Things that Yarom knows: how does time fly when you're having fun?

C wonders: How is it that time sometimes stands still and sometimes it runs?

About 370 years ago, Galileo Galilei noticed that the chandelier hanging from the ceiling of the church swings so that it always completes an oscillation at the same time: both when it swings quickly along a long arc and when it moves slowly along a short arc. The cycle time depends only on the length of the wire connecting it to the ceiling. A few decades later, Huygens connected a tensioned gear wheel to the pendulum whose movement was stopped by a moveable stop.

כך נולד שעון המטוטלת: משקולת מתנדנדת מספקת קצב קבוע ומאפשרת לגלגל  לנוע "פסיעה" אחת בכל מחזור כך שסיבוב הגלגל מונה את מספר תנודות המטוטלת. משעון המטוטלת של סבא, דרך שעון הקוורץ ועד לשעונים אטומיים חדישים ימצאו בכל שעון שני המרכיבים היסודיים הללו: מחולל קצב הפועל במחזוריות קבועה ומונה הסופר את מספר התנודות. על פי מודל מקובל לשעון הפנימי (scalar expectancy theory) מרכיבי השעון הללו  קיימים גם במערכת העצבים שלנו. למעשה אין המדובר בשעון אחד אלא בכמה שעונים המספקים את הצורך בהערכת פרקי זמן שונים מאלפיות שניה ועד שנים. שעון אחד הוא זה המכתיב את השינה והערות לאורך היממה ומחולל הקצב שלו הוא סיבוב כדור הארץ סביב צירו. אבל בשאלתך, ג' כיוונת לשעונים אחרים: סטופרים הסופרים שניות ודקות. ה"מטוטלת" היא תאי עצב הפולטים אותות בקצב קבוע, "מתג" מופעל עם תחילתו של אירוע המחייב הערכת זמן ומנגנון עצבי במח "צובר" את האותות.

החלק הבא בשעון מקביל ללוח  עליו נעים המחוגים ומצויינות השעות כלומר מנגנון המתרגם את מספר האותות למשך זמן ידוע (שניה, דקה, שעה). כל תינוק יוצר בזכרונו את לוח השעון כלומר מאגר של פרקי זמן ביחס אליהם מושווה הזמן הנמדד בכל אירוע.  המנגנון הזה אינו ייחודי לאדם: כל בעל חיים חייב שעון פנימי כדי לתאם פעולת שרירים ולקבל החלטות הנוגעות לסביבתו הקרובה למשל להעריך סכנה הנשקפת מטורף או סיכוי להצלחה בציד. קציבת זמן נכונה חיונית גם להפקה והבנה של דיבור ומוזיקה. הערכת זמן היא מרכיב חיוני בתהליך קבלת ההחלטות: הזמן שיש להמתין לקבלת תגמול מחושב כחלק מהמחיר המשולם עבורו ויתכן כי מה שמבדיל אנשים אימפולסיביים מאלו המסוגלים "לדחות סיפוקים" הוא קצבו של השעון הפנימי. כאשר אנשים אימפולסיבים, כאלו הסובלים מהפרעות קשב וריכוז להעריך משכו של פרק זמן או לתחום פרק  זמן קצר הם מאריכים את משך הזמן כארוך יותר או  קוצבים אותו כקצר יותר. תופעה דומה מתגלה אצל אנשים שסבלו פגיעה ב קליפת המוח הארובתית-מצחית ( Orbitofrontal Cortex   )   אזור המעורב בחיזוי ושיקולי נזק- תועלת בעקבות  גירוי חדש.  האבולוציה אכן העניקה לנו מנגנונים מדויקים למדידת זמן אבל בו בעת גם מנגנונים מורכבים לא פחות  לרמות את השעון הזה.  מצב של ערנות מוגברת מאיץ את קצב תקתוק השעון כך שיותר פעימות נספרות באותו פרק זמן כלומר נדחס יותר זמן פסיכולוגי לתוך אותה יחידת זמן פיזי, זה ככל הנראה המנגנון המעוות את תחושת הזמן בטריפ של קוקאין וגם כשאנו סובלים מחום. ניתן גם להניח למטוטלת העצבית להתנדנד בקצב קבוע אך להפריע למנגנון הסופר את התנודות. כאשר נדרשת השקעה גדולה של תשומת לב לסביבה עשויים חלק מהאותות שלא להיספר. כיוון שעיבוד של גירוי חזותי (תמונה) דורש יותר תשומת לב מעיבוד של קול יראה משך זמן של צפייה בתמונה כקצר יותר מאותו פרק זמן של האזנה לצליל.  כאשר אנו מתעניינים פחות בעולם החיצוני ומרוכזים במעקב אחר הזמן החולף למשל בישיבת עבודה משעממת הרי שכל "תנודת מטוטלת" נספרת והזמן הנחווה מתארך.  דרך אחרת להשפיע על תחושת הזמן מקבילה להזזה של המחוגים בשעון פיזי כך שתשתנה בדיעבד נקודת התחלת המדידה. האדרנלין, המופרש במצבי סכנה ומצוקה, משמיט מהזיכרון חלק מהפעימות שנספרו וכך גורם לנו לחוש שהזמן בורח ואוזל במהירות. במחקר בו התבקשו נחקרים להעריך משך זמן בו הוקרנה תמונה על מסך התברר תחושת הזמן התארכה  כשהנחקר עצמו הפעיל את התוכנה – האותות החלו להיספר מרגע ההחלטה ללחוץ על הכפתור. אבל למה שאמא טבע שיצרה אצלנו שעונים מדויקים דיים כדי להבחין בסטיות קלות במקצב של מוזיקה ולתאם תנועות שריר עדינות תטרח גם לספק לנו כלים לרמות את השעון?

מתברר שיש מקרים בהם שעון מדוייק מדי עשוי להזיק.  בניסוי הפשוט הבא תוכלו לתפוש את המוח "על חם" בהונאת זמן.  גשו לראי והביטו בפניכם הנשקפות בו. מקדו מבטכם בעין ימין לכמה שניות ואז עברו להתמקד בעין שמאל. מי שיביט איתכם בראי יראה את העין מסתובבת אך לא אתם! בדמות שבמראה העיניים קבועות ואין דרך לצפות בהזזה הזו. מדובר במנגנון חיוני: גלגל העין אינו יציב, הוא זז בתנודות מהירות  (Saccades) שתכליתן להביא עצמים שונים אל מול האזור הרגיש שברשתית (fovea) .

לכאורה היה אמור ה"סרט" שמספקת לנו מערכת הראיה להראות כאילו צולם במצלמת וידאו המוחזקת בידו של שיכור הרוכב על אופניים בדרך משובשת. אנחנו רואים עולם יציב ורגוע משום שהמערכת מרמה: מקצצת מהסרט תמונות מטושטשות שנקלטו בזמן תנועת עיין מהירה ומציגה לנו תמונת זמן שכמה אלפיות שנייה צונזרו ממנה מפעם לפעם. למעשה עיוות הזמן הזה מתחיל עוד לפני שהעין זזה בפועל כהכנה לקפיצה שתבוא. נחקרים העריכו את משכם של גירויים שהוצגו  במשך 2 עשיריות השנייה לפני או אחרי תנודת העין כקצרים הרבה יותר מאותם גירויים שהוצגו כשהעין יציבה שתי תמונות שיוצגו זו אחר זו בעשירית השנייה שלפני התזוזה יראו לנו בסדר זמנים הפוך.

Emotions will also cause contraction or stretching of time. Adrenaline, as you remember, causes the erasure of time signals and thus causes us to count fewer seconds in each minute and the pace of events is perceived as faster. This sense of urgency energizes us to take action and increases the chance of getting out of danger safely. When strong emotions arise, the speed of producing time signals increases for a short period of time: voices with emotional meaning (crying, for example) played for several seconds will be heard longer than neutral voices and negative voices will be heard as more prolonged than positive voices. Our clock is sophisticated enough to return to a normal rhythm in about 4 seconds. 

Similarly, eye contact with an angry person will seem longer than viewing the same face wearing any other expression. Looking at faces that express fear will also be felt as longer, while expressions such as disgust or guilt, which are also universal, will not cause the observer a bias in the sense of time. There is logic in these reactions: anger in the other person is a sign that we should be prepared for trouble, an expression of fear may stem from a danger that threatens us as well, and in any case the possibility that a quick action is required causes an acceleration of the rate of production of nerve signals and therefore an extension of the subjective time. Disgust is, as I remember, a strong and survival emotion no less than fear, but it obliges us not to act but rather to avoid (eating or contact) and therefore does not require resetting the clock.

At an average reading rate (250 words per minute), reading this article took a little less than 4 minutes: if you felt that only 3 minutes had passed, I probably succeeded, those who had time stretched to 5 minutes or more probably did not bother to get this far.

More of the topic in Hayadan:More of the topic in Hayadan:

• measure the time
• What is the national atomic clock and why is it constantly listening to navigation satellites?
• A philosophical idea that can help us understand why time crawls slowly during the corona epidemic