Возрождение парадокса времени

Каким нам видится мир?

Бытие и становление

Последние десятилетия XX века стали свидетелями возрождения парадокса времени. Большинство проблем, обсуждавшихся Лейбницем и Ньютоном, все еще с нами. В частности, проблема новизны. Каким образом мы можем распознать нечто новое, не отрицая его, не сводя к монотонному повторению одного и того же? Жак Моно был первым, кто привлек наше внимание к конфликту между понятием законов природы, игнорирующих эволюцию, и созданием нового. Для Моно возникновение жизни представляет собой статистическое чудо: число, на которое мы поставили, выпало в космической игре случая(Monod J. Chance and Necessity. Translated by A.Wainhouse. - N.Y.:Vintage Books, 1971.). Но в действительности рамки проблемы еще шире. Само существование нашей структурированной Вселенной бросает вызов второму началу термодинамики: как мы уже знаем, по мнению Больцмана, единственное нормальное состояние Вселенной соответствует ее "тепловой смерти". Все различия между диссипативными процессами, такими как образование звезд или галактик, надлежит понимать лишь как временные флуктуации.

"Сумеем ли мы когда-нибудь преодолеть второе начало?" Этот вопрос люди из поколения в поколение, от цивилизации к цивилизации продолжают задавать гигантскому компьютеру в рассказе Айзека Азимова "Последний вопрос"(Рассказ перепечатан в сборнике "Сны роботов". ). У компьютера нет ответа: "Данные недостаточны". Проходят миллиарды лет, гаснут звезды, умирают галактики, а компьютер, теперь напрямую связанный с пространством-временем, продолжает сбор данных. Потом новая информация перестает поступать - ничего более не существует, но компьютер продолжает вычислять, открывая все новые и новые корреляции. Наконец, ответ готов. Не осталось никого, кому бы можно было сообщить его, но зато компьютер теперь знает, как преодолеть второе начало. "И стал свет..." [Бытие; 1:3].

Подобно возникновению жизни для Жака Моно, рождение Вселенной воспринимается Азимовым как антиэнтропийное, "противоестественное" событие. Но и описываемая в рассказе Азимова победа знания над законами природы и космическая азартная игра Моно - идеи прошлого. Необходимость считать, будто события, которым мы обязаны своим существованием, чужды "законам природы", ныне отпала. Законы природы более не противопоставляются идее истинной эволюции, включающей в себя инновации, которые с научной точки зрения должны определяться тремя минимальными требованиями.

Первое требование - необратимость, выражающаяся в нарушении симметрии между прошлым и будущим. Но этого не достаточно. Рассмотрим маятник, колебания которого постепенно затухают, или Луну, период обращения которой вокруг собственной оси все более убывает. Еще одним примером могла бы служить химическая реакция, скорость которой по достижении равновесия обращается в нуль. Такие ситуации не соответствуют истинно эволюционным процессам.

Второе требование - необходимость введения понятия "событие". По самому своему определению события не могут быть выведены из детерминистического закона, будь он обратимым во времени или необратимым: событие, как бы мы его ни трактовали, означает, что происходящее не обязательно должно происходить. Следовательно, в лучшем случае мы можем надеяться на описание события в терминах вероятностей, причем вероятностный характер нашего подхода обусловлен отнюдь не неполнотой нашего знания, но и вероятностного описания оказывается недостаточно. История стоит того, чтобы о ней поведать, только в том случае, если хотя бы некоторые из описываемых в ней событий порождают какой-то смысл. Серия бросаний игральной кости не имеет истории, о которой можно было бы рассказать, если только исходы некоторых бросаний не приобретают решающего значения в будущем (например, в ситуации, когда игральные кости являются частью азартной игры и от исхода бросания зависит выигрыш или проигрыш).

Кто не знает истории о том, как из-за того, что в кузнице не было гвоздя, у лошади слетела еле державшаяся подкова, из-за захромавшей лошади был убит скакавший на ней командир, из-за смерти командира разбита конница, что в свою очередь вызвало отступление всей армии и т.д. Такого рода проблемы пленяют воображение каждого любителя истории и служат основной темой научно-фантастических "путешествий во времени": что случилось бы, если бы...? Спекуляции на эту тему всегда предполагают некоторое изменение масштаба. Событие, ранее казавшееся незначительным, смогло изменить ход истории. Отсюда третье требование, которое нам необходимо ввести: некоторые события должны обладать способностью изменять ход эволюции. Иначе говоря, эволюция должна быть "нестабильной", т.е. характеризоваться механизмами, способными делать некоторые события исходным пунктом нового развития, нового глобального взаимообусловленного порядка.

Теория эволюции Дарвина может служить прекрасной иллюстрацией всех трех сформулированных нами выше требований. Необратимость очевидна: она существует на всех уровнях от рождения и смерти отдельных особей до появления новых видов и новых экологических ниш, которые в свою очередь открывают новые возможности для биологической эволюции. Теория Дарвина должна была объяснить поразительное событие - возникновение видов. Но Дарвин описал это событие как результат сложных процессов. Чтобы оно произошло, нам необходим класс микрособытий: популяция состоит из отдельных особей, которые, даже если они принадлежат к одному и тому же виду, никогда не бывают абсолютно идентичными. Следовательно, рождение каждой особи представляет собой микрособытие, небольшую модификацию популяции. Появление нового вида означает, что некоторые из всех таких микрособытий обретают особое значение: по той или иной причине некоторые особи характеризуются более высокой скоростью воспроизведения, и их размножение постепенно изменяет средние характеристики популяции. Таким образом, естественный отбор соответствует механизму, который позволяет усиливать слабые различия и в конце концов порождает нечто истинно новое - приводит к появлению новых видов.

Дарвиновский подход дает нам лишь модель. Но каждая эволюционная модель должна содержать необратимость, события и возможность для некоторых событий стать отправным пунктом нового самосогласованного порядка. История человечества не сводится к основополагающим закономерностям или к простой констатации событий. Каждый историк знает, что изучение исключительной роли отдельных личностей предполагает анализ социальных и исторических механизмов, сделавших эту роль возможной. Знает историк и то, что без существования данных личностей те же механизмы могли бы породить совершенно другую историю.

В отличие от дарвиновского подхода термодинамика XIX века, сосредоточившая основное внимание на равновесии, отвечает только первому из наших трех требований. Правда, приготовление сильно неравновесной системы можно рассматривать как событие, но термодинамика описывала, только как происходит "забывание" этого события, когда система эволюционирует к своему равновесному состоянию.

Однако за последние двадцать лет термодинамика претерпела значительные изменения. Второе начало термодинамики не ограничивается более описанием выравнивания различий, которым сопровождается приближение к равновесию. Эта концептуальная трансформация, отводящая проблеме становления центральное место в современной физике, заслуживает, чтобы мы рассказали о ней более подробно.

Зрительный аппарат человека является самым информационно емким. Человек глазами воспринимает свыше 80 процентов сигналов окружающего мира, остальные примерно 20 процентов приходятся на слух, тактильное, вкусовое чувства и обоняние. Все посылы, идущие от наших органов чувств, перерабатывает мозг. Зрение привносит в нашу жизнь много различной информации при общении, во время работы и пр. Только за час зрительный аппарат передает в мозг столько информации, сколько пропускает через проводные сети крупный интернет провайдер мегаполиса. Зрение заставляет работать наш мозг больше всех остальных частей тела. Мы воспринимаем динамику мира в красках и тысячах их оттенков. В глазу человека около двухсот миллионов чувствительных клеток к свету, и эти клетки помогают мозгу разделять поступающий свет по цветам. Мы можем видеть 10 миллионов цветов, не задумываясь, и пятьсот оттенков серого как само собой разумеющееся. Но это не совсем заслуга глаза.

Глазное яблоко представляет собой сложный оптический аппарат, хорошо напоминающий всем известную фотокамеру. Однако даже самая дорогая современная техника не смогла добиться таких возможностей, какими обладает сетчатка глаза.

Сетчатка глаза человека имеет сложнейшую структуру, состоящую из сосудов и нервов, воспринимающих сигнал, идущий от фоторецепторного слоя. Этот слой воспринимает свет и преобразует его в удобоваримый для нервов и мозга импульс. Колбочки и палочки - это основные клетки чувствительного к свету слоя. Мы не будем вдаваться в подробности, как они работают и на что реагируют - оставим это для сухих научных медицинских трудов. Мы пойдем дальше и окунемся в мир зрения…не только человека.

Насекомые.

Насекомые имеют много глаз. В основном их количество 5, где из них 2 - крупные фасетчатые глаза и 3 маленьких.

Природа распорядилась именно так, чтобы эти маленькие создания умели ориентироваться в мире полном угроз. Кроме того эволюция дала им что-то наподобие мозга, позволяющего запоминать и решать некоторые простые задачи, связанные с памятью. Но и восприятие цвета для них важный фактор. Например, опыление цветов насекомыми это непростой процесс, хотя нам, людям, он и покажется чем-то скучным. Дело в том, что насекомые видят мир иначе. Их глаза работают в нескольких диапазонах света, в то время как человеческий глаз не воспринимает ультрафиолетовый цвет и инфракрасные оттенки. А теперь чуть-чуть представим, каким им видится мир. Их мир полон красок и чудесных оттенков, он насыщен движением и скоростями. Мир насекомых всеобъемлющ, потому что их зрение дает возможность видеть не на 160-210 градусов (как видит человек), а на 360. Но отсутствие полноценного мозга, который свойственен высшим животным, позволяет сделать предположение, что такие крупные и чувствительные глаза природа дала им для чего-то иного, нежели для радостного эмоционального восприятия окружающего.

Каждый цветок - это своеобразный красочный «аэродром», зазывающий феерией цветов и оттенков к себе на посадку, где нектар служит угощением, а пыльца небольшим багажом, который летун отошлет в другой «аэропорт».

Подводный мир

Начнем с того, что свет под водой преломляется иначе, чем на суше, и все это из-за особенности воды, которая так же может преломлять свет подобно линзе.

Если на суше основной биомассой являются растения, то гидросфера переполнена снующей живностью. Чтобы выжить в этом мире хищников и жертв, нужно иметь отличное зрение и великолепную реакцию. Необходимо приспособиться ради выживания себя и своих будущих поколений. Здесь природа одарила своих детищ немыслимыми орудиями зрения. Например, Колоссальный кальмар - это одна из самых крупных особей из головоногих моллюсков, имеет встроенную в глаз фару для освещения пространства вокруг, так как живет и охотится на больших глубинах, где практически нет света. Эти особи могут достигать 15 метров в длину, а их глазное яблоко считается одним из самых крупных из всего животного мира.

Долихоптерикс лонгипес - глубоководная рыбка с очень необычными глазами. В ее глазах присутствуют зеркальные отражатели, которые позволяют на глубине собирать больше света и, естественно, лучше видеть там, где не видит никто.

Раки - богомолы , живущие в тропических водах, имеют схожие по строению с насекомыми глаза: также фасетчатые и так же имеющие омматидии. Оматидии (ячейки глаза) этого членистоногого раздроблены функционально, нежели у насекомых. Одна группа оматидий отвечает за обнаружение света, другая реагирует на движение, третья группа отличает цвета и т.д. Заметим, что Рак-богомол видит цвета в 4 раза лучше и качественнее, чем человек, из-за наличия большого количества рецепторов в глазах.

Кроме того, глаз этого животного разделен на три части для точного определения глубины, поэтому его зрение можно полноценно назвать тринокулярным. Как это существо видит мир трудно представить, но надеемся, что ученые в будущем воспроизведут нам манеру восприятия зрением этого существа.

Вернемся на сушу . Великолепным зрением обладает Паук - огр. Это ночное животное - охотник обладает 6 глазами, два из которых, самые крупные, на его головогруди создают впечатление, что кроме них других быть не может. Глаза этого членистоногого обладают огромной чувствительностью к свету. Она сильнее, чем у совы, акулы или кошки за счёт тонкого светочувствительного слоя клеток, который уничтожается утром, а к ночи нарастает вновь - удивительное явление.

Лучшим зрением обладает пресмыкающееся Листохвостый геккон благодаря большому количеству светочувствительных клеток и особому строению глаза. Это животное видит в сумерки в 350 раз лучше, чем человек.

Напрашивается вопрос: так почему венец природы, разумное существо - человек не имеет уникального зрения. Природа в отношении человека пошла по иной дороге - она изменила мозг.

Какими бы изощрёнными видами глаз не одаривала своих созданий эволюция, они всё равно не смогли качественно заменить возможности головного мозга. Умственные способности человека в некоторых случаях могут заменить даже зрение. Например, сбор данных под землей в геологии. Человеческий разум позволяет нам создать оборудование, способное заглянуть глубоко и без зрительного аппарата. Таких примеров масса, но что мы без зрения, которое дает нам столько нужной информации?

Берегите глаза, чтобы не потерять радости и краски этого мира. Зрение, как и здоровье одно из самых ценных вещей, которое не измеряется количеством купюр.

"Если вы какую-то информацию видите, значит, эта информация где-то есть". (Моносов Б.М.)

Все мы имеем свои суждение о том или ином предмете, явлении, человеке. И раз эта информация, которую мы имеем или видим, где-то есть, значит, может возникнуть необходимость в том, чтобы разобраться, насколько где же всё-таки она есть. Поясню: не всегда то, что мы видим, касается того предмета, явления или человека, о котором мы судим, рассуждаем, рассматриваем, обдумываем, анализируем. И мы при этом принято считать, что это наше собственное мнение о неком внешнем объекте. Но очень часто всё, что мы приписываем внешним явлениям, является отражением, проекцией какой-то нашей собственной, внутренней информации.

И вот вопрос, как отличить? Действительно ли то, что мы видим, имеет отношение к другим людям, предметам и явлениям или это наши собственные фантазии, внутренние заковырки, мысли, качества и свойства. А ведь именно так и бывает чаще всего, человек смотрит на мир через некую призму собственной психики, преломляя свои мысли об этом мире в соответствии с геометрией этой призмы. Имеет ли это к вам отношение? Давайте проверим.

Для этого предлагаю провести небольшой проверочный тест. На левой руке замкните в кольцо большой и указательный палец и закройте глаза. Когда вы замкнёте подобным образом кольцо на левой руке, вы почувствуете некую плотность в районе третьего глаза, а левая рука активирует ваше правое полушарие, а следовательно, ваше подсознание. И вот теперь внимательно наблюдайте: появятся ли на вашем внутреннем экране какие-либо картинки или изображения. Постарайтесь запомнить, что это за картинки, либо сюжеты, либо… да мало ли, что может появиться на вашем внутреннем экране. А может и не появиться… Так вот, если вы видите только ровный тёмно-синий цвет и более ничего, это говорит, что ваше видение достаточно объективно. Вы видите этот мир таким, какой он есть, ваши суждения соответствуют тому, что имеет место быть. Но если ваш внутренний экран был наполнен разного рода изображениями, вы что-либо увидели. То это говорит о том, что вы смотрите на мир через какие-то свои мысли, и мир для вас представляет некую собственную проекцию. Соответственно, говоря о других, вы на самом деле говорите только о самом себе, потому что вы других не видите, вы видите в других лишь отражение своего собственного внутреннего мира. Это значит, что вы судите о других, как говорится, по себе. Вот же чудесное правило: "по себе людей не судят ". Что же это на самом деле означает? Смысл это фразы мне видится в том, что как же весьма и весьма важно порой бывает разобраться в том, чем вы переполнены внутри себя. Но даже и это не столь важно, как важно умение отделять своё внутреннее от внешнего и смотреть на мир через прозрачный экран, оставляя свои проекции и видения в глубинах своего подсознания. Ведь умение видеть через прозрачный экран даёт вашей оценке мира, людей, предметов максимальную точность. Это и есть умение видеть мир и людей такими, какие они есть, не добавляя и не убавляя искажающих истинность и чистоту видения факторов.

Экология жизни: Зафиксируйте взгляд на строчке текста и не двигайте глазами. При этом попытайтесь переключить внимание на строчку ниже. Потом еще на одну. И еще. Через полминуты вы почувствуете, что в глазах как будто помутнело: четко видно только несколько слов, на которых сфокусированы ваши глаза, а все остальное размыто. На самом деле именно так мы видим мир. Всегда. И при этом думаем, что видим все кристально четко.

Зафиксируйте взгляд на строчке текста и не двигайте глазами. При этом попытайтесь переключить внимание на строчку ниже. Потом еще на одну. И еще. Через полминуты вы почувствуете, что в глазах как будто помутнело: четко видно только несколько слов, на которых сфокусированы ваши глаза, а все остальное размыто. На самом деле именно так мы видим мир. Всегда. И при этом думаем, что видим все кристально четко.

У нас на сетчатке есть маленькая-маленькая точка, в которой чувствительных клеток - палочек и колбочек - достаточно, чтобы все было нормально видно. Эта точка называется «центральной ямкой». Центральная ямка обеспечивает угол обзора примерно в три градуса - на практике это соответствует величине ногтя большого пальца на вытянутой руке.

На всей остальной поверхности сетчатки чувствительных клеток гораздо меньше - достаточно, чтобы различить смутные очертания предметов, но не более. Есть в сетчатке дырка, которая не видит вообще ничего, - «слепое пятно», точка, где к глазу подсоединяется нерв. Ее вы, само собой, не замечаете. Если этого мало, то напомню, что вы еще и моргаете, то есть отключаете зрение раз в несколько секунд. На что тоже не обращаете внимания. Хотя теперь обращаете. И вам это мешает.

Как мы вообще что-то видим? Ответ вроде как очевидный: мы очень быстро двигаем глазами, в среднем от трёх до четырёх раз в секунду. Эти резкие синхронные движения глаз называются «саккадами». Их мы тоже, кстати, обычно не замечаем, и это хорошо: как вы уже догадались, во время саккады зрение не работает. Зато с помощью саккад мы постоянно меняем картинку в центральной ямке - и в итоге покрываем все поле зрения.

Мир через соломинку

Но если задуматься, то объяснение это никуда не годится. Возьмите в кулак коктейльную соломинку, приставьте к глазу и попробуйте так посмотреть фильм - я уж не говорю о том, чтобы выйти погулять. Как, нормально видно? Вот это и есть ваши три градуса обзора. Шевелите соломинкой сколько угодно - нормального зрения не получится.

В общем, вопрос нетривиальный. Как получается, что мы всё видим, если мы ничего не видим? Вариантов несколько. Первый: мы таки ничего не видим - у нас просто есть ощущение, что мы все видим. Чтобы проверить, не обманчиво ли это впечатление, мы сдвигаем глаза так, что центральная ямка оказывается направлена ровно на ту точку, которую мы проверяем.

И думаем: ну вот, все же видно! И слева (вжик глазами влево), и справа (вжик вправо). Это как с холодильником: если исходить из наших собственных ощущений, то там всегда горит свет.

Второй вариант: мы видим не поступающее с сетчатки изображение, а совсем другое - то, которое выстраивает за нас мозг. То есть мозг елозит соломинкой туда-сюда, прилежно составляет из этого единую картинку - и вот ее мы уже воспринимаем как окружающую реальность. Иными словами, мы видим не глазами, а корой головного мозга.

Оба варианта сходятся в одном: единственный способ что-то увидеть - сдвинуть глаза. Но есть одна проблема. Эксперименты показывают, что мы различаем объекты с феноменальной скоростью - быстрее, чем успевают среагировать глазодвигательные мышцы. Причем сами мы этого не понимаем. Нам кажется, что мы уже сдвинули глаза и увидели объект четко, - хотя на самом деле мы только собираемся это сделать. Выходит, мозг не просто анализирует картинку, принятую с помощью зрения, - он ее еще и предсказывает.

Невыносимо тёмные полоски

Немецкие психологи Арвид Хервиг и Вернер Шнайдер провели эксперимент: добровольцам фиксировали голову и специальными камерами записывали движения их глаз. Подопытные смотрели в пустой центр экрана. Сбоку - в боковом поле зрения - на экран выводился полосатый кружок, на который добровольцы тут же переводили взгляд.

Тут психологи проделывали хитрый трюк. Во время саккады зрение не работает - человек на несколько миллисекунд становится слепым. Камеры улавливали, что подопытный начал сдвигать глаза в сторону круга, и в этот момент компьютер подменял полосатый кружок другим, который отличался от первого количеством полосок. Участники эксперимента подмены не замечали.

Получалось следующее: в боковом зрении добровольцам показывали круг с тремя полосками, а в сфокусированном или центральном полосок оказывалось, например, четыре.

Таким образом добровольцев обучали ассоциировать смутный (боковой) образ одной фигуры с четким (центральным) образом другой фигуры. Операцию повторяли 240 раз в течение получаса.

После обучения начинался экзамен. Голову и взгляд снова фиксировали, в боковом поле зрения снова выводили полосатый кружок. Но теперь, как только доброволец начинал двигать глазами, кружок исчезал. Через секунду на экране появлялся новый кружок со случайным количеством полосок.

Участников эксперимента просили клавишами отрегулировать количество полосок так, чтобы получилась та фигура, которую они только что видели боковым зрением.

Добровольцы из контрольной группы, которым на стадии обучения показывали одни и те же фигуры в боковом и центральном зрении, определяли «степень полосатости» довольно точно. Но те, которых обучили неправильной ассоциации, видели фигуру иначе. Если при обучении количество полосок увеличивали, то на стадии экзамена подопытные распознавали трехполосные круги как четырехполосные. Если уменьшали - то круги им казались двухполосными.

Иллюзия зрения и иллюзия мира

Что это означает? Наш мозг, как выясняется, постоянно учится ассоциировать внешний вид объекта в боковом зрении с тем, как этот объект выглядит, когда мы переводим на него взгляд. И в дальнейшем использует эти ассоциации для предсказаний. Этим и объясняется феномен нашего зрительного восприятия: мы узнаем предметы еще до того, как, строго говоря, их разглядим, поскольку наш мозг анализирует размытую картинку и вспоминает на основании предыдущего опыта, как эта картинка выглядит после фокусировки. Делает он это настолько быстро, что у нас создается впечатление четкого зрения. Это ощущение - иллюзия.

Удивительно еще и то, насколько эффективно мозг учится делать такие предсказания: всего получаса рассогласованных картинок в боковом и центральном зрении хватило, чтобы добровольцы стали неправильно видеть. Учитывая, что в реальной жизни мы двигаем глазами сотни тысяч раз в день, представьте, какие терабайты видео с сетчатки мозг перелопачивает каждый раз, когда вы идете по улице или смотрите кино.

Дело даже не в зрении как таковом - просто это самая яркая иллюстрация того, как мы воспринимаем мир.

Нам кажется, что мы сидим в прозрачном скафандре и всасываем в себя окружающую реальность. На самом деле мы с ней вообще не взаимодействуем напрямую. То, что нам кажется отпечатком окружающего мира, на самом деле выстроенная мозгом виртуальная реальность, которая выдается сознанию за чистую монету.

Это Вам будет интересно:

На то, чтобы обработать информацию и выстроить из обработанного материала более-менее целостную картину, мозгу требуется около 80 миллисекунд. Эти 80 миллисекунд - задержка между реальностью и нашим восприятием этой реальности.

Мы всегда живём в прошлом - точнее в сказке о прошлом, рассказанной нам нервными клетками. Мы все уверены в правдивости этой сказки - это тоже свойство нашего мозга, и от него никуда не деться. Но если бы каждый из нас хотя бы изредка вспоминал об этих 80 миллисекундах самообмана, то мир, мне кажется, был бы чуть-чуть добрее. опубликовано