《大脑是台时光机》(关于时间感知的脑洞大开之作,横跨神经科学、心理学、哲学、数学、物理、生物等领域,打开你对世界的崭新认知。神经局、赛凡科幻空间、国家天文台屈艳博士联袂推荐! )迪恩·博南诺(Dean Buonomano)【文字版_PDF电子书_推荐】_心理科学

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《大脑是台时光机》(关于时间感知的脑洞大开之作,横跨神经科学、心理学、哲学、数学、物理、生物等领域,打开你对世界的崭新认知。神经局、赛凡科幻空间、国家天文台屈艳博士联袂推荐! )迪恩·博南诺(Dean Buonomano)【文字版_PDF电子书_推荐】

《大脑是台时光机》封面图片

书名:大脑是台时光机
作者:[美]迪恩·博南诺(DeanBuonomano)着
出版社:机械工业出版社
译者:闾佳
出版日期:2020-5
页数:256
ISBN:9787111645283
8.6
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内容简介:

几乎没有什么问题比涉及时间的问题更复杂而深刻。

哲学家们思考时间是什么,它到底是单一的瞬间,还是完整的维度。

物理学家努力解决为什么时间似乎只朝着一个方向流动,时间旅行是否可行,甚至于,时间是否存在。

神经科学家和心理学家竭力想要理解“感受”到时间的流逝到底意味着什么。

时间还是自由意志问题的核心:未来是一条开放的道路,还是已由过去注定?

人解答时间相关问题的能力,受制于人类大脑的结构和局限性。

大脑是一台时间机器,这是大脑经过漫长进化预装的一种能力,这台机器不光能判断时间,预测未来,还能让我们在精神上将自己投射到未来,称为精神时间旅行,这是人类具有的独特能力。

无论是记忆、生物时间节律、第六感,还是时间的空间化、精神时间旅行、意识,当中的任何一个概念和大脑对时间的感知结合起来,都会产生引人不断探索的无穷吸引力。

这是一部关于时间感知超级酷炫且深刻的脑洞大开之作,横跨神经科学、心理学、哲学、数学、物理、生物等诸多交叉领域,打开你对世界的崭新认知!

作者简介:

迪恩•博南诺(DEANBUONOMANO)

是加州大学洛杉矶分校神经生物学系和心理学系的教授,并任学习和记忆整合中心的研究员,他经常关于神经科学受邀到一些媒体发表讲座或访谈,包括《新闻周刊》《发现者杂志》《科学美国人》《洛杉矶时报》《科学家》《纽约客》等。

译者简介

闾佳

资深翻译工作者,主攻通俗经济学、社会心理学、经济管理及科普方向的非虚构类作品,历年来已出版多部广受好评的翻译作品,包括《牛奶可乐经济学》(2008年获中国国家图书馆文津奖)、《影响力》系列、《理性乐观派》和《游戏改变世界》系列。其余畅销图书还包括《欲罢不能》《自下而上》《与机器赛跑》等。

目  录:

导读

致谢

第一部分 大脑时间

1: 00 时间的风味 / 3

发现时间 5

时间和神经科学 8

现在论与永恒论 11

多元时间 14

2: 00 最棒的时光机 / 17

大脑是台时光机 20

把时间当成老师 22

时间的方向和误导 25

突触因果 26

判断跨越尺度的时间 30

3: 00 日与夜 / 33

隔离实验 36

视交叉上核 38

判断时间的细胞 39

第一台时钟 41

生物钟力学 43

时差反应 45

和时钟做斗争 47

多时钟原则 49

4: 00 第六感 / 53

前瞻和回顾计时 55

时间的压缩和膨胀 57

时辰药理学 59

慢动作效应的原因 63

在大脑中压缩时间 69

5: 00 时间模式 / 73

好玩的时机 76

妈妈语 77

摩尔斯电码 78

学习判断时间 81

跟上节拍 83

唱歌的鸟儿 86

时间的神经解剖学 88

6: 00 时间、神经动力学和混沌 / 93

超周期和周期内计时 94

涟漪 96

短期突触可塑性 97

状态依赖网络 101

群体时钟 102

事件特异性时钟 104

大脑动力学 107

混沌 109

第二部分 时间的物理和心理性质

7: 00 计时 / 119

神经元与核武器扩散 120

日历 124

第一台时钟 125

摆钟 127

石英和铯 130

贩卖时间 132

8: 00 时间:这到底是什么 / 135

重访现在论和永恒论 137

时间,谁需要它 138

对当下的无所谓 140

时间顽固的箭头 142

双向箭头 144

9: 00 物理学中时间的空间化 / 147

狭义相对论 148

同时性的丧失 151

时空 155

我们能调和关于时间的物理学和神经科学吗 158

块体宇宙与神经科学相容吗 161

10: 00 神经科学中的时间空间化 / 167

儿童和时间 168

空间、时间和语言 169

星期三 171

卡帕 173

是时钟还是记忆 175

物理和神经科学中的相对性 177

11: 00 精神时间旅行 / 183

重访与预访 184

动物的精神时间旅行 187

生活在当下 189

向未来发送消息 191

时间短视 192

大脑当中的精神时间旅行 196

12: 00 意识:过去和未来的结合 / 201

时间碎片 202

重新校准时间 203

意识的相关性 206

时间和自由意志 207

人类可以预测吗 210

罪与罚 213

注释 / 218

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摘要:《大脑是台时光机》是一部围绕“时间感知”展开的跨学科著作,它以神经科学为核心,同时连接心理学、哲学、数学、物理学和生物学等多个领域,为读者呈现出一个关于时间本质的宏大图景。作者迪恩·博南诺通过丰富的实验案例与前沿研究成果,揭示人类并非被动感受时间,而是由大脑主动构建时间体验。书中既探讨了神经元如何编码时间信息,也分析了记忆、注意力与情绪如何影响时间流逝的感受,更进一步将时间问题提升到宇宙与意识层面,引导读者重新思考过去、现在与未来的关系。作为一本兼具科学深度与思想启发的作品,它不仅解答了“为什么时间有快有慢”的疑问,也让人们意识到,大脑实际上是一台不断预测未来、重塑过去的“时光机”。阅读本书,不仅能够理解时间感知的科学机制,更能获得观察世界与认识自我的全新视角。

时间感知科学奥秘

《大脑是台时光机》首先从神经科学角度切入,对人类如何感知时间进行了系统阐释。长期以来,人们认为时间像钟表一样客观存在,但作者指出,大脑内部并不存在单一的“时间器官”,时间感知实际上来源于复杂神经网络的协同工作。

在书中,大量实验表明,不同时间尺度对应不同神经机制。从毫秒级的声音识别,到数分钟乃至数小时的持续感知,大脑会调用不同区域完成时间计算。这种多层次结构使人类能够精准完成语言交流、音乐欣赏以及运动协调等活动。

作者特别强调神经元活动模式的重要性。神经细胞并非简单记录外界变化,而是在持续变化的放电过程中形成时间编码。正是这些动态神经活动,使人类能够感受到事件先后顺序,并建立连续性的时间体验。

书中还介绍了基底神经节、小脑以及前额叶皮层在时间加工中的关键作用。不同脑区承担着各自独特任务,共同构成复杂的时间处理系统。当这些区域出现损伤时,人们对时间长度和事件顺序的判断能力也会受到明显影响。

通过这些研究成果,作者向读者展示了一个重要观点:时间并不是简单流经大脑,而是由大脑主动生成和解释。人们体验到的时间世界,本质上是神经系统创造出来的认知结果。

记忆塑造时间体验

除了神经机制之外,本书还深入探讨了记忆与时间之间的紧密联系。作者认为,人类对过去的回忆以及对未来的想象,都建立在同一套认知系统之上,因此时间感并非独立存在,而是与记忆密不可分。

当人们回忆往事时,大脑并不是像录像机一样播放完整记录,而是在现有信息基础上重新构建经历。这种重构过程意味着过去并非固定不变,而是在每一次回忆中被重新塑造。由此可见,人类感受到的过去实际上是一种动态生成的心理现实。

书中提到一个有趣现象:儿童时期的时间似乎格外漫长,而成年后的岁月却飞速流逝。作者分析认为,这是因为新鲜经历会形成更多记忆痕迹,从而让人回顾时觉得时间更加丰富。相反,重复性的生活容易减少记忆密度,导致时间被压缩。

情绪同样会影响时间体验。当人们处于恐惧或焦虑状态时,时间往往显得异常缓慢;而沉浸于愉悦活动时,时间又会飞快流逝。这并非外界时间发生变化,而是注意力与记忆加工方式发生了改变。

作者进一步指出,人类之所以能够规划未来,正是因为大脑拥有模拟未来情境的能力。通过将过去经验重新组合,人们得以预测未来可能发生的事件。因此,记忆不仅连接过去,也成为通向未来的重要桥梁。

跨学科时间新视角

《大脑是台时光机》的独特魅力在于其跨越多个学科边界。作者没有局限于神经科学,而是将时间问题放在更广阔的知识体系中进行讨论,使读者能够从不同角度理解时间这一复杂概念。

在哲学领域,时间始终是最重要的议题之一。从古希腊哲学家到现代思想家,人们不断追问时间究竟是真实存在还是意识产物。作者通过科学研究成果回应这些经典问题,使哲学思辨与实验数据形成有趣对话。

数学对于时间研究同样具有重要意义。书中介绍了各种时间模型以及动态系统理论,说明复杂现象如何在时间维度上展开。数学不仅提供描述工具,也帮助科学家理解时间规律背后的结构特征。

在物理学层面,作者讨论了相对论对传统时间观念带来的冲击。爱因斯坦提出时间并非绝对不变,而是与空间共同构成时空结构。这种观点彻底改变了人类对于宇宙运行方式的理解。

与此同时,生物学研究则揭示了生命活动与时间节律之间的关系。从昼夜节律到生物钟机制,生物体始终在与时间进行互动。作者借助大量实例说明,生命本身就是一种与时间深度融合的存在形式。

未来预测与意识探索

书名中的“时光机”并非科幻意义上的穿越装置,而是对大脑预测能力的形象比喻。作者认为,大脑最重要的功能之一并不是记录过去,而是预测未来,从而帮助个体更好地适应环境。

现代神经科学研究发现,大脑会不断根据已有经验生成预测模型。当外界信息到来时,神经系统将其与预测结果进行比较,并据此调整行为。这种机制使人类能够快速应对复杂变化。

作者指出,语言理解、视觉识别以及运动控制等活动,都依赖预测过程。例如,当人们阅读一句话时,大脑往往已经提前推测出接下来可能出现的内容。正因为具备这种能力,人类才能高效处理海量信息。

书中还探讨了意识与时间之间的深刻联系。意识体验并非发生在单一瞬间,而是由多个时间片段整合而成。人们感受到的“现在”,实际上已经包含了过去的信息与未来的预期。

随着人工智能和脑科学不断发展,关于时间与意识的研究正在进入全新阶段。作者认为,理解大脑如何构建时间体验,不仅有助于认识人类自身,也可能推动未来科技在认知计算和智能系统领域取得更大突破。

总结:

《大脑是台时光机》通过神经科学、心理学、哲学、数学、物理学和生物学等多个领域的知识融合,重新定义了人类对于时间的理解。它揭示时间并非单纯存在于外部世界,而是在大脑持续加工与建构过程中形成的主观体验。从神经元活动到记忆机制,从情绪影响到未来预测,全书展示了时间感知背后复杂而精妙的科学原理。

更重要的是,这本书引导读者突破日常经验的局限,以更广阔的视野思考意识、生命与宇宙的关系。时间不再只是钟表上的刻度,而成为连接过去、现在和未来的认知纽带。通过阅读这部作品,人们不仅能够获得科学知识,更能收获一种全新的世界观与思维方式。

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