Преломление. Наука видеть иначе - [14]

Шрифт
Интервал

Несколько лет назад программа BBC Coast[22] попросила меня объяснить свойства света в графстве Корнуолл, а именно в Сент-Айвс. Этот приятный прибрежный городок с пляжами и крутыми обрывами известен также благодаря исключительной красоты небу пастельных оттенков, которое просто невозможно не сфотографировать и тут же не опубликовать в Instagram. Поэтому я с удовольствием принял их предложение, попросив год на исследования: нужно измерить характеристики света в разные времена дня и года. «Отлично! — сказал продюсер BBC. — Но у нас только один день». Я немедленно приступил к работе и обнаружил: есть простой способ в такой спешке найти ответ на вопрос, поставленный передачей.

Если свет в Корнуолле выглядел иначе, то проблема была не в том, что он был другим. Дело требовало найти то, от чего он отличается. В связи с этим мы решили сравнить воздух в графстве и в Лондоне рядом с моим офисом в Институте офтальмологии. Я купил фильтр для очистки воздуха и надел на него насос, который работал на всасывание. Это была странная картина: сгорбленный человек на тротуаре качает воздух, но через час такого упражнения (при нормальной человеческой интенсивности дыхания) стало совершенно ясно, что не так с лондонским воздухом, — огромное количество загрязняющих твердых примесей. Я думаю, вы уже догадались, что произошло, когда мы проделали то же самое в графстве, — в фильтре осталось намного меньше грязи. Мое заключение: нет ничего особенного в свете Корнуолла, просто там воздух чище. Волшебный эффект проявлялся благодаря этому факту, а также отражению света от воды. Источник красивого неба над Сент-Айвс был непонятен, поэтому оказалось сложно «увидеть» какое-то разумное объяснение.

Чтобы действительно ощутить, насколько неоднозначны сигналы, получаемые из внешнего мира, взглянем на солнце — величайший источник жизни. На картинке видно, что дневной свет не просто проделывает путь от источника до наших глаз, как мы думаем. Качество света, который в конце концов достигает зрачков, определяется тремя разными «отправителями». Конечно, первый — это солнце. Второй — отражатели, миллиарды поверхностей, которые постоянно нас окружают. И последний, третий, — среда распространения, пространство между нами и предметом, например воздух в Лондоне или Корнуолле. Без воздуха небо выглядело бы черным, а солнце — белым. Если один из источников меняется, точно так же ведут себя и сигналы — свет, проходящий через окна нашего дома на колесах. Поскольку мы не имеем прямого доступа к источнику освещения, отражателям и пространству между ними, то не знаем, что именно поменялось. Не получается постичь с помощью восприятия, что на самом деле происходит со светом.

Это верно не только касательно света, но и относительно размеров предметов, которые проецируются на сетчатку. Чтобы проиллюстрировать, попробуйте расположить указательный палец перед собой так, чтобы он был на одной линии с предметом большего размера, находящегося на расстоянии, но чтобы и палец, и предмет казались одной высоты. Заметьте: два предмета… ваш относительно короткий палец близко к вам и намного больший дальний предмет… дают один и тот же угловой размер[23] у вас на сетчатке. Как мозг должен определить, что есть что, если он никогда не обрабатывает только одну часть информации? Он воспринимает увеличение количества предметов единовременно (параллельно все предметы), что создает смесь потенциально бесконечных, открытых для интерпретации значений.

Все это похоже на ситуацию, когда вам предлагают простую формулу: x × y = z. Вот к ней задание: z (сигнал), и нужно найти x, не зная значения y. Решить эту задачу математически невозможно, потому что существует бесконечное количество возможных комбинаций x и y, при перемножении которых может получиться любое искомое значение z (кроме разве что единицы). Для краткости можно принять это за модель «много к одному»: много предметов в мире генерируют одинаковые блоки информации. Следовательно, наш мозг развивался не для рассматривания реальности, а чтобы помочь нам выжить в постоянном наводнении перемешанных между собой сигналов, которые невозможно обработать по отдельности, даже если бы они появлялись поочередно.


4. Руководства по использованию не существует

Восприятие происходит не в вакууме. Мы пользуемся органами чувств для выживания, и акт восприятия предполагает действие с нашей стороны… нужно что-то делать. Это еще один способ показать, что собственно восприятие не самоцель. Мозг развил восприятие, чтобы мы могли действовать. Базовый признак человека… жизни для любой биологической, органической системы — способность к ответу. Наши жизни тесно вплетены в окружающую среду и связаны со всем, живым и неживым, из чего она состоит. Это означает, что мы никогда не действуем с упреждением, а всегда реагируем, действуем, реагируем, затем снова действуем. Проблема в том, что такая информация не дает никакого руководства к действию. Реальность не указывает нам, как себя вести. Существительные не указывают глаголам.

Даже если Беркли был не прав и мы могли бы воспринимать реальность непосредственно, все равно люди, места, предметы и ситуации не появляются перед нами с инструкцией, как на них правильно реагировать. Поведение — это реакция на предмет; предметы не предписывают поведение. Возьмем, к примеру, камень. Он никогда не скажет вам, что с ним делать. Он может быть инструментом, оружием или прессом для бумаги. У камня нет никакого свойственного ему от природы значения, цели или применения (хотя имеются определенные физические свойства, такие как


Рекомендуем почитать
Черное море

В этой книге океанограф, кандидат географических наук Г. Г. Кузьминская рассказывает о жизни самого теплого нашего моря. Вы познакомитесь с историей Черного моря, узнаете, как возникло оно, почему море соленое, прочтете о климате моря и влиянии его на прибрежные районы, о благотворном действии морской воды на организм человека, о том, за счет чего пополняются воды Черного моря и куда они уходят, о многообразии животного и растительного мира моря. Книга рассчитана на широкий круг читателей.


Планета Земля. Познакомьтесь с миром, который мы называем домом

Как выглядела Земля в разные периоды? Можно ли предсказать землетрясения и извержения вулканов? Куда и почему дрейфуют материки? Что нам грозит в будущем? Неужели дожди идут из-за бактерий? На Земле будет новый суперконтинент? Эта книга расскажет о том, как из обломков Большого Взрыва родилась наша Земля и как она эволюционировала, став самым удивительным местом во Вселенной – единственной известной живой планетой. Ведущие ученые и эксперты журнала New Scientist помогут ближе познакомиться с нашими домом, изучить его глубины, сложную атмосферу и потрясающую поверхность.В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.


Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.


Основы реальности. 10 фундаментальных принципов устройства Вселенной

Один из лучших популяризаторов науки Фрэнк Вильчек в доступной форме описывает основные составляющие физической реальности — пространство, время, материю, энергию и динамическую сложность. Вы узнаете о теории Большого взрыва и возникновении Вселенной, познакомитесь с одними из крупнейших проектов современности: охотой на частицу Хиггса и поиском гравитационных волн, положивших начало новому виду «многоканальной» астрономии. Книга лауреата Нобелевской премии по физике для всех, кто хочет приблизиться к пониманию устройства Вселенной.


Десять уравнений, которые правят миром. И как их можете использовать вы

Если вы сомневались, что вам может пригодиться математика, эта книга развеет ваши сомнения. Красота приведенных здесь 10 уравнений в том, что пронизывают все сферы жизни, будь то грамотные ставки, фильтрование значимой информации, точность прогнозов, степень влияния или эффективность рекламы. Если научиться вычленять из происходящего данные и математические модели, то вы начнете видеть взаимосвязи, словно на рентгене. Более того, вы сможете управлять процессами, которые другим кажутся хаотичными. В этом и есть смысл прикладной математики. На русском языке публикуется впервые.


Бесконечная сила

Популяризатор науки мирового уровня Стивен Строгац предлагает обзор основных понятий матанализа и подробно рассказывает о том, как они используются в современной жизни. Автор отказывается от формул, заменяя их простыми графиками и иллюстрациями. Эта книга – не сухое, скучное чтение, которое пугает сложными теоретическими рассуждениями и формулами. В ней много примеров из реальной жизни, которые показывают, почему нам всем нужна математика. Отличная альтернатива стандартным учебникам. Книга будет полезна всем, кто интересуется историей науки и математики, а также тем, кто хочет понять, для чего им нужна (и нужна ли) математика. На русском языке публикуется впервые.


Парадокс упражнений

Если упражнения полезны, почему большинство их избегает? Если мы рождены бегать и ходить, почему мы стараемся как можно меньше двигаться? Действительно ли сидячий образ жизни — это новое курение? Убивает ли бег колени и что полезнее — кардио- или силовые тренировки? Дэниел Либерман, профессор эволюционной биологии из Гарварда и один из самых известных исследователей эволюции физической активности человека, рассказывает, как мы эволюционировали, бегая, гуляя, копая и делая другие — нередко вынужденные — «упражнения», а не занимаясь настоящими тренировками ради здоровья. Это увлекательная книга, после прочтения которой вы не только по-другому посмотрите на упражнения (а также на сон, бег, силовые тренировки, игры, драки, прогулки и даже танцы), но и поймете, что для борьбы с ожирением и диабетом недостаточно просто заниматься спортом.