Куда летит время. Увлекательное исследование о природе времени - Алан Бёрдик

В один прекрасный день человек вошел в пещеру и провел много дней и ночей в полном одиночестве, не видя солнечного света. Рассветы и закаты проходили стороной, поэтому смена дня и ночи оставалась незамеченной; у затворника не было при себе часов – ни стационарных, ни наручных, так что вести счет часам и секундам не представлялось возможным. Чем же занимался отшельник? Писал, читал Платона и обдумывал свое будущее. Оставшись наедине со временем, он продержался довольно долго, но все же дело пошло не совсем так, как он рассчитывал.

Таковы были итоги первого хронобиологического эксперимента Мишеля Сифра, поставленного в 1962 году. Во время исследования пещеры на юге Франции французский геолог Мишель Сифр в возрасте двадцати трех лет открыл подземный ледник Скарассон. Мир был охвачен холодной войной и космической гонкой; активно муссировались темы противорадиационных укрытий и космических капсул. Сифра, как и многих ученых, интересовала проблема адаптации человека к условиям депривации солнечного света и общественной изоляции. Изначально он намеревался провести в недрах две недели, занимаясь исследовательской работой, но вскоре решил задержаться там на два месяца, изучая то, что он позже назовет «идеей жизни». А тогда Сифр просто поведал журналу Cabinet, что собирается некоторое время пожить в пещере «жизнью животного», «в полной темноте, вне хода времени».

Ученый поставил в пещере палатку и походную кровать со спальником и приступил к делу: спал, пробуждался и принимал пищу по желанию, между делом вел дневник, в котором описывал свои занятия. Лампа, которая позволяла ему читать, исследовать ледник и передвигаться в темноте, получала электропитание от маломощного генератора. Сифр постоянно мерз, его обувь никогда не просыхала, а единственным средством связи с земной поверхностью служил телефон, с которого он регулярно звонил коллегам наверху, отчитываясь о своих успехах и частоте пульса. Помощникам Сифра были даны строгие указания не давать ученому никаких сведений о текущей дате и времени суток.

Сифр вошел в пещеру 16 июля, планируя оставаться в подземелье до 14 сентября. Когда на его пещерном календаре было 20 августа, коллеги объявили, что срок эксперимента подошел к концу; время вышло. По субъективным ощущениям ученого, со дня начала эксперимента прошло только тридцать пять дней – тридцать пять циклов сна, бодрствования и бессмысленных телодвижений, хотя часы твердили, что миновало шестьдесят дней. Так быстро пролетело время.

Волею случая Сифр сделал несколько важных открытий в биологии человека. К тому времени науке уже были известны циркадные ритмы растений и животных, в основе которых лежит природная способность следовать суточному циклу продолжительностью примерно двадцать четыре часа. (Название термина происходит от латинского выражения circa diem, что значит «около суток».) В 1729 году французский астроном Жан-Жак д’Орту де Меран заметил, что растение гелиотроп, листья которого разворачиваются на рассвете и сворачиваются в сумерки, ведет себя аналогичным образом даже в затемненном помещении, как будто способность различать день и ночь укоренена в его природе. Манящие крабы в целях маскировки, независимо от наличия или отсутствия дневного света, меняют окраску по фиксированному суточному графику – от серого к черному и наоборот. Плодовые мушки выходят из куколочных камер строго на рассвете, когда относительная влажность воздуха достигает пиковых значений. Это адаптивное свойство препятствует пересыханию крыльев молодых насекомых. При этом внутренний циркадный цикл не всегда точно совпадает с суточным циклом чередований света и темноты; у некоторых организмов циркадный цикл чуть длиннее суток, у других, напротив, время бежит быстрее. Гелиотроп, находившийся в темной комнате слишком долго, в конечном итоге выпадает из естественного суточного ритма, что роднит его с моими наручными часами, которые не улавливают сигналов точного времени по радио и со спутников, и поэтому их требуется ежедневно настраивать заново.

В 1950-х годах стало известно о существовании внутренних циркадных часов и у человека. В 1963 году Юрген Ашофф, возглавлявший отдел по изучению биоритмов и циклов поведения в научном учреждении, которое тогда называлось Институтом физиологии поведения имени Макса Планка, оборудовал опытную площадку на базе светонепроницаемого бункера. Участники экспериментов проводили в нем по нескольку недель, пока ученый наблюдал динамику физиологических процессов в условиях депривации. Иметь при себе механические часы не допускалось. Эксперимент Сифра в пещере Скарассон послужил одним из первых доказательств того, что циркадный ритм человека не равен в точности двадцати четырем часам. Продолжительность периода бодрствования у Сифра варьировала изо дня в день, начиная с шестичасового минимума и заканчивая сорокачасовым максимумом при среднем значении двадцать четыре часа и тридцать минут. Вскоре из-за расхождения суточных ритмов циклы сна и бодрствования у Сифра перестали совпадать со сменой дня и ночи на поверхности Земли. Ощутив себя в роли животного, предоставленного самому себе и своим собственным представлениям о жизни, он поразился до глубины души. Спустившись в земные недра с намерением изучить влияние крайней изоляции на состояние человеческой психики, Сифр непреднамеренно стал отцом новой науки – хронобиологии человека, чувствуя себя при этом «полусумасшедшей куклой-марионеткой, разболтанной во всех суставах».

Из всех существительных американского английского слово «время» употребляется наиболее часто. Но попробуйте спросить кого-то из ученых, специализирующихся на времени, что представляет собой предмет их изучения, и в ответ неизменно последует встречный вопрос: «Что вы имеете в виду, когда говорите о времени?»

Перед тем как беседовать с учеными, вы уже кое-что разузнали. Возможно, вы, как и я, поначалу попытаетесь уточнить, что речь идет о «восприятии времени» и разнице между объективным временем и вашим субъективным ощущением времени. Дихотомия понятий времени предполагает иерархическое ранжирование по критерию истинности. Первоочередное значение имеет время, которое показывают приборы – наручные или настенные часы, так как именно оно, как правило, воспринимается как истинное или фактическое. Далее следует субъективное восприятие времени – оно может более или менее точно равняться на объективное время либо вовсе не полагаться на показания механических часов. Я пришел к выводу, что дихотомия между объективным и субъективным временем если не бессмысленна, то по меньшей мере бесполезна: оставаясь в ее рамках, трудно понять, где зарождается время и куда оно движется с общечеловеческой точки зрения.

Впрочем, я забегаю вперед. Сама возможность восприятия времени активно обсуждается в научной литературе с незапамятных времен; это один из древнейших камней преткновения. Психологи и нейробиологи большей частью сходятся на том, что непосредственное восприятие времени невозможно. Все пять чувств – вкус, осязание, обоняние, зрение и слух – поддерживаются конкретными органами, реагирующими на конкретные физические явления. Слух подразумевает движения барабанной перепонки внутреннего уха, вызванные колебаниями молекул воздуха; зрение – результат раздражения фотонами специализированных нервных клеток глазного дна. В человеческом организме нет ни единого органа, который отвечал бы за чувство времени. Подобно собакам, крысам и большей части лабораторных животных, среднестатистический человек в состоянии ощутить разницу между звуками разной длительности: к примеру, три секунды и пять секунд. В то же время ученые до сих пор ломают копья, пытаясь выяснить, каким образом животному мозгу удается так точно отслеживать ход времени.