Почуття часу | Журнал Популярна Механіка
З дитинства зустрічаючись із забавними картинками - малюнками-перевертнями, в яких можна побачити те обличчя древньої баби, то молодий дами, нерухомими картинками, в яких, незважаючи на статичність, відчувається рух, ми звикли, що наш зір легко обдурити. Але почуття часу? Невже і тут ми обманюємося? Виявляється, і сприйняття часу залишає багато питань і відкриває велике поле для експериментів.
Оптичні ілюзії вчать нас: з точки зору людського існування важливо не тільки те, що є насправді, а й те, як ми цю реальність інтерпретуємо. Причому бажано йти трохи попереду реальності, прогнозувати розвиток подій, планувати власні дії. У мозку є технології, що дозволяють робити це на базі сенсорних даних і досить швидко, але швидкість досягається іноді ціною помилок: ми бачимо те, чого немає. Ілюзії, пов'язані з часом, менш відомі, але і в них проявляється той же ефект: коригувальна робота мозку при обробці даних, отриманих від органів почуттів, призводить до виникнення досить дивних відчуттів.
завмерла стрілка
Чи може час зупинятися? Для людської психіки - безумовно. Це явище називається грецьким терміном «хроностазіс», що, власне, і перекладається як «зупинка часу». В якості ілюстрації зазвичай наводиться приклад з секундною стрілкою. Давно помічено такий ефект: якщо людський погляд випадково падає на циферблат годинника, то секундна стрілка нібито на якийсь час завмирає на місці, а її подальший «тик» здається більш тривалим, ніж всі інші. Що б не говорили фізики про природу часу, для людини це перш за все не теоретичне поняття, а відчуття. Феномен хроностазіса наука пояснює особливостями людського зору. Справа в тому, що наші очі постійно здійснюють саккади - дрібні швидкі рухи, як би скануючі навколишній світ. Але ми їх майже не відчуваємо. Щоб переконатися в цьому, досить провести невеликий експеримент - підійти до дзеркала і спочатку сфокусувати погляд на, скажімо, правому оці, а потім на лівому. Або навпаки. Ось чудо-то: в дзеркалі очі залишаються нерухомими! Де ж то рух, яким ми перевели погляд з одного ока на інший? А воно від нас приховано (хоча сторонній спостерігач підтвердить, що очі рухалися). Якби ми сприймали зорову реальність, як її сприймає відеокамера, тобто безперервно, недискретность, то навколишній світ бачився б нам розмитим. Замість цього мозок пригнічує інформацію, отриману зоровим нервом в ході саккади, продовжуючи в часі то чітке зображення, яке було отримано перед її початком. Хроностазіс - інший спосіб відчути цю особливість зору. Натрапивши на якусь нову рух (в даному випадку рух секундної стрілки), мозок робить для нас стоп-кадр, а потім швидко призводить відчуття часу до звичайного.
Схожий ефект, вже перевірений в лабораторіях, можна спостерігати в експериментах з чужорідним зображенням. Наприклад, з певною частотою на певний однаковий проміжок часу нам показують зображення яблука. І раптом серед цих картинок з'являється малюнок з черевиком, і його демонструють нам рівно стільки ж, скільки показують яблуко. Але при цьому виникає чітке відчуття, що черевик показували довше. Мозок чіпляється за нове і дає нам можливість розглянути чужорідне вкраплення. Давно розвінчаний міф про 25-м кадрі, який нібито неможливо побачити при перегляді кінофільму, але який діє лише на підсвідомість. І хоч інерційність людського зору така, що ми дійсно не бачимо окремих кадрів, але лише плавно рухому картинку при швидкості 24 кадрів / с, вставлений одиничний кадр зчитується, і не підсвідомо.
Піддослідним в досвіді Стетсон і Іглмена роздали спеціальні наручні дисплеї з грубим дозволом: одна зображена цифра вписувалася в поле 8x8 світяться точок. Цифра показувалася поперемінно то в негативному, то в позитивному зображенні, і таким чином всі крапки свого часу спалахували. Експериментальним чином частота показу доводилася до такого порогу, на якому випробовуваний вже переставав розрізняти окремі покази, а бачив перед собою за рахунок інерційності зору лише світиться дисплей. Ідея Стетсон і Іглмена полягала в тому, що, поки випробуваний летить з вишки, він випробує стрес і тоді, можливо, зможе знову розрізнити на екрані чергуються зображення цифр.
Страх зупиняє час?
Існує поширена думка, ніби мозок підвищує роздільну здатність сприйняття часу в критичних, небезпечних ситуаціях. Всім напевно доводилося чути розповіді про солдатів, які бачили, як повільно, прямо у них на очах, розривається снаряд, або про жертви автокатастроф, перед якими сцена аварії розгорталася в уповільненому режимі, «в рапіді», як кажуть кіношники.
Для перевірки гіпотези про відчуття уповільнення часу в момент небезпеки два американських нейрофізіолога - Чесс Стетсон і Девід Іглмен - поставили в 2007 році цікавий експеримент (дивись врізку внизу). Для досвіду вони орендували в парку атракціонів вишку, з 31-метрової висоти якої можна впасти, залишившись неушкодженим: внизу страхувальна сітка. Результати експерименту гіпотези не підтвердили. Правда, залишається питання - чи дійсно участь в атракціоні створює той необхідний рівень стресу, адже випробовувані заздалегідь знали, що їх життю і здоров'ю ніщо не загрожує. Однак відправити людей на зустріч з реальною смертельною небезпекою, зрозуміло, ніхто не зважиться.
Світло з минулого
Але тим же СТЕТСОН і Іглмену вдалося виконати роботу, яка значно просунула науку по шляху розуміння тимчасових ілюзій. Щоб пояснити її зміст, для початку треба згадати, що людина отримує інформацію з різних сенсорних каналах і в повному обсязі ці канали працюють з однаковою швидкістю і ефективністю. Наприклад, в умовах поганої освітленості погіршується зір і сповільнюється обробка зорової інформації. А при нормальному світлі тактильні дані йдуть по нервових каналах довше, ніж зорові. Чесс Стетсон наводив такий приклад: ось іде людина по лісі, настає на сучок і чує хрускіт. Чи справді цей хрест долинув від розтоптаного їм самим сучка? Або сучком хруснув поблизу хтось великий і хижий? Людині для виживання знати це було важливо, а тому, на думку Стетсон, мозок виробив механізм синхронізації сенсорних каналів і моторики, щоб Homo sapiens чітко розумів зв'язок своїх дій з побаченими, або почутими, або були ідентифіковані за допомогою дотику результатами. Американський нейрофізіолог назвав цей механізм перекалібровка (recalibrating) - в її процесі мозок зміщує в часі інформацію про дії ближче до інформації про результат, і таким чином вся наша усвідомлена діяльність лежить як би трохи в минулому. Ми діємо раніше, ніж це усвідомлюємо. Якщо повертатися до аналогії з сучком, то спочатку людина настав на нього, і тільки потім, через кілька мілісекунд, сучок хруснув. А сприймається справу так, ніби хрест чується одночасно з рухом ноги. Однак подібний механізм можна спробувати злегка обдурити, і тоді виходять цікаві ілюзії сприйняття часу.
Час вперед!
В емоційному сенсі час обманює нас часто. Три години в тісному літаковому кріслі здаються нам нескінченністю, а ті ж три години на дивані з цікавою книжкою пролітають як мить. Життя від 10 до 20 років сприймається як вічність, а кожне наступне десятиліття витікає все швидше. Хоча є підстави припускати, що люди похилого віку дійсно відчувають, ніби час поспішає, і не обов'язково на масштабі років і десятиліть. Експерименти, проведені в 1997 році американцями Пітером Менганом і Полом Болінскі, показали, що, на відміну від 20-річних, 60-річні завжди відсотків на 20 помилялися у визначенні тривалості проміжку часу, що складався всього з декількох хвилин. Тобто час дійсно летить швидше, ніж літнім людям здається.
Експеримент Стетсон і Іглмена відрізнявся неймовірною простотою. Вони просили випробовуваних натискати на кнопку, після чого з лагом в 100 мілісекунд запалювалася лампочка. Це відбувалося багато разів, але до кінця досвіду лампочка починала загорятися без всякого лага, а безпосередньо після натискання кнопки. У цей момент у випробовуваних виникало відчуття, що лампочка загоряється ще до того, як натиснута кнопка. Таким чином, мозок, зблизивши в часі моторику з інформацією від зору, при зменшенні лага не встигав перебудуватися і вів дані про результат в минуле в порівнянні з даними про дію.
Ті, що скачуть кролики
Отже, відчуття часу не можна вважати абсолютним - ми сприймаємо час тільки в сукупності і в зв'язку з іншими факторами навколишнього світу. Це підтверджує ще одна тимчасова ілюзія - так званий каппа-ефект. Спостерігається він у ході теж дуже простого експерименту. Перед випробуваним розміщують два джерела світла. У якийсь момент запалюється одна лампочка і через проміжок часу - інша. Тепер, якщо лампочки відсунути один від одного на більшу відстань, а потім запалити їх послідовно з тим же самим проміжком часу, то суб'єктивно випробуваний оцінить другий проміжок як більш тривалий. Одне із запропонованих пояснень ефекту називається гіпотезою постійної швидкості і виходить з припущення про те, що у відчутті просторово-часових параметрів грає роль оцінка руху. У більш складному варіанті експерименту джерела світла числом більше двох послідовно спалахували уздовж уявної лінії. І хоча відстань між спалахами було неоднаково, лампочки запалювалися через однакові інтервали. Людський мозок ж, очевидно, сприймає цю послідовність як прояви одного предмета, що знаходиться в русі. І природно, якщо припустити, що він рухається з однаковою швидкістю, то неоднакові дистанції між різними спалахами він повинен проходити за різний час. Але навіть якщо це не так, ілюзія зберігається. Чи не тимчасова, але схожа по суті ілюзія названа «шкірним кроликом» (cutaneous rabbit). Якщо з невеликим інтервалом доторкнутися до зап'ястя, а потім до ліктьового згину, то з'явиться відчуття якихось дотиків по всій внутрішній стороні ліктя - ніби кролик проскакав. Тобто і тут ми спостерігаємо прагнення мозку об'єднати послідовні і рознесені в просторі події в якусь траєкторію.
Стаття «Подорожі мозку в часі» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №6, червень 2014 ).
Але почуття часу?Невже і тут ми обманюємося?
Де ж то рух, яким ми перевели погляд з одного ока на інший?
Страх зупиняє час?
Чи справді цей хрест долинув від розтоптаного їм самим сучка?
Або сучком хруснув поблизу хтось великий і хижий?