Ученый ПНИПУ объяснил, почему мозг воспринимает время хаотично
Для каждого человека понятие времени кажется абсолютно привычным: каждый день на стенах тикают часы, автобусы ходят по утвержденному расписанию, а важные дела планируются к определенному моменту.
Однако, несмотря на эту кажущуюся простоту и в какой-то мере даже рутинность, время остаётся одной из самых загадочных и многогранных мерил.
Эксперт пермского политеха (ПНИПУ) рассказал, кто и как узнал возраст нашей планеты, почему все воспринимают время по-разному, что значит UTC, Гринвич и гномон.
Сколько лет планете Земля на самом деле?
Согласно информации, возраст нашей планеты составляет 4,54 млрд лет. Ключевую роль в определении этой цифры сыграл ученый Клэр Паттерсон. Он разработал метод, известный как “свинец-свинцовое радиометрическое датирование”.
Отмечается, что его суть заключалась в измерении различных видов этого металла в древних породах.
“Дело в том, что этот элемент (как и другие) может существовать в нескольких изотопных формах — это разновидности атомов, имеющие одинаковый заряд ядра (число протонов), но разное число нейтронов. Одни из них стабильны, а другие радиоактивны. Последние со временем превращаются в другие элементы с определенной скоростью. Паттерсон, взяв образец из метеорита Каньон-Дьябло, измерил соотношение трех изотопов свинца (204, 206 и 207) в древних образцах и, зная скорость их распада, построил графики, называемые изохронами. На их основе в 1953 году определил возраст пород, следовательно, и возраст нашей планетыl, — рассказал аспирант аэрокосмического факультета Пермского Политеха Егор Разумовский.
Затем современные измерения подтвердили результаты его работы. Более того, они позволили уменьшить погрешность.
Время – это “ноумен” или вещь в себе?
Ноуменом называют мир вещей, существующих вне нашего чувственного восприятия. То есть то, что можно осмыслить, но невозможно потрогать или увидеть. С точки зрения физики, время — это мера измерения пространства.
“Важно понимать, что время течет неодинаково для всех. Чем быстрее движется объект, тем медленнее для него идет время по сравнению с наблюдателем, который движется тише. Это научно описывается преобразованием Лоренца (назван по имени физика Хендрика Лоренца) – математической формулой, используемой в специальной теории относительности для описания того, как время воспринимается наблюдателями в различных системах отсчета”, — пояснил эксперт.
По его словам, на ход времени влияет и гравитация. Об этом говорит и теория относительности Альберта Эйнштейна. Чем сильнее гравитационное поле, тем медленнее течет время. Так, на орбите космического спутника оно быстрее, чем на поверхности Земли.
Солнце и Луна стали основой для формирования месяца и года?
Небесные светила, действительно, являются ориентирами для определения некоторых единиц измерения времени. Лунный цикл дал начало месяцам, а Солнце отсчитывает год. Важно знать, что они стали основой, но не причиной конкретных чисел в календаре.
“Наблюдая за фазами Луны, люди отмечали период от одного новолуния до другого как единицу времени — месяц, то есть около 29,5 солнечных суток. Первоначально месяцы были синхронизированы с лунным циклом, поэтому в календарях разных культур их количество колебалось от 10 до 13. Однако, солнечный год из 365 дней не делится на целое число месяцев, что привело к необходимости создавать календари, которые учитывают циклы небесных тел. Пришлось вводить дополнительные дни и месяцы, так, например, появился февраль. Двенадцать месяцев в году — это условность, связанная с астрономией. 13 не выбрали потому что все циклы обычно четны и делить 12 на 4 приятнее чем 13 на 4”, — говорит Егор Разумовский.
Как появился високосный год, и почему неделя вмещает в себя 7 дней?
Обычно в феврале 28 дней, а в високосные года — 29. Такая система введена для согласования календарного года с астрономическим, который длится около 365 дней 5 часов 48 минут 45 секунд.
Из-за неполного дня в календаре каждый год накапливается остаток времени, который за 4 года превращается почти в сутки. Чтобы компенсировать это расхождение, добавляется один день в конце февраля.
“А вот появление 7-дневной недели связывают с Древним Востоком. У людей каждый день соотносили с одной из планет, которые астрономы видели на небе. Понедельник с Луной, вторник — с Марсом, среда соответствовала Меркурию, четверг — Юпитеру, пятница — Венере, суббота — Сатурну, а воскресенье — Солнцу. Когда римляне завоевали Европу, они ввели семидневную неделю и 24-часовой день во всех своих провинциях. На Руси этому стали придерживаться после принятия христианства”, — заметил Егор Разумовский.
Откуда пришло разделение времени на часы и минуты?
По словам эксперта, разделение часа и минуты на 60 единиц пришло из Древнего Вавилона. Его жители использовали шестидесятеричную систему счисления в точных науках. Для астрономических наблюдений и измерения времени им нужно было разделить уже известные в те времена сутки на равные части. Так получились день и ночь по 12 часов. А каждый час разделили на 60 частей. То же произошло с минутами, а секунда стала наименьшей единицей измерения, которая использовалась для более точных наблюдений.
Природные циклы — основа определения времени?
Древние люди, не имея сложных инструментов, полагались на повторяющиеся явления, чтобы отслеживать течение времени. Самым очевидным способом было наблюдение за Солнцем. Его ежедневный восход на востоке и заход на западе определяли смену дня и ночи. Замечая, как меняется высота светила в небе, они научились определять приблизительное время по длине и направлению тени предметов, что привело к созданию первых солнечных часов — гномона.
“Циклическое изменение формы Луны подтолкнуло человека определять более длинные периоды — месяцы. Для ориентации во времени использовали и звездное небо, особенно пастухи и мореплаватели. Расположение созвездий помогало отслеживать смену сезонов и сроки для сельскохозяйственных работ. Контроль за временами года и жизненными циклами растений и животных также способствовал пониманию течения времени”, – подчеркивает эксперт пермского политеха.
Более точным способом измерения, чем наблюдение за небом, стали водяные (клепсидры) и песочные часы, где время отсчитывалось по перемещению их из одного сосуда в другой.
Что такое UTC?
Земля вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за условные 24 часа. Именно поэтому люди разделили землю на столько же часовых поясов. Это приводит к смене дня и ночи, а момент, когда какая-либо точка на планете оказывается на противоположной от Солнца стороне, определяет местную полночь.
“Чтобы избежать путаницы из-за множества местных полночей, необходимо было принять единую точку отсчета начала суток. Так, в 1912 г. на I Международной конференции по вопросам всемирного времени гринвичский меридиан “вступил в силу”. Поскольку он является нулевой точкой отсчета долготы, выбрать его было логичным. Время по Гринвичу — основа для Всемирного координированного времени (UTC), которое используется для синхронизации по всему миру”, — говорит Егор Разумовский.
Важно понимать, что выбор нулевого меридиана в качестве начала суток — это соглашение, а не фундаментальное физическое явление. Не существует научного обоснования того, что именно в этот момент начинается что-то новое. Можно было бы выбрать любую другую условную линию: так в Российской империи за нулевую границу был выбран Пулковская меридиан, который использовался на картах еще советской России. Но в конечном итоге Гринвичский исторически стал стандартом.
Сложно точно сказать, сколько раз человечество меняло календари и системы летоисчисления, но можно выделить ключевые моменты. Например, древние цивилизации создавали календари по фазам Луны. Затем появились те, что сочетали лунные циклы с солнечным годом, чтобы согласовать сельскохозяйственные сезоны.
“Позднее в Древнем Риме ввели юлианский календарь, названный в честь Юлия Цезаря. На протяжении долгого времени он существовал в Европе и на Руси. Однако, в итоге, в 1582 папой Григорием XIII разработан более точный григорианский календарь, который основан на периоде обращения Земли вокруг Солнца и в настоящее время считается международным стандартом”, — отмечает Егор Разумовский.
Почему на Руси Новый год отмечали 1 сентября?
По юлианскому календарю Новый год отмечали 1 сентября. Во-первых, это было связано с сельскохозяйственным циклом. Сентябрь завершал сбор урожая, знаменуя конец одного хозяйственного года и начало подготовки к следующему. Это был логичный момент для подведения итогов и начала отсчета нового цикла.
“Во-вторых, на выбор даты повлияла Византийская традиция, от которой Русь приняла христианство. Там Новый год начинался 1 сентября, кроме того, в этот день византийцы праздновали начало “индикта” — года налогообложения и летоисчисления. Эта традиция перешла и на Русь, где с наступлением нового года начинался сбор оброка и податей”, — объясняет Егор Разумовский.
Постепенно, с течением времени, под влиянием европейских традиций, а также стремления к синхронизации календаря, Новый год на Руси был перенесен на 1 января Петром I с 1700 года.
Мозг воспринимает время хаотично?
Известно, что яркие события, имеющие положительный эмоциональный окрас и отклик, приводят к стремительному течению времени. С другой стороны, события, требующие от нас особой выносливости, терпения и ожидания тянутся для нас медленно, потому что человек мысленно делит время на промежутки, тем самым увеличивая его субъективное восприятие.
“Этот феномен можно объяснить тем, что в основе восприятия времени лежит ритмика: возбуждение-торможение в больших полушариях головного мозга. При преобладании процессов возбуждения повышается обмен веществ, что приводит к ускорению или замедлению субъективного восприятия. Помимо этого, существует теория психолога Роберта Орнштейна, которая гласит, что чем больше информации воспринимает человек, тем более длительным ему кажется интервал”, — рассказывает эксперт Персмкого Политеха.
Также субъективное “сжатие времени” связано с глубоким погружением и вовлеченностью в работу, в особенности интеллектуальную. Время превращается в стремительный поток, и при выходе из такого состояния, человеку кажется, что время шло с удвоенной скоростью.
Напомним, ранее пермские ученые рассказали о цифровом бессмертии.
Эксперты ПНИПУ в области философии и информационных технологий рассказали, чем такая концепция отличается от вечной жизни в христианстве, как в настоящее время создаются цифровые копии людей, какие препятствия стоят на пути к жизни нашего сознания внутри машины.
Фото: пресс-служба ПНИПУ.