Куда летит время. Увлекательное исследование о природе времени

Я встретился с Буономано в холле кафе, после чего мы проследовали по аллее пальмовых деревьев в офис ученого, расположенный на другом конце кампуса. Еще восьмилетним мальчиком Буономано попал под чары времени, когда его дед, по специальности физик, подарил ему на день рождения секундомер, и с тех пор мальчишка пристрастился к хронометрированию, обстоятельно замеряя затраты времени на выполнение различных задач, изобретаемых на ходу, например на составление паззла или прогулку по кварталу. Когда Буономано опубликовал статью в научном журнале «Нейрон», подводившую итог исследованиям временных аспектов функционирования мозга, на обложку поместили фотографию того секундомера.

По словам Буономано, предпринимая попытку осмысления времени в категориях миллисекунд, важно четко разграничивать понятия временной последовательности и продолжительности во времени. Временная последовательность представляет собой порядок следования событий, а продолжительность – это временной промежуток, характеризующий длительность того или иного события. Природа данных феноменов различна, однако они проявляются одновременно, изобретая для этого самые хитроумные способы. Простейшим примером может послужить код Морзе, изобретенный в 30-х – 40-х годах XIX века для нужд телеграфа, – язык, который полностью состоит из одних только сигналов и промежутков затишья между ними. Современная версия международного кода Морзе использует пять лингвистических единиц: базовая точка, или дит; тире, равное по длительности трем точкам, пауза длиной в один дит, которая располагается между точками и тире в пределах одной буквы; пауза длиной в три дита, которая ставится между буквами, и пауза длиной в семь дит, разделяющая слова.

Чтобы правильно изъясняться при помощи кода Морзе и адекватно интерпретировать ответные сообщения, необходимо знать как порядок следования сигналов, так и длительность каждого из них. Стоит изменить последовательность импульсов в кодировке, и цифра 4 превращается в цифру 6, а неправильное определение длительности центрального элемента в кодовом обозначении латинской буквы D превращает ее в букву G.

Хороший шифровальщик способен отправлять и декодировать порядка сорока слов в минуту, рекордный показатель составляет более двухсот слов в минуту. При такой скорости передачи данных длительность отдельной точки может составлять от тридцати миллисекунд (три сотых секунды) до шести миллисекунд (шесть тысячных секунды). В одном из выпусков Wall Street Journal было опубликовано интервью с Чаком Адамсом, астрофизиком на пенсии и шифровальщиком-любителем, на досуге переводившим романы в код Морзе. После выхода в эфир «Войны миров» Г. Дж. Уэллса в переложении на код Морзе со скоростью трансляции сто слов в минуту Адамс получил электронное письмо от слушателя, который жаловался, что паузы между словами все-таки длинноваты – целых восемь точек вместо стандартных семи. Мужчину раздражало промедление, которое при заданной Адамсом скорости трансляции равнялось всего двенадцати тысячным секунды.

Для точного распознавания столь коротких временных промежутков, причем не однократного, а повторяемого сотни и тысячи раз в секунду, требуется обостренное чувство длительности времени. Пёппель был прав: для овладения языком нужны внутренние часы – знать бы только, где они находятся и по какому принципу работают. Буономано предупреждал, что его высказывание о часах с миллисекундной стрелкой не стоит воспринимать буквально; модели, которые обычно выстраивают ученые для описания процессов, происходящих в сознании, зачастую неспособны отобразить все аспекты функционирования нейронов с фактологической точностью. Общепринятое объяснение механизма оценки длительности временных промежутков апеллирует к тому, что принято называть генераторно-аккумуляторной моделью времени. На что это похоже? Представьте себе, что где-то в недрах мозга угнездилось некое подобие часов – возможно, это группа нейронов, совершающих равномерные колебания в едином ритме. Колебания нейронов «тикают» – генерируют тактовые импульсы, которые каким-то образом аккумулируются и откладываются в памяти. Длительность отрезка времени, за которое совершается определенное количество импульсов, составляет, к примеру, девяносто секунд. Когда число отложившихся в памяти импульсов намного превышает заданное количество, у вас перед глазами как будто вспыхивает красная сигнальная лампочка, уведомляющая о том, что вы заговорились и затянувшуюся речь пора заканчивать.

ВХОДЯЩИЕ СИГНАЛЫ НИКОГДА НЕ ПОСТУПАЮТ В ПРЕБЫВАЮЩУЮ В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ НЕЙРОСЕТЬ – НА МОМЕНТ ПРИЕМА ИМПУЛЬСОВ СИСТЕМА УЖЕ НАХОДИТСЯ В ВОЗБУЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ