕ СУММУ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ





Индустриализацию конца XIX столетия часто описывают как период обесчеловечивания: труд становился все более рутинным и механическим, рабочие превратились в винтики механизмов. Но с приближением XX века город в целом пережил прямо противоположную трансформацию, наделившую его некоторым сходством с живым организмом. Границы города расширились, громады зданий стали неотделимы от жильцов; сети труб и проводов стремительно разрастались, спеша удовлетворить растущие запросы населения. «Большой город все больше напоминает совершенный организм, наделенный нервной системой. Газ и питьевая вода поступают из одного конца города в другой по его кровеносным сосудам, среди которых отчетливо различаются вены и артерии, – говорилось в одном из школьных учебников 1873 года выпуска. – Когда во время ремонтных работ вскрывают дорожное покрытие, нам представляется редкая возможность проникнуть в тайную жизнь города, удивительные проявления которой ощущаются на далеких расстояниях».

С другой стороны, в изучении живых существ возобладал технический подход. Для понимания принципа действия «животной машины», как называл организм немецкий физиолог Эмиль Бойс-Рэймонд, ученым требовалось представить процессы дыхания, сокращения мышц, передачи нервных импульсов, кровообращения, сердцебиения и лимфотока в виде механизмов, оснащенных ременными шкивами и роторными двигателями на газовой тяге. Одна из лабораторий того времени специализировалась на изучении разного рода «неисправностей» у животных (главным образом у лягушек и собак), вызванных действием вращения, для чего в цокольном помещении были установлены два мотора. Кошек и кроликов рассекали живьем, пытаясь выяснить, как функционируют их внутренние органы; для поддержания дыхания приходилось нагнетать воздух в легкие животного кузнечными мехами. Однако раздувать кузнечные мехи было слишком тяжело для ассистентов ученых, так что к 70-м годам XIX века эту функцию выполняли механические насосы, которые обеспечивали равномерное дыхание животного без перебоев, заставляя легкие работать с точностью часового механизма. Та же фабрика физиологии, как утверждает историк Свен Дириг, создала первый живой организм, в котором в равной степени присутствовали черты машины и животного, а также обслуживала его, пока наука испытывала в нем потребность. Это стало возможным благодаря точному определению времени.

Конец XIX столетия стал золотым веком автоматики, в котором вынашивали идеи о создании механического человека, движимого сложным внутренним часовым механизмом, который мог бы везти конные экипажи, зачитывать алфавит, рисовать картины и писать свое имя. Карл Маркс отождествлял фабрики с автоматами: «На место отдельной машины приходит это механическое чудовище, тело которого занимает целые фабричные здания и демоническая сила которого, сначала скрытая в почти торжественно-размеренных движениях его исполинских членов, прорывается в лихорадочно-бешеной пляске его бесчисленных собственно рабочих органов»[47]. В потоке метафор, перетекающих одна в другую, раскрывается бездонная глубина вопроса: в чем состоит принципиальное отличие человеческого организма от часового механизма? Чем осознанное действие отличается от механических движений рабочих органов? Каким образом внутри биологического механизма зародилось сознание? И где прячется то неуловимое нечто, которое делает человека личностью – внутренний гомункул, душа, дух? «Даже если никогда не представится возможности произвести гомункула, а все попытки собрать его по осколкам окажутся безуспешными, ученые все равно заметно продвинулись в данном направлении», – отмечал Вильгельм Вундт в 1862 году. Годом ранее французский анатом Поль Брока обнаружил, что за функции речи и памяти отвечают волокна коры головного мозга левых фронтальных долей. Томас Эдисон был восхищен: «В ходе восьмидесяти двух показательных операций на головном мозге было достоверно доказано, что сущность личности кроется в участке коры, известном как центр Брока, – заявил он в 1922 году. – То, что мы зовем памятью, умещается на крошечной полоске нервной ткани длиной меньше четверти дюйма[48]. Вот где живут маленькие человечки, которые ведут летопись наших дней».

Генерация сигналов точного времени и изучение времени также были поставлены на поток. В 1811 году в Гринвичской обсерватории трудился только один человек – Королевский астроном. К началу 1900 года в штате числились уже пятьдесят три человека, и половина служащих занимались исключительно расчетами, причем эти сотрудники назывались «компьютерами». Новое оборудование лабораторий для проведения психологических опытов включало телеграфные аппараты, хронографы, хроноскопы и другие высокоточные хронометры, с помощью которых определялась скорость реакции и длительность воспринимаемого времени. При этом и астрономы, и психологи страдали от бесконечного грохота – к лязгу механизмов примешивался гул загруженных улиц; окна сотрясались от всепроникающего уличного шума, который не позволял сосредоточиться на деле, внося тревогу и сумятицу в мысли ученых.

Самый громкий шум зачастую исходил от самих лабораторий. На данный момент психологи точно подсчитали, насколько изменяется восприятие длительности различных промежутков времени, к примеру боя часов, в зависимости от степени сосредоточенности. Концентрация внимания имеет решающее значение для точности измерений, но щелчки и свистки хронометров, применяемых в ходе исследований, отвлекают ученых не меньше, чем уличный шум. «Меня преследует шум работающего хроноскопа, – как-то пожаловался один из добровольных участников эксперимента. – Я не могу от него избавиться». Ученые старались отделаться от побочных эффектов своих занятий, изобретая не столь громогласные приборы и находя более спокойные места для исследовательской работы. Испытуемых стали размещать в отдельных помещениях, в которых не было экспериментального оборудования; связь с экспериментатором поддерживалась через телеграф и телефонные линии. Лаборатория по изучению времени, опутанная кабелями и проводами, все больше напоминала город, от которого стремилась убежать, а также нейронную сеть, в устройстве которой пытались разобраться сотрудники. Это сейчас мы можем запросто толковать о том, как мозг «посылает» сигналы к органам-мишеням, а нервные волокна «передают» их по нужному адресу. Эта метафора, позаимствованная напрямую из телеграфной индустрии, утвердилась в физиологии в XIX веке.

В конечном итоге, вероятно в силу объективной необходимости, усилия ученых увенчались изобретением звукоизолированной кабины. Идея конструкции исходила от физиолога Эдварда Уилера Скрипчера из Йельского университета: по его замыслу, внутри здания следовало разместить одно помещение в другом. Воздухонепроницаемые стены устанавливались на резиновые опоры, свободное пространство между стенами заполнялось опилками, а входить в кабину полагалось через тяжелые двери. «Внутреннее помещение кабины надлежит обставить удобной мебелью, а уровень освещения должен быть такой, как в комфортабельном помещении вечером; все провода и аппарат необходимо скрыть под отделкой. В глазах входящего звукоизолированная кабина должна выглядеть как обыкновенное жилое помещение, как будто он просто зашел к кому-нибудь в гости».

Представьте себе, что вы находитесь в телефонной будке без окон, в которой выключен свет. Вас окружают кромешная темнота и гробовая тишина, которую нарушает лишь один-единственный звук, который Скрипчер так и не сумел заглушить. «Увы! У нас, как ни прискорбно, остается еще один источник шума – сам испытуемый, – сетует ученый, ссылаясь на собственный опыт. – Каждый вдох и выдох сопровождается скрипом, шорохом и шелестом одежды, трепетание мышц щек и век ощущается как грохот, а случайное движение челюсти отзывается невыносимым шумом. В голове постоянно стоит громкий кошмарный гул; я, конечно, отдаю себе отчет в том, что это всего лишь отзвук крови, бегущей по артериям ушей… Но я уверен, что, случись мне заполучить старинные часы, я запросто услышу, как вращаются шестеренки часового механизма».





Тогда




Сегодня 18 апреля 1906 года, среда; на часах 5:28 утра, а Уильям Джеймс, как обычно, уже бодрствует. Ученый живет в Пало-Альто и вот уже семестр, как преподает в Стэнфордском университете. «Тогда я жил без затей, – писал он в мае своему другу Джону Джею Чапмену. – Я рад, что наконец-то стал частью рабочего механизма Калифорнии».

Внезапно кровать под ученым начинает сильно трястись. Джеймс садится в постели, и мощный толчок тут же отбрасывает его назад, «как терьер пойманную крысу», как позже вспоминал ученый в другом письме. Это землетрясение. Одно время Джеймс интересовался землетрясениями, и вот у него появилась возможность непосредственно наблюдать одно из них, и от возбуждения у него почти кружится голова. Но сейчас не время для научных упражнений. Бюро и шифоньер опрокидываются вверх тормашками, по гипсовым стенам ползут трещины, а в воздухе стоит, как выразился Джеймс, «кошмарный гул». И вдруг все заканчивается так же неожиданно, как и началось, и вокруг снова воцаряется тишь и покой.

Джеймс не получил ни единой царапины. Землетрясение оказалось «запоминающимся опытом, который в общем и целом способствовал расширению сознания», рассказывал он Чапмену, вспоминая случай, приключившийся с одним студентом Стэнфордского университета. Молодой человек, спавший на четвертом этаже дортуара, был разбужен землетрясением. Когда он поднялся, книги и предметы мебели были разбросаны по полу, а следующий толчок сбил его с ног. Затем вслед за падением каминной трубы обрушилась центральная часть здания, увлекая мебель, книги и самого студента в разверстую пропасть, похожую на развороченную кроличью нору. Сам Джеймс описывал тот случай так: «Ужасный зловещий рокот, подобный грохоту жерновов, крушил все на своем пути, прорываясь через три нижних этажа к фундаменту сквозь обломки каминных труб, поперечных балок, стен и всего прочего. „Мне пришел конец, это верная смерть“, – промелькнула в его сознании мысль, за которой, однако, не было ни единого оттенка страха».





* * *


Я падаю – вот и все, что мне известно. Когда я в последний раз взглянул на небо, оно показалось мне бесконечной синевой без единого облачка. По мере того как я приближаюсь к земле, небо, отдаляясь, становится еще больше.

Поскольку я заранее произвел некоторые расчеты, я знаю, что падаю с высоты ста футов[49], – в моем случае это аттракцион под названием «Точный бросок в свободное падение со ста футов» в тематическом парке «Потрясающая невесомость». Аттракцион представляет собой сборно-разборную вышку с парой сеток безопасности, натянутых над пыльными просторами Далласа, а стремительный полет вниз занимает менее трех секунд. Я не знаю, на каком отрезке отпущенного времени сейчас нахожусь; я осознаю лишь то, что падение началось и еще не закончилось.

НАЧИНАЮЩИЕ СКАЙДАЙВЕРЫ СКЛОННЫ ПЕРЕОЦЕНИВАТЬ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРВЫХ ПРЫЖКОВ. ПО ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫМ ОЦЕНКАМ, ВЕЛИЧИНА ОШИБКИ ПРОПОРЦИОНАЛЬНА СИЛЕ СТРАХА





Часто приходится слышать, что время замедляется в момент травмы или предельного нервного напряжения. Разбив велосипед, мой друг спустя годы делится красочными воспоминаниями о затянувшихся мгновениях аварии: вот он вытягивает руку в попытке смягчить падение, и в нескольких дюймах от его головы буксует резко затормозивший грузовик. У другого мужчины захлебнулся двигатель, когда автомобиль оказался прямо на пути приближающегося поезда. Тем не менее сознание оставалось поразительно ясным, а рука оказалась достаточно верной, чему он сам не перестает удивляться. Во всяком случае, он успел сообразить, что секунд, оставшихся до столкновения, вполне достаточно для того, чтобы втащить на переднее сидение дочку и закрыть ее своим телом. В ходе одного из экспериментов, когда добровольцам демонстрировали тяжелые сцены ограбления банка, продолжительность видео казалась больше, чем в действительности. Начинающие скайдайверы склонны переоценивать длительность первых прыжков. По приблизительным оценкам, величина ошибки пропорциональна силе страха.

И вот я здесь, не прерывая свободного полета сквозь настоящее, пытаюсь установить, замедлится ли время и для меня. Стану ли я больше успевать, если растяну настоящее мгновение, – ускорится ли моя реакция, обогатится ли восприятие окружающего мира новыми подробностями, которые ранее оставались незамеченными? Как вообще подступиться к таким материям? Ученые, дерзнувшие замахнуться на подобное, неизбежно сталкиваются с головоломным вопросом: когда приступить к изучению мнимо растянувшегося настоящего? Прямо сейчас, в кратчайший миг его зарождения, который, вполне вероятно, окажется недоступным для восприятия? Или спустя некоторое время, когда крайне сложно определить, что именно произошло, полагаясь на обманчивую память о пережитом? Размышляя о времени, невозможно продвинуться далеко, не разрешив одну из глубочайших проблем литературы: как долго длится настоящее и какую позицию относительно текущего момента занимает человеческое сознание? Историк психологии Эдвард Дж. Боринг, работы которого читаются на одном дыхании, однажды предложил такую формулировку вопроса: «В какой момент времени происходит осознание времени?» У Блаженного Августина, само собой, находится резонный ответ: «Что же измеряем мы, как не время в каком-то его промежутке? […] Того, чего уже нет, мы измерить не можем»[50].

Что же побуждает сознание находиться в настоящем – или где бы то ни было, коль скоро мы расцениваем это как настоящее? Некоторые эксперименты в области психологии дают понять, что восприятие того, что мы называем настоящим, ограничено двумя взмахами ресниц, и этот промежуток длится около трех секунд. Лично я сомневаюсь, стоит ли полагаться на движения век как на средство измерения времени. Иногда мои веки движутся быстро, иногда не движутся вообще – постоянно отслеживать все эти тонкости не представляется возможным. Сейчас, когда я продолжаю падать, в ушах, должно быть, свистит ветер – даже если и так, я все равно не замечаю этого. Трех секунд явно недостаточно для обдумывания чего-либо, так что в памяти, скорей всего, отложится совсем не то, что я чувствую в непосредственный момент. А скорость падения все нарастает – единственное, в чем я могу быть абсолютно уверен в настоящее время.

В возрасте восьми лет Дэвид Иглмен упал с крыши. «Я хорошо помню, как это произошло, – сказал он мне. – С краю крыши свисал рубероид, – впрочем, тогда я еще не знал такого слова, – и я принял его за кончик крыши, наступил на него и скатился вниз».


Иглмен отчетливо помнит ощущение замедления времени в момент падения. «Меня посещали вереницы мыслей, которые, казалось, замерли в неподвижности, однако поражали ясностью. К примеру, я раздумывал, получится ли ухватиться за свисающий край рубероида, – рассказывал Иглмен. – В то же время я каким-то образом чувствовал, что рубероид порвется, и только потом я понял, что в любом случае не успею до него дотянуться. И тогда я устремился вниз, глядя, как ко мне приближается кирпичный фундамент».

Иглмену повезло: он отделался кратковременной потерей сознания и сломанной переносицей, однако пережитое чувство замедленного времени очаровало его навеки. «За второй и третий десяток лет жизни я прочел много научно-популярных книг по физике, в которых говорилось о времени и релятивистском сокращении масштабов, – „Вселенная и доктор Эйнштейн“ Барнетта и тому подобное. И я проникся идеей непостоянства времени».

Избрав профессию нейробиолога, Иглмен обосновался в Стэнфордском университете и изучает, помимо прочего, восприятие времени. Ученый был зачислен в штат недавно, прежде он много лет проработал в Бэйлорском медицинском колледже в Хьюстоне. Исследователи времени специализируются на различных вопросах. Одни сосредоточиваются на феномене биологических часов – двадцатичетырехчасового цикла биоритмов, управляющих ходом наших дней. Другие проводят исследования в области «интервального хронометрирования» – способности мозга к планированию действия, вынесению суждений и оценке длительности отрезков времени в течение коротких промежутков продолжительностью от одной секунды до нескольких минут. И совсем немногочисленная группа ученых, в число которых входит Иглмен, занимается изучением нейрофизиологической основы восприятия времени в масштабах миллисекунд – тысячных долей секунды. Одна миллисекунда кажется незначительным отрезком времени, однако в действительности все основные виды человеческой деятельности измеряются миллисекундами, включая способность говорить и понимать чужую речь, а также применять на практике интуитивное распознавание причинно-следственных связей. Осознание мгновений в сочетании со способом восприятия и обработки поступающих сведений головным мозгом равносильно осознанию фундаментальных единиц чувственного опыта. Но если в ходе двух минувших десятилетий было получено подробное описание принципа действия биологических часов, то проблема работы «внутреннего хронометра» была вынесена на обсуждение совсем недавно. О локализации механизма определения длительности временных интервалов в головном мозге также мало что известно; более того, до сих пор не выяснено, насколько применима к данному понятию аналогия с часовым устройством. Если внутренние миллисекундные часы действительно существуют, в них таится еще больше загадок – отчасти потому, что технический инструментарий нейронауки лишь совсем недавно достиг той степени развития, которая требуется для изыскания способов оценки способности мозга к хронометрированию в масштабах высокоточных измерений.

Иглмен полон энергии и фонтанирует идеями, выходящими за рамки общепринятых академических интересов. Когда я познакомился с ним, он только что опубликовал роман «Сумма» и проводил серию экспериментов, которые на первый взгляд казались легковесными, хотя по факту в них содержался нешуточный вызов. Один из опытов, преследующий цель выяснить, как и почему возникает чувство замедления времени, был поставлен в тематическом парке «Потрясающая невесомость» на аттракционе «Точный бросок в свободное падение со ста футов». С той поры Иглмен написал пять книг, вел на общественном телевидении серию передач о функциях мозга, становился героем публикаций в журналах, включая The New Yorker, и выступил на популярной конференции TED (Technology. Entertainment. Design – Технология. Развлечения. Дизайн). Некоторое время он жил в области залива Сан-Франциско, намереваясь наладить коммерческое производство изделий, в основе которых лежали две его разработки. Одна из них представляла собой жилет для глухих, передающий звуковые колебания в форме тактильных ощущений, который заменил слух примерно в той же степени, в которой шрифт Брайля предоставляет слепым возможность чтения. Вторым изобретением был смартфон с приложением для ввода графических данных, позволяющий диагностировать сотрясение мозга с помощью серии интеллектуальных игр.

Деятельность Иглмена и общественный интерес к его инициативам может вызвать скепсис и профессиональную зависть со стороны других нейробиологов, исследующих сугубо биологические аспекты функционирования мозга, которые не могут вызывать массовый ажиотаж и восприниматься с той же всеобъемлющей ясностью, что и результаты исследований в области когнитивной психологии. «Работа Дэвида меня глубоко впечатляет и развлекает», – сообщил мне один из ведущих исследователей времени. В то же время коллеги Иглмена отмечают, что его исследования проложили путь в новую область знаний. Как-то раз, когда я пришел навестить Иглмена, он пригласил на встречу Уоррена Мека, нейробиолога, работающего в Дьюкском университете и снискавшего большой авторитет в области интервального хронометрирования, и предложил коллеге рассказать о работе возглавляемой им кафедры. Саркастическая усмешка Мека производила устрашающее впечатление, а свой рассказ он начал с небольшого признания: «Я – старец-время, отголосок прошлого, а Дэвид – вестник будущего».

Иглмен вырос в городе Альбукерке, штат Нью-Мексико, причем в начале жизненного пути он носил фамилию Эгельмен. Он был вторым сыном в семье; его отец – психиатр, а мать – профессор биологии. По-английски «Эгельмен» произносится как «Иглмен», но поскольку фамилию ученого часто зачитывали неправильно или допускали ошибки в записи, услышав правильное произношение, то он решил изменить написание своей фамилии на официальном уровне. По выражению Иглмена, в родительском доме беседы о функционировании мозга воспринимались «как часть фонового излучения». Сначала Дэвид поступил в колледж при Университете Райса, выбрав две профилирующие дисциплины – литературу и физику пространства. Несмотря на хорошую успеваемость, после второго года обучения он бросил колледж, ощущая тоску и подавленность. После семестра в Оксфорде он провел год в Лос-Анджелесе, зарабатывая на жизнь начиткой текстов передач для продюсерских компаний и организацией вечеринок, присутствовать на которых не имел права. Потом он возвратился в Райс, намереваясь получить степень по литературе, но вскоре начал проводить все свободное время в библиотеке, поглощая всю литературу о мозге, которая подворачивалась под руку.

В последний год обучения Иглмен направил документы в киношколу Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, но тут приятель надоумил его попытать счастья на ниве нейробиологии, несмотря на то что Дэвид уже в десятом классе школы перестал заниматься биологией. Тем не менее он все-таки подал заявку в Бэйлор на магистерскую программу по нейробиологии, заострив внимание на курсовых работах по математике и физике, подготовленных во время бакалавриата. Также Дэвид приложил к заявлению объемный труд, написанный на основе самостоятельного изучения специальной литературы, в котором он обобщил свои личные взгляды на функционирование мозга. («Теперь я испытываю неловкость, вспоминая о своем поступке», – признался ученый.) На всякий случай у Дэвида был подготовлен резервный план – стать бортпроводником, так как это давало возможность «летать в разные страны и между делом писать романы».

ФИЗИКА ОПРЕДЕЛЯЕТ ДВИЖЕНИЕ КАК ИЗМЕНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕЛА В ТЕЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ, НО ДЛЯ МОЗГА ВСЕ ПО-ДРУГОМУ: ДВИЖЕНИЕ ВОЗМОЖНО И БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ





На вступительных экзаменах в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе Иглмен вышел в полуфинал, но срезался на финальном этапе конкурса, зато Бэйлор принял его заявку. В первую неделю обучения в магистратуре его посещали тревожные сны, в одном из которых его научный руководитель объявлял, что в оповещении о зачислении допущена ошибка: изначально послание было адресовано некому Дэвиду Инглмену. Тем не менее Иглмен окончил магистратуру с высокими баллами и отправился в Институт Солка (Сан-Диего) писать исследовательскую работу на соискание научной степени. В скором времени он получил должность руководителя небольшой лаборатории в Бэйлоре, которая специализировалась на восприятии и деятельности, – одной из тех типичных лабораторий, двери которых выстраиваются в шеренги по обе стороны холлов, теряясь в лабиринте коридоров: небольшая каморка для аспирантов, стол для совещаний, маленькая кухонька и отдельный кабинет для руководителя. Когда я спросил Иглмена, как складываются у него отношения со временем, он признался, что испытывает к нему «смешанные чувства». Иглмен признался, что часто срывает сроки, пишет до тех пор, пока бодрствует, и не приемлет даже мысли о том, чтобы вздремнуть среди дня. «Когда я забываюсь сном, – сказал Иглмен, – то, пробуждаясь после тридцати пяти минут неглубокого сна, я долго думаю о том, что те тридцать пять минут безвозвратно потеряны».

Занимая временную должность постдока, Иглмен работал над созданием обширной компьютерной модели взаимодействия нейронов головного мозга. Проблема восприятия времени находилась вне его компетенции, пока ученый не столкнулся с эффектом отставания вспышки, одной из малоизвестных сенсорных иллюзий, которая уже не первый год волнует психологов и когнитивистов. В своем кабинете он продемонстрировал мне свой экземпляр «Большой книги оптических иллюзий» Эла Сикла, в которой были описаны сотни иллюзий, включая одну из самых старых, известную как эффект постдвижения, которую также называют эффектом водопада. Попробуйте примерно в течение минуты понаблюдать за водопадом, а потом отвернитесь, и вам покажется, что все предметы, попадающие в поле зрения, ползут вверх. «Физика определяет движение как изменение положения тела в течение времени, – произнес Иглмен. – Но для мозга все по-другому: движение возможно и без изменения положения».

Иглмену нравятся иллюзии. Сталкиваясь с любой из них, мы наслаждаемся игрой чувственного восприятия и вновь переживаем то сложное ощущение, которое порою случается испытывать в театре, когда взгляд ненароком падает на работника сцены, передвигающего декорации. Оно деликатно напоминает нам, что опыт осознанного восприятия представляет собой искусственный конструкт, а мозг, тем не менее, с потрясающим упорством отыгрывает спектакль за спектаклем как по-писаному. Эффект отставания вспышки причисляется к относительно небольшой категории иллюзий восприятия времени. Это ощущение можно передать по-разному. К примеру, вы следите за черным кольцом, которое движется по компьютерному монитору, и в один момент (случайно или по порядку – как выяснилось, не имеет значения) внутреннее отверстие кольца вспыхивает. Это происходит так:





Однако на экране вы увидите совершенно иную картину. В любом случае вспышка и кольцо не будут накладываться друг на друга, а именно вам покажется, что в момент вспышки кольцо немного сдвинулось в сторону. Это будет выглядеть примерно так:





Эффект отставания вспышки так отчетливо заметен и так легко воспроизводится, что вам может показаться, будто с монитором компьютера что-то не в порядке. Но обман зрения подчеркнуто реалистичен и весьма убедителен в наглядной демонстрации технологии обработки информации человеческим мозгом. Вопрос звучит интригующе: если смотреть на кольцо непосредственно во время вспышки, иначе говоря, если вспышка обозначает текущее мгновение, то почему и как кольцо появляется в поле зрения в точности после окончания настоящего момента?

Согласно общепринятой версии, выдвинутой в девяностых годах прошлого века, зрительный аппарат человека предугадывает будущее месторасположение кольца. С точки зрения эволюционной биологии такое объяснение не лишено смысла. Одна из главных задач мозга заключается в точном прогнозировании ближайшего будущего: откуда и когда именно выскочит тигр или где нужно держать бейсбольную рукавицу, чтобы поймать летящий мяч. (Философ Дэниел Деннет называл мозг не иначе как «машиной для предчувствий».) Отсюда следует, что наше зрение прокладывает траекторию движения кольца и рассчитывает скорость его передвижения. Таким образом, в момент вспышки, который мы ощущаем как непосредственное настоящее, возникает чувство разоблачения манипуляций мозга, который предвидел наступление настоящего (с опережением примерно 80 миллисекунд, если выражаться точнее) и услужливо преподнес глазам изображение наиболее вероятного местонахождения кольца.

Идею оказалось несложно проверить на практике. Иглмен так и поступил. «Я исходил из того, что предположение насчет предвидения верно, – рассказал ученый. – Мною двигало любопытство. Но во время эксперимента все пошло совсем не так, как я ожидал». На стандартных трассах, предназначенных для исследования эффекта отставания вспышки, кольцо движется по известному маршруту. Кажется, что гипотеза о предвидении находит подтверждение, так как наблюдатель может точно предсказать местонахождение кольца после вспышки, исходя из траектории его движения перед вспышкой. Однако Иглмена интересовало, что произойдет в случае обмана ожиданий. Что если кольцо изменит курс сразу после вспышки – увильнет в угол, даст задний ход или вообще остановится?

Ученый разработал схему эксперимента с эффектом отставания вспышки, в ходе которой были смоделированы все три варианта развития событий. Предполагалось, что в момент вспышки взгляд наблюдателя, сосредоточенный на кольце, будет немного отставать от перемещения кольца, так как его прогнозируемое месторасположение выводится из характера движения до вспышки. Согласно общепризнанному объяснению, значимо только то, что происходит перед вспышкой, а куда кольцо направится потом – не столь важно. Но когда Иглмен поставил эксперимент на себе самом и других испытуемых, выяснилось кое-что еще. Во всех трех случаях наблюдатели определяли месторасположение кольца с учетом изменившейся траектории – вверху, внизу и сзади, но при этом оно неизменно оказывалось на небольшом расстоянии от вспышки, даже если изменение траектории движения происходило неожиданно и в произвольном направлении. Выходило так, что наблюдатели со стопроцентной точностью предугадывали то, что определенно не поддается прогнозированию. Как такое стало возможным?

В одном из вариантов опыта кольцо начинало двигаться одновременно со вспышкой, а перед тем, как вспыхнуть, оставалось неподвижным, так что мозг не получал ни единой подсказки, которая могла бы выдать будущее направление движения кольца. Наблюдатели все еще видели кольцо на незначительном удалении от вспышки движущимся по фактической траектории. В другом эксперименте кольцо двигалось слева направо, вспыхивало и продолжало двигаться в том же направлении, а затем, спустя несколько миллисекунд после вспышки, начинало двигаться в обратном движении. Если разворот происходит в течение 80 миллисекунд после вспышки, наблюдатель видит кольцо вместе с эффектом отставания вспышки уже на новой траектории – примерно так:





Любое изменение направления движения кольца, случившееся в течение 80 миллисекунд после вспышки, оказывает влияние на визуальный образ, воспринимаемый наблюдателями в момент вспышки. Зрительный эффект проявляется особенно ярко при смене направления сразу после вспыхивания кольца; чем больше времени проходит после вспышки, тем слабее обман зрения. По прошествии 80 миллисекунд после вспышки иллюзия исчезает.

Создается впечатление, что сбор информации о наблюдаемом событии (в нашем случае о вспышке) продолжается в течение порядка 80 миллисекунд после того, как оно произошло; для осмысления места и времени произошедшего события мозг подвергает собранные сведения ретроспективному анализу. «Я находился в замешательстве, – рассказывает Иглмен, – пока не понял, что всему находится простое объяснение: мы не предугадываем местонахождение кольца, а, скорей всего, определяем его задним числом».

В отличие от прогнозирования, реконструкция событий предусматривает ретроспективу. По большому счету для разгадки феномена отставания вспышки достаточно ответить на вопрос о позиции наблюдателя во времени. Гипотеза, отстаивающая версию прогнозирования местонахождения кольца, вполне резонно предполагает, что вспышка, наблюдаемая «прямо сейчас», должна обозначать настоящее, а именно текущий момент. Таким образом, незначительное смещение кольца предстает результатом предвидения – короткого взгляда в будущее «всего на мгновение вперед». Переживая иллюзию, наблюдатель мысленно находится над вспышкой и всматривается вперед. Иглмен придерживается противоположной точки зрения. Действительно, может показаться, что кольцо вспыхивает прямо сейчас, но в точности рассмотреть его удается только после вспышки, оказавшись за пределами текущего момента.

МОЗГ ОТЧАСТИ ЖИВЕТ В ПРОШЛОМ. СОБРАВ ОПРЕДЕЛЕННЫЙ МАССИВ ДАННЫХ, ОН БЕРЕТ ПАУЗУ, А ЗАТЕМ ДОСТРАИВАЕТ КАРТИНУ СОБЫТИЙ, СВЯЗЫВАЯ ВСЕ СВЕДЕНИЯ ВОЕДИНО





В такой ситуации возникает соблазн рассматривать кольцо как истинную примету непосредственно наблюдаемого настоящего или даже «момента зарождения настоящего», который также называют блуждающей тенью недавнего прошлого, но такой вывод, как замечает Иглмен, выглядит еще несуразнее, чем предыдущая теория. Ни кольцо, ни вспышка не указывают на настоящее; они оба не более чем тени недалекого прошлого. Осознанная мысль, к примеру попытка разобраться, какой отрезок времени занимает непосредственное настоящее, мало затрагивает восприятие объективной действительности. То, что мы называем реальностью, напоминает одну из телевизионных церемоний вручения наград, транслируемых вживую с небольшими задержками в тех случаях, когда кто-нибудь отпускает крепкое словцо. «Мозг отчасти живет в прошлом, – разъясняет Иглмен. – Собрав определенный массив данных, он берет паузу, а затем достраивает картину событий, связывая все сведения воедино. Так что наше „сейчас“ – это на самом деле несколько секунд назад».

Рассуждая о «реальном времени», мы едва ли понимаем, о чем говорим. Так называемые прямые эфиры телевизионных программ транслируются с задержкой. Телефонные разговоры таят в себе небольшой разрыв во времени, который возникает при передаче сигналов на большие расстояния даже на скорости света. Даже у самых точных часов мира настоящее выступает результатом консенсуса, достигнутого путем согласования конкретной даты следующего месяца.

Человеческий мозг попадает в ту же ловушку. В каждую отдельно взятую миллисекунду все сведения о мире, полученные за счет зрения, слуха и тактильных ощущений, поступают в мозг с разной скоростью, требуя соблюдения правильной последовательности обработки. Ударьте пальцем о стол. Теоретически вы должны увидеть удар на несколько миллисекунд раньше, чем услышите стук, потому что скорость света опережает скорость распространения звука, однако мозг синхронизирует оба сигнала таким образом, чтобы они воспринимались как одновременные. Разница между скоростью восприятия зрительной и слуховой информации проявилась бы еще ярче, когда вы смотрите на человека, который обращается к вам из противоположного угла комнаты, но, к счастью, благодаря синхронизации импульсов этого не происходит, иначе мир вокруг нас превратился бы в неудачно дублированное кино. Но если понаблюдать, как кто-то играет в баскетбол или колет дрова на расстоянии около тридцати метров, вы отчетливо заметите, что звук немного отстает от образа действия. На таком расстоянии расхождение во времени между восприятием зрительных образов и звуков достаточно осязаемо и достигает порядка 80 миллисекунд. При таком временном интервале мозг уже не воспринимает два входящих сигнала как одновременные.

Описанное нами явление, известное как проблема временной связи, представляет собой один из самых трудноразрешимых вопросов когнитивистики, над которым ученым придется еще долго ломать головы. Как мозг отслеживает время поступления пакетов разнородных данных и каким образом осуществляется повторная интеграция данных, благодаря которой мы осознаем происходящее как целостный опыт? Как мозг узнает, как соотносятся во времени наблюдаемые события и свойства вещей? Декарт утверждал, что синтез сведений о мире, полученных посредством органов чувств, осуществляется в шишковидной железе, которую он уподоблял сцене или театральным подмосткам, на которых сознание разыгрывает свой спектакль. Осознание реальности и выработка ответа на действие внешних раздражителей происходит в тот момент, когда импульсы извне достигают шишковидной железы. В наше время мало кто воспринимает всерьез теорию центральной сцены, но, к раздражению Деннета и прочих философов, ее бледная тень до сих пор скитается по свету. «Сам по себе мозг выступает в качестве генерального штаба, в котором заседает главный наблюдатель, – писал Деннет. – Но было бы ошибкой полагать, что где-то глубоко в недрах мозга скрывается еще один генштаб, проникновение в ближний круг которого служило бы обязательным или оптимальным условием для приобретения сознательного опыта».

Иглмен отмечает, что наш мозг состоит из множества подобластей, каждая из которых располагает собственной архитектурой, а в некоторых случаях – заодно и собственной историей. Структура мозга напоминает лоскутное одеяло, сотканное в ходе долгой эволюции. Информация, которую несет в себе одиночный раздражитель, к примеру яркие и темные полосы, замеченные на шкуре тигра, поступает в мозг по разным каналам и с разным временем отставания. Продолжительность времени ожидания нервной системы, заполняющего промежуток между действием того или иного раздражителя и ответом нейронов, существенно варьирует в зависимости от области мозга и условий окружающей среды. Также имеет значение характер вводных данных: нейроны, расположенные уровнем выше зрительной коры, в которой находится основной центр обработки визуальной информации, среагируют на яркую вспышку быстрее и интенсивнее, чем на тусклую. А теперь представьте себе волну всадников, выступающих из города с донесением, в которую по пути следования вливаются всадники из других городов. У некоторых всадников лошади резвее, у других медленнее. Возбуждение нейронов распространяется аналогичным образом: во время прохождения через структуры головного мозга изначально одиночный раздражитель расширяется во времени.

«Ваш мозг пытается составить целостную картину только что произошедшего события, – пояснил Иглмен. – Наша проблема в том, что сознание намертво привязано к аппарату, который в ответе за несинхронное поступление информации». Здесь напрашивается вывод, что нервная система в первую очередь реагирует на раздражители, действующие на нейроны зрительной коры. Иногда на счет времени ожидания нервной системы относят и эффект отставания вспышки: вероятно, мозг обрабатывает информацию о вспышке и движущемся объекте с разной скоростью. К тому времени, когда извещение о вспышке проделает путь от чувствительных клеток глазного дна до таламуса зрительной коры, кольцо уже успеет переместиться на определенное расстояние, и в конечном итоге вспышка и кольцо предстанут перед вашим взглядом порознь. Из этой теории следует, что субъективное определение длительности того или иного события напрямую отображает его фактическую продолжительность. Однако предлагаемый вывод весьма далек от истины, иначе, как утверждает Иглмен, нас повсюду преследовали бы странные видения. Взгляните на сложенные в штабель ящики, которые отличаются друг от друга лишь оттенком цвета: ящики приглушенных расцветок расположены внизу, яркие – вверху: