ДЖОЭЛ ГОЛД
Психиатр, доцент‑клиницист психиатрии Медицинского центра Лангона при Университете Нью‑Йорка
Адаптивная регрессия в интересах эго (АРИЭ) – психиатрическая концепция, известная уже не одно десятилетие, но все еще не оцененная по достоинству. Это одна из функций эго, которых насчитывается от нескольких единиц до нескольких десятков (смотря у кого из ученых вы об этом спросите). Среди этих функций – исследование реальности, регулирование стимулов, защитные функции и интеграция. Для простоты можно приравнять эго к личности (self).
В большинстве областей, включая психиатрию, регрессия считается чем‑то нехорошим. Этот термин подразумевает возврат к более ранней и менее развитой стадии существования и функционирования. Но для нас сейчас главное не регрессия как таковая, а то, является ли она адаптивной или патологической.
Наш опыт изобилует важными переживаниями, которые невозможны без адаптивной регрессии: создание и восприятие произведений искусства; музыка; литература; удовольствие от пищи; способность ко сну; сексуальное удовлетворение; влюбленность, а также способность к свободным ассоциациям, психоанализу и психотерапии. Вероятно, самый важный элемент в адаптивной регрессии – способность фантазировать. Человек, имеющий доступ к подсознательным процессам и умеющий ими управлять, не утопая в них, может испробовать новые подходы и взглянуть на вещи с иной точки зрения, чтобы ему стало легче идти к поставленным целям.
Одним словом: расслабьтесь.
Именно АРИЭ позволила Фридриху Августу Кекуле, вдохновившемуся образом змеи, пожирающей собственный хвост, открыть структуру бензола. Регрессия позволила Ричарду Фейнману бросить кольцо в стакан с ледяной водой и показать, что, охлаждаясь, кольцо теряет пластичность – и этим можно объяснить катастрофу шаттла «Челленджер». Иногда лишь гений способен понять, что для решения проблемы достаточно простого эксперимента, доступного любому пятикласснику.
Другими словами: играйте.
Системное равновесие
МЭТЬЮ РИЧИ
Художник
Второе начало термодинамики (так называемую «стрелу времени») обычно ассоциируют с энтропией (и со смертью). Это самое распространенное заблуждение в современном обществе. И его необходимо исправить.
Согласно второму началу термодинамики, замкнутая система со временем становится все более гомогенной, пока не достигнет равновесия. Вопрос состоит не в том, достигнет ли система равновесия, а в том, когда она его достигнет.
Мы живем на одной планете в одной физической системе, которая движется в одну строну – к равновесию. Логический вывод очевиден – со временем окружающая среда, промышленность и политические системы (а также интеллектуальные и теологические структуры) станут более гомогенными. И этот процесс уже начался. Физические ресурсы, доступные каждому человеку на Земле – включая воздух, пищу и воду, – значительно сократились из‑за интенсивной индустриализации. В то же время количество интеллектуальных ресурсов, доступных всем людям на Земле, значительно возросло благодаря глобализации.
Человеческое общество стало намного более однородным, чем когда бы то ни было (кому‑то здесь действительно не хватает обожествленного монарха?). Очень хочется верить, что современная демократия, основанная на равноправии и равных возможностях, представляет собой систему в состоянии равновесия. Но это вряд ли, если учесть наше потребление энергии. Если энергетическая система истощится слишком быстро, современная демократия рухнет.
Наша единственная возможность – использовать знания о вечном движении системы к равновесию для построения модели гармоничного и стабильного будущего. Одним из основных достижений цивилизации является распространение знаний и доступ к информации через Всемирную сеть. С наибольшей вероятностью выживут общества, принявшие инновационные, предсказуемые и адаптивные модели, опирающиеся на значительное перераспределение глобальных ресурсов.
Но поскольку биологически и социально мы запрограммированы на то, чтобы по возможности избегать обсуждения энтропии (то есть смерти), мы рефлекторно избегаем вопроса об изменении образа жизни – и на уровне общества, и на уровне отдельных людей. Мы думаем, что это ерунда. Вместо того чтобы изучать реальные проблемы, мы «развлечения ради» предаемся апокалиптическим фантазиям и потешаемся над своими никчемными лидерами. Такое положение дел необходимо исправить.
К сожалению, осознание этой базовой концепции сталкивается с большими сложностями. На ранних (экспансионистских) стадиях развития общества новые метафоры, такие как «прогресс» и «судьба», вытесняли предшествующие (угнетающие) метафоры (такие как «колесо времени»). Научные эксперименты и изучение причинно‑следственной связи приветствовались, поскольку способствовали культурному развитию. Но в сегодняшнем перенаселенном и противоречивом мире начинают ощущаться ограничения предполагаемой национальной мощи и недостаточный контроль потребления. Отрицая рациональные концепции, общество поддается возрождающимся популизму, радикализму и мистицизму. Но печальнее всего выглядит отрицание неоспоримых физических законов.
Практический эффект отрицания взаимосвязи между глобальной экономикой и изменениями климата (например) очевиден. Те, кто верит в эту взаимосвязь, предполагают непрерывный «позитивный» рост, а их оппоненты – непрерывный «негативный» рост. При этом обе стороны больше работают на определение победителей и проигравших в будущих экономических баталиях, прогнозируемых на основании развития современных систем, чем на осознание физической неизбежности нарушения равновесия системы при любом сценарии.
Разумеется, любая система может временно снизить энтропию. Горячие частицы (или общества) могут «украсть» запасенную энергию у более холодных (или слабых). Но в конце концов скорость сжигания и перераспределения глобальной энергии будет определять скорость достижения планетарной системой истинного равновесия. Сможем ли мы удлинить время жизни нашей «печи» благодаря войнам или лучшей изоляции окон – это дело политиков. Но даже если реально мы не сможем ничего сделать, попробовать все же стоит, правда?
Продуктивное мышление
ЛИНДА СТОУН
Консультант в области высоких технологий, бывший исполнительный директор корпораций Apple Computer и Microsoft Corporation
Научное сообщество в течение 32 лет игнорировало и отрицало идеи Барбары Мак‑Клинток, пока в 1983 году она не была удостоена Нобелевской премии в области физиологии и медицины за обнаружение «прыгающих генов». В течение многих лет Мак‑Клин‑ток предпочитала не публиковать свои данные, чтобы не столкнуться с непониманием научного сообщества. Коллеги активно критиковали Стэнли Прузинера, пока его теория прионов не получила серьезного подтверждения. В 1997 году он тоже получил Нобелевскую премию.
Барри Маршалл опроверг медицинский «факт», согласно которому причиной язвы желудка являются кислота и стресс, и доказал, что на самом деле язву вызывает бактериальная инфекция H. pylori. Как сказал Маршалл в интервью 1998 года: «Все были против меня».
Прогресс в медицине задерживался, но «продуктивные идеи» сохранялись, хотя развивались медленно и без поддержки.
Термин «продуктивное мышление» ввел Эдвард де Боно для описания творческого мышления (в противоположность реактивному). Мак‑Клинток, Прузинер и Маршалл демонстрировали продуктивное мышление, подвергнув сомнению научные взгляды своего времени.
Люди сообразительные, не лезущие за словом в карман могут найти убедительные доводы в подтверждение практически любой точки зрения. Такое реактивное использование интеллекта сужает поле зрения. Продуктивное мышление – наоборот, широкое, открытое, не боящееся строить догадки, внимательное к контексту, концепциям и целям.
Двадцать лет изучения кукурузы создали контекст, позволявший Мак‑Клинток строить предположения. Благодаря обширным познаниям и вниманию к деталям она разгадала секрет изменения цвета кукурузных семян. Это позволило ей сформулировать концепцию генетического контроля, которая подрывала теорию генома как статичного набора инструкций, передаваемого от поколения поколению. Впервые работа Мак‑Клинток была опубликована в 1950 году, став результатом продуктивного мышления, длительных исследований, настойчивости и желания установить истину. Но работу не поняли и приняли лишь много лет спустя.
Все, что мы знаем, во что верим и что считаем «доказанным фактом», формирует линзу, через которую мы смотрим на окружающий мир, а как следствие – с настороженностью относимся ко всему новому. В некоторых случаях это оказывается полезным (огонь горячий, он может обжечь). Но это мешает наблюдать реальность и творчески мыслить.
Цепляясь за свои представления, как это делали коллеги Мак‑Клинток, мы не замечаем, что у нас под самым носом. Можем ли мы соблюдать научную строгость, совмещающую продуктивное мышление и отложенное сомнение? Иногда научная фантастика все‑таки становится научным открытием.
Аномалии и парадигмы
ВИЛЕЙАНУР С. РАМАЧАНДРАН
Нейробиолог, руководитель Исследовательского центра высшей нервной деятельности Калифорнийского университета (Сан‑Диего), автор книг The Tell‑Tale Brain («Мозг рассказывает») и Phantoms in the Brain («Фантомы мозга»)
Зачем нужны слова? Необходимы ли они для сложных размышлений, или просто облегчают процесс мышления? Этот вопрос восходит к спору двух викторианских ученых, Макса Мюллера и Фрэнсиса Гальтона.
Слова «парадигма» и «аномалия» используются и в науке, и в массовой культуре. Термин «парадигма» ввел историк науки Томас Кун, и его настолько широко и зачастую неправильно используют как в самой науке, так и других сферах, что первоначальное значение термина почти забыто (такое часто происходит с культурными и речевыми мемами, которые не любят подчиняться строгим законам передачи генов). Сегодня термин «парадигма» часто применяется, особенно в США, для обозначения экспериментальной процедуры, например: «парадигма Струпа», «парадигма времени реакции» или «парадигма фМРТ».
Однако его правильное понимание в значительной мере сформировало нашу культуру и даже повлияло на мышление и работу ученых. Еще более распространен термин «скептицизм», берущий начало от названия греческой философской школы. Он используется еще чаще и свободнее, чем «аномалия» и «смена парадигм».
Можно говорить о «господствующих парадигмах» – именно это Кун называл «нормальной наукой», а я цинично именую клубом почитателей друг друга, застрявших в тупиках собственной специализации. У этого клуба имеется верховный жрец (а то и не один), иерархия священнослужителей, мальчиков‑прислужников и набор представлений и принятых норм, ревностно охраняемых с почти религиозным рвением. Члены клуба поддерживают друг друга, рецензируют исследования друг друга и присуждают друг другу премии.
Нельзя сказать, что это совсем бесполезно: здание «нормальной науки» разрастается в прогрессии, при этом работы здесь больше скорее для каменщиков, нежели для архитекторов. Если новые экспериментальные данные (например, о трансформации бактерий или о лечении язвы антибиотиками) угрожают низвергнуть систему чьих‑либо взглядов, то их называют аномалией, и «нормальные ученые», как правило, их либо совсем игнорируют, либо преуменьшают их значимость – такая форма психологического отрицания удивительно распространена среди моих коллег.
Вообще‑то это вполне здоровая реакция, ведь большинство аномалий на поверку оказываются ложными сигналами. Вероятность их подтверждения крайне мала, и многие ученые тратят годы, чтобы убедиться в их ложности (достаточно вспомнить поливоду или холодный ядерный синтез). Но даже такие ложные аномалии делают полезное дело, выводя ученых из привычного полусна и подвергая сомнению базовые аксиомы, на которые опирается их область науки. Взглянуть критически, по‑новому на ставшую привычной и уютной научную дисциплину заставляют именно аномалии, даже если в итоге они заводят в тупик.
Что еще важнее, время от времени возникают истинные аномалии, с полным правом нарушающие статус‑кво и вызывающие смену парадигм, в результате чего происходят научные революции. Поэтому безоговорочный скептицизм в отношении аномалий ведет к стагнации в науке. Для научного прогресса необходим скепсис – как по отношению к аномалиям, так и по отношению к статусу‑кво.
Развитие науки похоже на эволюцию посредством естественного отбора. Эволюция тоже характеризуется периодами стабильности («нормальная наука»), которые иногда прерываются короткими периодами ускоренных изменений («смена парадигм»). Эти ускоренные изменения основаны на мутациях («аномалии»), большая часть которых оказывается летальными («ошибочные теории»), однако некоторые приводят к появлению новых видов и направлений развития («смена парадигм»).
Поскольку большая часть аномалий является мнимыми (сгибание ложек взглядом, телепатия, гомеопатия), можно потратить всю жизнь на их проверку. Как же тогда определить, стоит ли аномалия изучения? Очевидно, только методом проб и ошибок, но это отнимает время и силы.
Возьмем четыре хорошо известных примера: 1) дрейф континентов, 2) трансформация у бактерий, 3) холодный термоядерный синтез и 4) телепатия. Каждая из этих идей была аномалией в момент возникновения, так как не вписывалась в общую научную картину своего времени. Как отмечал Вегенер еще в начале XX века, совершенно очевидно, что континенты откололись от гигантского суперконтинента и разошлись в разные стороны. Береговые линии почти точно совпадают, на восточном побережье Бразилии найдены точно такие же окаменелости, что и на западном побережье Африки, и т. д. Но потребовалось пятьдесят лет, чтобы скептики приняли эту идею.
Аномалию № 2 наблюдал Фред Гриффит за несколько десятилетий до открытия ДНК и генетического кода. Он обнаружил, что если ввести крысе, предварительно зараженной невирулентным штаммом Pneumococcus R, мертвые бактерии вирулентного штамма Pneumococcus S, то штамм R превращался в штамм S и убивал крысу. Примерно пятнадцать лет спустя Освальд Авери обнаружил, что это можно воспроизвести в чашке Петри: мертвые бактерии S трансформировали живые бактерии R в живые бактерии S, если их совместно инкубировали; более того, это изменение передавалось по наследству. То же самое происходило с вытяжкой из культуры S, в результате чего Авери пришел к выводу, что переносчиком может быть содержащаяся в вытяжке субстанция – ДНК. Эти результаты были подтверждены и другими учеными. Однако в то время это казалось чем‑то вроде фразы: «Положи в комнату мертвого льва и одиннадцать свиней, и получится десять живых львов». И течение многих лет это открытие по большей части игнорировали – пока Уотсон и Крик не расшифровали механизм трансформации.
Третья аномалия – телепатия – почти наверняка ошибка.
Здесь можно заметить определенную закономерность. Аномалии № 1 и № 2 были проигнорированы вовсе не из‑за отсутствия эмпирических доказательств. Любой школьник мог заметить совпадение береговых линий материков и сходство окаменелостей. Аномалию № 1 игнорировали только потому, что она не вписывалась в общую картину твердой неподвижной Земли (terra firma). Кроме того, не было известно никакого механизма, который смог бы обеспечить дрейф материков, – пока не были открыты тектонические плиты. Сходным образом аномалию №9 2 много раз эмпирически подтверждали, но игнорировали, потому что она бросала вызов фундаментальной доктрине биологии – стабильности видов.
Но заметьте, что третью аномалию – телепатию – отрицают одновременно по двум причинам. Во‑первых, она не вписывается в общую картину, а во‑вторых, ее сложно воспроизвести. Это дает нам искомый рецепт: обращайте внимание на аномалии, которые выдерживают многочисленные экспериментальные проверки и которые игнорируются только потому, что никто пока не придумал для них объяснения. Но не тратьте время на аномалии, которые не подтверждаются эмпирически – несмотря на многочисленные попытки их экспериментально изучить. Особенно если с каждой попыткой эффект становится все более слабым – это уж точно значит «нет»!
Сами слова представляют собой своеобразные парадигмы или стабильные «виды», которые постепенно эволюционируют, накапливая все больше значений и мутируя в новые слова для определения новых понятий. Они могут объединяться в словосочетания для обозначения новых идей. Как неврологу и бихевиористу, мне кажется, что такая кристаллизация слов и способность жонглировать ими уникальны для человека и опосредуются областью головного мозга, лежащей около левой височно‑теменно‑затылочной подобласти. Но это мое чисто умозрительное предположение.
Рекурсивная структура
ДЭВИД ГЕЛЕРНТЕР
Специалист в области вычислительных систем, Йельский университет; руководитель исследований в компании Mirror Worlds Technologies, автор книги Mirror Worlds («Зеркальные миры»)
Рекурсивная структура – это простая идея (или условная абстракция) с удивительно широкой сферой применения.
Структура называется рекурсивной, если форма целого повторяется в форме частей: например, круг, состоящий из замкнутых звеньев, которые сами являются кругами. Каждое круглое звено само может состоять из кругов меньшего размера, и в принципе может быть бесконечное множество этих кругов, сделанных из кругов, состоящих из кругов.
Идея рекурсивной структуры появилась с возникновением компьютерных наук (то есть программирования) в 1950‑х годах. Самая большая проблема в программировании – тенденция программных систем чрезвычайно усложняться. Рекурсивные структуры помогают превратить непроходимый лес в ухоженный сад – все еще обширный и сложный, но гораздо более простой, чем непролазные джунгли.
Как отмечал Бенуа Мандельброт, некоторые части природы тоже обладают рекурсивной структурой: общая форма типичной береговой линии остается одинаковой, будете ли вы смотреть с расстояния нескольких сантиметров, нескольких метров или нескольких километров.
Рекурсивные структуры прослеживаются и в истории архитектуры, особенно таких стилей, как готика, ренессанс и барокко, сменявших друг друга в Xlll‑XVIII веках. Примеры рекурсивной архитектуры наглядно демонстрируют, какой вред может нанести отсутствие обобщающей идеи, а также сложности диалога поверх «берлинской стены», разделяющей естественные науки и искусство. Повторение этого феномена и в искусстве, и природе раскрывает важные аспекты нашего восприятия прекрасного.
Повторяющееся использование базовой формы в нескольких масштабах – фундаментальный принцип средневековой архитектуры. Однако историки искусства не приняли на вооружение концепцию (и термин) «рекурсивная структура» и поэтому вынуждены импровизировать, всякий раз придумывая новые определения. В результате терминологическая неразбериха не позволяет в полной мере осознать распространенность рекурсивных структур. Разумеется, историки архитектуры, изучающие более поздние периоды, продолжают изобретать собственные названия, стирая таким образом удивительную связь между двумя чуждыми друг другу эстетическими мирами.
Например, одна из самых важных примет зрелой готики – ажурный витражный переплет: тонкий орнамент из камня, разделяющий огромное готическое окно на множество мелких частей. Рекурсия – основа этого приема.
Ажурный витражный переплет впервые появляется в соборе Реймса (ок. 1220 г.) и вскоре после этого используется в Амьенском соборе (вместе с собором
Шартра эти два восхитительных строения определяют стиль высокой готики). Чтобы перейти от характерного витражного переплета Реймса к Амьену, достаточно добавить рекурсию. В Реймсе базовой формой является стрельчатая арка с вписанным в нее кругом; круг поддерживается двумя арками меньшего размера. В Амьене базовая форма остается такой же – но теперь внутри каждой маленькой арки повторяется окно в миниатюре. А внутри каждой маленькой арки расположен небольшой круг, поддерживаемый меньшими арками.
В большом восточном окне собора в Линкольне (Англия) рекурсия идет еще дальше. Окно выполнено в форме стрельчатой арки с вписанным кругом; этот круг опирается на две небольшие арки – совсем как в Амьене. Внутри каждой такой арки помещен еще один круг на двух арках. И внутри каждой из этих маленьких арок – также круг на двух арках еще меньшего размера.
В средневековом искусстве есть и другие примеры рекурсивных структур. Жан Бони и Эрвин Панофский – знаменитые искусствоведы XX века – оба отмечали рекурсивные структуры, но никто из них не понял самой идеи рекурсии. Поэтому вместо того чтобы написать, что «окна церкви аббатства Сен‑Дени демонстрируют рекурсивную структуру», Бони говорит, что они «состоят из серии сходных форм, прогрессивно подразделяющихся на все большее количество меньших форм».
Описывая тот же феномен в другом здании, Панофский писал о «принципе прогрессивного разделения (или, другими словами, множественности)». «Принцип прогрессивного разделения» Панофского – расплывчатый, окольный путь для обозначения рекурсивной структуры.
Луи Гродецки отметил тот же феномен – часовню, в которой размещался киворий, повторявший по форме часовню в меньшем масштабе. В кивории, в свою очередь, располагался реликварий, также имевший форму часовни, но еще меньшего размера. По словам Гродецки, «это распространенный принцип готического искусства». Однако ученый не сказал, в чем заключается принцип, не дал ему определения или названия. Вильгельм Воррингер тоже обращал внимание на рекурсивные структуры. Он описывал готику как «мир, в котором целое повторяется в миниатюре».
Таким образом, каждый историк придумывал собственное название и описание для одной и той же базовой идеи – в результате чего трудно понять, что во всех четырех случаях имеется в виду одно и то же. Рекурсивная структура – базовый принцип средневековой архитектуры; но это простое определение сложно сформулировать, если не знать, что такое «рекурсивная структура».
Если в исторической литературе не постулируется важность рекурсии в искусстве Средневековья, то еще сложнее заметить этот принцип в мире итальянского Ренессанса.
Джордж Херси проницательно писал о проекте собора Святого Петра работы Браманте (ок. 1500 г.), что он «состоит из одной макроцеркви… четырех рядов того, что я бы назвал макси‑церквями, шестнадцати мини‑церквей и тридцати двух микроцерквей». Далее Херси объясняет: «Это принцип китайских шкатулок – фрактал». Если бы он сказал, что «в основе лежит рекурсивная структура», то объяснение было бы намного проще и понятнее – и очевидной стала бы связь между Средневековьем и Ренессансом.
Использование идеи рекурсивной структуры имеет и другие преимущества. Она поможет понять связи между искусством и технологиями, увидеть эстетические принципы, которыми руководствуются лучшие инженеры и технологи, а также привнесет в наши собственные мысли четкость и элегантность – неотъемлемые составляющие любого стиля. Эта концепция имеет и практическое применение. Например, инженеры должны осознавать важность красивого и элегантного дизайна, поэтому в техническое образование необходимо включать историю искусства. Идея рекурсии поможет увидеть связь между великим искусством и технологиями с одной стороны и природой – с другой.
Но без необходимых инструментов познания новые рекурсивные структуры сделают мир более сложным, а не более простым и красивым.
