В этой главе пойдет речь о том, что история наших провидческих способностей тесно переплетена с загадкой зрительных иллюзий. Вопреки распространенному взгляду на природу зрительных иллюзий (он основывается на предположении, будто они возникают оттого, что головной мозг пытается видеть мир в трех измерениях и натыкается на ошибку, поскольку зрительные стимулы являются плоскими картинками на бумаге), я утверждаю, что иллюзии возникают по той причине, что мозг пытается видеть будущее и создавать образы, согласующиеся с настоящим. Он полагает, что изображенные на рисунках с иллюзиями стимулы являются динамическими, и преподносит их нам соответственно. Ошибка же возникает потому, что в действительности эти стимулы — картинки на бумаге. К концу главы мы увидим, что моя гипотеза о предвидении будущего позволяет построить “теорию великого объединения” зрительных иллюзий (которую я подробно изложил в своих публикациях в журналах “Персепшен” и “Когнитив сайенс”).
Прошу прощения за свою эволюцию
Глаза появились более полумиллиарда лет назад. Если бы вам представилась возможность поболтать со своими далекими предками, то, улучив паузу в их нескончаемом нытье по поводу того, как нелегко приходилось им в те времена, вы могли бы проговориться, что люди подвержены неверному восприятию некоторых вещей (например, рис. 1б или еще более впечатляющих иллюзий на рис. 2). Эти изображения просты, проще некуда — они состоят из небольшого числа прямых линий, — но мы по-прежнему не в состоянии верно воспринимать их, несмотря на миллионы лет эволюции. Воображаю разочарование ваших предков!
Возможно, вы попытались бы загладить вину отговорками, что иллюзии — всего лишь дурацкие картинки, а вы созданы для существования в трехмерном пространстве и в реальности таких просчетов не допускаете. Однако и в трехмерных моделях иллюзии остаются иллюзиями. Например, иллюзия с рис. 1б имела бы место и в том случае, если бы две вертикальные линии были шестами, установленными на фоне разрисованного коридора: ведь ваша зрительная система всегда исходит из допущения, что рисунки изображают трехмерные картины (в конце концов, именно ради восприятия трехмерных картин она и возникла). Рис. 2б еще сильнее напоминает участок коридора. Если бы вы очутились перед такой картиной и реальности, вам все равно бы казалось, что правая серая линия идет вверх и вниз по полю зрения дальше, чем левая. В раздражении на самого себя за “глюки” вы бормочете что-то про важную встречу и поспешно откланиваетесь, едва успевая услышать вдогонку, как ваш предок просит снова разбудить его еще через полмиллиарда лет.
Рис. 2.
а) Один из вариантов иллюзии Орбисона (впервые открытой Эренштейном). Квадраты кажутся искривленными, выпяченными наружу, хотя в действительности таковыми не являются. Эта иллюзия основывается на тех же ошибках восприятия, что и рис. 1б, но представленная здесь решетка позволяет рассмотреть все многообразие искажений, вызываемых фоном из расходящихся лучей. б) Разновидность иллюзий Мюллера — Лайера и Монцо. Две серые вертикальные линии на самом деле имеют одинаковую длину.
Так почему мы подвержены иллюзиям? Кто-то, вероятно, удовольствуется объяснением, что такие проявления ложного восприятия — просто ошибки, выдающие несовершенство нашего устройства. Эволюция не создает абсолютно оптимальных механизмов — вот и все, говорить больше не о чем. Пусть так, но разве желать корректно воспринимать простое сочетание нескольких прямых — это много? Разве для этого нужен "навороченный” мозг? Нет причин полагать, что для зрительной обработки таких простых изображений требуются запредельные технологии. Должны ли мы уверовать, будто эволюционные силы, способные создать животный мир во всем его многообразии и сложности — мир морских звезд, кальмаров, пауков, скатов и скунсов, — спасовали перед созданием такой зрительной системы, которая могла бы, не напортачив, распознать несколько линий? Если вам в голову приходят подобные мысли, советую оглядеться и подумать еще разок, чтобы признать: пока не найдутся по-настоящему хорошие аргументы и фактические доказательства в пользу теории ошибки эволюции, следует исходить из того, что это мы пока еще не додумались, чем же данное устройство хорошо. Как правило, примеры якобы плохого устройства — верный признак назревающих великих открытий.
Зрительные иллюзии (рис. 1 и 2) определенно вызывают у нас ошибочное восприятие действительности. Однако, как мы указывали, ошибки восприятия могут иметь цель: возможно, нам важнее видеть не точное, "фотографическое” отображение окружающего мира, а картины, которые способствуют наиболее подходящему в той или иной ситуации поведению. Иллюзии, которые мы видим на рис. 1 и 2, могут быть полезны. Тем не менее, чтобы поверить в это, нам потребуются сильные аргументы, поддерживаемые фактическими доказательствами: хотя иллюзии в принципе бывают полезными, истина обычно приносит больше. Скажем, когда перед вами дерево, вашему головному мозгу, если он стремится к быстрой и адекватной поведенческой реакции, в большинстве случаев полезнее всего видеть именно дерево, а не воронку из радуги или еще что-нибудь. Вот почему, хотя полезные иллюзии возможны, я не вижу оснований думать, что рис. 1 и 2 относится к их числу.
Итак, мы пришли к тому, что данные иллюзии, по всей вероятности, не являются ни результатом нашего несовершенства, ни удобными фикциями. Что же но? Факты упрямая вещь: то, что мы видим на рис. 1 и 2, ошибки, не согласующиеся с реальностью. Но вовсе не обязательно причина этих ошибок кроется в несовершенстве нашего с вами устройства. Предлагаемое мною объяснение будет другим: когда мы встречаемся с такими картинками в жизни, в реальном мире, мы находимся в движении, и то, что в случае статичных изображений, приведенных выше, является ошибкой, и реальности оказывается верным восприятием. Следовательно, по моему мнению, мы совершаем ошибки восприятия только тогда, когда сталкиваемся с неестественными зрительными раздражителями (в данном случае с такими, которые в естественных условиях встречаются нам при движении). Зрительные иллюзии возникают, когда картины, выстраиваемые мозгом, не соответствуют тому, что на самом деле у нас перед глазами. Но мозг выстраивает эти картины именно потому, что в естественных условиях они оказываются ближе всего к правде об окружающем мире. Почему это так? К ответу нам предстоит прийти в данной главе. Ключевым понятием в этой истории с иллюзиями является движение. О нем мы прежде всего и поговорим.
Затупившееся лезвие времени
Настоящее — это тонкое лезвие ножа, непрерывно скользящее вперед. Важнейшая информация о настоящем заключена в нем самом, однако пока вы успеваете осмыслить эту информацию, ее уже нельзя использовать, поскольку к тому моменту она становится информацией о прошлом. Как же нам удается жить в настоящем и не выглядеть по-идиотски? Как удается не ударяться о каждый появляющийся на пути предмет? Как удается давать деру от льва до того, как тот прыгнет? Как нам удается остроумно пошутить во время ужина, прежде чем разговор перейдет на другую тему?
Один из способов решить эту проблему — жить в крайне статичных окружающих условиях. Если мир не меняется никогда или почти никогда, то время похоже не столько на лезвие ножа, сколько на широкий обеденный стол. Или, если у вашей окружающей среды имеются какие-то быстро меняющиеся параметры, постарайтесь сделать так, чтобы вас они не касались. Растения пошли этим путем, и потому опасность выглядеть глупо им не грозит.
Но как быть, если вы живете в динамично меняющемся окружении или сами динамически его меняете, то есть двигаетесь? Наилучшим способом одолеть эту трудность было бы сделать так, чтобы для всех, кроме вас, время замерло. Чтобы сесть и тщательно все обдумать, а потом, хорошенько подготовившись, снова включить время. Герой Билла Мюррея в фильме “День сурка” делает по сути то же самое. Только вместо того, чтобы останавливать время, ему и остальным приходится вновь проживать один и тот же день, и лишь он один помнит о том, что этот день уже был. К концу фильма герой становится практически всемогущим.
Загонять окружающих в странные временные петли — это задача для научных фантастов, так что лучше рассмотрим другое решение. Представьте, что вы обладаете способностью предвидеть то, что произойдет вокруг вас в следующие десять минут. Итак, у вас есть десять минут на то, чтобы спланировать все моменты, когда произнесенные ними за праздничным столом остроты прозвучат уместно. Это избавляет нас от необходимости научно-фантастических манипуляций со временем. Впрочем, и прорицательские способности на практике не реализуемы, с той лишь разницей... С той лишь разницей, что в том, чтобы знать, что произойдет позже, и действовать в соответствии с этими знаниями, нет ничего фантастического: мы делаем это постоянно. Я не говорю сейчас ни о зрении, ни о зрительных иллюзиях, ни о проблеме предвидения будущего, которой посвящена данная глава. Я веду речь о простом факте: прежде чем сделать что-либо, мы нередко это планируем и репетируем. Если вы знаете, что через неделю у вас доклад, то в течение ближайшей недели вы будете к нему готовиться. Вот и все. Никакой мистики. Таким образом, знание будущего может быть не менее эффективным, чем власть над временем, но при этом оно гораздо более осуществимо в реальности. Зная будущее, вы ожидаете его, готовитесь к нему и действуете разумно, когда оно наступает. Вот так животные справляются с проблемой тонкого лезвия времени.
Давайте рассмотрим зрительное восприятие в свете вышесказанного. Мы, как и наши обладающие зрением собратья-животные, например Кенгуру и Динго из сказки Киплинга, определенно не являемся овощами, пребывающими в неизменном мире. Мы бегаем, прыгаем, ползаем, зарываемся в землю, болтаемся на ветках и летаем, и, следовательно, настоящее, с которым приходится иметь дело нашему зрению, остро, как лезвие бритвы. Если в некий момент времени t зрительная система генерирует изображение окружающего мира, то было бы неплохо, если бы получившееся изображение точно передавало положение дел в момент времени t. Такую зрительную систему можно было бы назвать “умным прибором”. Но как этого добиться? Ведь когда на основе информации, которую сетчатка получает в момент времени t, будет построено изображение, момент t окажется в прошлом! Иными словами, свет достигает глаза в момент времени t1 но соответствующее изображение мозг выстраивает в более поздний момент t2 Отсюда следует, что увидеть мир в момент t1 вы сможете не раньше, чем наступит t2 В конечном счете ваше восприятие рассказывает вам о прошлом, а не о настоящем.
Прежде мы пришли к очевидному выводу: зная будущее, можно загодя подготовиться к нему и, как только оно настанет, действовать осмотрительно. Если человек (или его зрительная система) знает, что случится, мозг в состоянии выстроить правильную картину зрительного восприятия в нужный момент: такую картину, которая будет информировать вас о том, что происходит сейчас, а не о том, что происходило в момент, который только что умчался. Если ваш мозг успешно справится с этой задачей, то вы будете видеть настоящее (рис. 3б), а не недавнее прошлое (рис. 3а). Иными словами, когда свет достигает сетчатки в момент времени t1 головному мозгу следует показывать вам не то, что происходит в момент t1 а то, что, вероятно, произойдет в момент t2 — тогда, когда выстраивание изображения завершится. Для того, чтобы видеть настоящее, необходимо предвидеть будущее!
Действительно ли наш мозг работает так медленно, что мы вынуждены прибегать к ясновидению? Сколько времени требуется зрительной системе, чтобы обработать световые сигналы и получить годное для восприятия изображение? Ответ: около десятой доли секунды. Если бы мы, не мудрствуя лукаво, воспринимали происходящее на основании попадающего на сетчатку света, то наше зрительное восприятие показывало бы нам то, каким мир был одну десятую секунды назад. Одна десятая секунды кажется вам не стоящей беспокойства мелочью? В таком случае просто представьте себе такое действие, как ходьба. Даже если вы раздражающе медленно плететесь со скоростью метр в секунду, за одну десятую секунды вы проходите десять сантиметров. И если бы ваш мозг не озаботился предвидением будущего, любой предмет, появляющийся в радиусе десяти сантиметров от вас, вы замечали бы, только миновав его (или врезавшись в него). Это несоответствие станет гораздо более плачевным, если вы перейдете на бег. А теперь представьте, что вам нужно поймать мяч, который летит в вас со скоростью десять метров в секунду. Если вы не будете компенсировать задержку работы мозга при помощи предвидения, то сможете узнать, что мяч находится перед вами на удобном для захвата расстоянии одного метра, когда он уже переместится на метр относительно данной точки и примерно на 25° относительно соответствующей ей точки поля вашего зрения.
Рис. 3.
а) Девушка, которая пытается поймать, мяч, но при этом не обладает способностью предвидеть будущее и таким образом воспринимать настоящее. В тот момент, когда она видит, что мяч еще не долетел до нее, он уже бьет ее по лбу. б) Девушка, способная предвидеть будущее, воспринимает ту же картину, что и девушка с рисунка (а), но именно тогда, когда мяч находится на видимом ею расстоянии. Следовательно, она способна поймать его.
Наши провидческие способности наглядно проявляются в простом эксперименте, придуманном в 90-х годах доктором Роми Ниджхаваном, ныне работающим в Университете Суссекса. В этом опыте электрическая лампочка вспыхивает в тот момент, когда мимо нее проходит шар (рис. 4а). Хотя это происходит на самом деле, мы видим вспышку уже после того, как шар проходит мимо лампочки (рис. 4б). В связи с тем, что нам кажется, будто вспышка отстает от шара, данная особенность восприятия получила название “эффекта запаздывающей вспышки”. А такие исследователи, как профессор Дэвид Элейс из Университета Сиднея и профессор Дэвид Бэрр из Флорентийского университета показали, что этот эффект обнаруживается даже тогда, когда движущийся предмет, или вспышку, или сразу оба эти стимула испытуемый не видит, а только слышит.
Отчего так? Чтобы воспринимать настоящее, мы должны иметь возможность в момент времени t видеть истинное (для t) местонахождение шара — так же, как мы видим мяч на рис. 3б. Движение предметов предсказуемо, и мозг в состоянии рассчитать, где шар окажется через десятую долю секунды. Вспышку же предсказать нельзя, и поэтому мы видим ее только спустя одну десятую секунды после того, как она произойдет. Однако за этот отрезок времени шар уже успевает пройти мимо лампочки. А это значит, что в момент, когда вы увидите вспышку, шар в вашем восприятии уже переместиться дальше.
Рис. 4.
а) Что происходит на самом деле во время эксперимента с запаздывающей вспышкой, придуманного Роми Ниджхаваном Вспышка происходит в тот момент, когда движущийся объект проходит рядом с ней, б) А вот как вы воспринимаете местоположение объекта в момент вспышки Вы видите вспышку уже после того, как объект прошел мимо. Правдоподобное объяснение, предложенное Ниджхаваном, таково: мы видим настоящее движущегося объекта, но не вспышки, а когда восприятие вспышки в конце концов формируется (на это уходит одна десятая секунды, тем временем объект перемещается дальше), наше восприятие движущегося объекта соответствует его новому местонахождению - не на уровне вспышки, а слегка за ней.
Доктор Дональд Маккей в 1958 году обнаружил сходное явление — правда, его значимость для временных закономерностей восприятия тогда не была оценена. Вы можете воспроизвести этот эксперимент, когда в следующий раз отправитесь на дискотеку. Прихватите с собой зажженный факел (ну, сигареты или карманного фонарика будет достаточно). Дождитесь песни “Ночная лихорадка” и, как только замигает стробоскоп, машите факелом что есть силы. Вы заметите то же, что заметил Маккей (он, правда, выяснил это другим способом — в лаборатории при помощи осциллографа): рукоятка факела, видимая только во время стробоскопических вспышек, кажется отсоединенной от его горящей части. Она будто не поспевает за огнем! (Эта иллюзия также поможет вам ошеломить не интересующихся наукой вышибал и даст вам время сбежать.) Здесь работает тот же принцип, что и при эффекте запаздывающей вспышки: в роли движущегося объекта в данном случае выступает пламя (потому что его все время видно), а лампочке соответствует рукоятка (поскольку она видна только в отдельные моменты, во время вспышек стробоскопа).
В случае эффекта запаздывающей вспышки речь идет о том, где, в какой точке вашего зрительного поля вы видите движущийся объект относительно мигающего. Ну а что насчет свойств предметов помимо их местонахождения? Представьте себе, например, что объект неподвижен, но его окраска быстро меняется от красного к синему. Представьте также, что в момент, когда он принимает строго определенный опенок пурпурного, находящийся рядом бесцветный объект на мгновение вспыхивает точно тем же оттенком. Какого цвета вам покажется в это мгновение первый объект? Бхавин Шет, Роми Ниджхаван и Синсукэ Симодзе из Калифорнийского технологического института показали, что, как и при эффекте запаздывающей вспышки, объект, вспыхивающий пурпурным, выглядит отстающим. То есть, несмотря на то, что он вспыхивает именно тогда, когда объект, меняющий окраску, приобретает тот же самый оттенок, наблюдателю кажется, что окраска меняющего цвет объекта к тому времени уже прошла эту стадию и стала более синей. Шет, Ниджхаван и Симодзе обнаружили тот же эффект и для ряда других показателей (в том числе для яркости и даже для формы украшающего объекты орнамента).
Неумолимая поступь времени заставила нас выработать способность к предвидению: ведь только видя будущее, мы можем воспринимать настоящее. Явления, подобные эффекту запаздывающей вспышки, стали одними из первых свидетельств, доказывающих наличие у нас умения видеть настоящее точно вовремя, и это только начало. Ниже я расскажу о фактах, подтверждающих эту нашу способность, и объясню, как зрительные иллюзии (например, на рис. 1 и 2) являются ее следствием. Но мне бы не хотелось, чтобы у вас осталось впечатление, будто способность предвидеть будущее — это бремя. Напротив, мы должны считать ее выгодным приобретением. Сейчас объясню, почему.