Помоги проекту - поделись книгой:
В 1909 году биолог Якоб фон Икскюль предложил понятие
Интересно, что каждый организм, по-видимому, считает, что его умвельт заключает в себе всю объективную внешнюю среду во всей ее полноте. Почему же мы продолжаем думать, что мир намного больше, чем мы можем непосредственно воспринять? Главный герой фильма «Шоу Трумана» живет в мире, который полностью сконструирован вокруг него дерзким телепродюсером. Когда продюсера в какой-то момент спрашивают: «Почему вы думаете, что Труман никогда не поймет истинную природу своего мира?», продюсер отвечает: «Мы принимаем мир таким, каким нам его показывают». Мы воспринимаем свой умвельт и на этом останавливаемся.
Чтобы оценить, какое количество информации проходит мимо нас незамеченной, представьте себе, что вы гончая. Ваш длинный нос содержит 200 миллионов обонятельных рецепторов. Ваши влажные ноздри втягивают и захватывают молекулы запаха. Щели в уголках ноздрей образуют воронки, увеличивая приток воздуха, когда вы принюхиваетесь. Даже ваши висящие уши тянутся вдоль земли и направляют запах к носу. Весь ваш мир сосредоточен вокруг обоняния. В один прекрасный день вы бежите за своим хозяином и вдруг замираете, пораженные неожиданной мыслью. Каково это – иметь столь жалкий, несовершенный нос, как у человека? Что люди вообще могут воспринять, когда втягивают воздух своим маленьким носиком? Вероятно, там, где должен быть запах, у них большое темное пятно?
Очевидно, мы не страдаем отсутствием обоняния, потому что воспринимаем реальность такой, какой она нам предъявлена. Не имея обонятельных способностей гончей, мы, однако, редко задумываемся о том, что все могло бы быть иначе. Сходным образом, пока ребенок не узнает в школе, что пчелы воспринимают ультрафиолетовые сигналы, а гремучие змеи руководствуются инфракрасными, он не задумывается о том, сколько информации проходит мимо нас по каналам, к которым мы не имеем врожденного доступа. Как показывают мои неформальные опросы, мало кто знает, что видимая для нас часть электромагнитного спектра составляет всего десять триллионных всего спектра.
Хорошей иллюстрацией неведения границ нашего умвельта являются люди, страдающие цветовой слепотой: пока они не знают, что другие люди могут видеть цвета, мысль об этом не приходит им в голову. То же самое касается и врожденной слепоты: отсутствие зрения не означает, что человек ощущает «темноту» или «черную дыру» на том месте, где должна быть визуальная картинка. Слепые от рождения люди не ощущают недостатка зрения, они просто не постигают, что такое зрение. Видимая часть спектра не является частью их умвельта.
Чем глубже наука заглядывает в эти скрытые каналы информации, тем яснее нам становится, что наш мозг настроен на восприятие лишь поразительно малой части окружающей реальности. Наши органы чувств поставляют достаточно информации для ориентации в нашей экосистеме, но они и близко не могут подойти к восприятию общей картины мира.
Будет полезно, если понятие умвельта войдет в общественный лексикон. Оно хорошо передает идею ограниченности знания, недоступной информации и невообразимых возможностей. Вспомните политические дебаты, отстаивание различных догм, абсолютно уверенные суждения, с которыми вы сталкиваетесь каждый день, и попробуйте представить себе, что во все это будет добавлена должная доля интеллектуального смирения, приходящего с осознанием того, насколько велик объем недоступного для нас мира.
Рациональное подсознание
ЭЛИСОН ГОПНИК
Психолог, Университет штата Калифорния (Беркли), автор книги
Одно из величайших научных открытий XX века заключается в том, что большая часть психологических процессов не происходит сознательно. Но то, что большинство людей понимают под понятием «подсознание», касается иррационального подсознания по Фрейду – мутного и необузданного «Оно», едва поддающегося сознательному контролю и рефлексии. Этот взгляд все еще очень распространен, хотя почти все построения Фрейда были со временем научно опровергнуты.
Новое понимание «подсознания», которое привело к большим научным и технологическим прорывам, можно назвать рациональным подсознанием Тьюринга. Если бы версия «подсознания», представленная в таких фильмах, как «Начало», была научно правильной, в этом фильме присутствовала бы целая армия ботанов с логарифмическими линейками, а не девицы в неглиже, размахивающие пистолетами посреди пейзажей в духе Дали. По крайней мере, тогда у зрителей сформировалось бы более полезное представление о собственном разуме – хотя они вряд ли купили бы больше билетов.
Мыслители прежних лет, такие как Локк или Юм, предвосхитили многие открытия в области психологии, но они полагали, что главными конструирующими блоками разума являются осознанные «идеи». Алан Тьюринг, отец современного компьютера, начинал с размышлений о последовательных и в высшей степени сознательных расчетах, которые выполняет человеческий мозг, – точь-в-точь как те расчеты, которые выполняли девушки, расшифровывавшие немецкие радиограммы в Блетчли-парке.
Первым большим озарением Тьюринга стала идея о том, что эти процессы – и с теми же результатами – можно воспроизвести на совершенно лишенной сознания машине. Машина могла расшифровывать немецкий тайный код, проделывая те же последовательные шаги, что и обладающие сознательным мышлением люди. Лишенные сознания компьютеры, состоящие из переключателей и вакуумных ламп, давали правильный ответ так же часто, как существа из плоти и крови.
Вторым большим прозрением Тьюринга стала мысль о том, что разум и мозг человека можно понять, если рассматривать их как бессознательный компьютер. Девушки из Блетчли-парка блестяще справлялись с сознательными вычислениями, но на подсознательном уровне они выполняли не менее точные расчеты каждый раз, когда обменивались незначащими репликами или просто глазели в окно. Выявление сообщений о трехмерных объектах в хаосе непрерывно поступающих с сетчатки сигналов – не менее сложный и важный процесс, чем обнаружение тайной информации о подлодках в нацистских шифровках. Как оказалось, разум решает обе проблемы сходным образом.
Затем ученые, занимающиеся когнитивной наукой, добавили к этим наблюдениям теорию вероятности, так что теперь мы можем описать подсознание и создать компьютер, который одинаково мастерски делает индуктивные и дедуктивные выводы. Используя этот вид вероятностной логики, система может довольно точно познавать мир, постепенно повышая вероятность одних гипотез и уменьшая вероятность других, а также пересматривая старые гипотезы в свете новых фактов. Эта работа опирается на логику обратной разработки. Сначала нужно установить, как именно рациональная система выявляет истинные положения в полученных данных. Часто оказывается, что на подсознательном уровне человеческий разум именно так и поступает.
Результатом этой стратегии стали некоторые из наиболее прогрессивных идей в когнитивной науке. Но в общественном сознании они остались незамеченными, что можно понять: общественность тогда была увлечена дискуссиями о сексе и агрессии, которые разворачивались в эволюционной психологии (как и идеи Фрейда, эти дискуссии гораздо занимательнее). А тем временем исследователи зрения изучают, как мы превращаем хаотичные сигналы, поступающие с сетчатки, в связанный и точный образ внешнего мира. Возможно, это наиболее успешная ветвь когнитивной науки и нейробиологии. Она берет начало в идее, что наша зрительная система на подсознательном уровне делает рациональные заключения на основании поступающей с сетчатки информации, определяя таким образом, как выглядят предметы. Ученые начали с того, что сами рассчитали оптимальный способ решения этой проблемы, и затем подробно изучили, как мозг выполняет эти расчеты.
Идея о рациональном подсознании изменила наше представление о существах, которые традиционно считаются неразумными, – таких как дети и животные. Нам следует учитывать это в повседневной жизни. Фрейд идентифицировал младенцев с фантазирующим, иррациональным подсознанием, даже классические воззрения Пиаже сводились к тому, что маленькие дети абсолютно чужды логике. Но современные исследования показывают, что существует огромная пропасть между тем, что маленькие дети говорят – и, предположительно, чувствуют, – и той поразительной точностью, которая сопровождает их обучение, рассуждения и умозаключения на подсознательном уровне. Рациональное подсознание помогает понять, как младенцы могут столь многому научиться, когда кажется, что они так мало понимают.
Кроме того, концепция рационального подсознания выстраивает мост между осознанным опытом и несколькими килограммами серого вещества в нашем черепе. Пропасть между нашим опытом и нашим мозгом настолько велика, что люди кидаются от восторга к недоверию при каждом открытии, подтверждающем, что знания, любовь и доброта «действительно находятся в нашем мозге» (хотя где же еще они могли бы находиться?). Связывать рациональное подсознание с сознательным опытом и нервной системой очень важно.
На уровне интуиции мы чувствуем, что знаем свой разум и что осознанный опыт прямо отражает то, что происходит в подсознании. Но многие интересные работы в социологии и когнитивной психологии показывают, что между рациональным подсознанием и осознанным опытом зияет бездна. Например, наши сознательные расчеты вероятности того или иного события выглядят просто плачевно, хотя на подсознательном уровне мы непрерывно производим те же расчеты весьма искусно. Изучение сознания показывает, насколько сложными, непредсказуемыми и изощренными являются взаимосвязи между разумом и опытом.
В то же время, чтобы действительно все объяснить, нейробиология должна пойти дальше «новой френологии» – простого приписывания психологических функций определенным областям мозга. Концепция рационального подсознания позволяет понять, «как» и «зачем» работает то или иное в нашем мозге, а не просто «где» оно находится. И снова дорогу здесь наметили исследования зрения: элегантные экспериментальные работы показали, как определенные нервные сети могут работать подобно компьютерам, решая проблемы зрения.
Разумеется, концепция рационального подсознания имеет свои ограничения. Зрительные иллюзии демонстрируют, что наша якобы точная зрительная система временами дает сбой. Хотя сознательное мышление временами приводит к заблуждениям, оно может быть познавательным, «подпоркой», ментальным эквивалентом корректирующих очков, которые смогут компенсировать ограничения рационального подсознания. Для этого и нужны научные институции.
Самым полезным применением понятия рационального подсознания была бы демонстрация того факта, что осознанные открытия – это не привилегия нескольких человек, называемых учеными, а право каждого по рождению, дарованное нам всем эволюцией. Попытка достучаться до своего внутреннего зрения, или «внутреннего ребенка», возможно, не сделает нас более счастливыми или более успешными, но поможет лучше понять, насколько мы на самом деле умны.
Мы не видим многого из того, что формирует нашу психическую жизнь
АДАМ ЭЛТЕР
Психолог, кафедра маркетинга Стернской школы бизнеса, факультет психологии Университета Нью-Йорка
Человеческий мозг, бесспорно, невероятно сложный инструмент. Когда мы занимаемся повседневными делами, мозг на подсознательном уровне обрабатывает огромное количество информации, и хотя эта информация остается за границами сознания, она исподволь влияет на наши мысли, чувства, действия и самые важные жизненные решения. Позвольте проиллюстрировать сказанное с помощью трех коротких примеров, взятых из моей будущей книги, которую скоро опубликует
1. Цвет.
Цвет – самый распространенный индикатор окружающей среды, хотя мы редко замечаем цвета, разве что они особенно яркие или поразительно не соответствуют нашим ожиданиям. Тем не менее цвет может влиять на наше поведение. Например, исследование, которое недавно провели в Университете Рочестера психологи Эндрю Элиот и Даниэла Ньеста, показывает, что мужчины в красных рубашках кажутся женщинам более привлекательными, чем те, кто одет в рубашку другого цвета. То же самое с женщинами – они кажутся мужчинам более привлекательными, если их фотографии помещены в красную рамку. Красный цвет сигнализирует о романтических намерениях и доминировании также и у других видов, причем особи мужского и женского пола воспринимают его сходным образом.
Такая взаимосвязь между красным цветом и доминированием объясняет результаты, полученные в ходе исследования, проведенного в 2005 году антропологами Расселом Хиллом и Робертом Бартоном из Университета Дарема. Они обнаружили, что «в самых разных видах спорта» спортсмены в красной форме имеют тенденцию одерживать победу над теми, у кого форма другого цвета. Но красный цвет не всегда благотворен: мы стали ассоциировать его с ошибками и предупреждением об опасности, поэтому, хотя красный и повышает нашу бдительность, он же может и подавлять наше творческое начало.
Все эти эффекты имеют прочное биологическое и психологическое обоснование, но они не становятся из-за этого менее интересными и удивительными.
2. Погода и температура окружающей среды.
Нет ничего удивительного в том, что в теплые солнечные летние дни наше настроение поднимается, но погода и температура воздуха оказывают и другое, гораздо более неожиданное влияние на нашу психику. В дождливую погоду мы более погружены в себя и более склонны к самоанализу, а это, в свою очередь, улучшает память. Как показали Форгас и его коллеги, люди лучше запоминают интерьер магазина в дождливые дни, чем в солнечные.
В солнечные дни обычно растет фондовый рынок, в то время как в прохладные и дождливые дни биржевые индексы обычно снижаются. Что еще удивительнее, изменения погоды коррелируют с уровнем суицидов, депрессии, раздражительности и несчастных случаев – все это, согласно исследованию, вызывается изменениями в электрическом состоянии атмосферы.
Связь между теплом и добротой – это больше чем просто метафора. Недавно было показано, что новый знакомый кажется вам более симпатичным, если вы составили первое впечатление о нем, держа в руках чашку горячего кофе. Метафора тепла и добра распространяется и на общественное неприятие: людям буквально становится холоднее, если они оказываются в социальной изоляции.
3. Символы и образы.
Городской ландшафт насыщен символами и образами, которые невольно влияют на наши мысли и поведение. Мои коллеги и я обнаружили, что люди, идентифицирующие себя как христиане, склонны к более честному поведению, когда в поле их зрения оказывается распятие, даже если они не осознают, что видели его. В 1989 году психолог Марк Болдуин из Центра исследований групповой динамики Мичиганского университета экспериментально показал, что христиане чувствуют себя менее добродетельными, если видят (на подсознательном уровне) образ папы Иоанна Павла II, так как он напоминает им о недосягаемых стандартах добродетели, к которым призывают религиозные авторитеты.
Люди склонны мыслить более творчески, когда видят логотип компании
Сходная ассоциативная логика подсказывает, что национальные флаги должны способствовать единению. И действительно, израильтяне правых и левых взглядов, ставшие участниками эксперимента, были более склонны вникнуть в точку зрения друг друга, если в поле их зрения оказывалось изображение израильского флага. Подобным образом и американцы, сидящие перед большим американским флагом, в этот момент более миролюбиво относятся к мусульманам.
Эти три внешних стимула – цвет, погодные условия, символы и образы – наряду с десятками других обладают неожиданно большой способностью влиять на наши мысли, чувства, поведение и решения. Осознав, что это за стимулы и как они формируют наше психическое состояние, мы сможем эффективнее их использовать, а при необходимости – игнорировать.
Инстинкт обучения
УИЛЬЯМ ТЕКУМСЕ ФИТЧ
Биолог-эволюционист, профессор когнитивной биологии, Венский университет, автор книги
Одно из самых пагубных заблуждений в области когнитивной науки – стремление разделить врожденное и приобретенное. Многие психологи, лингвисты и социологи, а также журналисты популярных изданий продолжают считать природу и воспитание взаимоисключающими идеями, а не дополняющими друг друга взглядами. Им кажется абсурдной идея о том, что нечто может быть одновременно и «врожденным», и «приобретенным», одновременно и «биологическим», и «культурным». В то же время большинство биологов сегодня признают, что для понимания поведения необходимо признать существование взаимосвязи между врожденными когнитивными процессами (такими как обучение и память) и индивидуальным опытом. Это особенно касается человеческого поведения, поскольку речь и культура – главные результаты адаптации нашего вида – обязательно включают в себя и биологические элементы, и элементы, позаимствованные из окружающей среды, то есть и врожденное, и приобретенное.
Противоядием к противопоставлению природы и воспитания может быть понятие «инстинкт обучения». Этот термин был введен Питером Марлером, одним из пионеров исследования птичьих песен. Птенцы певчих птиц, еще сидя в гнездах, жадно слушают пение взрослых особей своего вида. Несколько месяцев спустя, когда они, оперившись, пробуют петь сами, они создают свои первые песни в соответствии с сохраненными в памяти образцами. В течение этого периода неопределенного щебетания («подпесни») птицы постепенно перерабатывают и совершенствуют песню, и вскоре они готовы защищать территорию и привлекать партнеров с помощью собственной, возможно, уникальной, но типичной для этого вида песни.
Обучение пению у певчих птиц является классическим примером инстинкта обучения. Инстинкт побуждает птицу слушать пение взрослых, а потом петь самой, подражая услышанному. Чтобы пройти эти стадии, птице не требуется опека или критические отзывы родителей. Тем не менее сама песня не является врожденным знанием, птица ее выучивает, это элемент культуры, который передается через поколения. У птиц одного вида есть местные «диалекты», случайным образом варьирующиеся от одного региона к другому. Если же птенец в детстве не будет слышать песен взрослых, он и сам впоследствии будет издавать лишь жалкие крики, но петь не будет.
Важно отметить, что такая способность к вокальному обучению характерна лишь для некоторых птиц, таких как певчие птицы и попугаи. Другие виды птиц – чайки, куры, совы – не учатся применять свой голос; их характерные крики развиваются и в отсутствие каких бы то ни было звуков. У таких птиц крики имеют чисто инстинктивную природу, они не требуют обучения. Но у птиц, способных обучаться пению, песня является результатом сложного взаимодействия между инстинктом (слушать, репетировать и совершенствовать) и обучением (подражать взрослым особям своего вида).
Интересно и удивительно, что большинство млекопитающих неспособны научиться столь сложной вокализации. Как показывают исследования, кроме людей, это могут только морские млекопитающие (киты, дельфины, тюлени) и слоны. Среди приматов человек – единственный вид, который может расслышать в окружающем мире новые звуки и воспроизвести их. Эта способность формируется на той стадии развития младенца, когда он непрерывно лепечет – инстинктивный период, подобный соответствующему периоду у птенцов певчих птиц. На этой стадии младенцы настраивают свои вокальные навыки, слыша и пытаясь повторить слова и фразы взрослых.
Так что же такое наша речь – врожденный или приобретенный навык? Вопрос, предполагающий выбор одного из двух, по сути своей неверен. Любое слово, которое произносит человек – на каком бы из шести тысяч языков нашего вида он ни говорил, – является выученным. Но способность научиться говорить является врожденной; это инстинкт, от рождения имеющийся у любого нормального человеческого ребенка. Этого инстинкта нет у шимпанзе или горилл.
Инстинкт речи действительно является врожденным (он развивается у всех представителей нашего вида), хотя языку нужно учиться. Как сказал Дарвин в «Происхождении человека»:
«Речь есть искусство подобное варению или печению, но <…> речь, конечно, не может быть отнесена к настоящим инстинктам, потому что она должна быть выучена. Она, однако, весьма отличается от всех обычных искусств, потому что человек обладает инстинктивным стремлением говорить, как это можно видеть на лепете наших детей, тогда как ни у одного ребенка нельзя заметить инстинктивного стремления варить, или печь, или писать».
А как насчет культуры? Многие считают, что человеческая культура является антитезой «инстинкту». Очевидно, что речь играет ключевую роль в любой человеческой культуре. Она является основным средством передачи накопленных знаний, вкусов и предрасположенностей, делающих любое человеческое общество или нацию уникальными и бесценными. А раз обучение речи понимается как инстинкт, то почему не думать так обо всей культуре?
За прошлое десятилетие пали покровы со множества тайн, касающихся генетики человека и строения нервной системы, и будущее десятилетие обещает еще более впечатляющие открытия. Каждый из семи миллиардов человек на планете генетически уникален (за поразительным исключением идентичных близнецов). Наши гены влияют на развитие нашей личности, но не определяют, какими мы станем.
Если мы всерьез хотим разрешить задачи биологии и генетики человека, необходимо отбросить устаревшие дихотомии, вроде традиционного противопоставления врожденного и приобретенного. Нам нужно осознать существование множества инстинктов обучения (речь, музыка, танцы, культура), которые делают нас людьми.
В заключение хочется отметить, что термин «инстинкт обучения» помогает избавиться от этого противопоставления и заслуживает места в наборе когнитивных инструментов любого человека, который надеется в наступающую эру индивидуальных геномов понять человеческую культуру и человеческую природу в контексте человеческой биологии. Наша речь и культура – это не инстинкты, это инстинкты к обучению.
Думайте снизу вверх, а не сверху вниз
МАЙКЛ ШЕРМЕР
Издатель журнала «Скептик», адъюнкт-профессор Клермонтского университета, автор книги
Одна из самых всеобъемлющих условных абстракций, которая, если бы ее приняли, могла бы улучшить когнитивные способности человечества, состоит в умении
Аналогичным образом устроена экономика – это самоорганизующийся стихийный процесс, идущий снизу вверх: люди просто стараются заработать на жизнь и передать свои гены следующим поколениям. Благодаря этому простому процессу возникло все разнообразие продуктов и услуг, которые нам сегодня доступны. Демократия тоже является стихийной политической системой, работающей снизу вверх и созданной специально для того, чтобы сместить иерархические системы правления – теократию и диктатуру. Экономические и политические системы появились не как результат замысла человека, но как результат его действий.
Однако большинство из нас думает, что мир работает сверху вниз, а не снизу вверх. Причина в том, что наш мозг старается во всем найти умысел, и наш опыт говорит, что каждая спроектированная вещь имеет создателя (нас), которого мы считаем разумным. Поэтому большинство людей интуитивно полагают, что если что-то в природе выглядит преднамеренным, то оно было создано сверху вниз. Размышления о процессах, идущих снизу вверх, выглядят парадоксально. Поэтому многие полагают, что жизнь была создана сверху вниз, что экономику необходимо планировать и государством тоже следует управлять сверху вниз.
Один из способов помочь людям принять концепцию развития снизу вверх – найти примеры, которые со всей очевидностью ее демонстрируют. Например, речь. Никто не разрабатывал специально английский язык, чтобы он выглядел и звучал современно (включая слово
Именно поэтому Интернет – доведенная до предела и выстроенная снизу вверх стихийная способность миллионов пользователей обмениваться данными между серверами. И хотя здесь присутствует некоторый контроль сверху – как и в самых демократических экономических и политических системах, – мощь цифровой свободы заключается именно в том, что никто ничем не управляет. За последние пятьсот лет человечество медленно, но неизбежно превратилось из системы, управляемой сверху вниз, в систему, развивающуюся снизу вверх, – по той простой причине, что и информация, и люди хотят быть свободными.
Фиксированные формы действий
АЙРИН ПЕППЕРБЕРГ
Научный сотрудник Гарвардского университета, младший профессор психологии Брандейского университета, автор книги
Эта концепция берет начало в работах первых этологов, Оскара Хейнрота и Конрада Лоренца, которые определили «фиксированную форму действий» как инстинктивную реакцию, серию предсказуемых поведенческих актов, которые обязательно воспроизводятся при наличии определенных внешних сигналов, которые называют ключевыми стимулами. Когда фиксированные формы действий были впервые описаны, предполагалось, что они абсолютно лишены когнитивной переработки. Впоследствии выяснилось, что эти формы действий далеко не такие фиксированные, как считали этологи, но эта концепция сохранилась в исторической литературе как способ научного описания того, что в просторечии именуют «коленным рефлексом». Концепция фиксированной формы действий, несмотря на свою простоту, может быть ценным метафорическим средством изучения человеческого поведения.
Если мы заглянем в литературу, посвященную этому вопросу, то увидим, что многие инстинктивные реакции на самом деле были приобретены в ходе элементарного воздействия окружающей среды. Например, только что вылупившиеся птенцы серебристой чайки клюют красное пятно на родительском клюве, требуя пищи. Полагали, что это врожденная фиксированная форма действия, но оказалось, что все сложнее. Орнитолог Джек Хэйлман продемонстрировал, что врожденной является только склонность клевать колеблющиеся объекты, попадающие в поле зрения. Способность находить родительский клюв и красное пятно на нем приобретается с опытом, хотя и довольно быстро. Очевидно, определенная чувствительность должна быть врожденной, но развитие поведенческих актов зависит от того, как именно организм взаимодействует с окружающей средой и какова ответная реакция среды. Эта система не сводится к простому условному рефлексу «реакция А на стимул Б» – скорее, это детальный анализ как можно большего количества поступающих стимулов (особенно если речь идет о человеке).
Говоря об уместности этой концепции: если мы хотим понять, почему мы часто ведем себя определенным предсказуемым образом (и если нам хочется или нужно изменить эти поведенческие реакции), нужно вспомнить об унаследованной нами животной сущности и посмотреть, какие стимулы запускают наше стереотипное поведение. Может, фиксированная форма действий развилась постепенно, с течением времени, и изначально имела еще более фундаментальное значение, чем мы полагаем? Последствия такого подхода могут повлиять на самые разные аспекты нашей жизни, от социальных взаимодействий до принятия быстрых деловых решений. Осознав, что и в нашем поведении, и в поведении окружающих нас людей присутствуют фиксированные формы действий, мы – существа, обладающие способностью когнитивной переработки, – можем пересмотреть свои поведенческие реакции.
Мощь десятичных разрядов
ТЕРЕНС СЕЙНОВСКИ
Нейрокибернетик, профессор института Солка, соавтор (с Патрисией Чёрчлэнд) книги
Важная составляющая моего научного инструментария – умение думать о разных вещах в разных масштабах и в разных временных рамках. Для этого необходимо, во-первых, понимать, что такое десять в степени, во-вторых, уметь визуализировать информацию через разные величины на графиках с логарифмической шкалой и, в-третьих, разбираться в значениях шкалы величин, такой как шкала громкости в децибелах или шкала Рихтера для измерения силы землетрясений.
Этими инструментами должны бы уметь пользоваться все, но, к сожалению, я обнаружил, что даже хорошо образованные люди не понимают, как устроена логарифмическая шкала, и очень смутно представляют себе разницу между землетрясением в 6 и 8 баллов по шкале Рихтера (хотя в последнем случае высвобождается в 1000 раз больше энергии). Думать в степенях числа десять – этот навык настолько важен, что его необходимо преподавать в школе вместе с интегралами.
Многое в природе выстроено соответственно правилам масштабирования. Еще в 1638 году Галилей отметил, что у крупных животных кости ног непропорционально толще, чем у мелких животных, что позволяет им поддерживать больший вес тела. Чем тяжелее животное, тем крепче у него должны быть кости ног. Отсюда Галилей выводил предположение, что толщина кости ноги самых больших животных должна составлять длину кости, возведенную в степень 3/2.
Другое интересное соотношение – это отношение объема белого вещества коры головного мозга, определяемого длиной волокон, соединяющих разные области коры, и серого вещества, в котором происходит обработка информации. У различных млекопитающих, отличающихся друг от друга по весу более чем на пять порядков, – от малых бурозубок до слонов – объем белого вещества равен объему серого в степени 5/4. Это значит, что чем больше мозг, тем непропорционально большую долю его объема занимают кортикальные соединяющие волокна по сравнению с нервными клетками, осуществляющими анализ информации.
Меня тревожит, что студенты, которым я преподаю, утратили способность производить расчеты со степенями числа десять. Когда я был студентом, то пользовался логарифмической линейкой, но сегодня студенты предпочитают калькуляторы. Логарифмическая линейка позволяет производить длинные последовательности умножений и делений путем добавления или вычитания логарифмов чисел, но в конце необходимо приблизительно прикинуть степень числа десять. Калькуляторы все вычисляют автоматически, и если вы случайно нажмете не на ту кнопку, то можете получить результат на 10 порядков больше или меньше правильного – что нередко и происходит, если студент не имеет даже приблизительного представления о том, величина какого порядка должна получиться.
Наконец, знакомство со степенями числа десять украсит мыслительный инструментарий каждого человека, потому что это помогает понимать нашу жизнь и мир, в котором мы живем.
Секунда – произвольно выбранная единица времени, и все же она основана на нашем опыте. Наша зрительная система воспринимает приблизительно по три изображения в секунду, которые мы считываем благодаря быстрым движениям глаз (так называемым саккадам). Спортсмены часто выигрывают или проигрывают в забегах из-за доли секунды. Если в течение всей жизни вы будете зарабатывать по доллару в секунду, то станете миллиардером. Однако секунда может показаться минутой, когда выступаешь перед аудиторией, а спокойные выходные могут пролететь как одно мгновение. Когда я был ребенком, казалось, что лето продолжается целую вечность, а теперь оно заканчивается, не успев начаться. Как отмечал Уильям Джеймс, время субъективно растягивается при получении нового опыта, что с возрастом происходит все реже. Возможно, наша жизнь строится по логарифмической шкале и сжимается к концу.
Когда-то миллиард долларов был огромной суммой, но сегодня существует длинный список мультимиллиардеров. В свое время правительство США в рамках стимулирования мировой экономики одолжило банкам несколько триллионов долларов. Сложно себе представить воочию, что такое триллион долларов (1012), однако на
Два нейрона могут связываться друг с другом посредством синапса, который является вычислительной единицей мозга. Типичный кортикальный синапс имеет диаметр меньше микрона (10-6 м), что приближается к границе разрешения оптического микроскопа. Если уж мировую экономику сложно себе представить, то количество синапсов в голове просто ошеломляет. Если бы мне дали по доллару за каждый синапс, имеющийся у меня в мозгу, я смог бы поддерживать современную мировую экономику в течение десяти лет. Корковые нейроны разряжаются в среднем раз в секунду, что означает пропускную способность около 1015 бит в секунду, что больше, чем общая пропускная способность Интернета.
Наше солнце светит уже миллиарды лет и будет светить еще миллиарды лет. В течение нашей жизни Вселенная, как нам кажется, находится в спокойном состоянии, но в космических масштабах она просто бушует, она полна событий. Пространственная шкала безгранична. Наша пространственно-временная траектория составляет крошечную часть Вселенной, но мы можем по крайней мере использовать мощь десятичных разрядов, чтобы взглянуть на нее со стороны.
Код жизни
Поделиться книгой: