Предел познания
Кризис в сложных областях науки, возможно, объясняется несовершенством нашего мозга. Он уже не хочет и не может изобретать что-либо новое.Рецессии бывают не только в экономике – в некоторых областях науки они длятся уже целый век. Так, ряд современных физиков с прискорбием признают, что за последнее столетие ученым мало что удалось добавить к багажу знаний о Вселенной, который накоплен предшественниками. Идеи закончились после Эйнштейна и Макса Планка. Если с периода раннего Нового времени, когда наука впервые в истории обрела рациональный и четкий методологический аппарат и крепко встала на ноги, теоретическая физика развивалась по нарастающей, то в ХХ веке ее прогресс, кажется, остановился. Эксперты предлагают разные версии, почему это произошло, – этические, экономические, социальные... Одна из наиболее интересных гипотез – биологическая, согласно которой человеческий мозг уже достиг предела своих познавательных способностей.
BMW ИЛИ «ЗАПОРОЖЕЦ»?
Взгляд на человеческий мозг как на универсальную машину познания ненаучен. Он – наследие религии: именно священные книги утверждают, что человек в полной мере наделен умением отличать добро от зла. Рене Декарт, один из наиболее крупных мыслителей Нового времени, считал, что Господь сотворил человеческий разум для того, чтобы тот служил «естественным светом», способным озарить все уголки Вселенной и познать все ее законы. Однако современная биология уже не столь идеалистична: мы обрели развитый мозг в процессе эволюции, из чего следует, что этот орган соответствовал потребностям наших предков на наиболее долгих, ранних стадиях антропогенеза. Потребности были простые – выживать и размножаться. Овладение речью, огнем, орудиями труда помогало человеку решать такие задачи, но вот способствует ли этому квантовая физика? Ответ отрицательный: современные эволюционные психологи абсолютно уверены, что рассуждения о сложных материях никому еще не помогли выжить и именно поэтому мозг большинства людей плохо приспособлен к научному познанию.
Американо-канадский психолог Стивен Пинкер приводит прекрасный пример – иллюстрацию этого тезиса: будучи профессором Гарвардского университета, он не раз задавал разным группам студентов задачку на формальную логику. Условия были такими: в аудитории сидят биологи и математики. Ни один биолог – не математик. Все биологи играют в шахматы. Вопрос: какое суждение можно вывести из этих условий? За долгие годы его работы практически никто из студентов не дал правильный ответ. Между тем компьютерная программа, обученная формальной логике, легко его обнаружит: некоторые из находящихся в аудитории играют в шахматы. Почему же наш мозг до этого не до думался? Догадаться несложно: этот формальный вывод настолько очевиден, что никто не станет принимать его в расчет. Мозг не «заточен» под такие «бессмысленные» задачки, поскольку для выживания наших предков способности к формальной логике были просто бесполезны.
Другая задачка из той же области: Линда ходит на митинги в защиту прав женщин, изучает историю борьбы женщин за свои права и протестует против харассмента в компаниях. Вероятность какого факта выше: а) Линда работает в банке или б) Линда работает в банке и при этом является феминисткой? Подавляющее большинство опрошенных выбирают второй вариант, в то время как с точки зрения логики очевидно, что вероятность единичного факта (работает в банке) всегда выше, чем одновременно двух фактов (работает в банке и является феминисткой). Но наш мозг этого не чувствует: он обращает внимание в первую очередь на психологическую, а не логическую взаимосвязь, стараясь определить характер этой Линды по ее поступкам.
Именно задачи, имеющие практическое значение и отношение к реальной жизни, наш мозг щелкает как орехи: ряд экспериментов, проведенных одной из основателей американского Центра эволюционной психологии Ледой Космидес, установил, что лучше всего наш мозг работает с примерами, где кто-то из действующих лиц пытается кого-то обмануть. «Для человека, как существа социального, способность, с одной стороны, лгать, а с другой – распознавать чужой обман является одной из центральных», – говорит Виктор Знаков, заместитель директора по научной работе Института психологии РАН.
Между тем вот такие «бесполезные» задачки как раз лежат в основе любой науки. Психологи первой половины ХХ века, проводя исследование IQ среди туземных народов Африки и Южной Америки, поражались, до чего же низок интеллект у этих дикарей. «Этнографы, работавшие в Сибири в начале ХХ века, приводят следующий пример: когда они задавали туземцам задачу вроде «Все люди в Африке черные. Барамба живет в Африке. Какого цвета его кожа?», неизменным ответом было: «Мы его не видели, откуда мы знаем?» – рассказывает этнолог Станислав Михайловский. Именно такие ответы сформировали в конце концов распространенное мнение, что у темных и необразованных охотников и собирателей логические способности хуже, чем у цивилизованных белых.
Однако в действительности интеллект аборигенов ничуть не ниже, чем у белых людей. Все дело в том, что ученые, будучи выпускниками университетов, превосходно натасканы на формальную логику, в то время как аборигенам она попросту не нужна. И тот факт, что все тесты на строятся именно на использовании формальной логики, и приводил низким результатам туземцев. «Не существует единого определения интеллекта, – утверждает профессор Юрий Александров, завлабораторией нейрофизиологических основ психики института психологии РАН. – По моему мнению, самая ценная разновидность интеллекта – умение решать необычные задачи нетривиальным образом». Это и есть одно из главных отличий человека от животных: он не просто приспосабливается к среде – он сам творит свою среду обитания.
ИЛЛЮЗИЯ ОЧЕВИДНОСТИ
Тот же Стивен Пинкер дает интересное объяснение, почему американские школьники, обучающиеся в стране с одной из самых демократичных систем образования, неизменно занимают последние места на международных олимпиадах по математике, в то время как южнокорейские, чье обучение строится на зубрежке, – наоборот, традиционно в числе победителей. Казалось бы, американская модель поощряет творческий процесс, учит ребенка думать. Однако в действительности ориентация на самостоятельность мышления работает против результата: беда в том, что средний человек не может заново открыть законы математики – он может их только выучить. Открытие этих законов – заслуга тех, чьи способности к познанию заметно превышали средний уровень. Увы, неравенство людей – вовсе не фашистская выдумка. Но даже когорте гениев понадобились тысячелетия, чтобы возвести здание математики, которое в американских школах предлагают сотворить за академический час.
Чем абстрактнее область знания, тем сложнее нашему мозгу о ней размышлять. Герхард Фоллмер, один из корифеев эволюционной эпистемологии, ввел понятие «мезокосм»: это мир, который наш мозг воспринимает по средством органов чувств. Он трехмерен, все вещества в нем делятся на твердые, жидкие и газообразные. У него есть цвет, запах и вкус, его предметы цельны и недискретны. Но последние научные теории утверждают, что измерений гораздо больше (по теории струн, наиболее авторитетной в современной науке, их 10 или даже 11). Предметы состоят из частиц, а те, в свою очередь, – из других частиц. Многие феномены – не то, чем они кажутся нашим органам чувств: так, цвет, который видит наш глаз, и инфракрасное излучение, которое наша кожа ощущает как тепло, в действительности близкие участки одного и того же электромагнитного спектра.
Почему мы воспринимаем именно мезокосм, а не подлинный мир? Ответ очевиден: для живых существ нет необходимости воспринимать 11 измерений или регистрировать органами чувств отдельные частицы. Любые способности, которые не помогают выживанию, будут отвергнуты эволюцией. Мы не только не можем видеть подлинную картину Вселенной – нам трудно о ней думать и рассуждать, поскольку наш мозг работает в соответствии с логикой, действующей в мезокосме. «Известно, например, что человек – существо визуальное: 90% всех образов, которые мозг использует в своей работе, зрительные, – говорит кандидат психологических наук Любовь Рындина. – Это отлично помогает нам в повседневной жизни, но если вы говорите об элементарных частицах, это будет вас сбивать с толку: мы представляем электроны твердыми шариками и подсознательно проецируем на них все те же особенности, свойственные твердым шарикам нашего макромира, будь то футбольные мячи или пушечные ядра». Еще сложнее нам понимать причинно-следственные связи, характерные для квантового уровня материи. В мезокосме ведь как? Предмет либо есть, либо его нет, он не может возникнуть из ни откуда и так же кануть в никуда. А в мире элементарных частиц всякое бывает. Более того, многие частицы могут одновременно существовать и не существовать (как атом в известном примере Шрёдингера), или одновременно находиться в разных местах (как электрон внутри электронного облака), или одновременно быть частицей и волной (как фотоны). Сразу сделаем важную оговорку: все эти рассуждения о корпускулярно-волновой природе фотонов или одновременном нахождении электрона в нескольких местах – всего лишь эвфемизмы, придуманные нами именно потому, что мы не можем ни понять, ни представить, как ведут себя частицы на самом деле.
И это накладывает жесточайшие ограничения на работу нашего мозга со сложными математическими и физическими задачами. «Уже сейчас ученые создают наноустройства не на базе технических решений из первых принципов физики, а методом тыка: работать – работает, а как – непонятно», – отмечает старший научный сотрудник ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН Станислав Ордин. Чтобы развивать науку дальше, людям приходится использовать своего рода «протезы» – вычислительные машины, делающие то, чего не умеет наш мозг. И все же и они не способны на многое, ведь научное познание предполагает не только сложные расчеты, но и выдвижение гипотез, а это машинам недоступно.
ЦЕРКОВЬ 25-ГО КАДРА
К счастью, человек научился не просто жить с подобной природной ограниченностью мозга, но и использовать ее в свое удовольствие. Хорошо известно, что мы, люди, способны смотреть телевизор и кинофильмы именно благодаря несовершенству наших глаз и мозга: при частоте обновления около 24 кадров в секунду мы не замечаем, что изображение на экране на самом деле не движется, а представляет собой серию картинок либо и вовсе множество «строк», которые луч вакуумной трубки с огромной скоростью пишет на экране. Объяснение ограниченности все то же: умение видеть движущиеся предметы с более высокой частотой в реальной жизни абсолютно бесполезно для человека (вот, например, для кошек оно очень ценно – чтобы обмануть их глаза и мозг, кадр должен обновляться 50 раз в секунду).
Но если данный «изъян» – далеко не единственный, которым отличается наш мозг, то нет ли каких-то других явлений, подобных телевидению и кино или, например, изображениям «невозможных» фигур, которые способны обманывать наш мозг? Есть, и немало. Французские антропологи Паскаль Буайе и Скотт Атран считают, что способность человека верить в сверхъестественное – как раз одно из следствий таких несовершенств. Ученые приводят следу ющее сравнение. Человек может увидеть нарисованное животное в нескольких кривых линиях на листке бумаги благодаря тому, что его мозг «оснащен» природной способностью достраивать контур предмета, часть которого скрыта (умение замечать оленя в зарослях, из которых торчат его рога, несомненно, пригождалось в ходе эволюции). Точно так же полезное умение мозга объединять поступки людей и животных в их психологические характеристики дает побочный эффект: мы усматриваем логические и психологические связи там, где их на самом деле нет: начинаем опасаться черной кошки или угадываем в серии обрушившихся на нас житейских неудач гнев высших существ.
Вывод, который напрашивается из этой концепции, возможно, еще пессимистичнее, чем вытекающий из спекуляций Фоллмера: вера в сверхъестественное и связанный с ней антисайентизм, до сих пор характерный для большинства людей на планете, вероятно, никуда не уйдут, несмотря на все успехи просвещения. Им удобнее верить в то, что, например, глобальное потепление происходит не из-за выброса промышленных газов, а потому, что Предсказамус настрадал. И к счастью (или к сожалению), этим людям такой взгляд на мир совсем не мешает жить.
Что касается сложных областей теоретической науки, то будут ли они развиваться далее и последуют ли в них революционные открытия, основанные не только на новых фактах, но и на гениальной работе мысли, предсказать чрезвычайно трудно. Надежда есть: нашелся же Григорий Перельман на гипотезу Пуанкаре, остававшуюся недоказанной более 100 лет. Удачное сочетание таланта и хорошего образования все еще творит чудеса. Беда только, что с течением времени такие чудеса будут случаться все реже. Сможет ли человечество создать «общую теорию всего» раньше, чем даже гениальнейшие мозги натолкнутся на железобетонную преграду ограничений, наложенных природой на наши познавательные способности? Этот вопрос еще сложнее, чем самые проклятые проблемы теоретической физики.
Информация