Знание-сила, 2004 № 09 (927)

Пластичность выше всего в третьей "седьмице" жизни человека — от 14 до 21 года, — когда наиболее эффективно обучение. Недаром возраст зрелости во многих странах исчисляется именно с 21 года.

Тем не менее нам, особенно в эпоху IT технологий, учиться приходится все время, как и овладевать новыми моторными навыками. В германском университете Регенсбурга решили посмотреть, какие изменения происходят в сером веществе мозга во время тренировки, в ходе которой обычные люди учились жонглировать тремя мячами. В исследовании приняли участие 21 девушка и трое парней (средний возраст 22 года).

Тренировки продолжались в течение трех месяцев, и за это время испытуемые научились удерживать мячи в воздухе не менее минуты. Мозг их сканировали с помощью фЯМР трижды — вначале, после окончания обучения и спустя три месяца.

Измерения показали, что и во взрослом мозгу постоянно происходят изменения, причем максимальная "экспансия" участка коры достигает 3 процентов! Жонглирование затрагивает в первую очередь среднюю часть височной доли (ориентация и равновесие - корковое представительство вестибулярного нерва из внутреннего уха) и в теменной доле левого полушария. Левое полушарие у нас, как известно, отвечает за "рацио", то есть за рациональное мышление.

Со временем — в данном случае уже через три месяца — навык угасает и даже исчезает вовсе. Не эти ли изменения суть основа знаменитого павловского "угасания"? Но об этом как-нибудь в другой раз. Сейчас же можно сказать, что и взрослый мозг "открыт" для нового, о чем не стоит забывать людям.

К тому же новые результаты позволили доказать, что и такая эфемерная субстанция, как обучение, имеет под собой самую что ни на есть материальную основу в виде пластичности участков коры.

Не о том ли говорил в середине XVII века оксфордский Уиллис, изгонявший из мозга "дьявола" декартовского нематериализм? Интересно было бы взглянуть на изложенные мысли через три- четыре века с высоты достигнутого нашими потомками знания о мозге.

Рафаил Нудельман

В последнее время многие западные газеты и журналы как по команде наводнились заголовками типа "Вселенная имеет форму футбольного мяча!", "Космический футбольный мяч? Теория уже получила серьезные удары", "Вселенная футбольного вида", "Данные американского спутника наводят на мысль, что Вселенная представляет собой додекаэдр" и так далее. (Как вы, конечно, сразу же припомните, додекаэдр — это название геометрического тела, имеющего пятиугольные грани. Поскольку футбольный мяч тоже сшит из пятиугольников, то додекаэдр сразу напомнил всем о футболе.)

О чем же речь? Вот отрывок из публикации на сайте "Science Daily": "Новая гипотеза подсказана данными исследовательского Зонда Уилкинсона, который заглянул в прошлое, когда Вселенной было всего 380 тысяч лет от роду, и обнаружил там всепроникающее излучение, оставшееся от Биг Бэнга — остаточное космическое излучение. В этом излучении были обнаружены флуктуации, подобные волнам на море. Это следы небольших сгустков вещества в ранней Вселенной, из которых позднее родились звезды и галактики. Бесконечная Вселенная должна была бы содержать волны всех размеров. Но Зонд Уилкинсона не обнаружил очень больших волн, и это говорит о том, что пространство может быть конечным".

Примерно то же самое, разве что с другими поясняющими сравнениями, кто более, кто менее детально, пишут и все другие источники [См. "Космология, коней или продолжение"//"3нание—сила. — 2003. - № 10.].

Почему же вдруг пресса вернулась к сенсации многомесячной давности? А дело в том, что это было реакцией на статью американского математика Джеффри Уикса и его французских коллег Люмине, Риазуелео, Лехока и Узана. В ней эти ученые, основываясь на результатах проведенного ими компьютерного анализа данных Зонда Уилкинсона, выдвигают сенсационное утверждение, будто трехмерное пространство нашей Вселенной искривлено (разумеется, в четвертом измерении) так, что представляет собой округлый многогранник, додекаэдр, "сшитый", наподобие футбольного мяча, из двенадцати искривленных пятиугольников.

Замечу забавное совпадение идей:некогда Платон тоже утверждал особую роль додекаэдра во Вселенной. Он считал, что четырем "главным элементам" — огню, воздуху, воде и земле, из которых построено все материальное во Вселенной, — соответствуют, непонятно, впрочем, что он понимал под этим словом "соответствуют", четыре многогранника идеальной симметрии: тетраэдр, октаэдр, икосаэдр и куб. А пятый полностью симметричный многогранник, вот этот самый додекаэдр Уикса, "соответствует", по Платону, так называемой квинтэссенции, или сущности небес.

Но если Вселенная имеет вид футбольного мяча, то что находится у нее "снаружи"? Это очень часто задаваемый вопрос, и ответ на него очень простой: там находится четвертое измерение.

У Вселенной, в отличие от футбольного мяча, нет "внутренней" и "наружной" сторон, нет "края" или "границы". Вопрос, что у нее "снаружи", порожден ошибочным, хотя вполне естественным представлением, будто Вселенная — действительно футбольный мяч, то есть некое круглое трехмерное тело в трехмерном же пространстве. Между тем это не так. То, что наша Вселенная "круглая", может увидеть только житель четырехмерного пространства. Вот он, действительно, сразу бы сказал, что снаружи находится он сам, и он видит, что наша Вс" ленная круглая, как футбольный мяч, то есть конечная по размерам (согласно расчетам Уикса и его коллег, ее размеры составляют около 70 миллиардов световых лет). Однако для ее существ она безграничная, потому что трехмерное существо, двигаясь в этой вселенной и воображая, что оно движется по прямой, на самом деле движется по кривой ("Мне отсюда это даже на глаз видно" — сказал бы четырехмерный физик), по окружности длиною около 70 миллиардов световых лет, и если оно будет двигаться таким образом со скоростью света, то через 70 миллиардов лет вернется в ту же точку, из которой вышло.

А теперь вообразите себе не один, а два луча, вышедших из одной и той же точки, например, звезды или галактики, — но в противоположных направлениях. Если на их пути окажется наша Земля, земные телескопы зарегистрируют источник света, упомянутую звезду или галактику, не один раз, а дважды: сначала на Землю придет луч, идущий прямо к ней, а потом — луч, описавший окружность во Вселенной. Эти лучи придут на Землю с огромной разницей во времени, а главное — с противоположных сторон.

Установить тождество этих двух изображений будет крайне трудно, потому что ко времени прихода второго, более позднего — или более "старого" — луча земные астрономы давно упрячут в архивы снимок, сделанный с помощью луча прямого, более "молодого": за истекшее время в их телескопы уже придет множество более поздних "прямых" изображений этой звезды или галактики. "Попытаться отождествить одну и ту же галактику в двух различных местах, — говорит Уикс, — будет так же трудно, как распознать одного и того же человека, сфотографированного в возрасте семи и пятидесяти лет, по его макушке, виднеющейся в толпе других людей". Ситуация покажется еще более затруднительной, если сообразить, что во Вселенной-додекаэдре (как, впрочем, и во Вселенной-цилиндре или бублике) любой луч может описывать бесконечно много таких окружностей, порождая не два, а бесконечно много изображений одной и той же звезды, галактики и вообще любого предмета, то есть многократно умножая реальность.