Что такое наука, и как она работает - Джеймс Цимринг

Традиционно ученые и философы науки исходили из предположения, что люди довольно хорошо наблюдают за миром природы. Впрочем, многие мыслители еще в древности признавали, что опыт может сбить нас с пути, и поэтому отдавали предпочтение дедуктивным системам рассуждений; однако, чтобы обосновать дедукцию, ранние философы приводили доводы в пользу врожденной способности людей воспринимать фундаментальные истины и исправлять базовые аксиомы. Эмпирики отвергли эту идею, отдавая предпочтение нашей способности наблюдать природу при помощи органов чувств, а не посредством «восприятия фундаментальных истин». Однако оба лагеря сходились в том, что люди могли наблюдать или, по крайней мере, собирать основополагающую информацию о мире природы заслуживающим доверия образом, хотя полного согласия по этому поводу не было[114].

Невозможно переоценить важность предположения о том, что люди умеют наблюдать за природой. Если наблюдения за природой являются высшим судьей научных знаний, то, неправильно наблюдая природу, мы с первых шагов отклоняемся от верного курса, и чем хуже мы наблюдаем то, что находится у нас перед глазами, тем хуже становятся наши дальнейшие наблюдения. Большинство из нас глубоко уверены в реальности наблюдений, в точности нашего восприятия и верности наших воспоминаний; ученые и философы науки традиционно не различались по уровню уверенности.

Лишь относительно недавно ученые начали формально исследовать вопрос о том, способны ли люди наблюдать за природой. Возможно, ученые были слишком заняты наблюдениями за природой, чтобы проводить подробное исследование того, могут ли они наблюдать природу. Более того, потрясающие успехи науки подкрепляют нашу уверенность в том, что люди довольно хорошо наблюдают за природой; как еще можно объяснить наши теоретические открытия и технологические достижения? Однако некоторые группы когнитивных психологов и нейробиологов добились значительного прогресса в оценке самого акта наблюдения[115]. Их исследования показали, что мы не так хороши в наблюдениях, как раньше думали. Хуже того, мы слишком уверены в своих силах. Если мы корректируем наши теории и исходные допущения, чтобы поддерживать согласованность с нашим опытом, а наш опыт — это, по сути, накопление наших наблюдений, тогда любая неспособность правильно наблюдать угрожает согласованности системы знаний в самой ее основе. Это вызывает серьезную озабоченность ученых и является предметом внимания данной главы.

Есть некоторая парадоксальная ирония в том, что мы используем человеческий разум для оценки ошибочного человеческого разума, но какой еще у нас есть выбор? По словам комика Эмо Филлипса: «Раньше я думал, что мозг — самый замечательный орган в моем теле. Потом я понял, кто мне это сказал». Стоит лишь немного приглядеться, и перед вами откроется пугающая картина недостатков человеческого внимания, восприятия и интерпретации. Сотрудникам полиции давно известно, что дюжина очевидцев одного и того же события может рассказывать дюжину разных историй — и в некоторых случаях все они далеки от истины. Хотя многое по этому вопросу еще предстоит изучить, первые контролируемые исследования и анализ человеческого восприятия окружающего мира дали очень обескураживающие результаты, ставящие под сомнение достоверность наблюдений людей в целом.

Человек обладает пятью общепризнанными органами чувств — это зрение, вкус, осязание, слух и обоняние. Хотя человеческий мозг, по крайней мере на данный момент, остается самым сложным компьютером на Земле, он имеет существенные недостатки. Одним из основных недостатков является неспособность мозга обрабатывать все данные, поступающие от пяти органов чувств. Действительно, количество информации, передаваемой нашими органами чувств в мозг, ошеломляет. Кроме того, у нашего мозга есть дополнительная задача — интерпретировать данные в реальном времени. В поле зрения существует множество объектов, и их необходимо охарактеризовать, классифицировать и оценивать по мере их появления. Например, когда вы идете по улице, важно, чтобы мозг не только преобразовывал зрительные образы в распознаваемые объекты, но и различал разные типы объектов. Он должен определять направление, скорость и потенциальное ускорение этих объектов. Стратегия перехода улицы сильно отличается, если объекты являются неподвижными автомобилями, едущими на наблюдателя или уезжающими прочь. Обработка значительно усложняется тем фактом, что хотя автомобили, как правило, имеют общие черты, каждый из них может выглядеть и звучать по-разному, как и любой объект в поле зрения. Воистину замечательно, что наш мозг работает так хорошо; конечно, когда он терпит неудачу (а они случаются время от времени), может возникнуть катастрофа.

Как наш разум обрабатывает информацию? Начнем с того, что человеческий мозг — это в основном набор машин для распознавания образов; они собирают информацию и ищут узнаваемые модели (например, автомобили, деревья). Эти действия распространяются на все органы чувств, включая распознавание различных звуков и слов, способность различать объект на ощупь, распознавание пищи по запаху и вкусу. Существует целый ряд различных психологических теорий относительно того, как наш мозг обрабатывает «сырые» данные при распознавании образов, но этот феномен явно демонстрируется на людях и, кажется, часто встречается у других животных. В процессе распознавания образов люди придают значение базовым входным сигналам и стимулам. Например, на рис. 6.1 показаны два прямоугольника и два круга, которые просто представляют набор геометрических фигур (рис. 6.1A). Однако объединение тех же форм в другом формате создает изображение автомобиля (рис. 6.1B). Достаточно наклонить прямоугольники, чтобы возникло впечатление, что машина едет в определенном направлении (рис. 6.1C). Если переместить верхний прямоугольник вниз, машина станет лицом (рис. 6.1D). Разуму трудно уйти от формы человеческого лица, и на последнем фрагменте можно легко увидеть лицо в шляпе, но без носа. Распознавание лица — одна из первых когнитивных функций, которые отчетливо наблюдаются у человеческих младенцев[116].