Преломление. Наука видеть иначе
Шрифт:
При этом воспринимать свет сложнее, чем может показаться, несмотря на то что мы делаем это каждую миллисекунду, когда не спим. Это многогранный процесс, и он задействует миллиарды взаимосвязанных клеток. Во всех жизненных ситуациях мы принимаем решения относительно цвета, полагаясь на этот навык. Однако случай с платьем показал: несмотря на то что мы чувствуем свет, совсем не обязательно видим его на самом деле.
На первом из рисунков, которые вы найдете ниже, круги окрашены в разные оттенки серого. Легко заметить, что один темнее, а другой – светлее. Если предметы отличаются, они и выглядеть должны по-разному. Далее мы видим два кружка одинакового серого цвета.
На следующем рисунке серый кружок слева
На самом деле – нет. Это один и тот же серый цвет.
Это объективная реальность, которая коренным образом отличается от реальности нашего восприятия. И каждый, кто будет читать эту книгу, увидит эти три картинки так же, как увидели вы, – с теми же отклонениями от действительности, то есть от того, что показано на рисунках. При этом темный фон не единственная причина, почему мы видим изображение на нем бледнее, чем на светлом. Обратное тоже верно: светлый фон может сделать изображение на нем светлее, а темный – темнее. Это показано на четвертом рисунке, где центральные части, которые выглядят как круги, затемненные четырьмя прямоугольниками, кажутся разного цвета, как описано.
Но размышления о популярной истории с платьем почему-то не наталкивают на самый важный вывод: то, что справедливо для зрения, точно так же верно и для всех остальных чувств. Люди осознали субъективность видения, но аналогично можно осознать субъективность любой стороны «реальности»: существуют иллюзии запахов, звуков, ощущений (тактильные) и вкусов.
«Иллюзия резиновой руки» – хорошо известный пример тактильного «провала» между восприятием и действительностью. Как проводят этот трюк? Человека сажают за стол, он кладет на него обе руки, но одна лежит перед ним, а вторая спрятана за специальной загородкой. Перед испытуемым на то место, где должна быть вторая, кладут резиновую руку. Ее помещают так, чтобы казалось, что человек положил на стол обе руки, разве что одна из них – не его (о чем он, конечно, знает). Затем экспериментатор начинает одновременно слегка поглаживать кисточкой пальцы резиновой руки и настоящей руки, скрытой от глаз. Конечно, подопытный тут же начинает чувствовать, как будто резиновая рука – его, ему кажется, что он чувствует прикосновение кисточки не за загородкой, а на виду, то есть внезапно начинает ощущать связь с резиновой рукой. В контексте восприятия она становится настоящей!
«Иллюзия резиновой руки» относится к так называемым иллюзиям переноса телесных ощущений: то, как наш мозг обрабатывает действительность… вместо того чтобы преподнести нам ее так, как есть… несколько странно «запутывает» и другие чувства. Исследователи доказали, например, что мы можем слышать слова, которые на самом деле не были произнесены. Если раздается бессмысленный поток звуков, мозг выхватывает сочетания, которые кажутся словами, хотя на самом деле в тексте их нет. Есть еще иллюзия «Парикмахер», где записанные звуки щелкающих ножниц создают впечатление, что звук то приближается, то удаляется – в зависимости от увеличивающейся или уменьшающейся громкости, хотя на самом деле источник звука не перемещается. Или вспомните это ощущение, когда вы сидите в неподвижной машине или самолете на поле и соседний самолет или рядом стоящая машина начинают двигаться. В первый момент вы думаете, что с места тронулся ваш транспорт. И подобных феноменов еще очень и очень много.
Одним из первых, кто обратил внимание на странности зрительного восприятия, был Иоганн Вольфганг фон Гёте – писатель XVIII–XIX веков, которого считают отцом современной немецкой литературы. Притом что главной его любовью оставалось сочинительство, в свое время он был известен (хотя, как вы увидите, с печальной стороны) как жадный любитель наук – всех подряд. Со свойственной ему увлеченностью и страстью (друзья считали его характер буйным, из-за чего называли не иначе как «волк» или «медведь») Гёте то бросал все силы на изучение остеологии (науки о строении костей), то полностью погружался в биологию [13] . Когда он учился в Лейпцигском университете, носил старомодный франкфуртский костюм, чем очень забавлял однокашников. Однако, став литературной знаменитостью в возрасте чуть старше двадцати, сумел усмирить волчью непокорность и развить в себе привлекательные для светского общества черты. Герцог Карл Август вскоре назначил его на несколько государственных должностей, включая пост начальника военного департамента. Гёте упорно и даже безрассудно жаждал новых интеллектуальных подвигов, и в конце 1780-х годов это качество, которое один из биографов назвал многосторонностью, проявилось в нем в полной мере и привело к тому, что он стал изучать свет и цвет.
13
This and following three quotes taken from George Henry Lewes, The Life of Goethe (London: Smith, Elder, and Co., 1864), 98, 37, 33, 281.
Незадолго до этого Гёте провел два счастливых года в Италии. Там он познакомился с немецким художником Иоганном Генрихом Вильгельмом Тишбейном, а также развивал собственные таланты в изобразительном искусстве. В конечном счете признал,
14
По общему мнению, Гёте, осознав отсутствие у себя способностей художника, попытался «проверить алгеброй гармонию» – сформулировать теорию о том, что цвета на картине можно подбирать, руководствуясь научным подходом.
Это заявление привело к одному из самых легендарных примеров того, как гуманитарий упорно прокладывал себе путь в чертоги науки. В зависимости от того, кто будет рассказывать эту историю, она прозвучит по-разному. Возможно, как трагедия поэта, приведшая к полезному результату, но неправильно истолкованная наивным беллетристом. А может быть, как наглая и самонадеянная попытка попасть в ту область, к которой он не имеет никакого отношения. На самом деле это нечто среднее: ни то ни другое и одновременно всё вместе. Страстная увлеченность Гёте не годилась для науки, где важны только сухие цифры. К тому же его цепкий на разоблачения писательский глаз сыграл важную роль в научных попытках и в самом факте разоблачения, пусть даже ошибочного [15] .
15
Dennis L. Sepper, “Goethe and the Poetics of Science,” Janus Head 8 (2005): 207–227.
Гёте стремился изучать оптику и одолжил призму для проверки революционной работы Ньютона по разложению белого цвета на составляющие. Наверняка сейчас знаменитый физик за подобное открытие получил бы Нобелевскую премию [16] . Гёте плохо знал теорию, которую к тому моменту уже сформулировали, и выполнил эксперимент неправильно. Он предполагал увидеть весь спектр на белой стене комнаты, но ничего не произошло – стена осталась белой, и Гёте тут же решил: «Теория Ньютона неверна!»
16
Dennis L. Sepper, Goethe Contra Newton: Polemics and the Project for a New Science of Color (Cambridge: Cambridge University Press: 2003).
Твердо поверив, что современная наука сбилась с пути в попытках понять, как устроен свет, Гёте попрощался с дипломатическими обязанностями и посвятил себя физике. Ученые того времени высмеивали его, в то время как деятели литературы и знать приветствовали «дикого волка поэзии» и были убеждены, что он развенчал Ньютона. Герцог Готы [17] выделил ему лабораторию, а король прислал из-за границы новые, более совершенные призмы. Затем, в 1792 году, во время очередных опытов Гёте обратил внимание на цветные спектры на границе белого света и тени. Он также обнаружил, что свет определенного цвета, направленный через некую среду, меняет оттенки в зависимости от «светопроницаемости», или полупрозрачности. Желтый свет, пропускаемый через полупрозрачную среду, принимал любые оттенки красного, вплоть до рубинового. Это тоже, казалось, нарушало физические представления Ньютона, объясняющие природу света, и увеличивало пропасть непонимания литератором теорий физика, якобы объясняющих реальность. Он сузил направленность своей работы и двадцать лет посвятил проблеме цвета и восприятия, которая захватила его целиком.
17
Гота – город в Тюрингии. В то время Гёте жил в Веймаре, также в Тюрингии. Как пишут биографы, он оборудовал лабораторию у себя дома.
В своих книгах, таких как «Страдания юного Вертера» [18] – бурной истории неразделенной любви молодого человека, – Гёте проявился как поэт, способный заглянуть во внутренний мир человека. И неудивительно, что в размышлениях о цвете он поначалу не мог выйти из пещеры своего восприятия и увидеть разницу, скрывающуюся внутри. Как и большинство из нас, он считал само собой разумеющимся фактом, что видит реальность. В конце концов невероятно мощный разум позволил ему четко «увидеть» суть человека, не говоря о том, что восприятию оставалось еще больше века до превращения из теории в научное понятие. Однако довольно скоро он оставил идею, что, на первый взгляд ни с чем не согласованные, оттенки цвета появились благодаря определенному физическому качеству света, которое науке еще предстояло объяснить. Вместо этого он постепенно пришел к выводу, что разноцветность определенных теней была результатом взаимодействия человеческого восприятия и окружающей среды, то есть это тайна не мира, а разума [19] . При этом он мог разве что неумело бродить вокруг причин, стоявших за этой тайной в его мозге, поэтому скрупулезно записывал все наблюдаемые явления со светом.
18
Гёте И. Страдания юного Вертера. Фауст. М.: Мартин, 2015.
19
Dennis Sepper, email messages, November 11, 2014 – November 14, 2014.