Следствия из ментальных абстракций Эйнштейна для описания всего космоса изменили статус математики и математических объектов, сделав их вершиной официального научного языка и всего творческого процесса.
В конечном итоге наука дотянулась до божественного и увидела лицо своего Бога и его заповеди, написанные элегантным языком математики и опирающиеся на понятия пространства и времени.
Но откуда взялись пространство и время?
Учитывая долгую историческую дискуссию по этому вопросу, ответ, который я собираюсь дать, некоторым может показаться наиболее спорным утверждением во всей книге. Однако, как я уже упомянул в предыдущей главе при описании рисунка 8.1, релятивистская теория мозга предлагает очень прямой ответ относительно тайны происхождения времени и пространства: они оба являются порождением человеческого мозга.
Каким бы странным это ни казалось поначалу, теперь я готов объяснить, почему в рамках релятивистской теории мозга время аналогично боли, а пространство аналогично ощущению самого себя. Под этим утверждением я подразумеваю, что, по сути, базовые понятия времени и пространства – тоже ментальные абстракции, созданные человеческим мозгом для сокращения размерности сложной потенциальной информации, поступающей из внешнего мира. Более того, я предполагаю, что в качестве базовых ментальных абстракций время и пространство возникают в результате процесса естественного отбора (т. е. в процессе взаимодействия с внешним миром) как способ эволюционной адаптации. Иными словами, заполняя человеческую вселенную протяженными опорами, состоящими из времени и пространства, наш мозг повышает наши шансы на выживание в условиях окружающей среды, в которой мы оказались с момента происхождения нашего вида.
Мое доказательство в поддержку ментального происхождения понятий времени и пространства незамысловато. Во внешнем мире не существует физических проявлений времени или пространства, о которых мы могли бы говорить. На самом деле, как мы видели ранее, в большинстве космологических моделей, выдвинутых на всем протяжении истории, время и пространство либо рассматривались в качестве абсолютных величин (как во вселенной Ньютона), либо сводились к геометрическому описанию (как в теории относительности). Никто и никогда не предполагал существования «базовой частицы» времени или пространства, или бозона времени или пространства, которая служила бы в качестве физической единицы, ответственной за существование и свойства этих двух основополагающих параметров. Это мой первый аргумент в пользу гипотезы о том, что ни время, ни пространство сами по себе не существуют во внешнем мире. Вместо этого оба они представляют собой рождающиеся в мозге ментальные абстракции, позволяющие нам осмысливать непрерывные изменения физических состояний и тел из окружающего мира (которые мы воспринимаем как результат течения времени) или материи, существующей между индивидуализируемыми нами предметами (которую мы называем пространством). Это вполне согласуется с тем фактом, что мы обычно измеряем не время как таковое, а лишь течение времени, «дельту времени».
После этого краткого введения теперь я могу объяснить, почему время подобно боли. Если говорить коротко, дело в том, что ни то ни другое не существует во внешнем мире само по себе. Ни время, ни боль нельзя напрямую измерить или зарегистрировать никаким периферическим сенсорным аппаратом. Время и боль возникают из-за того, что мозг объединяет разнообразную поступающую из внешнего мира информацию. Как только эта информация интегрируется и соотносится с собственной точкой зрения мозга, она переживается каждым из нас как базовое ощущение времени и боли. Важно, что в соответствии с релятивистской теорией мозга время является проявлением эмерджентного свойства мозга.
Возможно, вы помните, что в начале главы я писал о том, что до появления искусственных способов отсчета времени, таких как монастырские колокола или механические часы, время воспринималось непрерывно и определялось лишь исходя из последовательного и плавного перехода от дневного света к ночи в течение суток, а также постепенной смены сезонов в течение года. На протяжении многих десятилетий влияние таких внешних явлений на организм было в центре внимания в исследованиях происхождения циркадных ритмов, т. е. внутренних биологических процессов с циклом колебаний около 24 часов. Биологические циркадные ритмы, существующие у всех форм живых организмов от бактерий до растений, животных и человека, скорее всего, возникли на ранних этапах эволюции как способ синхронизации ключевых биологических процессов с 24-часовым колебанием жизненно важных параметров, таких как уровень кислорода во внешней среде. Таким образом, для повышения вероятности выживания организмы должны были включить в свою биологическую рутину органические часы с 24-часовой шкалой. Учитывая важную роль в адаптации биологических процессов к 24-часовому циклу, сигналы внешней среды, изменяющиеся по циркадному ритму, называют специальным немецким термином Zeitgebers (датчики времени, или синхронизаторы). Основополагающая роль циркадных ритмов в контроле биологических процессов была признана недавно, в 2017 году, когда Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии за изучение нейронных сетей и генов, задействованных в формировании циркадного ритма у фруктовой мухи Drosophila melanogaster.
У таких млекопитающих, как мы, циркадному ритму подчиняются многие физиологические процессы. К ним относятся, среди многих других, цикл сна и выделение гормонов. Поддержание таких циркадных колебаний определяется мозговыми часами – крохотным кластером нейронов гипоталамуса, называемым супрахиазматическим ядром, который создает и распространяет циркадные сигналы, в конечном итоге достигающие всего мозга и тела. Нейроны супрахиазматического ядра способны выполнять эту задачу, поскольку напрямую связаны с отростками клеток сетчатки животных, которые сообщают о наличии света в окружающей среде. Кроме того, некоторым нейронам супрахиазматического ядра свойствен 24-часовой цикл активности, который продолжается в полной темноте. В таком качестве супрахиазматические ядра и сети нейронов, получающие от них сигналы, вероятно, играли важную роль в возникновении представления о времени у наших предков. Однако тогда время считали непрерывным и менявшимся постепенно в соответствии с уровнем освещенности внешнего мира.
Существование в мозге этих древнейших циркадных часов – хороший пример для иллюстрации того, как сигналы из внешней среды (в данном случае вариации интенсивности солнечного света) могли использоваться человеческим мозгом для создания ощущения проходящего времени, которое нам всем так хорошо известно. На самом деле ощущение течения времени может создаваться нашим мозгом из любого постоянно меняющегося процесса – как во внешнем мире, так и у нас в голове. В последнем случае течение времени естественным образом воспринимается как непрерывное явление, поскольку связано в первую очередь с ментальными явлениями, требующими передачи гёделевской информации. К ним относятся наши эмоции и чувства, которые могут проявляться в ритме, в котором мы поем какую-то песню или читаем стихи. Это последнее проявление диктуется еще одной ментальной абстракцией – нашим эстетическим чувством. Поэтому не стоит удивляться тому, что время всегда занимает ключевое, хотя и непонятное место в большинстве наших научных теорий, созданных для объяснения событий, происходящих во внешнем мире.
История возникновения циркадных ритмов также помогает мне придать смысл всем историческим данным, описанным в начале главы, поскольку позволяет сказать, что часы и все другие искусственные инструменты отсчета времени могут влиять на нервную ткань, незаметно создавая у нас в голове ощущение течения времени. На самом деле, поскольку на протяжении столетий мы как вид жили под влиянием искусственных концепций секунд, минут или часов, каждый из нас способен почувствовать, что означает каждый из этих отрезков времени, хотя мы не осознаем, что это искусственные рамки, созданные человеческими технологиями и ментальными абстракциями, как мы обсуждали выше.