Материалы, опубликованные в журналах и не входящие в статьи, можно увидеть на страницах номеров:

23 апреля 2022

О чувстве времени

Проф. Ю. ФРОЛОВ, Фото Г. ЛИПСКЕРОВА

У человека прошлых веков самым быстрым средством сообщения была лошадь или лодка. Понятно, что он имел совершенно иное представление о времени, чем наши современники, пилотирующие скоростные самолеты или совершающие прыжки на парашюте. Ведь парашютист — современный «небесный пешеход» — преодолевает за минуту такое расстояние, какое земные пешеходы покрывают в два часа.

Говорят, что люди, которые осваивают большие скорости, воспитывают в себе «чувство времени», вернее, вырабатывают навыки, позволяющие совершенно точно учитывать самые незначительные промежутки времени. Уметь считать время, действовать с секундной точностью — эти качества воспитывают и развивают в себе все работники скоростных профессий. Способность к отсчету времени заложена в организме каждого нормального человека, о чем, между прочим, свидетельствуют давно известные факты из области деятельности (физиологии) нашего мозга.

В самом деле, многие процессы, протекающие повседневно в нашем организме, регулярны и периодичны. Так, например, наше сердце сокращается ритмически 72—76 раз в минуту; большинство так называемых рабочих движений (удар молотком, пиление, сверление) состоит из правильно чередующихся сгибаний, разгибаний и вращений работающей руки.

Знаменитый математик и физик Галилей, не имевший в своем распоряжении никаких часов, установил, как говорит легенда, закон качания маятника, наблюдая движение люстры, подвешенной под потолком.

Этот закон, как известно, определяет соотношение между ускорением и отклонением маятника, которые являются пропорциональными величинами. Сила, стремящаяся вернуть точку в положение равновесия, пропорциональна удалению точки от этого положения равновесия. Из физики мы знаем, что такие движения, где ускорение пропорционально отклонению oт среднего положения, называются гармоническими колебаниями.

Галилей заметил, что период качаний маятника не зависит от его массы, а только от его длины (в данном случае от длины шнура, на котором висела люстра). Для того чтобы определить полный период каждого качания, Галилей в качестве счетчика времени пользовался ударами своего пульса.

Разумеется, теперешний физик не станет обращаться к счету пульса, так как имеет в своем распоряжении точнейшие часы с маятником. Но нам важно здесь установить, что предшественником современного маятника явился все же простой счет пульса.

Однако, наиболее тонкий учет времени в организме основан не на пульсе, а на правильном, ритмическом течении очень сложных и своеобразных физико-химических процессов в нашей центральной нервной системе и, в частности, в головном мозгу. Последний является центром, который собирает раздражения, идущие от всех органов чувств. Он же и распределяет эти раздражения по их силе и качеству. Именно мозг представляет собой своеобразные «физиологические часы» и является наиболее тонким и совершенным учетчиком времени.

*

Многим из вас приходилось пользоваться в обиходе будильником. Если вы не страдаете излишней сонливостью, то вам, очевидно, памятны случаи, когда вы, поставив будильник на определенный час, просыпаетесь внезапно, как будто бы от толчка. Проснувшись, вы смотрите на часы: еще пять, десять секунд, и будильник начинает звонить.

Несомненно, у вас при этом зарождалась мысль, что даже в спящем мозгу у нас работает какой-то счетчик времени, действующий с точностью часов. В самом деле, чувство времени во сне проявляется иногда даже с большей точностью, чем днем, когда внимание отвлекается различными раздражениями.

Это, между прочим, было доказано опытами на животных в лаборатории покойного физиолога И. П. Павлова,

Каждая работающая нервная клетка в мозгу в зависимости от обстоятельств может сделаться счетчиком, или отметчиком, текущего времени.

Как же физиология объясняет то явление, когда человек просыпается действительно в намеченный им срок? Всякое раздражение, испытанное одним из органов пяти внешних чувств, оставляет в мозгу животных и человека след, иногда короткий, иногда очень длительный.

Этот след может сохраниться в течение часа, дня, месяца и даже многих лет. На этом основано явление памяти. Когда мы спим, память дает нам материал для разного рода сновидений, которые иногда проявляют также периодический характер. Впечатление, испытанное в детстве, может несколько раз в течение жизни возвратиться в форме воспоминания или сновидения.

Пользуясь данными физиологии нервной системы, легко доказать, что и в пределах коротких периодов, например, одной минуты и даже секунды, происходят правильные периодические изменения нервного состояния, помогающие человеку отсчитывать время.

Допустим, что перед сном вы читали книгу, а затем погасили лампу. В данном случае след от погашенной лампы, как от последнего испытанного вами впечатления, остается в клетках мозга, связанных с органом зрения. Так как этот след затухает не случайно, а по определенному закону, то постепенное побледнение следа указывает на количество протекшего времени.

Разумеется, наиболее точный отсчет времени, совпадающий с ходом будильника, о котором мы говорили выше, достигается установлением прочного навыка.

*

Лет 16 назад, работая в лаборатории Павлова, нам удалось показать, что след, остающийся в головном мозгу после звукового раздражения, может получить даже и математическое выражение. Конечно, в данном случае физико-химическая природа получаемых колебаний остается неизвестной, но все же это явление несколько похоже на затухание электрических токов высокой частоты, используемых в современной радиотехнике. Это не значит, конечно, что процесс отсчета времени совершается у нас всегда с точностью физического прибора. Точность учета времени зависит от многих причин. И бывает, что люди путают минуту с десятком минут и даже более. Отсюда возникает явление «иллюзии» времени. Эта иллюзия бывает двух родов. Иногда человек неожиданно заявляет: «эта минута показалась мне часом»; с другой стороны, приходится слышать и такие, странные на первый взгляд заявления, как, например: «часы пролетели для меня, как мгновенье».

Откуда берутся такие крупные ошибки в оценке времени? Чувство времени столь же важно, как и чувство пространства. Между тем ведь никто не спутает огромный дирижабль с маленьким планером. Можно ли в таком случае спутать секунду с минутой или часом? Ведь в часе 3600 секунд. Отчего же нарушается упомянутая точность отсчета?

В технике и спорте такая путаница совершенно не допустима. Здесь все основано на точном измерении скоростей. А скорость обязательно включает в себя понятие о времени и пространстве. Посмотрите на таблицу мировых или общесоюзных спортивных рекордов: она вся испещрена цифрами, обозначающими минуты и секунды. Тем не менее и спортсмены, ожидающие, например, поезда или с нетерпением ждущие сигнала к выступлению, бывают подвержены упомянутым обманам «чувства времени».

Теперь представим себе, что перед нами находятся работники современной авиации, имеющие дело со скоростями от 50 до 100 м в секунду. Возьмем для примера прыжок парашютиста, точнее, тот момент, когда человек уже оттолкнулся от борта самолета и приближается к моменту открытия парашюта, для чего, как известно, достаточно дернуть за кольцо. В особенности при затяжном прыжке расчет времени в секундах и даже в частях секунды играет огромную роль. Здесь никакие иллюзии времени и пространства не должны иметь места.

Парашютист отделяется от самолета, в его распоряжении секунды до того момента, когда он должен дернуть за кольцо. Важно уметь считать эти секунды. Вот почему во время прыжка с самолета точный расчет времени играет огромную роль.

Вы скажете, что для точного измерения времени в парашютном спорте существует секундомер и что приближение земли заметно по различным предметам и ориентирам. Но что если прыжок с парашютом совершается ночью, как это было во время рекорда советского парашютиста Бабицкого, который в 1935 году прыгнул в темноте с высоты 7400 м, или другого парашютиста, Забелина, который в тот же сезон совершил затяжной прыжок ночью с высоты 4500 м?

При этом он раскрыл парашют тогда, когда был уже на расстоянии 900 м от земли! Так как скорость в конце падения, перед раскрытием парашюта не будет более 55 мет/сек, то понятно, что секундомер не всегда можно успеть использовать. Поэтому парашютист должен иметь хорошо развитое «чувство времени».

Почему новичок нуждается в тренировке «чувства времени», прежде чем он станет самостоятельно владеть парашютом? Он еще не уверен в себе, то есть не может рассчитать, в какой точке «пустого» пространства он будет находиться в каждую секунду после отталкивания от самолета. Он может дернуть за кольцо или слишком рано, или слишком поздно. За те 7-10-15 секунд, которые, по инструкции, необходимо выждать до открытия парашюта, никакие иллюзии времени не должны и не могут возникнуть в его голове.

*

На неразрывной связи чувства пространства с «чувством времени» основано, как известно, большинство приборов, которые служат для измерения времени. В частности, маятник Галилея тем и хорош, что его отклонение точно определяется в пространстве. Мы привыкли учитывать время, замечая угол отклонения стрелки на наших часах и секундомерах. Так, например, когда часовая стрелка отклоняется на 90° от исходного положения, это значит, что прошло 3 часа; если на это же расстояние отклоняется минутная стрелка, это значит, что прошло 15 минут. Есть, впрочем, и такие часы (хроноскопы), где стрелка вращается со скоростью 1000 раз в секунду.

На том же принципе теснейшей связи учета времени с учетом угла отклонения основан и описываемый далее прибор для определения точности отсчета и тренировки «чувства времени».

Представьте себе обыкновенный циферблат часов с радиусом около 20 см, где стрелка заменена, однако, вращающимся диском, наподобие диска автоматического телефона. Весь циферблат электрифицирован, причем диск можно вращать только в одну сторону. Вращение может производиться бесконечное число раз и с любой скоростью. Положение диска А в каждый данный момент отмечается на другом циферблате В, движения которого синхронно связаны электричеством с движением первого диска. Первая часть прибора (А) находится в комнате, где помещается испытуемый, а вторая (В) находится перед глазами врача, производящего данное исследование. В начале опыта испытуемый получает инструкцию вращать свой диск с определенной скоростью. Для того чтобы обеспечить соответствующий темп вращения, в помещении испытуемого находится третий прибор — счетчик Голлериджа (С), имеющий вид часов с одной стрелкой. В своих опытах мы пользовались, как правило, медленными скоростями вращения, заставляя стрелку прибора (С) вращаться от 2 до 3 раз в минуту. Эта же последняя часть прибора (С) служила для того, чтобы исправлять ошибки испытуемого в отсчете текущего времени. Другими словами, если испытуемый начинал вращать диск слишком быстро или слишком медленно, то автоматически вспыхивала лампа, освещающая циферблат (С).

Прибор для определения точности отсчета и тренировки «чувства времени». Две части этого прибора (А и В) синхронно связаны между собой. В начале опыта испытуемый парашютист вращает свой диск (А) с определенной скорость. Прибор (С) — счетчик Голлериджа — контролирует действия испытуемого. Если испытуемый вращает диск слишком медленно или слишком быстро, автоматически вспыхивает лампа, освещающая циферблат (С). Врач, находящийся в другой комнате, руководит испытанием. На второй части прибора (В) он наблюдает действия испытуемого.

Весь опыт происходил в полной тишине. Циферблат (С) освещался вначале лишь небольшой автомобильной лампочкой, которая затем гасла; она вспыхивала лишь тогда, когда испытуемый делал ошибки.

Каковы же были эти ошибки и каков их смысл? Казалось бы, вращение диска в заданном темпе не представляет собой сколько-нибудь сложной задачи. Тем не менее человек в некоторых случаях меняет темп вращения, ускоряя или замедляя его.

При некоторых условиях даже повторное «напоминание» об истинном времени путем зажигания лампы над аппаратом Голлериджа (С) не помогает делу, и человек упорно повторяет свой ошибочный ритм. По нашим данным, это обстоятельство находится в тесной зависимости от характера и скорости мозговых процессов испытуемого в данный момент.

Если испытуемый находится в состоянии повышенного возбуждения, он не ускоряет свой темп вращения, а, наоборот, явно замедляет его, то есть отстает от истинного времени. С другой стороны, если человек чувствует общую вялость или, как мы иногда говорим, мозг его заторможен, он не замедляет, а ускоряет темп вращения.

Это наблюдение, проделанное научным сотрудником А. Ю. Изергиной в нашей лаборатории и проверенное на различных группах работников авиации, объясняется с физиологической точки зрения неравномерным затуханием упомянутых следов в мозговых клетках, их зависимостью от различного состояния организма.

Из повседневного опыта каждый из нас знает, что в радости время летит, а в бездействии (например, при ожидании поезда или трамвая) время тянется. Это же подтверждается и наблюдениями психологов. Но для того, чтобы один и тот же отрезок времени казался то больше, то меньше против истинного времени на часах (С), необходимо, чтобы «часы» нашего мозга делали ошибку противоположного знака. При радостном возбуждении они должны двигать диск медленнее нормы, а при ожидании и торможении — скорее. Действительность подтверждает эти предположения: трамвай, которого мы с нетерпением ждем, как нам кажется, всегда опаздывает.

Возникает еще один интересный вопрос. Почему, в состоянии полного торможения, то есть во сне, нам кажется, что время пролетело очень быстро? Здесь, однако, нет никакого противоречия с тем, что сказано выше. Время во сне кажется быстро пролетевшим, потому что мы не измеряем его непосредственно, а судим о длительности она лишь тогда, когда мы уже проснулись. Психологи доказали, что воспоминание само по себе меняет знак ошибки времени на обратный; так, например, период времени, проведенный в болезни, в бездействии, кажется при воспоминании о нем очень коротким; в противоположность этому, время, занятое разнообразной работой и насыщенное глубокими переживаниями, если его рассматривать сквозь зеркало воспоминаний, кажется впоследствии очень длинным.

Обратимся к человеку, бросающемуся с «небесной» высоты в полном парашютном вооружении. Как действуют при этом «часы» его мозга: переоценивает он время или недооценивает его?

Наш опыт показал, что хорошие парашютисты и хорошие пилоты, как и все представители скоростных профессий, дают при испытании на приборе полное совпадение с истинным временем, не уклоняясь от него ни в сторону плюса, ни в сторону минуса. Они, как говорят, быстро вырабатывают рефлекс на время и даже не нуждаются в напоминании со стороны часов (С). Больше того, даже выполнение другой какой-либо работы, например нажим ногой на педаль, а также резкие, отвлекающие звуки не в состоянии нарушить этот быстро устанавливающийся у них отсчет времени, не в состоянии изменить ход «часов» в их высших мозговых центрах.

Все это говорит за то, что чувство измерения времени можно тренировать, как и чувство глазомера.

Наш аппарат является первым (но далеко не единственным) прибором для такой тренировки. Вскоре должна появиться новая, более совершенная модель, на которой можно будет производить опыты с еще большей точностью.

*

В заключение несколько практических замечаний. Для того чтобы раскрыть парашют всегда вовремя, необходимо держать себя в момент прыжка в среднем, то есть спокойном, состоянии; не волноваться и не бравировать. Как мы видели, спокойная работа нервной системы более всего благоприятствует правильному отсчету времени.

Чем же поддерживается правильность хода «мозговых часов» в течение нашей жизни? Вопрос о правильном воспитании «чувства времени» тесно связан с общим режимом жизни человека.

Как в школах плавания начинающих учат основным движениям рук и ног еще на суше, так и парашютисту, кроме специальной производственной тренировки, необходимо соблюдать строгий режим. Время сна и бодрствования, время еды, развлечений, весь режим умственной и физической работы, спорта и отдыха парашютиста — все это должно быть строго спланировано. Система, последовательность, плановость — вот что свойственно работнику всех скоростных профессий.

Человек, овладевший искусством парашютного спорта, уже не такой, каким он был, когда в первый раз поднялся на вышку, чтобы совершить свой первый, «привязной» прыжок. Этот человек воспитал в себе весьма важное чувство — он научился считать время.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Последняя добавленная публикация:

Магисталь юности | ТМ 1939-09

Инж. М. ФРИШМАН По решению VIII пленума ЦК ВЛКСМ, комсомол является шефом одной из крупнейших строек третьей сталинской пятилетки — железной...

Популярные публикации за последний год

Если Вы читаете это сообщение, то очень велика вероятность того, что Вас интересуют материалы которые были ранее опубликованы в журнале "Техника молодежи", а потом представлены в сообщениях этого блога. И если это так, то возможно у кого-нибудь из Вас, читателей этого блога, найдется возможность помочь автору в восстановлении утраченных фрагментов печатных страниц упомянутого журнала. Ведь у многих есть пыльные дедушкины чердаки и темные бабушкины чуланы. Может у кого-нибудь лежат и пылятся экземпляры журналов "Техника молодежи", в которых уцелели страницы со статьями, отмеченными ярлыками Отсутствует фрагмент. Автор блога будет Вам искренне признателен, если Вы поможете восстановить утраченные фрагменты любым удобным для Вас способом (скан/фото страницы, фрагмент недостающего текста, ссылка на полный источник, и т.д.). Связь с автором блога можно держать через "Форму обратной связи" или через добавление Вашего комментария к выбранной публикации.