OSENSE::Дэвид Бом "ФИЗИКА И ВОСПРИЯТИЕ"

Из книги Дэвида Бома
"Специальная теория относительности", Москва, 1967

На протяжении всего предыдущего изложения обсуждался вопрос о том, что в теории относительности Эйнштейна понятия пространства, времени, массы и пр. не рассматриваются уже как абсолютные, существующие сами по себе неизменные сущности или субстанции. Более того, всю физику можно представить себе как науку, занимающуюся нахождением относительных инвариантов в тех постоянно меняющихся движениях, которые мы наблюдаем в мире, равно как и в тех изменениях точек зрения, систем отсчета, различных перспектив и т.п., которые используются нами при этих наблюдениях. Бесспорно, законы Ньютона и Галилея уже включали в себя целый ряд подобных релятивистских представлений (например, относительность в выборе начала координат, ориентации осей, скорости движения системы отсчета). Однако основные понятия — пространство, время, масса и пр., входившие в эти законы, рассматривались там как абсолютные. Вклад Эйнштейна заключался в распространении релятивистских представлений на все законы физики — не только на механику, но на электродинамику и оптику в специальной теории относительности и на гравитацию в общей теории относительности. Для этого Эйнштейну пришлось сделать уже обсуждавшийся нами революционный шаг — отказаться считать понятия пространства, времени, массы и пр. абсолютными и прийти к пониманию их как инвариантной взаимосвязи между наблюдаемыми объектами и событиями в каких-то системах отсчета. В разных системах отсчета пространственные координаты, время, масса, энергия и пр., которые приписываются конкретным объектам и событиям, оказываются неодинаковыми. Но при этом существует ряд типов преобразований (например, повороты, пространственные сдвиги, преобразования Лоренца), позволяющих связать между собой многие характеристики, измеренные в разных системах отсчета. При этих преобразованиях некоторые величины (такие, как интервал и масса покоя) оказываются инвариантными, т. е. одними и теми же во всех системах отсчета, о которых идет речь. Конечно, такая инвариантность будет, вообще говоря, иметь мест лишь в ограниченной области, а когда область исследований расширяется, то можно ожидать, что потребуется перейти к новым инвариантным соотношениям, по отношению к которым старые будут играть роль приближений или предельных случаев. Таким образом, закономерностям в природе соответствует возможность нахождения инвариантных связей. Поскольку каждый случай инвариантности имеет место лишь относительно своей области, можно ожидать, что наука будет открывать все новые и новые типы инвариантных соотношений, каждый из которых будет вносить вклад в понимание некоторой новой области явлений.

Сформулированная выше концепция может на первый взгляд показаться прямо противоположной выводам «здравого смысла» (как и всей старой ньютоновской физике вообще). Разве не вошло у нас в привычку считать, что мир состоит из более или менее неизменных объектов, подчиняющихся определенным неизменным законам? Другими словами, в нашей повседневной жизни никогда нет речи о каких-то инвариантных соотношениях» — мы просто говорим о столах, стульях, деревьях, домах, людях и т.д. и всегда более или менее бессознательно понимаем под ними объекты или сущности определенного рода, образующие в своей совокупности привычный нам окружающий мир. Мы не считаем эти объекты или сущности относительными инвариантами, которые вместе со своими свойствами и законами, которым они подчиняются, получены как абстракции из полного потока изменений и движений. Поэтому кажется очевидным резкий контраст между тем, как мы воспринимаем мир в повседневном опыте (а также в классической нерелятивистской физике), и тем, как его описывает теория относительности.

В этом приложении мы покажем, что различия между представлениями обыденного опыта и представлениями теории относительности происходят главным образом от определенных взглядов на этот опыт, вошедших в привычку. Мы обсудим также целый ряд новых, но довольно точно установленных научных данных, свидетельствующих о том, что в действительности характер нашего восприятия мира (то, как мы его видим, слышим, осязаем и т.д.) по своей сути и по общим закономерностям гораздо родственнее духу релятивистской физики, чем физики дорелятивистской. В свете этих фактов можно считать, что большая естественность для нас нерелятивистских понятий по сравнению с релятивистскими происходит главным образом благодаря ограниченному и неадекватному пониманию нами области применимости обыденного опыта, а не из-за какой-то изначальной неизбежности нашего привычного подхода к истолкованию этой области явлений.

§ 2. РАЗВИТИЕ НАШИХ ОБЫДЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИИ В МЛАДЕНЧЕСТВЕ И ДЕТСТВЕ

В конце гл. 1 было сформулировано утверждение, в справедливости которого убеждают факты, полученные в самых разнообразных исследованиях. Мы начнем с замечательных работ Пиаже, посвященных проблеме развития интеллекта в младенчестве и детстве^[1]. Исходя из длительных и тщательных наблюдений, проведенных над детьми всех возрастов, начиная с самого рождения и до 10 лет и более, Пиаже смог пронаблюдать самый ход развития наших обыденных представлений о пространстве, времени, неизменных объектах, неизменном веществе, полное количество которого подчиняется сохранению, и т.п. Тем самым он проследил процесс возникновения этих понятий и их развития до той ступени, когда они уже кажутся естественными и неизбежными^[2].

Очень маленький ребенок ведет себя не так, как если бы он имел зрелое представление о мире, который существует отдельно от него и содержит в себе различные более или менее неизменные объекты. Напротив, Пиаже приводит убедительные факты, говорящие о том, что первые восприятия ребенка образуют одно неделимое целое. Иными словами, ребенок еще не умеет отличать происходящее внутри него самого от происходящего вне его, равно как и различать разные стороны как «внешнего», так и «внутреннего» мира. Вместо этого он воспринимает только один единственный мир, в котором непрерывным потоком следуют раздражения, восприятия, ощущения и т.д., и в них ничто не выделяется как неизменное. Однако новорожденный наделен определенными врожденными рефлексами, связанными с питанием, движением и пр. При развитии этих рефлексов в окружающем мире выделяются разные стороны, к которым приспосабливается ребенок. Окружение начинает, таким образом, эффективно дифференцироваться в той мере, в какой в нем проявляются «узнаваемые» черты. На этом этапе узнавание имеет, однако, в значительной мере функциональный характер (например, некоторые предметы существуют для «еды», другие — для «питья», третьи — для «хватания» и т.д.), и кажется при этом, что способность взрослого человека различать объекты по их размерам, форме, строению и другим воспринимаемым характеристикам еще не получает никакого развития или развивается слабо.

Эти рефлексы и функции вначале используются главным образом для удовлетворения естественных потребностей, о которых сигнализируют наши чувства, таких, как голод и т.п. На следующем этапе, однако, развивается так называемый «циклический рефлекс», что служит решающим шагом к развитию интеллекта. В этом рефлексе участвует спусковой импульс (приводящий, например, к движению руки), который сопровождается некоторым привходящим чувственным импульсом (например, зрительным — глаз, слуховым — ухо и т.п.), уже не служащим главным образом удовлетворению прямых потребностей ребенка. Это и можно назвать началом истинного восприятия, ибо простейший способ вступить в контакт: с чем-либо, не служащим непосредственному удовлетворению телесных потребностей, — это включить его в такой процесс, когда определенный импульс к действию сопровождается некоторым ощущением.

Этот принцип циклического рефлекса входит в весь дальнейший процесс развития. Так, на определенном этапе младенец обнаруживает, что эти рефлексы приносят ему удовольствие. Пиаже пишет, что «он начинает сам развлекать себя зрелищами». Например, ребенок замечает, что, потянув за какую-то веревочку, он получает интересное для него ощущение движения чего-то, находящегося перед ним (если, например, веревочка привязана к раскрашенной игрушке). Не следует думать, будто он понимает причинную связь между веревочкой и этим движением или хотя бы предвкушает в воображении ощущение движения и поэтому пытается произвести его: с помощью каких-нибудь операций. Нет, он делает открытие, что, предприняв такую операцию, он получит приятное ощущение, поддающееся узнаванию. Другими словами, он: прежде всего, обнаруживает, что повторилось уже знакомое событие, но способность просто вызвать это событие в памяти приходит лишь много позднее. Итак, на этом этапе он только знает, что определенная операция приводит к некоторому узнаваемому явлению, которое ему приятно.

Способность узнать что-то, признать, что оно подобно тому, что испытывалось ранее, конечно, является необходимой предпосылкой для того, чтобы начать различать нечто относительно неизменное в потоке явлений, — вероятно, главном первоначальном элементе младенческого опыта. Другой важной предпосылкой этого является координация самых разных видов рефлексов, которые связаны с данным объектом. Так, первоначально у младенца, видимо, почти или вовсе нет представления о том, что объект, который он видит, — это тот же самый объект, который он слышит. Скорее всего, это — отдельные, совсем разные рефлексы: одни, связанные со слуховыми ощущениями, другие — со зрительными и т.п. Однако позднее эти рефлексы начинают координироваться друг с другом, так что ребенок, наконец, приходит к пониманию того, что он видит тот же объект, который он слышит, или трогает то, что видит, и т.д. Это важный шаг в развитии интеллекта, так как в нем заложены основы развивающегося в дальнейшем представления о едином объекте, отвечающем целому комплексу разных ощущений.

Однако ребенок все еще далек от представления о неизменном объекте или о неизменных причинных связях между такими объектами. Вместо этого его поведение на данном этапе показывает, что, столкнувшись с чем-либо знакомым, он теперь абстрагирует определенные грубо различимые совокупности ощущений и реакция, включающие координацию рук, глаз, ушей и т.п. Здесь содержатся в зародыше и представления об инварианте, так как в едином потоке опыта ребенок уже может узнать определенные инвариантные сочетания свойств картин. Эти сочетания сами по себе воспринимаются лишь в целом, так что сам объект вне его привычного окружения не узнается.

Позднее младенец начинает следить глазами за подвижным объектом и, оказывается, уже способен заметить неизменность (инвариантность) его формы и пр., несмотря на движение. Следовательно, в нем начинается установление рефлексов, необходимых для осознания непрерывности существования определенных объектов независимо от привычного для них окружения. При этом ребенок не имеет еще представления о чем-то неизменно существующем и ведет себя так, как если бы он считал, что объекты начинают существовать, когда он их увидит, и перестают существовать, потерявшись из вида. При этом, если объект проходит мимо такого младенца, а затем исчезает из его поля зрения, он ищет этот объект взглядом не там, где находился этот объект в последний момент, а чаще всего там, где этот объект впервые появился, как если бы он искал естественную причину, породившую этот объект. Поэтому, когда объект уходит за преграду, у младенца не возникает и мысли о том, чтобы искать его там. Ребенок лишь позднее приходит к пониманию того, что это можно сделать лишь после того, как он начинает работать с «группами операций», по выражению Пиаже. Простейшей группой такого рода является «группа из двух». Она включает такие операции, как поворот чего-то туда, а затем обратно, как операции, когда объект прячут за преградой, а затем снова вынимают, когда объект раскачивают и т.д. Общим для всех этих случаев является то, что вторая операция противоположна первой — последовательность двух операций приводит снова к исходному положению вещей. И лишь поняв такую возможность, ребенок начинает разыскивать объект за тем препятствием, которое скрыло его из вида. Но при этом он ведет себя так, как будто у него еще нет представления о постоянно существующем объекте, существующем и тогда, когда его не видно. Скорее всего, ребенок чувствует, что он может «вернуть к существованию» исчезнувший объект, если применит некоторую «операцию», т. е. протянет руку за препятствие и достанет его оттуда.

В связи со сказанным следует напомнить, что младенец все еще не ощущает ясной и постоянной границы между собой и окружающим его миром, а также между разными объектами в этом мире. При этом он развивает рефлексы и операции, необходимые для осознания такой границы в дальнейшем. Так, у него начинают развиваться представления о причинности и о разнице между причиной и следствием. Сначала дело обстоит так, как если бы ребенок считал причинность разновидностью «симпатической» магии. Например, он мог обнаружить, что, подергав веревочку или какой-то иной близкий к себе объект, можно произвести определенное движение где-либо в другом месте. Ему не приходит в голову сразу же мысль о необходимости такой связи, но он часто поступает так, как если бы ожидал определенного результата, непосредственно следующего в виде «магической» ответной реакции на свое действие. В этом нет никакой неожиданности, ведь ребенок еще не отдает себе ясного отчета, что для него внутреннее, а что — внешнее. К тому же часто движение приводит к ощутимым внутренним последствиям без видимой промежуточной связи. Поэтому, пока для ребенка все стороны его опыта образуют неделимое целое без ясного разграничения на «внутри» и «вне», в его опыте не может быть ничего, что опровергало бы ожидание такой ответной «магической» причинности. Конечно, позднее он начинает замечать необходимость промежуточных связей для причинных взаимоотношений, а еще позже он начинает различать других людей, животных и даже просто объекты как причины событий, происходящих в сфере его опыта.

Тем временем у него складываются представления о пространстве и времени. Так, когда ребенок передвигает объекты или перемещает свое собственное тело, он приучается координировать свои изменяющиеся зрительные восприятия с ощущениями осязательными и с движениями своего тела. На этом этапе его понятие о группах движений выходит за рамки «группы из двух», постепенно усложняясь. Например, он узнает, что из одного места А в другое В можно попасть по множеству разных путей и все эти разные пути приведут его в одно и то же место (или, в другом варианте, если он уходит из A в B по одному из путей, он может также и вернуться в А, причем у него будет возможность выбора из множества путей). Все это может показаться нам само собой разумеющимся, но для ребенка, существующего в водовороте процессов, это, вероятно, гигантское открытие — найти, что во всем калейдоскопе движения существуют определенные вещи, которые он может всегда вернуть себе, и притом множеством разных способов. Тогда понятие обратимой группы движений или операций даст ему основу для того, чтобы воздвигнуть на ней группу неизменных положений, к которым можно вернуться, и группу неизменных объектов, которые всегда можно свести к чему-либо знакомому или привычному, использовав соответствующие операции (например, сдвиги, повороты и т.д.).

Между тем ребенок постепенно учится вызывать в своей памяти образы прошлого приблизительно в том самом порядке, как они реально происходили, а не просто узнавать что-то, как уже знакомое, лишь увидев его вновь. Отсюда начинается истинная память, а вместе с ней и предпосылка для различения прошлого и настоящего времени (а позднее и будущего времени, когда ребенок начнет конструировать мысленные образы ожидаемых событий).

Решающий перелом наступает, когда ребенок оказывается способным вообразить отсутствующий объект как реально существующий, даже когда он его на самом деле не воспринимает. Непосредственно перед этим этапом проблема состоит для него, по-видимому, в том, что отсутствующий предмет рассматривается как нечто такое, что он (или другие люди) может произвести или сотворить с помощью определенных операций. Теперь же он приступил к построению мысленного образа мира, в котором содержатся как воспринимаемые теперь, так и не воспринимаемые вещи, и каждой отведено ее место. Сами объекты и их места понимаются теперь как постоянно существующие и находящиеся между собой во взаимосвязях, в точности соответствующих группам движений и операций, уже известных ребенку. Такова, например, картина пространства, в котором каждая точка соединена с любой другой точкой множеством путей. Эта картина в точности воспроизводит инвариантные стороны его опыта для групп операций, которые давали ему возможность переходить из одной точки в другую по разнообразным путям.

По-видимому, на этом этапе ребенок начинает ясно представлять различие между самим собой и остальным миром. До сих пор он не мог провести этой грани, так как у него был лишь один круг восприятия, который и в самом деле охватывал все его ощущения в целом. Приобретя же способность строить мысленную картину мира, т. е. воображать этот мир, ребенок представляет себе неизменную систему положений, которые заняты различными неизменными объектами. Но один из этих объектов — он сам. В своей новой мысленной «карте» мира он способен установить неизменное разделение между собой и другими объектами. В этой карте все распадается на две категории — на то, что «внутри его кожи», и то, что снаружи ее. Ребенок научается ассоциировать различные ощущения, удовольствия, боль, желания и пр. с тем, что «внутри его кожи», и таким образом он формирует представление о своем «я», отличном от остального мира, но вместе с тем занимающем в этом мире свое место. Подобным же образом он приписывает другие «я» тому, что находится внутри кожи других людей, а также животных. Он сознает, что каждое «я», с одной стороны, производит причинные воздействия на окружающий мир, с другой же стороны, оно само подвержено воздействию причин, действующих извне. Постепенно ребенок привыкает приписывать неодушевленным объектам более механические и низшего порядка «я», лишенные ощущений, целей и желаний, но все же способные производить определенные причинные воздействия и подвергаться влиянию причин внешнего по отношению к ним происхождения. Таким образом формируется общая картина мира в пространстве (и во времени), составленная из отдельных и неизменно существующих сущностей, способных причинно действовать друг на друга.

Как мы видели, при этом параллельно на одном и том же этапе формируются представления об объективно существующем мире и о субъекте, соответствующем одному из объектов, входящих в этот мир. Необходимость этого очевидна, так как мысленное изображение мира, служащее разновидностью концептуальной «карты», требует выделения одного из объектов на этой «карте» для того, чтобы представить расположение самого наблюдателя так, чтобы стал возможен учет его собственной перспективы — угла зрения, под которым он видит мир в каждый момент. Это, так сказать, и есть релятивистская «карта», вроде диаграммы Минковского (см. обсуждение в конце гл. 29), и она должна содержать в своем составе нечто, представляющее положение, момент времени, ориентацию, скорость и т.д. самого наблюдателя. Поэтому мысленная карта, создаваемая каждой личностью, должна соответствующим образом отражать взаимоотношения этой личности с ее окружением.

Конечно, не нужно думать, будто ребенок сознает, что он формирует мысленное изображение или «карту» мира. Более того, как это было превосходно вскрыто Пиаже, маленькие дети часто затрудняются различать то, что они воображают или восстанавливают в своих мыслях и что они в действительности воспринимают своими органами чувств (они могут, например, воображать, будто другие люди способны видеть те объекты, о которых они думают). Итак, ребенок будет считать эту мысленную «карту» эквивалентной действительности. Привычка думать так подкрепляется каждым новым наблюдением, ибо как только «карта» была построена, она вторгается во все непосредственные восприятия и накладывает на них свой отпечаток, давая истолкование всему нашему опыту и становясь от него неотделимой. Мы хорошо знаем, конечно, что вид объекта, каким мы его воспринимаем, зависит от того, что мы знаем о нем. (Самым выпуклым примером может служить неопределенный рисунок, поддающийся двум истолкованиям, из которых одно очевидно в большей степени, чем другое. После того как рассматривающий его узнает о втором истолковании, ему часто бывает уже невозможно видеть этот рисунок в прежней форме.) Таким образом, в течение ряда лет мы приучаемся глядеть на мир через призму определенных представлений, немедленно откликаясь с их помощью на каждое новое наблюдение еще до того, как успеваем подумать. Это и приводит нас к уверенности, что определенные способы понимания и восприятия мира не могут иметь альтернатив, хотя фактически эти способы были обнаружены и построены нами же, когда мы были еще детьми, и стали с тех пор для нас привычкой, но их плодотворность и правильность неразрывно связаны с определенной областью опыта.

Очень трудно оценить во всем объеме работу Пиаже на основании такого обзора. Кроме великого множества не упомянутых здесь проблем из периода младенчества, Пиаже обсуждал также развитие интеллекта у ребенка после того, как тот начинает говорить и размышлять более или менее так, как это имеет место у взрослых людей. При этом ребенок должен решить ряд новых проблем, ибо он должен перевести в структуру мысли и языка ту непосредственно воспринимаемую структуру мира, которая представлена на мысленной «карте», о которой уже говорилось. В ходе этого перевода его неизбежно подстерегают разные несоответствия, когда мысли и слова ребенка нередко противоречат тому, что он должен был бы ощущать. Тем не менее шаг за шагом ребенок научается определять, какие фигуры замкнуты, какие кривые плавны, какие вещи погружены в другие или находятся вне их, и т.д. Это — так называемые «топологические» взаимоотношения. Далее ему открывается явление перспективы (лежащее в основании проективной геометрии), и он узнает, как различать размеры и форму объектов. Так он входит в круг взаимосвязей, сущность которых выражается евклидовой геометрией. По ходу дела он сталкивается с необходимостью логического мышления, когда размышляет о структуре мира и испытывает потребность поделиться своими соображениями с другими людьми, равно как и в том случае, когда он хочет применить эти соображения к практическим задачам. (Пиаже отчетливо показал, что первоначально в мышлении детей логика играет ничтожную роль.) Так ребенок в процессе своего непрерывного развития формирует свои познания и понимание мира, используя для этого взаимосвязанные друг с другом системы мысленных образов, идей, словесных описаний и т.д., причем он конструирует структуру, подобную в ряде отношений той структуре мира, которую он непосредственно воспринимает.

С точки зрения проблем, затронутых в нашей книге, полезно кратко обсудить здесь развитие у ребенка представлений о постоянстве числа объектов и полного количества вещества, содержащегося в них, так как эти представления, очевидно, играют в физике фундаментальную роль. Как показал Пиаже, ребенок, лишь недавно начавший говорить, первоначально не имеет представления о том, что в системе содержится неизменное число объектов, не зависящее от того, как их двигают и переставляют местами. Вместо этого он каждый раз делает общую наглядную оценку того, кажется ли данная система объектов больше, меньше или равной другой системе, и не затруднится утверждать, что две первоначально одинаковые системы стали неравны друг другу после того, как их подвергли некоторым перестановкам в пространстве (даже если число объектов в них на самом деле осталось тем же).

Описанные выводы никого не удивят, если иметь в виду тот факт, что у ребенка еще нет представления о сохранении числа объектов при их движении и при изменениях их взаимных положений и их положений относительно наблюдателя. Дело в том, что понимание этого развивается лишь поэтапно. Сначала ребенок научается устанавливать взаимно однозначное соответствие между просто соотносящимися друг с другом объектами, например расставленными в параллельные ряды. Когда это соответствие ускользает от его внимания, например когда объекты после перестановки уже не образуют таких рядов, он уже не может думать о них как о сохранивших ту же численность. Позднее, когда он сумеет вновь установить между ними соответствие, у него формируется представление, близкое к представлению об «обратимой группе», т.е. что определенная совокупность (или множество) объектов с помощью соответствующей операции может быть вновь приведена в свое исходное состояние, где наблюдалось взаимно однозначное соответствие. На этой основе он формирует новое представление — новую мысленную «карту» объектов, в которой они во все времена обладают неизменным числом, что вполне отвечает содержанию его операций с совокупностью объектов, которые он может снова привести в соответствие со стандартным порядком. Вообще говоря, впоследствии ребенок забывает об операциях установления соответствий и мыслит о числе объектов как неизменном свойстве, принадлежащем данной целостной совокупности, даже когда эта совокупность движется и объекты в ней меняются местами.

Представление о числе объектов как об изначальной и неизменной характеристике их совокупности становится столь привычным, что вопрос: сколько объектов в совокупности? становится уже слишком очевидным по своему смыслу и не требует больше особого обсуждения. Но когда к анализу этого вопроса приступили современные математики, то им фактически пришлось переоткрывать ту операционную основу, на которой каждый ребенок первоначально развивает свое представление о количестве (приходя к определению равенства кардинальных чисел в двух множествах путем установления взаимно однозначного соответствия между элементами этих множеств). Мы видим на этом примере, что люди часто наталкиваются на самые глубокие проблемы, изучая то, что кажется очевидным, так как «очевидность» сплошь и рядом — это то представление, которое суммирует инвариантные характеристики определенного круга опыта, ставшего уже привычным, причем его истоки уже лежат вне нашего сознания. Итак, чтобы понять очевидное, очень часто бывает необходимо перейти к более широкому взгляду на вещи, разобраться в основных операциях, движениях и изменениях, в рамках которых определенные характеристики оказываются инвариантными.

Представление о сохранении количества материи или вещества формируется подобным же образом. Так, если перелить данное количество жидкости во много сосудов различной формы, то маленький ребенок, не колеблясь, скажет, что общее количество жидкости увеличилось или уменьшилось, в соответствии с тем общим впечатлением, которое производит в его непосредственном восприятии это новое распределение жидкости. Позднее, когда он обнаруживает возможность вернуть жидкость снова в ее прежнее вместилище, где она снова займет свой Прежний объем, он приходит к мысли о постоянстве количества жидкости. Необходимость пройти ребенку этот путь для развития его представлений очевидна, ведь априори нет никаких оснований предполагать сохранение количества какого-то данного вещества. Такая мысль приходит лишь позднее и только в результате необходимости понять определенные стороны опыта. Однако позднее забывают, что эта мысль должна была сначала развиться. Далее становится привычным, а затем кажется уже неизбежным считать, что весь мир составлен из некоторых основных веществ, полные количества которых абсолютно неизменны. Когда мы затем не обнаруживаем такой абсолютной неизменности на уровне нашего обыденного опыта, мы постулируем ее наличие на атомном уровне или где-либо еще.

Как и в случае числа объектов, здесь также возникают весьма глубокие проблемы, когда мы пытаемся понять то, что нам кажется очевидным. Едва ли что-нибудь более очевидно, чем представление о неизменности количества вещества. Тем не менее, чтобы глубже разобраться в этом понятии, нам приходится подходить к нему шире, выходя за те рамки, в которых оно обязательно справедливо. Тогда можно увидеть, что это представление возникает, когда ребенок обнаруживает род относительной инвариантности при определенных операциях, как, например, при переливании жидкости обратно в ее исходное вместилище. Мы обнаруживаем, таким образом, что для понимания непосредственного восприятия необходимо предпринять в сущности то же, что и для понимания теории относительности. Именно следует отказаться от того представления, будто что-либо может быть абсолютно неизменным и постоянным и изучить неизменность определенных соотношений или свойств при широком круге операций, включающих наблюдение, измерение и т.п., при которых изменяются условия, окружение и перспектива объекта и наблюдателя.

Подводя итог рассуждениям, связанным с работами Пиаже, мы напомним, что в раннем младенчестве у ребенка существует некоторый род единства чувств, ощущений, восприятия и пр., находящихся в постоянном изменении и может вообще отсутствовать поддающаяся различению структура с неизменными характеристиками, Развитие интеллекта, основывается затем на ряде операций, движений и пр., с помощью которых ребенок узнает о свойствах окружающего мира. При этом приобретаемые им знания всегда исходят из возможности обнаруживать в этих операциях и движениях инвариантные взаимосвязи. Таковы, например, инвариантные соотношения между тем, что он видит и что он слышит и т.д., инвариантная взаимосвязь между причиной и следствием, инвариантность формы объекта, за движением которого следят его глаза, инвариантная возможность «повернуть вспять» определенные изменения с помощью соответствующих операций и т.д. и т.п. Столкновение с каждым видом инвариантности сопровождается развитием соответствующего мысленного изображения (а позднее отражается в структуре определенных взглядов и в языке), что и играет роль своего рода «карты», адекватно представляющей инвариантные взаимосвязи. Эта адекватность понимается в том смысле, что в ней отражены инвариантные свойства, подобные открытым в этих операциях. Таково, например, мысленное изображение пространства, в котором существуют неизменные положения, соединенные между собой бесконечным числом возможных путей, в соответствии с операционным опытом — возможностью прийти в одно и то же место по множеству разных путей. Вскоре после этого непосредственное восприятие начинает носить на себе отпечаток этих «карт», а затем уже теряются всякие воспоминания о том, что «карта» лишь изображает обнаруженную прежде инвариантность. Более того, эта «карта» настолько пронизывает своей структурой воспринимаемое, что ее представления уже кажутся неизбежной и необходимой чертой всего нашего опыта, настолько очевидной, что ее критический разбор становится весьма затруднительным.

Из работ Пиаже видно, что для понимания процесса восприятия необходимо отойти от привычной точки зрения, когда мы более или менее смешивали общую структурную картину наших мысленных «карт» с картиной самого мира и не могли представить себе последнюю никак иначе.. при всех осмысленных условиях. Вместо этого требуется проанализировать обширное целое нашего процесса восприятия как своего рода поток, из которого выделяются относительно инвариантные «конструкции», которые и отображаются на этих «картах», т.е. последние подробно копируют вид этих «конструкций». Но в этой книге было показано, что в физике переход от нерелятивистской точки зрения к релятивистской представляет собой подобный же шаг. Дело в том, что при этом мы перестаем рассматривать наши понятия пространства, времени, массы и пр. как абсолютно неизменные и необходимые характеристики мира — напротив, мы считаем теперь, что они выражают инвариантные взаимоотношения, реально существующие в определенных областях физического опыта.

Из обсуждавшихся в предыдущем параграфе исследований Пиаже видно, что развитие интеллекта, судя по всему, базируется на возможности находить инвариантные характеристики в любой данной области операций, изменений, движений и т.п., а также осваивать соответствующие соотношения с помощью адекватных мысленных изображений, взглядов, словесных выражений, математических символов и т.д., отображающих ту структуру, которая обнаружена в реальности. Мы укажем теперь на некоторые факты, полученные при непосредственном изучении процесса восприятия, которые определенно подтверждают изложенные концепции и значительно расширяют область их действия.

Обычно восприятие представляют себе как процесс пассивный, в котором просто фиксируют чувственные впечатления, с тем, чтобы объединить их в стройную систему, закрепить в памяти и т.д. Но в действительности новейшие исследования показывают, что восприятие, напротив, является активным процессом, в ходе которого человек вынужден производить множество действий для того, чтобы придать воспринимаемому им определенную общую структуру. Разумеется, эта структура объективно верна в том смысле, что она подобна структуре вещей и процессов, обнаруживаемых в обыденном опыте. Но все же тот факт, что значительная часть наблюдаемого нами упорядочена и организована таким образом, как этого требует функционирование нашего собственного организма и особенно нервной системы, имеет весьма серьезные последствия для изучения новых областей опыта — и в области собственно непосредственного восприятия, и в науке (последняя обычно основывается на восприятии с помощью приборов, позволяющих вступить в эти новые области).

Активную роль наблюдателя можно яснее всего прочувствовать, начав анализ с осязательного восприятия. Так, если попробовать определить форму невидимого предмета просто на ощупь, необходимо брать этот предмет, поворачивать его, прикасаться к нему с разных сторон и т.д. (Этот вопрос был подробно исследован Гибсоном с сотрудниками.^[3])

При таких операциях редко отдают себе отчет в индивидуальных ощущениях, возникающих в пальцах, суставах и т.д., а просто непосредственно воспринимают общую структуру объекта, складывающуюся некоторым образом из очень сложных смен всех ощущений. Восприятие такой структуры зависит от двух направлений тока нервных импульсов — не только от тока ощущений, направленного внутрь («центростремительного»), о котором мы уже упоминали, но также и от тока из центра («центробежного»), определяющего движения нашей руки. Дело в том, что познание этой структуры складывается из взаимосвязей между «центростремительными» и «центробежными» токами (т.е. мы сопоставляем ответы на определенные движения — повороты, надавливания и пр.).

Поэтому очевидно, что осязательное восприятие есть с самого начала сочетание активных операций, предпринимаемых перципиентом. Тем не менее «центробежные» импульсы, приводящие к движениям руки и управляющие притоком ощущений, либо вообще не осознаются, либо остаются на грани нашего сознания. Напротив, над ними полностью господствует ощущение структуры самого объекта. Представляется ясным, что из удивительно разнообразного и изменчивого потока движений и связанных с ними ответных ощущений мозг способен абстрагировать относительно инвариантную структуру ощущаемого объекта. Эта инвариантная структура с очевидностью не сводится к отдельным операциям и ощущениям и может быть абстрагирована лишь из полной совокупности таковых за некоторый период времени.

На первый взгляд можно было бы подумать, что положение со зрением является в корне другим и что картина мира «воспринимается» совершенно пассивно. Однако более подробные исследования показывают, что и в зрительном восприятии перципиент играет подобную же активную роль, а структура того, что мы видим, абстрагируется из аналогичных инвариантных взаимосвязей между определенными движениями и тем изменением зрительных ощущений, которым глаз отвечает на эти движения.

Одним из самых простых движений, которых требует зрение, является движение, изученное Дичбэрном^[4], который открыл, что глазное яблоко постоянно совершает малые и быстрые колебания, при которых изображение на сетчатке глаза смещается примерно на расстояние, равное расстоянию между соседними клетками сетчатки. Кроме этого, существует и более медленный постоянный сдвиг, завершающийся «скачком», при котором изображение более или менее точно возвращается на прежнее место. Были проведены опыты, в которых все поле зрения испытуемого представляло собой отражение в зеркалах, установленных таким образом, чтобы их движения полностью компенсировали результаты движений глазного яблока. Оказалось, что при этом зрение сначала нарушается, а затем и полностью перестает действовать в том смысле, что испытуемый вообще перестает что-либо видеть, хотя на его сетчатке сфокусировано четкое изображение окружающего мира.

Дичбэрн объяснил это явление, сославшись на тот факт, что, когда к нервной клетке прилагается постоянный импульс в течение некоторого времени, эта клетка к нему привыкает (явление аккомодации) и ее реакция на этот импульс уменьшается, падая в конце концов ниже порога восприятия. Когда же мы фиксируем на всей сетчатке расположение изображения, т.е. картину распределения интенсивности света (с помощью зеркал, движения которых компенсируют движения глазного яблока), то следует ожидать проявления такого процесса аккомодации. Так можно объяснить то нарушение и полное исчезновение всей картины в поле зрения испытуемого, которое наблюдалось в опытах Дичбэрна. В условиях же нормального зрения такая аккомодация будет лишь частичной благодаря наличию колебаний и других движений глазного яблока, которые всегда приводят к соответствующим изменениям световой картины на сетчатке. Реакция нервов, связанных с данной клеткой сетчатки, поэтому меньше зависит от интенсивности света в данном ее месте, чем от того, насколько быстро эта интенсивность изменяется от точки к точке. Это значит, что возбуждение зрительного нерва соответствует не световой картине на сетчатке, а скорее такой видоизмененной картине, в которой усилены контрасты и в которой особое впечатление производят границы объектов, где интенсивность света претерпевает резкое изменение. Так достигается выделение контуров и форм предметов, что способствует их раздельному и четкому восприятию — восприятию, которое не было бы даже приблизительно таким же ясным и разборчивым, если бы наш глаз был чувствителен лишь к интенсивности света, а не к ее изменениям.

Плэтт сделал интересное предположение^[5], что наша способность выделять более прямые линии с высокой степенью точности зависит от упоминавшихся уже движений глазного яблока типа сдвига (дрейфа) и «скачка». Кроме того, Хьюбел и Визель показали, проследив связи оптического нерва от ганглионарных клеток сетчатки и до клеток мозга, что определенные области сетчатки, напоминающие ячейки частой прямой решетки, отображаются на соответствующие клетки коры головного мозга^[6]. Факт такого отображения объясняет нашу способность давать примерную оценку того, в каких участках поля нашего зрения проходят данные видимые линии (точность этой оценки соответствует ширине ячеек, которая в несколько раз превышает расстояние между клетками сетчатки). С другой стороны, как выяснил Плэтт, можно наблюдать нарушения строгой линейности, соответствующие на изображении на сетчатке примерно одной тридцатой расстояния между клетками. Плэтта заинтересовал вопрос о том, как можно объяснить возможность столь замечательной точности.

Идея Плэтта основывается на том, что, как было замечено, движения глазного яблока являются вращательными. При малых поворотах глазного яблока вокруг оси в плоскости, параллельной центральной ямке («желтому пятну» — небольшой области центрального зрения, используемой для точного определения формы, размеров и т.д. предметов), изображение, проектирующееся на эту область, приобретает соответствующее линейное движение. Вообще говоря, такое движение вызовет некоторое изменение картины возбуждения, которое, конечно, поддается восприятию. Но в том случае, когда смещение изображения прямой линии происходит параллельно ей самой, изображение линии не изменится. Оно будет тогда инвариантно относительно этого движения. Плэтт постулирует, что мозгу свойственна чувствительность к такого рода инвариантности, позволяющая ему обнаруживать, что линия — прямая^[7].

Очевидно, что степень точности отождествления при таком процессе не обязательно ограничивается величиной расстояния между клетками сетчатки, так как если линия не является прямой, то происходит изменение в картине нервного возбуждения. Это изменение может быть обнаружено, даже если отклонение от идеальной прямой будет меньше размеров самой клетки сетчатки, если только чувствительность к малым изменениям интенсивности света, падающего на такие клетки, достаточно велика^[8].

Вместе с тем для восприятия характерно, что обычно существует много разных механизмов для получения одного и того же типа информации, которые усиливают или дополняют друг друга. Так, отображение областей палочек сетчатки на клетки коры головного мозга, открытое Хьюбелом и Визелем, приводит к грубому восприятию прямых линий, что может дополняться механизмом, предложенным Плэттом, когда требуется более тонкий анализ. Кроме того, из обсуждавшихся выше в §2 результатов Пиаже с большой вероятностью следует, что каждый человек с детства конструирует определенные способы узнавания, какие, линии — прямые, сравнивая их с некоторой мысленной сеткой линий, выработанных в течение длительного опыта. Вдобавок к этому в работах Хелда, Гибсона и других выдвигаются и другие механизмы, к обсуждению которых мы переходим.

Тот важный момент, который мы хотели бы подчеркнуть в исследованиях, посвященных зрению, состоит в том, что без движений или изменений изображения на сетчатке глаза восприятия вообще не происходит, а также, что характер этих вариаций играет важную роль в определении реально видимой нами картины. Важно, что такие вариации являются не только результатами изменений, естественным образом происходящих вокруг нас, но (как и в случае осязательного восприятия) они могут вызываться активно с помощью движений органов чувств самого наблюдателя. Сами по себе эти изменения сколько-нибудь заметно не ощущаются, ощущается лишь нечто относительно инвариантное, например контуры и форма какого-либо предмета, тот факт, что данная линия — прямая, размеры и форма вещей и т.д. и т.п. Однако сама инвариантность не могла бы восприниматься, если бы активно не изменялось изображение.

Из опытов, проделанных Хелдом с сотрудниками и Гибсоном^[9], вытекает, что движения нашего тела также играют важную роль в зрительном восприятии, в частности при сопоставлении этих движений и вызываемых ими изменений в видимой оптической картине мира, Например, когда человек надевает очки, искажающие предметы (приводящие к искривлению прямых линий), и попадает в помещение, убранное еще не знакомым ему образом, он постепенно приучается «корректировать» искажения, вызванные очками, и перестает замечать искривления, которые на самом деле должны, иметь место в изображениях прямых линий на сетчатке его глаз. Когда он после 'этого снимет такие очки, прямые линии кажутся ему (по крайней мере в первые моменты) искривленными. (Крайний вариант подобного опыта состоит в использовании очков, переворачивающих изображение. Через некоторое время человек приучается видеть в них все в правильном виде, но, сняв их, он видит все в течение короткого срока перевернутым.)

В этих опытах интересно то, что способность «переучиться» узнавать прямые линии очень сильно зависит от возможности активно перемещать свое тело. Поэтому те люди, которые имеют возможность ходить по помещению, оказываются способными довольно быстро приспособить свое зрение к искажающим очкам, тогда как люди, сидящие на стульях и перемещаемые по тому же помещению, либо вообще не приспосабливаются, либо такое обучение протекает у них значительно менее эффективно. Таким образом, ясно, что существенны не просто соответствующие изменения изображения на сетчатке глаз, вызываемые движениями, но особенно такие изменения, которые активно производит сам перципиент. Иными словами, как и в случае осязательного восприятия, то, что мы видим на самом деле, некоторым образом определяется абстрагированием инвариантов из тех изменений, которые происходят в видимом нами, а эти изменения, хотя бы отчасти, сами являются важным продуктом процесса наблюдения.

При анализе рассмотренных здесь опытов можно было бы сделать правдоподобное допущение, что, приступая к накоплению жизненного опыта, связанного с движением, начиная с раннего детства (как это обсуждалось в работе Пиаже), каждый человек уже наделен некоторого рода евклидовыми правилами, заложенными в движения его тела. Поскольку он может это проверить, попытавшись пройти с закрытыми глазами из одного угла комнаты в другой, ему может показаться, что его нервная система располагает некоторой способностью или дарованием, позволяющим ему абстрагировать из всех происходящих движений и ощущений в его теле какую-то информацию насчет того, является ли прямым его путь, насколько он повернулся и т.п. При нормальном зрении (без искажающих очков), когда человек идет по такой механически ощущаемой прямой линии, в изображении на сетчатке его глаз происходит проективное преобразование (по крайней мере приближенно), при котором изменяется видимая форма предметов, но все прямые линии переходят снова в прямые. Поэтому, идя по прямой линии, мы обнаружим, что механически получаемая информация об инвариантности направления движения будет согласовываться с информацией, получаемой оптически, абстрагированной из проективного преобразования линий, находящихся в поле зрения. Если же надеть теперь искажающие очки, то окажется, что механическое ощущение движения по прямой будет сопровождаться зрительным ощущением движения по искривленной линии. Таким образом, возникнет противоречие между тем, что мы видим, и тем, что ощущаем в движении, в кинестетическом ощущении и пр. Тогда кажется, что на подсознательном уровне наш мозг и нервная система пытаются разрешить это противоречие, проверяя разные гипотезы относительно того, какой образ в действительности изображает прямую линию^[10]. Когда гипотеза, устраняющая противоречие между тем, что мы видим и что ощущаем механически, найдена, то она сама непосредственно входит в состав структуры нашего восприятия. Поэтому человек, надевший искажающие очки, постепенно перестает воспринимать зрительно искривленную линию, когда, согласно механическим ощущениям, эта линия — прямая, а начинает и видеть, и чувствовать одну и ту же прямую линию. (Мы сталкиваемся здесь с тем же положением, которое имело место в работе Пиаже, обсуждавшейся в предыдущем параграфе, когда ребенок знакомился с инвариантным соответствием между тем, что он видит, что он слышит, что он трогает и т.д.)

При обсуждении работ Дичбэрна, Хьюбела и Визеля, Плэтта мы уже заметили, что по зрительному нерву передается не просто «копия» изображения на сетчатке глаза: при этом имеет место тенденция выделить определенные черты структуры путем повышения контрастов и обнаруживается особая чувствительность к наличию или отсутствию в изображении линий и других подобных фигур. Вместе с тем из работ Хелда и Гибсона ясно видно, что воспринимаемая нами картина в действительности содержит такие структурные детали, которых даже и нет в данный момент на сетчатке глаза, но которые человек как бы видит на основе предшествующего опыта.

Воспринимаемая нами картина не является поэтому просто изображением или отражением наших мгновенных ощущений, она является скорее результатом сложного процесса, ведущего к непрерывно изменяющейся (трехмерной) конструкции, которая представляется нам как своего рода «внутреннее видение». Эта «конструкция» основана на абстрагировании того, что инвариантно во взаимоотношениях между системой движений, активно производимых самим перципиентом, и результирующими изменениями всей совокупности его чувственных «входных данных». Эта конструкция работает фактически как «гипотеза», не противоречащая наблюдаемым инвариантным характеристикам всего вместе взятого опыта этого человека по отношению к рассматриваемому окружению. (Например, восприятие прямой линии соответствует гипотезе о том, что инвариантно при оптических, механических и других изменениях, которые происходили при наблюдении этой линии в процессе движений, совершаемых воспринимавшим ее лицом.)

Возникновение такой «конструкции» зависит не только от описанного выше абстрагирования инвариантных соотношений между движением и чувственными восприятиями, оно зависит и от всего того, что известно перципиенту. Например, если человек рассматривает какую-то букву с расстояния, слишком большого, чтобы видеть ее отчетливо, он будет различать нечто весьма туманное и бесформенное. Но если ему сказать, что это за буква, ее изображение внезапно возникнет для него с относительно большой четкостью. Другой пример: пусть человек уронил маленькую монету на очень пестрый ковер, на котором ее, вообще говоря, нельзя разглядеть. Если же он заметит отраженный ею световой зайчик, в его восприятии внезапно возникнет та монета, об утере которой он помнит. Ее изображение должно было присутствовать на сетчатке его глаз все время, но, тем не менее, оно не включалось во «внутреннее видение» восприятия, пока световой зайчик не составил противоречия с восприятием ковра, на котором ничего нет, а это уже подсказало образ известной нашему перципиенту монеты.

Гибсоны^[11] описали множество опытов, в ходе которых еще детальнее были исследованы упомянутые выше свойства восприятия. Они показали, что в восприятии глубины или трехмерного характера мира бинокулярное зрение является лишь одним из действующих факторов. Другим важным фактором является как раз изменение внешнего вида предметов при нашем движении. Так, когда мы идем, образ предметов, к которым мы приближаемся, становится крупнее. Чем объект ближе к нам, тем быстрее изменяется его видимая величина. Всем этим (как и многим другим, например расположением теней, степенью затянутости дымкой удаленных объектов и т.п.) обусловливается способность мозга абстрагировать информацию, касающуюся расстояний до объектов в направлении луча зрения. На основе такой информации мозг непрерывно «конструирует» совокупность всего воспринимаемого в уже описанном духе, т.е. выдвигает различные «гипотезы» об инвариантности. Например, если вы ошиблись в оценке расстояния до предмета, то вы неизбежно ошиблись при этом в оценке и его размеров. Когда вы идете, то можете почувствовать, что видимые размеры предмета изменяются не так, как этого требует ваша оценка расстояния до него. Внезапно в поле вашего восприятия возникает новая картина объекта, согласующаяся с новой информацией о нем.

Таким образом, мы видим, что то, что реально появляется в поле нашего восприятия, по крайней мере, пока мы рассматриваем нечто относительно статичное, — это структура, порядок и расположение вещей, которые предполагаются инвариантными в отношении своих размеров, формы и пространственных соотношений. Эта конструкция во «внутреннем видении» такова, что предположение об ее инвариантности объясняет не только наблюдаемую в данный момент картину, но и ее изменения, происходившие при предшествовавших движениях, равно как и все, что мы знаем или думаем, что знаем о ней. В каждый момент эта конструкция имеет характер предположения в том смысле, что она способна измениться, если вытекающие из нее выводы будут противоречить последующему опыту, заключающемуся в движениях, испытаниях, в проверках и т.п. Здесь мы отмечаем существенную роль активных движений перципиента, так как именно с их помощью всегда проверяются, исправляются, видоизменяются и т.д. рабочие «гипотезы» «внутреннего видения» восприятия.

До сих пор мы рассматривали лишь случаи, когда перципиент двигался в относительно статичном окружении. Если же и в самом окружении также происходят движения, то возникает дополнительная проблема: необходимо определить, какие из наблюдаемых изменений вызваны движением наблюдателя, а какие — движениями объектов окружения. Для разрешения этой проблемы фактически необходима способность абстрагировать инварианты высшего порядка — относительные инварианты состояния движения.

Вообще говоря, когда человек перемещается, то его мозг начинает (главным образом, бессознательно) отмечать в окружении те характеристики, которые при этом движении существенно не изменяются. Они интерпретируются как удаленный и относительно фиксированный фон, на котором и может восприниматься остальное движение. Более близкие объекты, конечно, изменяют свои видимые "размеры, форму и прочее вполне закономерно, когда человек идет, поворачивает голову и т.д. Представляется, что мозг выработал способность реагировать на такие видимые перемещения и изменения в ближайшем окружении человека, особенно когда они координируются с движениями, производимыми самим перципиентом. Это позволяет исключить из наблюдаемой картины те изменения, которые вызываются самим наблюдателем, так что конструкция «внутреннего видения» в общем соответствует статическому миру, в котором перципиент ощущает движущимся самого себя. Поэтому, когда человек ходит по комнате, ему не кажется, что движется эта комната, что она поворачивается, изменяется ее форма и т.п. Более того, он воспринимает комнату как неподвижную, а себя как движущегося, что и позволяет ему объяснять все наблюдаемые изменения. Если же, например, у него поврежден тонкий механизм равновесия в его внутреннем ухе, то он уже не способен координировать свои механические восприятия со зрительными. У него может начаться головокружение, и ему покажется, что весь мир движется вокруг него. Для каждого, кто когда-либо испытал такое ощущение, разница между обоими видами восприятия кажется очень большой.

Исключив движения перципиента, мозг переходит тем самым к абстрагированию следующего порядка, когда он осмысливает движение некоторой части поля зрения на фоне, воспринимаемом как фиксированный. В наиболее простом случае некоторый данный объект движется в пространстве поступательно и, возможно, вращается при этом. Человек тогда способен воспринимать этот объект как имеющий на самом деле постоянные размеры и форму, несмотря на то, что изображение объекта на сетчатке все время изменяется. Такое восприятие неразрывно связано со способностью человека скорее ощущать, что подобный объект обладает определенным состоянием движения, чем воспринимать его как серию «натюрмортов», каждый из которых представляет объект в несколько ином положении. Все происходит так, как если бы мозг был в состоянии образовать сопутствующую систему отсчета, в которой движущийся объект наблюдался бы в неизменном виде. Таким образом, кажется, что мозг в процессе конструирования обладает способностью абстрагировать некоторое состояние движения, которое в предположении, что объект обладает заданной формой, согласуется с воспринимаемыми изменениями внешнего вида объекта за некоторый отрезок времени.

Конечно, могут существовать и изменения другого рода, которые не будут поддаваться подобному объяснению (например, предмет может на самом деле увеличиваться в размерах, менять форму и т.д.). Эти изменения должны будут восприниматься уже как более специфические внутренние изменения самого рассматриваемого объекта.

Проблема механизма восприятия движения еще далека от своего окончательного решения. Тем не менее, уже стало ясно, что такое восприятие не может быть основано на одних лишь «сигналах чувств» в данный момент времени. Более того, то «внутреннее видение», которое воспринимается нами, включает определенные структурные черты, основанные не только на абстрагировании непосредственных ощущений, но и на последовательности абстракций, полученных из более или менее большого количества прежних восприятий. Именно благодаря этой последовательности абстракций мы способны видеть в мире какой-то установившийся порядок, организацию, структуру и пр. Даже статическое окружение эффективно представляется в нашем «внутреннем видении» как предположительная и гипотетическая структура, которая, будучи постулирована инвариантной, согласуется с изменениями опыта, приобретенными перципиентом из своего окружения, из движений, производимых им самим. Окружение же, которое само изменяется, представляется во «внутреннем видении» структурой, выражающейся через инвариантные состояния движения отдельных частей этого окружения, учитывающие изменения опыта, не объясненные собственными движениями перципиента.

Может возникнуть также неоднозначность при приписывании движений: их можно приписать как наблюдателю, так и отдельным частям окружения. Так, когда человек сидит в неподвижно стоящем поезде и видит в окно, как идет мимо другой поезд, он может почувствовать, что сам движется, и при этом даже пережить некоторые физические (кинестетические) ощущения движения. Но когда он не ощутит ожидаемых толчков и вибраций поезда, он начнет смотреть более внимательно и вскоре обнаружит в своем окружении новые факты, свидетельствующие о том, что движется другой поезд, а его стоит. Внезапно изменится характер его восприятия мира. Это — разительный пример того, что наше восприятие мира есть конструкция «внутреннего видения», основанного на поиске гипотез, согласующихся со всем тем, что мы испытываем в связи с данной ситуацией. Итак, то, что мы воспринимаем, это не точно то самое, что находится перед нашими глазами. Мы воспринимаем все в организованной и оструктуренной форме с помощью абстрагирования инвариантов, относящихся к данной ситуации (включая, возможно, инвариант состояния движения), которые объясняют наш непосредственный опыт и многочисленные прежние опыты.

Выводы типа только что описанных заставили Гибсона^[12] предложить новый подход к составным частям восприятия. Гибсон настаивает на необходимости отбросить представление о восприятии как о пассивном собирании информации от органов чувств, которая организуется и оструктуривается на основании лишь принципов, исходивших от наблюдателя. Действительно, отдельный импульс информации от органов чувств представляет собой абстракцию чрезвычайно высокого порядка, которая не играет какой-либо существенной роли в реальном процессе восприятия. Вместо этого мы воспринимаем непосредственно структуру самого нашего окружения. В последнем из рассмотренных примеров наблюдатель поэтому не столько задает структуру своего восприятия, сколько абстрагирует ее. Или — как выражается сам Гибсон — структура нашего окружения является тем стимулом, который служит источником нашего восприятия (т.е. источником конструкции нашего «внутреннего видения», возникшего в нашем сознании). Относительно, например, зрительного восприятия Гибсон говорит следующее: через каждый участок пространства во всех направлениях проходит бесчисленное количество лучей света, и в этих лучах в неявной форме содержится вся информация о структуре мира, которую мы можем получить с помощью зрения'). Однако глаз, не меняя своего положения, не может абстрагировать эту информацию. Он должен совершить разного рода движения, и по крайней мере часть этих движений должна быть вызвана самим наблюдателем, ибо (как впервые было выяснено Хелдом с сотрудниками) структурная информация абстрагируется главным образом из инвариантных взаимосвязей между центробежными нервными импульсами, приводящими к таким движениям, и соответствующими центростремительными нервными импульсами, полученными в ответ на них.

Гибсон касается и ряда близких вопросов, относящихся к роли времени в восприятии. Таков, например, характерный вопрос: когда некоторый конкретный стимул перестает действовать? Прежде эта проблема^[13] рассматривалась с точки зрения так называемого «фиксированного настоящего момента». Дело в том, что, как было обнаружено, существует отрезок времени порядка одной десятой секунды, воспринимаемый как отдельный фиксированный момент в том смысле, что человек, по-видимому, не может ясно различать изменения, происходящие за меньшие промежутки времени. Из этого обстоятельства должно было бы следовать, что все наши восприятия могут в принципе быть упорядочены во времени с точностью до одной десятой секунды. Тем не менее Гибсон ставит вопросы, наводящие на мысль, что попытка понять основные детали процесса восприятия, предполагая в них упорядочение во времени такого типа, может привести к недоразумениям.

Чтобы понять, почему Гибсон подвергает сомнению описанный выше простой метод упорядочения восприятия во времени, напомним, что наше восприятие в значительной мере не отвечает нашим мгновенным ощущениям. Более того, мы воспринимаем фактически абстрагированную из этих ощущений обобщенную структуру, которая формируется в течение некоторого времени. В связи со зрительным восприятием мы уже видели, например, что в некоторый данный момент могут «про-взаимодействовать» выводы, собранные в течение какого-то периода времени, и вызвать возникновение новой структуры воспринимаемого нами. Ясно, что не имеет смысла утверждать, будто эта новая структура основывается лишь на самом последнем выводе — в нее вошла целая система ранее сделанных выводов. Это означает, что время действия данного стимула на наши восприятия не ограничивается каким-то одним наименьшим интервалом времени, который мы способны различить; более того, можно сказать, что отдельные стимулы отвечают гораздо большим промежуткам времени.

Это свойство стимулов гораздо яснее видно на примере музыки. Когда человек слушает какую-нибудь мелодию, то услышанные ранее ноты продолжают еще звучать у него в уме, когда поступает новая нота. Может случиться так, что музыкальную вещь человек понимает (т.е. воспринимает ее структуру в целом) внезапно в некоторый момент в ходе такого процесса. Очевидно, что самая последняя из услышанных нот в отдельности не может быть основой для такого понимания: в уме продолжает звучать вся структура мелодии. В ней существуют разнообразные взаимосвязи, не ограниченные расположением нот во времени. Способность схватывать такие взаимосвязи существенна для понимания музыки. Попытка увидеть основное содержание музыки лишь в упорядоченности отдельных звуков во времени привела бы к слишком узкому взгляду на этот вопрос и, следовательно, к недоразумениям.

Аналогичным образом можно подойти к вопросу о том, как человек воспринимает ритм. В каждый момент времени можно услышать всего один удар, однако одиночный удар — это еще не ритм. Ясно, что ритм — это продолжительное звучание всей системы ударов в уме человека, причем все они находятся в определенной взаимосвязи между собой, и эта взаимосвязь определяет восприятие ритма.

Действительно, во многих случаях невозможно приписать какой-то данной характеристике воспринимаемого определенный момент времени. Слушая музыкальное произведение, можно следить за ритмом, который определяется многими секундами, за музыкальной темой, для понимания которой требуется прослушивать ее целую минуту или более, при этом мы можем по секундомеру засекать движения руки, соответствующие, вероятно, каким-то долям секунды. Когда человек говорит «теперь», что он под этим подразумевает? Относится ли это к восприятию определенного положения стрелки на его часах или к восприятию определенной части ритма, к восприятию какой-то части темы, а может быть, к чему-нибудь еще?

Кроме того, оказалось бы, что попытки упорядочить все восприятия в целом некоторого индивидуума в рамках единой временной последовательности должны привести к недоразумениям и бессмыслице. Так, могут быть упорядочены лишь некоторые восприятия (например, такие, как наблюдения за стрелками часов). Однако, чтобы понять процесс восприятия в более широких рамках, мы должны заметить, что воспринимаемые структуры связаны с таким порядком во времени не настолько жестко, как могли бы заставить нас думать наши обыденные представления. Они упорядочены во времени более свободно в том смысле, например, что наши сегодняшние восприятия не так уж сильно связаны со вчерашними событиями (хотя эти последние в действительности продолжают «звучать» в нас и помогают формировать сегодняшние восприятия). При этом то косное и скоропалительное заключение, что каждое восприятие однозначно упорядочено как более раннее, более позднее или одновременное другому восприятию (в течение «фиксированного настоящего момента»), видимо, приводит к определенным недоразумениям, а это показывает, что такое заключение, вероятно, имеет мало общего с действительной картиной восприятия.

Может быть, было бы поучительно рассмотреть в качестве простого примера физическую задачу, в которой попытка принять временную последовательность событий за основу для понимания явлений приводит к недоразумению, аналогичному возникающему в случае восприятия. Предположим (для того, чтобы этот вопрос вообще мог быть поставлен), что на Марсе обитают какие-то существа и что они занялись изучением радиосигналов, приходящих к ним с Земли. Пусть им удалось принять сигналы нашего телевидения; эти существа не смогут в них разобраться, если будут исходить из предположения, что главное в сигналах — это некоторого рода формула или последовательность взаимоотношений, определяющих их временную последовательность. Ведь такие сигналы можно правильно понять, лишь догадавшись, что они образуют ряд целостных картин, систематически преобразованных затем в последовательность импульсов во времени. В этом примере последовательность импульсов, формирующих эти картины, не имеет фактически ничего общего с временной последовательностью принимаемых радиосигналов. Подобным же образом структура нашего процесса восприятия также может быть по существу не связана с некоторой гипотетической последовательностью мгновений: она может основываться на совершенно другом принципе, включающем (подобно случаю с телевизионным сигналом) интегрирование того, что воспринимается, по соответствующим отрезкам времени, далеко выходящим за рамки «фиксированного настоящего момента».

Если данная картина восприятия возникает в результате интегрирования того, что доходит до нас в течение довольно продолжительного периода времени, то означает ли это, что главным фактором, определяющим общую структуру всего воспринимаемого нами, является память? (Память — это способность, например, воскрешать приблизительно те же самые ощущения, события, объекты и т.д., которые были восприняты нами в прошлом.) Гибсон отвергает утверждение, что структура возникает в нашем восприятии главным образом на основании памяти, хотя память, конечно, должна некоторым образом влиять на формирование наших восприятий. Он полагает, что главное воздействие оказывает процесс, по его выражению, «настройки» на воспринимаемое нами. Так, когда человек видит нечто новое и незнакомое ему, он первоначально грубо воспринимает лишь немногие общие структурные характеристики этого объекта. Затем, по мере того как он двигается относительно рассматриваемого объекта и, возможно, исследует его, он начинает абстрагировать уже большее количество деталей структуры объекта и его восприятие обостряется. Этот процесс, вероятно, можно сравнить с образованием навыка, который также опирается непросто на запоминание всех тех упражнений, с помощью которых овладевают навыком.

Как в случае восприятия, так и при образовании навыка человек должен активно взаимодействовать со своим окружением таким образом, чтобы координировались его центробежные и центростремительные нервные импульсы. В результате этого существующая в окружении человека структура постепенно включается в характер его центробежных импульсов, так что он научается, как следует обращаться со своим окружением и правильно реагировать на него. Что касается процесса приобретения навыка, то ход его совершенно ясен. Но ведь в некотором смысле восприятие любой вещи — тоже своего рода навык, так как оно требует от человека активного взаимодействия с его окружением, сопровождающегося такими движениями, которые целесообразны при анализе структуры этого окружения. (Этот факт тоже был бы очевидным, если бы не наше привычное представление, что восприятие — это чисто пассивный процесс.)

Если мы узнаем структуру вещей путем «настройки», то становится ясно, что наиболее общие черты нашей способности схватывать структуру окружающего нас мира во многих случаях опираются на то, что мы познали еще в раннем детстве. Именно здесь изучение процесса восприятия можно связать с работами Пиаже, обсуждавшимися в предыдущем параграфе. Как раз там мы видели, что весь «багаж» младенца первоначально состоит из ограниченного набора врожденных рефлексов. Когда эти последние разовьются в «циклический рефлекс», младенец будет уже располагать самыми основными чертами восприятия, а именно способностью реагировать на взаимосвязь между центробежными и центростремительными нервными импульсами — ту взаимосвязь, которая несет информацию о воспринимаемом объекте. Начиная с этого момента, он уже может постепенно «настраивать» себя на свое окружение, абстрагируя из взаимосвязей то, что инвариантно в общей структуре. Таким путем он формирует свои представления о пространстве, времени, причинности, делении мира на неизменные объекты (одним из которых является он сам), о неизменном веществе, неизменном числе объектов и т.д. и т.п. Все эти представления органически входят в состав восприятия в том смысле, что они помогают формировать структуру картин нашего «внутреннего видения» в нашем сознании. Поэтому, когда мы способны «настроиться» на новые виды структур, встретив нечто новое, то обнаруживаются некоторые общие структурные характеристики, типа описанных выше, которые мы впервые усвоили в детстве и которые присутствуют во всем воспринимаемом нами.

Предельную или общую структуру нашего полного процесса восприятия можно рассматривать не только с точки зрения ее развития с младенческих лет; можно также исследовать ее непосредственно у взрослых людей. Такие исследования были проведены Хелдом и его группой^[14] на изолированных индивидуумах, окружение которых почти или совсем не содержало поддающихся восприятию объектов. Крайним вариантом такой изоляции являлось погружение человека в сосуд с водой при температуре комфорта, причем он ничего не видел и не слышал, а покрытие на его руках препятствовало получению осязательных ощущений. Те лица, которые были достаточно смелы, чтобы предоставить себя для таких опытов, вскоре обнаруживали, что структура их поля восприятия начинала изменяться. Все более и более частыми становились галлюцинации и самовнушаемые восприятия, а также нарушения восприятия времени. Когда, наконец, период изоляции испытуемого заканчивался, обнаруживалось, что он потерял в значительной степени общую ориентацию, причем не только в отношении своих переживаний, но и в отношении своей способности восприятия. Например, люди после этого часто оказываются неспособными отчетливо видеть формы объектов, а иногда даже воспринимали эти формы в неизменном виде. Они видели изменение цвета там, где оно не произошло, и т.д. и т.п. (Конечно, с течением времени нормальное восприятие восстанавливается.)

Результаты таких опытов довольно трудно понять во всех деталях, однако наиболее общая их черта заключается в том, что общие структурные элементы «настройки», установившиеся в мозгу с раннего детства, имеют тенденцию распадаться, когда им не приходится сталкиваться с окружением, обладающим соответствующей структурой. Если сравнить эти элементы настройки с некоторого рода навыками, необходимыми для общения с нашим стандартным окружением, то, вероятно, не покажется слишком неожиданным и их распад, когда они не используются. Тем не менее, удивительно, насколько быстро могут распадаться такие «навыки», которые приобретались в течение всей нашей жизни. Для объяснения этого факта было сделано предположение, что при отсутствии внешнего окружения, с которым «привык» работать мозг, последний начинает взаимодействовать с внутренним окружением, т.е. с импульсами, спонтанно возникающими в самой нервной системе. Однако эти импульсы фактически не обладают какой-либо определенной структурой, которую можно было бы как-то понять. Поэтому при попытке активно «настроиться» на структуру, которая либо не отвечает ничему реальному, либо недоступна для понимания людей, над которыми производится эксперимент, прежние приспособления, сформировавшиеся у этих людей в течение всей их жизни, запутываются и разрушаются.

Изложенная гипотеза до некоторой степени подтверждается опытами, в которых испытуемые в течение длительного времени смотрели на телевизионный экран, содержавший лишь изменяющиеся беспорядочные (бесструктурные) сочетания пятен. Это приводило к нарушению восприятия, аналогичному тому, которое имело место в опытах с изолированными испытуемыми. Поэтому можно утверждать, что при попытках приспособиться к структуре, несуществующей или непонятной в обычном окружении, мозг начинает ликвидировать прежнюю структурную «настройку», которая была пригодна при естественном окружении, присущем нашей обычной жизни.

Результаты этих экспериментов настолько радикальны, что они могут даже смутить нас. Тем не менее, можно видеть, что в целом они имеют тенденцию идти по тому же пути, по которому вели нас опыты Пиаже, а также упомянутые ранее. Дело в том, что во всех этих случаях мы видели, что в восприятии участвуют центробежные нервные импульсы, вызывающие движения, в ответ на которые поступают координированные с ними центростремительные ряды импульсов. Способность абстрагировать из всех этих нервных импульсов некоторую инвариантную взаимосвязь и является основой интеллектуального восприятия. Это обусловлено тем, что структура, представленная во «внутреннем видении», определяется необходимостью учитывать инварианты во взаимосвязях между центробежными двигательными импульсами и центростремительными импульсами, несущими ощущения. При этом перципиент не только постоянно познает свое окружение, но и меняется сам. Другими словами, в его нервной системе создается некоторое отражение общей структуры окружения. До тех пор, пока его общее окружение по своей структуре не слишком сильно отличается от того, что уже было создано в его нервной системе, он в состоянии приспособиться к нему путем «настройки» на новые характеристики окружения. Однако в окружении, не содержащем такой структуры, способность к «настройке» утрачивается в процессе поисков новой структуры, которая либо просто не существует, либо, если существует, обладает свойствами, не поддающимися пониманию и усвоению ее перципиентом.

Эти выводы возвращают нас к старому вопросу, впервые сформулированному Кантом: вытекает ли наш метод познания мира как упорядоченного и структурно организованного в пространстве и во времени с учетом причинных взаимосвязей и прочего из объективной внутренней природы самого мира или он налагается на мир нашим собственным рассудком? Кант предположил, что эти общие принципы — некоторый вид априорного знания, заложенного в нашем рассудке, являются необходимым предварительным условием того, чтобы вообще осуществлялся какой бы то ни было поддающийся пониманию опыт, но сами по себе эти принципы могут не характеризовать свойств «вещей в себе».

Казалось бы, что утверждение Канта в некоторых отношениях правильно, однако оно в корне ошибочно, так как Кант рассматривал эту проблему под слишком узким углом зрения. Совершенно бесспорным является то, что в каждый данный момент новому опыту отвечает некоторая конкретная структурная «настройка» нашего мозга — это есть необходимое условие восприятия поддающихся узнаванию аспектов мира. Именно благодаря возможности такой «настройки» мы способны в каждый момент времени видеть более или менее фиксированные системы вещей, организованные в пространстве, причинно связанные друг с другом, изменяющиеся в простой временной последовательности и т.д. Когда такая «настройка» нарушается при долгой изоляции (описанного выше типа) или при восприятии окружения, лишенного видимой структуры, то упоминавшиеся опыты безусловно показывают, что процесс накопления осознанного опыта об окружении серьезно нарушается.

С другой стороны, более широкий подход к этой проблеме показывает, что настройка взрослого человека на общую структуру мира развивалась и строилась с самого детства. В начале такого развития ребенок должен открывать структуру своего окружения в ходе длительных экспериментов с ним, оперирования им и т.д. Используемая при этом процедура, вероятно, в основном не отличается от обычной процедуры научного исследования. Ребенок интересуется своим окружением: исследует его, испытывает, наблюдает и т.д. и постоянно развивает все новые перцептуальные «гипотезы» своего «внутреннего видения», которые лучше всего объясняют его опыт. Делая все это, он «настраивается» на свое окружение, развивает правильные реакции для адекватного восприятия структуры этого окружения. С возрастом весь этот процесс переходит в привычку. Однако, как только человек сталкивается с чем-либо странным и неожиданным, он оказывается способным абстрагировать новые структурные конструкции, продолжив те интересующие его опыты и наблюдения, которые были так характерны для раннего детства.

Конечно, человеку трудно изменить самые общие структурные представления, например организацию всего своего опыта в пространстве, во времени, с учетом причинности и пр. Однако упоминавшиеся выше эксперименты показывают, что, видимо, нет внутренней необходимости удерживать какую-либо специальную структуру; мозг, вероятно, наделен способностью абстрагировать весьма обширное множество структурных конструкций разного рода, которые фактически могут присутствовать в какой-то части того окружения, которое доступно органам чувств человека, если только у него имеется соответствующий интерес, приводящий к определенного рода экспериментированию, исследованию и т.д. В каждый данный момент времени та структура, которую мы уже знаем, зависит от прошлого опыта, от привычек и т.д.; последние в свою очередь диктуются тем общим окружением, в котором реально жили эти люди, и отчасти — теми интересами, которые определяют, на какие структурные детали эти люди обращали внимание. Поэтому мы подходим к новому опыту, как и полагал Кант, уже с некоторого рода заранее принятыми общими структурными принципами. Однако из упоминавшихся выше экспериментов следует еще и то, что Кант ошибался, рассматривая каждый из видов этих принципов как неизбежно следующий априори из самой природы человеческого рассудка. Более того, если следовать подходу, предложенному Гибсоном, представляется, что человек мог бы «настроиться» на любые структурные детали своего окружения, на которые только способна отзываться его нервная система и в которых он будет достаточно заинтересован.

На основании описанных выше представлений можно сказать, что, несмотря на то, что наши восприятия действительно содержат субъективный элемент, зависящий от частного фона и от условных связей каждой личности (кондиционирования), равно как и от общего фона и от условных связей всего человечества, они имеют также и объективное содержание, выходящее за рамки этого частного и ограниченного фона. Дело в том, что общая структура наших восприятий (обусловленная этим фоном) может рассматриваться как род гипотезы, с помощью которой мы подходим к дальнейшим опытам, где вещи изменяются не только сами по себе, но и благодаря нашим собственным движениям, действиям и исследованиям, меняющим нашу собственную связь с нашим окружением. В той мере, в какой новые опыты продолжают развивать без возникновения противоречий старую структуру, эти гипотезы эффективно подтверждаются. Но если мы будем бдительны, то почувствуем противоречия, к которым они приводят (как мы уже видели в многочисленных примерах, обсуждавшихся ранее). Как только это произойдет, наш мозг проявит свою чувствительность и откроет новые взаимосвязи, непосредственно приводящие к следующим гипотезам, которые воплощаются в новые структуры нашего «внутреннего видения». Всякий может испытать это, приближаясь к удаленным объектам, прежде незнакомым ему, или приближаясь к чему-либо, выглядящему необычно при слабом освещении, например при лунном свете. Он будет видеть при этом разнообразные формы, очертания, объекты и т.п., которые возникают, а затем исчезают, так как они оказываются не согласующимися с дальнейшим опытом, приобретаемым им при новых движениях, испытаниях и т.д. Итак, происходит непрерывное применение «метода проб и ошибок»; при этом все, что оказывается ложным, постоянно отбрасывается, и столь же постоянно выдвигаются новые структуры на предмет их «критики». В конце концов, таким путем формируется восприятие, которое сохраняется при последующих движениях, испытаниях и т.д., в том смысле, что предсказываемые им факты действительно подтверждаются этими опытами. (Конечно, даже и это восприятие всегда чувствительно к эксперименту в том смысле, что позднее могут обнаружиться противоречащие ему факты.)

Объективное содержание нашего восприятия состоит, таким образом, в процессе опровержения и подтверждения, описанном выше. На самом деле тот факт, что наше «видение мира» может быть опровергнуто в результате последующих движений, наблюдений, испытаний и пр., показывает, что мир более богат, чем мы его воспринимаем и знаем. Иначе говоря, мы в действительности не творим мир — фактически мы создаем лишь наше «внутреннее видение» мира в ответ на наши движения и ощущения. Однако возможность подтверждения «внутреннего видения» показывает, что оно — нечто большее, чем просто сумма прошлых опытов. Ведь это «внутреннее видение» основано на абстрагировании общей структуры таких прежних опытов — структуры, позволяющей предсказывать результаты будущих опытов. Например, когда мы приближаемся к такому объекту, как дом, с фасада, мы — в значительной мере невольно — предсказываем большое число структурных деталей тех частей этого объекта, которые еще не видим. Так, рассматривая фасад и одну сторону дома вместе с частью его крыши, мы заключаем, что у дома есть и другие стороны, что они имеют определенные параллельные линии, образуют определенные углы: и т.д. Эти заключения могут основываться отчасти на памяти — ведь раньше мы ходили вокруг аналогичных домов. Однако в значительной части они основываются не просто на воспоминании о прежнем опыте как таковом, а на общих структурных принципах, которые были абстрагированы из весьма широкого круга таких опытов (например, трехмерность пространства, существование прямых линий, параллельных линий и прямых углов — все это, вместе взятое, дает некоторое общее поле возможностей для предсказания того, какими могут быть невидимые части объекта независимо от тех конкретных воспоминаний о подобных объектах, которыми мы могли обладать).

Достаточно немного подумать, чтобы убедиться, в каком огромном числе случаев оказывались правильными предсказания вышеописанного типа, основанные на общей структуре наших восприятий. Иначе говоря, тот «мир», который мы видим в нашем непосредственном восприятии, обладает в данный момент общей структурой, выдержавшей целый ряд испытаний в тех наблюдениях, которые были нами произведены до этого момента. При этом, как правило, оказывается, что естественная проекция его структуры (с учетом известного состояния движения наблюдателя) и всего присутствующего в поле восприятия будет и впредь более или менее согласовываться с последующими наблюдениями в целом ряде отношений. Это означает, что общая структура нашего восприятия обладает определенным сходством с общей структурой того, что действительно существует в нашем окружении. Однако такое сходство не абсолютное, о чем свидетельствует появление противоречий, неожиданных явлений и т.д. Все это неизбежно приводит к непрерывному изменению того, что было ранее сконструировано в поле восприятия, и, таким образом, этот процесс не сводится просто к естественному продолжению проектирования прежнего восприятия. Мы непрерывно сталкиваемся с тем, что в наших восприятиях не содержалось даже неявно, и это напоминает нам о существовании некоторой реальности сверх той, которую мы уже воспринимали и аспекты которой всегда появляются в наших дальнейших восприятиях.

§4. АНАЛОГИЯ МЕЖДУ ПРОЦЕССОМ ВОСПРИЯТИЯ И ПРОЦЕССОМ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МИРА

В предыдущих параграфах приложения мы обсуждали результаты исследований развития процесса восприятия отдельной человеческой личности в раннем детстве, а также результаты непосредственных исследований этого процесса у взрослых людей. На основании выводов, полученных при этих исследованиях, можно сформулировать утверждение, что в процессе восприятия мы получаем информацию о мире главным образом благодаря чувствительности к инвариантам во взаимосвязях между нашими собственными движениями, действиями, испытаниями и пр. и ответной реакцией, которую воспринимаем нашими органами чувств. Такие инвариантные взаимосвязи сразу же отражаются в нашем сознании в виде «конструкций» во «внутреннем видении», включающих в себя фактически гипотезу, которая объясняет инвариантные характеристики, найденные нами вплоть до настоящего момента в подобного рода опытах. Эта гипотеза, однако, носит экспериментальный характер в том смысле, что она заменяется другой, если при наших последующих движениях, испытаниях и т.д. мы наталкиваемся на факты, противоречащие выводам наших «конструкций».

Мы видели, однако, на протяжении этой книги, что основные черты процесса исследования в физике очень похожи на черты процесса восприятия, описанного выше, и что в ходе дальнейшего развития физики, при переходе ее к более современным концепциям (например, з связи с теорией относительности), такая аналогия проявляется все отчетливее. Так» те стороны механики Ньютона, которые, в конце концов, нашли свое подтверждение, состояли в открытии инвариантности определенных соотношений (законов движения Ньютона) для широкого круга систем, движений, переходов между системами отсчета и т.д. Напротив, те стороны теории, которые, как считалось, описывают абсолютные характеристики (т.е. абсолютное пространство, абсолютное время, представление о неизменном веществе, постоянстве масс и т.д.), в конце концов, оказались не только ненужными, но и главными источниками недоразумений и ошибок при попытках распространить научные знания о законах движения на более широкий круг явлений. Важнейший шаг, сделанный Эйнштейном, основывался на отказе от подобных представлений об абсолютном и распространении на более широкую область представлений о законах физики как об инвариантных взаимосвязях (например, распространении этих представлений на область, включающую скорости, сравнимые со световой). Сделав это, он был уже вынужден отказаться от представления о фиксированном количестве вещества с постоянной массой. Вместо этого он ввел представление о массе как просто об относительно инвариантном свойстве, характеризующем соотношение между энергией тела и его инерцией (способностью противостоять ускоряющей силе) равно как и его гравитационными свойствами. Дальнейшее развитие современной физики, включая квантовую теорию и исследования превращений так называемых «элементарных» частиц (см. обсуждение в гл. 23), наводит на мысль, что, по-видимому, представление о неизменных сущностях, состоящих из веществ с постоянными качественными и количественными свойствами, следует вовсе отбросить и что для физики остается лишь возможность изучать относительные инварианты для как можно более обширного многообразия движений, преобразований координат, изменений перспективы и т.д.

Более того (как мы видели в гл. 24), оказывается, что утверждение, будто наука — это собирание абсолютных истин о природе или даже приближение к таким истинам в сходящейся последовательности, не находится в удовлетворительном согласии с фактами действительного развития научных теорий (до настоящего времени), и оно было фактически главным источником недоразумений при научных исследованиях. Как подчеркнул профессор Поппер, прогресс науки на самом деле осуществляется скорее путем выдвижения гипотез, которые подтверждаются до определенного момента, а потом, как правило, опровергаются. Затем выдвигаются новые гипотезы, подвергающиеся критике и проверке по «методу проб и ошибок», весьма напоминающем построение нашего непосредственного восприятия.

Интересный факт, который вытекает из одновременного рассмотрения развития современной науки и новейших открытий в области процесса восприятия, заключается в том, что новые идеи, необходимые для понимания и того, и другого, очень похожи. В этом параграфе мы изложим некоторые доводы в пользу той мысли, что эта аналогия не является случайной и что за ней кроется глубокая причина. Предполагаемая нами причина состоит в том, что научное исследование — это в основном способ расширения нашего восприятия мира, а вовсе не способ получения знаний о нем. Иными словами, наука занимается поисками новых сведений, существенная роль которых сводится к дополнительному расширению процесса восприятия. И если наука есть в основном способ расширения восприятия, то тогда, как мы попытаемся показать, вполне естественно, что некоторые важные стороны научного исследования будут весьма аналогичны соответствующим сторонам непосредственного восприятия^[15].

Поскольку до настоящего времени наука обычно рассматривалась как главным образом собирание знаний, то нужно начинать с более глубокого анализа вопроса о взаимосвязи между знанием и непосредственным восприятием. Как мы уже видели, все, что появляется в непосредственном восприятии, содержит некоторого рода абстракцию общей структуры взаимосвязей, инвариантность которых была обнаружена ранее в активном процессе исследования окружения; это и привело к рассматриваемому восприятию. Мы предлагаем рассматривать знание как абстракцию более высокого порядка, основанную на том, что оказалось инвариантным в широком круге опыта, включая и непосредственное восприятие.

Смысл этого утверждения, вероятно, можно разъяснить более непосредственно, обратившись сначала к данным Пиаже о развитии представлений о пространстве у детей (см. обсуждение в §2 настоящего приложения).

Прежде всего, ребенок открывает группу операций, при которых он может попасть из одного места в другое по некоторому пути и вернуться инвариантным образом на то же самое место по целому ряду разных путей. Позднее ребенок обретает способность представлять себе пространство (т.е. составлять мысленный образ его), содержащее даже те объекты, которых уже нет более в поле его непосредственного восприятия, а также представлять себе и воображаемый объект, отвечающий ему самому. Структура этого мысленного образа вполне соответствует тому, что ребенок нашел инвариантным в своем предыдущем опыте с группами движений. Поэтому такой мысленный образ абстрагирует некоторого рода «инвариант высшего порядка», г. е. нечто, обнаружившее свою инвариантность при непосредственном восприятии в широких рамках.

Говоря «абстрагирует», мы и не думаем утверждать, будто речь идет просто о процессе индукции или о проведении какого-либо суммирования приобретенного ранее опыта. Более того, каждый акт абстрагирования состоит в принятии некоторой «гипотезы» для того, чтобы объяснить уже обнаруженные в предыдущем опыте инварианты. При этом выбираются лишь те абстракции, которые выдерживают дальнейшие проверки и испытания. Они становятся, в конце концов, привычными, и мы забываем об их исходном гипотетическом и предположительном характере, начиная считать их присущими и необходимыми чертами всего существующего — во всех возможных областях и уровнях нашего опыта и наших исследований.

Далее Пиаже переходит к описанию того, как с развитием языка и логического мышления ребенок переходит к построению абстракций еще более высокого порядка, когда имеются уже оформленные конструкции из слов, идей, представлений и пр., выражающих инвариантные характеристики мира, абстрактно анализируемые им в его восприятии. В принципе, очевидно, такому процессу абстрагирования нет предела. Например, можно сказать, что естественные науки и математика строят абстракции еще более высокого порядка (выраженные словами, диаграммами и математическими символами) для описания инвариантных характеристик, обнаруженных при экспериментах и наблюдениях (в последнем случае это делается на языке обычных абстракций нашей каждодневной разговорной речи и здравого смысла). Итак, все познание — это структура из абстракций, окончательная проверка которых состоит, однако, в процессе взаимодействия с миром, что и осуществляется при непосредственном восприятии.

Критический момент в этом всеобъемлющем процессе абстрагирования можно усмотреть в выделении некоторых элементов нашего «внутреннего видения», которые не относятся прямо к непосредственному восприятию. Это то, что мы воображаем, заключаем, символизируем, о чем думаем и т.д. Эти элементы затем, видимо, становятся по отношению к непосредственному восприятию абстракциями, отражающими общие структурные построения этого восприятия, — в значительной степени так, как карта отражает ту территорию, которая на ней изображена^[16]. Но как было отмечено в §2, маленький ребенок не умеет быстро отличать воображаемое от получаемого в ответ на непосредственное восприятие. Таким путем возникает привычка смешивать наши абстрактные концептуальные «карты» с самой реальностью, и мы не замечаем, что это всего лишь карты. Когда ребенок подрастет, он сможет избежать такого смешивания в вопросах, касающихся внешней стороны явлений, но чуть только он перейдет к фундаментальным понятиям, таким, как пространство, время, причинность и пр., то это будет делать все труднее. В результате и взрослый человек сохраняет привычку смотреть на свои относительно абстрактные концептуальные карты как на присущие природе вещей, а не как на абстракции высокого порядка, обладающие лишь некоторой структурной аналогией с тем, что было найдено инвариантным на низших порядках абстрагирования. Именно такое смешивание, основанное на длительно держащейся привычке, и делает столь затруднительным ясный анализ этих фундаментальных проблем.

Возможно, что лучше всего можно проиллюстрировать эти соображения на следующем простом примере. Допустим, что мы смотрим на круглый диск. Его проекция на сетчатку глаза (т.е. непосредственно воспринимаемый вид) будет иметь форму эллипса (как это, например, изобразил бы художник, попытавшийся нарисовать диск в перспективе). И тем не менее мы знаем, что на самом деле это круглый диск. На чем же основывается такое знание?

Как было уже отмечено, глаза, голова, наше тело и т.д. всегда находятся в движении. При этом внешний вид диска непрерывно изменяется, подвергаясь фактически последовательным проективным преобразованиям, определенным образом связанным с этими движениями. Наш мозг обладает способностью различными путями (некоторые из них обсуждались в §3) абстрагировать инварианты во всех этих движениях, изменениях перспективы и т.д. Эта абстракция, сводящаяся к утверждению, что только образ круглого объекта объясняет все изменяющиеся виды диска, является основой «конструкции», воспринимаемой нами во «внутреннем видении». «Гипотеза», что этот объект на самом деле является круглым, испытывается и проверяется затем при дальнейших перцептуальных контактах с объектом, и мы продолжаем придерживаться ее до тех пор, пока она выдерживает такие проверки и испытания.

Но понимание, что воспринимаемый объект является круглым, зависит также от знания, выходящего за рамки непосредственного восприятия. Так, с раннего детства человек учится представлять себе, как выглядит объект (даже рассматривая его с одной стороны, он воспринимает предмет круглым, как если бы он его ощупывал). Позднее он мог бы научиться представлять самого себя в виде точки на диаграмме, прослеживая путь световых лучей от окружности до своего места наблюдения и получая, таким образом, возможность понять, как круглый предмет приобретает в перспективе вид эллипса. Получив дальнейшее образование, человек способен перейти к еще более высокому уровню абстрагирования и математическим путем вычислить правильную форму диска, зная, как он выглядит, если смотреть из разных точек, и зная, как в этих точках расположены относительно друг друга наблюдатель и объект (расстояние между ними и т.д.). Выполняя такое вычисление, он делает сознательно на высшем уровне абстрагирования то, что самопроизвольно делает его мозг на низшем уровне, т.е. находит ту единую структуру, которая объясняет инварианты в наших изменяющихся взаимосвязях с рассматриваемым объектом.

Мы видим теперь, что не существует резкой границы между абстракциями непосредственного восприятия и абстракциями, составляющими наши познания, даже если эти познания относятся к высшему уровню, достигнутому естественными науками и математикой. В самом начале наше непосредственное восприятие выражает «конструкцию» нашего «внутреннего видения», основанную на подсознательной абстракции инвариантов в нашем окружении или в тех процессах, с помощью которых мы вступаем с этим окружением в контакт. На каждом более высоком уровне абстрагирования повторяется подобный процесс открытия инвариантов на низких уровнях, и эти инварианты затем представляются в виде картин, образов, символических структур из слов и формул и пр. Такие абстракции на более высоких уровнях вносят вклад в общую структуру абстракций на низших уровнях, вплоть до абстракций непосредственного восприятия. Так между всеми уровнями абстрагирования осуществляется постоянное двустороннее взаимодействие.

Обратимся, например, к опыту наблюдения за ночным небом. В древности люди абстрагировали из звезд фигуры животных, людей и богов, в результате чего не были в состоянии смотреть на небо, не представляя себе на нем всего этого. В наши дни люди знают, что за зрительным образом неба стоит непомерно гигантский мир звезд, галактик, скоплений галактик и т.д. и что каждое существо, находясь в этом мире в каком-то месте, видит его под определенным углом зрения, и эта перспектива воспринимается как ночное небо. Современные люди не видят в небе животных, богов и т.п., они видят гигантскую Вселенную. Но даже и представления современной науки верны, вероятно, лишь в определенных границах. Поэтому человек будущего, может быть, составит совершенно другое представление о том инвариантном целом, которое стоит за видимым нами образом ночного неба, а наше современное о нем представление будет рассматриваться, вероятно, как упрощение, приближение и предельный случай, но уж во всяком случае не как что-то совершенно правильное. Разве тогда нельзя сказать, что, поднимаясь на новую ступень развития, люди расширяют свое восприятие ночного неба, переходя от одного уровня абстрагирования к другому и приходя с каждым шагом к новой гипотезе о том, что инвариантно — что может наилучшим образом удовлетворять дальнейшим проверкам, испытаниям и пр.? Но если это так, то и самые абстрактные и общие научные исследования — это естественное продолжение того самого процесса, с помощью которого маленькие дети учатся вступать в перцептуальный контакт со своим окружением.

Как мы уже указывали в нескольких случаях (см., например, обсуждение работы Пиаже в §2 и обсуждение вопроса о восприятии движения в §3), одной из основных проблем, которые необходимо решить при каждом акте восприятия, является проблема учета конкретной точки зрения и перспективы наблюдателя. Ее решение существенным образом зависит от использования ряда уровней абстрагирования, каждый из которых соответствующим образом связан с другими. Поэтому человек не только непосредственно воспринимает эллиптический вид наблюдаемого впереди диска, он воспринимает также изменения видимой формы этого диска в результате тех движений, которые активно предпринимает сам наблюдатель. Его мозг способен абстрагировать из этих изменений информацию о его взаимоотношении с диском (например, о расстоянии до него). При этом существенно, что с помощью многих уровней абстрагирования, одновременно осуществляющихся в мозгу, оказывается возможным воспринимать не только проекцию рассматриваемого объекта, но и его взаимоотношение с наблюдателем. Отсюда в принципе всегда можно получить инвариантное представление о том, что происходит в действительности. Этому отвечает абстрагирование на высоком уровне, когда, например, мы представляем себе пространство, содержащее диск и самого наблюдателя и отражающее их взаимоотношение. Когда кто-то говорит, что данный объект на самом деле круглый, то, очевидно, он не ссылается на непосредственное ощущение формы объекта; это утверждение есть следствие процесса дальнейшего абстрагирования, главные результаты которого представляются в этом воображаемом пространстве, содержащем как объект, так и говорящего.

Совершенно аналогичная проблема возникает в науке. Здесь руки, тело и органы чувств наблюдателя обычно как бы продолжены с помощью соответствующих приборов, которые обладают в определенных отношениях большей чувствительностью, большей разрешающей силой и большей степенью точности, чем эти органы, а также позволяют приходить в контакт с миром качественно по-новому. Но в том главном отношении, что наблюдатель активно исследует и испытывает свое окружение, эта ситуация весьма аналогична той, которая имеет место при непосредственном восприятии, без использования таких приборов.

При этом исследовании всегда наблюдается реакция на наши воздействия, и из взаимосвязей между изменениями такой реакции и известными нам изменениями состояния приборов мы получаем относительную информацию о том, что наблюдается (точно так же, как это происходит при непосредственном использовании самих органов чувств).

Однако, как и в случае непосредственного восприятия, такие наблюдения имеют очень малое значение, пока не известна взаимосвязь между прибором и наблюдаемой областью явлений. Эту взаимосвязь можно выяснить с помощью ряда абстракций. Таким образом, в каждом эксперименте известен не только результат наблюдения, но и конструкция прибора, принципы его действия и т.д., причем все это выясняется с помощью разнообразных предыдущих наблюдений и действий. Иными словами, каждый акт наблюдения включает и неявное наблюдение самого используемого прибора, выполняемое на разных уровнях концептуального абстрагирования. Но чтобы понять наблюдаемое, необходимы всегда определенные способы подхода к проблеме, в которых совместно представлены как прибор, так я предмет наблюдения. Тогда и можно увидеть «цельную картину», в которой совокупность инвариантов наблюдаемого находится в определенной зависимости от прибора, и эта зависимость определяет, как такие инварианты «проектируются» на определенные регистрируемые реакции прибора.

В гл. 29 мы уже обратили внимание на частный случай обсуждавшейся выше проблемы. Именно в теории относительности пользуются диаграммами Минковского, с помощью которых можно в принципе представить все события, имеющие место во всем пространстве-времени. Однако в каждой конкретной диаграмме такого рода должна иметься линия, соответствующая мировой линии того наблюдателя, о результатах которого идет речь. На диаграмме она обычно играет роль оси времени. Если же мы захотим говорить о результатах, полученных другим наблюдателем, мы должны включить в эту диаграмму изображение и его мировой линии. Подобным же образом необходимо выбрать точку, изображающую место и время, определяющие перспективу данного наблюдения. Приняв все это во внимание, можно на основании реакции наблюдательных приборов (которая существенно связана с их скоростью, временем, местом наблюдения и пр., т.е. относительна) рассчитать инвариантные свойства наблюдаемой картины, причем факт получения разными наблюдателями разных результатов объясняется разной взаимосвязью этих наблюдателей и исследуемого процесса. Отсюда можно заключить, что теория относительности подходит к нашему миру тем же путем, каким человек подходит к своему окружению при непосредственном восприятии. В обоих случаях все наблюдаемое основано на абстрагировании того, что представляется инвариантным при различных движениях, с разных точек зрения, под разным углом, в разных системах отсчета и т.д. И в обоих случаях инвариант, в конце концов, удается понять с помощью различных гипотез, выраженных на языке абстракций и на высших уровнях и служащих своего рода «картой», обладающей упорядоченностью, видом и структурой, похожими на такие же характеристики предмета наблюдения,

Тенденция превращать в привычку использование таких карт свойственна как научному исследованию, так и непосредственному восприятию. Когда это происходит, мышление человека оказывается ограниченным тем, что согласуется с этими картами, ибо человек считает, что в них есть все, что вообще может быть — при всех условиях и во всех областях опыта. Например, представление здравого смысла об одновременности всего того, что совместно присутствует в нашем непосредственном восприятии, при абстрагировании привело к ньютонову представлению об абсолютном времени. В результате нам кажется внутренне противоречивым тот случай, когда два брата-близнеца, подвергнутые разным ускорениям, а затем вновь встречающиеся друг с другом, должны испытать разное изменение времени (см. гл. 28). Но в §3 мы видели, что представление о едином однозначном времени, по-видимому, не может без недоразумений применяться также и в области нашего непосредственного восприятия. На это обстоятельство было обращено так мало внимания главным образом, вероятно, потому, что мы привыкли относиться серьезно лишь к тому, что согласуется с нашим привычным восприятием всего (происходящего как внутри, так и вне нас), как подверженного такому единому и универсальному упорядочению во времени.

Можно, кстати, отметить, что описанный здесь подход нашел еще более далеко идущее приложение в квантовой теории. Причина этого существенно связана с неделимостью кванта, приводящей к тому, что, когда мы наблюдаем нечто на атомном уровне с весьма высокой степенью точности, то оказывается, что должно иметь место неустранимое возмущение наблюдаемой системы тем квантом, который потребовался для наблюдения (факт, используемый при выводе знаменитого принципа неопределенности Гейзенберга). На уровне крупных масштабов действием таких квантов можно пренебречь. Поэтому, хотя наблюдатель должен активно производить движения и воздействовать на объект, чтобы прийти к восприятию чего-либо, он может в принципе (по крайней мере, в крупномасштабном зрительном восприятии) действовать без значительного возмущения наблюдаемой им системы. При тех степенях точности, которые необходимы на атомном уровне, ситуация, однако, совсем другая. Здесь кванты света можно сравнить с пальцами слепого, которые могут обеспечить его информацией об объекте, если только они ощупывают и возмущают объект. Слепой, тем не менее, способен абстрагировать определенные инвариантные свойства объекта (например, размеры и форму), но при этом его мозг самопроизвольно принимает во внимание те движения, которым подвергается объект в ходе его перцептуальных операций. Подобным образом физик способен абстрагировать определенные инвариантные свойства атомов, электронов, протонов и т.д. (заряд, массу, спин и пр.), однако он должен при этом сознательно учитывать, какие операции использовались при его наблюдениях. (Подробное обсуждение этого вопроса, конечно, выходит за рамки нашей книги; эти вопросы, однако, автор надеется рассмотреть отдельно.)

В обсуждении, проведенном выше, было отмечено близкое сходство наших методов непосредственного восприятия мира и наших методов подхода к нему в современных научных исследованиях. Мы продолжим здесь непосредственное рассмотрение перцептуального по своей сущности характера научных исследований, предположение о котором было нами сделано в начале §4.

Несмотря на то, что научные приборы, сделанные людьми, служат, как мы видели, как бы эффективным продолжением человеческого тела и органов чувств, все же не существует внешних структур, заменяющих внутреннюю сторону процесса восприятия (в котором инвариантные характеристики испытываемого нами формируют «внутреннее видение»). Поэтому дело самого ученого — выявить существующие противоречия между его гипотезами и наблюдаемыми фактами. Ученый должен быстро учитывать новые взаимосвязи в наблюдаемом и выдвигать предположения или гипотезы, которые объясняли бы известные ему факты, включая и эти новые взаимосвязи; такой подход позволяет применять полученные результаты к еще не изученным явлениям и проверять их в последующих экспериментах и наблюдениях. Таким образом, мы всегда приходим к такому этапу, когда в научном исследовании необходим в сущности перцептуальный процесс — процесс, протекающий в уме самого ученого.

Важность перцептуального этапа обычно склонны преуменьшить, потому что исследователи обращают внимание главным образом на следующий за ним этап, в котором гипотезы, выдержавшие ряд проверок, вливаются в русло знания, общепринятого на данной ступени развития науки. В результате приходят к мысли о том, что основная роль ученого состоит в аккумулировании проверенных знаний и что этой цели подчинены в конечном счете все остальные усилия ученого.

Если бы такие знания представляли собой систему абсолютных истин, то имелся бы, по крайней мере, хоть какой-нибудь смысл видеть главную цель науки в их аккумулировании. Однако, как мы уже отмечали, судьба всех теорий — быть когда-нибудь опровергнутыми, т.е. теории — это всегда относительные истины, адекватные в некоторых областях, включающих как то, что уже наблюдалось, так и некоторые еще не известные области, границы которых могут быть (по крайней мере до некоторой степени) определены при последующих экспериментах и наблюдениях. Но если все обстоит именно так, то само накопление знаний не может считаться основной целью научного исследования просто потому, что справедливость всякого знания определяется по отношению к тому, что само в состав этого знания не входит. Так, чтобы говорить о научном исследовании как о имеющем реальное содержание, мы должны выяснить область его применимости (известную по необходимости неполно), а для этого непрерывно сопоставлять твердо установленные и хорошо проверенные научные данные с новыми.

Знание, приобретаемое нами в непосредственном восприятии, обладает аналогичной относительной достоверностью. В этом случае, однако, причины такого заключения достаточно очевидны. Ведь мир настолько обширен и содержит в себе так много неизвестного для нас, что нам и в голову не приходит принимать узнаваемое в непосредственном восприятии за систему абсолютных истин, все выводы из которых следует считать верными в сколь угодно широких рамках любого будущего опыта. Напротив, мы понимаем, что в действительности непосредственное восприятие — это способ поддерживать контакт с определенной областью мира, и притом так, что мы можем быть в курсе общей структуры этой области (на протяжении какого-то отрезка времени), если наш процесс восприятия проходит должным образом. При таком контакте нам бывает достаточно иметь возможность держать объекты в поле нашего зрения, а также, возможно, в некоторых отношениях несколько предварять их движение (например, управляя автомашиной, мы можем — в определенных границах — предвидеть движение других автомашин, пешеходов, догадываться о следующих поворотах дороги и пр.). Итак, в процессе непосредственного восприятия приобретается определенное знание, выводы из которого оказываются верными в момент контакта и в течение некоторого периода (непредсказуемой длительности) после него. Основная ценность такого рода знаний о прошлом состоит, следовательно, в выводах из них, касающихся настоящего и будущего восприятия, а не в накоплении багажа истин, принимаемых за абсолютные.

Итак, наше знание о том, что было вчера, само по себе не так уж важно, потому что вчерашний день прошел и больше не повторится. Но это знание будет все же полезно в той мере, в какой умозаключения и выводы, получаемые из него, могут представлять ценность для нас сегодня или когда-либо в будущем.

Конечно, области применимости научных теорий и выводов из них, очевидно, гораздо шире, чем «гипотез», которые возникают при нашем непосредственном восприятии (для достижения таких расширенных областей необходимо, однако, работать только на очень высоких уровнях абстрагирования). А раз область применимости теории настолько широка, то для выяснения ее границ нередко требуются длительные сроки. Но, тем не менее, процесс научного исследования с интересующей нас здесь стороны в принципе не отличается от того, что имеет место при непосредственном восприятии. Дело в том, что и для науки мир в целом слишком «велик», чтобы его можно было охватить определенным образом в какой-либо одной форме знания — и не только вследствие его буквальной огромности и неизмеримости, но еще более из-за того, что этот мир на всех своих многочисленных уровнях, в своих областях и аспектах содержит неисчерпаемое многообразие структур, ускользающих от любой данной концептуальной «сети», какую мы используем, пытаясь выразить их порядок и характер. Отсюда, как и в области непосредственного восприятия, наше знание является адекватным для первоначальной области нашего контакта с миром и для некоторых дальнейших областей, не поддающихся четкому определению. Так как задача достижения абсолютно верного знания не имеет к этому никакого отношения, то мы вынуждены предположить, что научное исследование должно рассматриваться в основном как способ расширения перцептуального контакта человека с миром и что главная ценность научного знания (как и информации, получаемой в непосредственном восприятии) состоит в углублении такого процесса.

Перцептуальный в своей основе характер научного исследования проявляется отчетливее всего, когда настает время понять новые факты, а не просто приобщить их к старым знаниям. Любой из нас испытал это в ряде случаев за свою жизнь. Пусть, например, человеку объясняют нечто непривычное (скажем, геометрическую теорему). Сначала этот человек будет в состоянии усвоить лишь отдельные «кусочки» знания, между которыми он не будет ощущать ясной связи. Но на некотором этапе, в весьма быстро протекающем процессе, говоря о котором часто используют такие слова, как «осенило» или «озарило», человек понимает, что хотят ему объяснить. Когда это происходит, он говорит: «Я понял», имея в виду в основном перцептуальный характер такого процесса^[17]. (Конечно, такое «озарение» относится не к оптическому зрению, а к «внутреннему взору».) Что же человек при этом «видит»? Он начинает воспринимать новую цельную структуру, в свете которой все прежние крупинки знания встают на свои места и обнаруживают естественную связь друг с другом, причем внезапно обнаруживаются новые многочисленные, прежде не ожидавшиеся взаимосвязи. Позднее, чтобы сохранить такое понимание, передать его другим, применить или проверить его справедливость, человек может перевести его на язык слов, формул, диаграмм и т.д. Первоначально же мы обнаруживаем единый акт, в котором прежние структуры устраняются и уступают в уме место новым структурам.

Когда возникает потребность в создании новой теории, то принципиально новый шаг, как правило, представляет собой один или несколько следующих друг за другом актов понимания. Перед тем как достигнуть такого понимания, исследователь сталкивается с рядом проблем, к которым приводят прежние теории, когда их применяют к новым областям. В этом процессе мы, в конце концов, сталкиваемся с противоречиями, недоразумениями и неопределенностями в тех выводах, которые дают старые теории в приложении к новым проблемам. Если при этом исследователь готов отбросить старые представления, его ум может оказаться восприимчивым для обнаружения новых взаимосвязей, в свете которых можно по-новому понять (увидеть) как новые, так и старые факты. На основе этой восприимчивости развивается новое понимание, т.е. выражение старых фактов в терминах новой структуры, получаются выводы, уводящие нас за рамки прежней точки зрения.

Конечно, не следует думать, будто все такие акты понимания сразу же ведут к верным теориям. Напротив, оказывается, что многие из них бессильны решить основные стоящие на повестке дня проблемы. Поэтому каждое такое «понимание» нуждается в проверке и выяснении области его применимости. Для этого необходимо разработать логические следствия из той новой структуры идей, которая возникла в уме наблюдателя. Но как бы важны ни были эти шаги, они тем не менее стоят в зависимости от главного творческого акта понимания, без которого либо остановилось бы в конце концов развитие науки, либо наука закоснела в ограниченной области и никогда не вышла за рамки узкого круга идей.

Способность человеческого ума вырабатывать описанным выше способом новые структуры, по-видимому, ничем не ограничена. Представляется, что именно этой способностью обусловлен наш дар выдвигать новые теории и новые идеи, приводящие к знанию, выходящему за рамки тех фактов, которые были доступны нам во время первоначальной формулировки теорий. Следует напомнить, что эта способность проявляется как в непосредственном восприятии, так и в научном исследовании, так как сплошь и рядом то, что конструируется во «внутреннем видении», приводит (и мы это уже видели выше) ко многим правильным предсказаниям относительно наших будущих восприятий. Очевидно, что такой дар не может быть связан только с каким-то механизмом, беспорядочно «выдающим» разные «гипотезы», пока одна из них не найдет подтверждения. Более того, по еще не известным причинам в общем процессе восприятия (на уровне ли непосредственного восприятия или на более высоком уровне, когда осуществляется понимание) человеческий мозг способен создавать структуры, вероятность которых оказаться справедливыми за рамками той области, для которой они были сформулированы, удивительно велика. На базе такой способности неподходящие структуры могут успешно отсеиваться с помощью «метода проб и ошибок». Одновременно этот процесс дает нам материал, на анализе которого строится новый акт понимания или восприятия, причем выдвигаются все новые структуры, которые, весьма вероятно, будут обладать еще более широкой областью применимости и находиться в лучшем соответствии с фактами, чем прежние структуры.

Подведем итоги. Существен тот факт, что через восприятие мы всегда находимся в состоянии контакта с миром, причем можем получать информацию об общей структуре той его области, с которой контактируем. Тогда науку можно рассматривать как средство для установления с миром контактов нового рода — в новых областях, на новых уровнях, с помощью разных приборов и т.д. Но все эти контакты значили бы очень мало, если бы не сопровождались актом понимания, который соответствует на чрезвычайно высоком уровне тому процессу, где все, найденное инвариантным, формирует «внутреннее видение» непосредственного восприятия. Поэтому незачем ломать голову над тем, почему наука не ведет к познанию абсолютной истины. Ведь знание, даваемое нам наукой (как и всякое другое знание), — это в основном выражение структуры, выявляющейся в процессе наших непрерывных контактов с миром, который, если взять его в целом, не вмещается в рамки того, что мы способны охватить любыми данными наборами образов, идей, представлений, понятий и т.д. И, тем не менее, мы способны получить довольно хорошее представление о том, с чем до данного момента бывали в контакте, представление, верное также в некоторой области, более или менее выходящей за рамки, определяемые лишь объектами нашего контакта. Оставаясь готовыми натолкнуться на противоречия и сохраняя способность к открытию новых взаимосвязей, которые не приведут к появлению нового понимания, мы можем продолжать наши контакты с миром и при этом можем некоторым образом предвидеть, что произойдет дальше.

Такой процесс протекает в науке на чрезвычайно высоком уровне абстрагирования и требует времени, исчисляемого годами. В непосредственном восприятии он происходит на низшем уровне абстрагирования и протекает очень быстро. В науке этот процесс сильно зависит от коллективных усилий, и вклад в него принадлежит многим людям, тогда как в непосредственном восприятии этот процесс в значительной мере индивидуален. В основе своей, однако, оба эти процесса могут рассматриваться как предельные случаи единого всеобщего процесса, некоторого обобщенного вида восприятия, при котором мы не встречаемся с каким-либо абсолютным знанием.

^[1] J.Piaget, The Origin of Intelligence in the Child, London, 1953; J.Piaget, B.Inhe1der. The Child's Conception of Space, London, 1956. (Пиаже — известный швейцарский психолог, профессор Женевского и Парижского университетов. Пиаже является создателем большой научной школы в области изучения умственного развития ребенка. — Прим. ред.)

^[2] Далее автор кратко излагает основные результаты исследований Пиаже, относящиеся к формированию у ребенка представлений о пространстве и времени, и именно эти результаты и некоторые примыкающие к ним результаты других исследователей, относящиеся к анализу непосредственного восприятия, с которыми он целиком согласен, он считает одной из причин исторического консерватизма в представлении классической физики о физическом пространстве и времени. Отдавая должное работам Пиаже и признавая определенную роль такого важного фактора, как психология ребенка, нельзя согласиться с автором, что этот фактор является основным и решающим. Следует подчеркнуть, что само формирование интеллекта человека (в детские годы и далее) происходит существенно в данном человеческом обществе, на данном этапе его исторического развития, т. е. при данной социальной структуре, уровне экономики и промышленности, классовых различиях, господствующей идеологии и т.д. Автор фактически оставляет в стороне эти важные обстоятельства. — Прим. ред.

^[3] J. G. Gibson, Psychological Review, 69, 477 (1962).

^[4] R. W. Ditchbum, Research, 9, 466 (1951); Optica Acta, ), 171; 2, 128 (1955).

^[5] J.R.Р1att, Principles of Self Organizing Systems, Zopf and von Fuerster (eds.), London, 1961; Information Theory in Biology, Yockey, Quastler and Platzman (eds.), London, 1958; Scientific American, 202, 121, June, 1960.

^[6] D. Н. Hube), Scientific American, 209, 54, November, 1963.

^[7] То обстоятельство, что прямые линии не выпадают вообще из видимой нами картины вследствие явления аккомодации нервных клеток, может объясняться многими возможными механизмами. Например, можно предположить, что когда их наблюдаемая интенсивность начинает заметно угасать, глазное яблоко совершает «скачок» и данная линия попадает на новый участок желтого пятна.

^[8] Повороты глазного яблока вокруг оси, перпендикулярной плоскости желтого пятна, могли бы позволить производить соответственно точное распознавание кривых постоянной кривизны (т.е. узнавать, что на малой области дуги кривизна не изменяется).

^[9] Обсуждение этих опытов см. в работах: R. Held, S. J. Freedman, Science, 142, 455 (1963); Psychology, A Study of Science, S. Koch (ed.), New York, 1959, p. 456; R. Held, J. Rekosh, Science, 141, 722 (1963).

^[10] Плэтт предположил, например, что мозг может обнаружить какие-то новые комбинации поворотов глазного яблока (вокруг осей, параллельных и перпендикулярных плоскости желтого пятна), которые могут быть согласованы им с механическим ощущением прямой линии.

^[11] J.Q. Gibson, E.J. Gibson, Journ. Experimental Psychology, 54, 129 (1957).

^[12] J. G. Gibson, American Psychologist, 15, 694 (1960).

^[13] То же соображение применимо и к радиотелескопу, получающему информацию о структуре Вселенной с помощью аналогичной системы радиоволн.

^[14] См. обзор: R. Held, S.J. Freedman. Science, 142, 455 (1963), а также материалы Симпозиума по проблеме утраты органов чувств, The Journal of Nervous and Mental Diseases, No.1, January, 1961.

^[15] Многие авторы уже отмечали аналогию между научным исследованием и восприятием. См., например, N.H. Hanson, Patterns of Discovery, New York, 1958; Т. Kuhn, The Nature of Scientific Revolutions, Chicago, 1963.

^[16] См. также гл. 29, где подобная же роль в физике придается диаграммам Минковского.

^[17] Здесь и ниже в оригинале используется своеобразная игра слов, основанная на том, что по-английски выражение «I see» означает как «я вижу», так и «я понял». — Прим. перев.