Сбитые с толку Штульман Эндрю
Я: Какую форму имеет Земля?
Тедди: Форму шара. Я раньше думал, что она плоская, потом — что она похожа на круг, а теперь знаю, что она шарообразная.
Я: Мы живем сверху Земли. А снизу кто-нибудь живет?
Тедди: Да.
Я: А почему они оттуда не падают?
Тедди: Потому что если оказаться на их месте, Земля будет под ногами.
Я: А почему гравитация не стягивает их с Земли?
Тедди: Потому что гравитация — не на поверхности земли, а внутри.
Убедившись, что Тедди осознал шарообразность Земли, я задал вопрос о смене дня и ночи.
Я: Как ты думаешь, почему бывает день и ночь?
Тедди: Дело в Солнце и Луне.
Я: И как они действуют?
Тедди: Ну, Земля движется вокруг Солнца, и когда она к нему приближается, наступает день.
Я: А ночь?
Тедди: Ночью к Земле приближается Луна.
Я: А куда прячется Луна, когда ночи нет?
Тедди: Она остается на своем месте.
Я: То есть где?
Тедди: Я не знаю. Точно не рядом с Калифорнией.
Тедди знал, что за смену дня и ночи отвечает движение Земли, а не Солнца, но еще не понял, что она вращается вокруг своей оси, и считал, что дело просто в обращении Земли вокруг Солнца.
Такие мысли типичны для детей, которые только что открыли для себя, что Земля имеет форму шара. До этого они проходят через два этапа[167]. Сначала они объясняют день и ночь с точки зрения перекрытия: день — это когда Луна скрыта какими-то объектами в земной атмосфере (облаками или горами) и светит только Солнце, а ночь — это когда Солнце скрыто, а Луна остается светить одна. Затем они переходят к мысли, что Солнце и Луну закрывает сама Земля: Солнце поднимается над ее поверхностью, а Луна опускается ниже, и наоборот. Осознав, что Земля — шар, дети переходят к более сложным взаимодействиям между небесными телами. Они начинают считать, что Солнце вращается вокруг Земли или что Земля вращается вокруг Солнца. Последнее, конечно, верно, однако дети сначала не понимают, что это движение — причина годичных, а не дневных циклов. Мысль, что Земля вращается и вокруг Солнца, и вокруг своей оси, обычно приходит только в раннем подростковом возрасте.
Рис. 6.4. Прежде чем узнать, что Земля вращается вокруг своей оси, дети придумывают альтернативные объяснения цикла дня и ночи в зависимости от того, воспринимают они Землю как плоскость (вверху) или как шар (внизу)
Прогресс в понимании смены дня и ночи явно прослеживается в ответе на простой вопрос: что такое день?[168] Исследователи, задававшие его детям с первого по восьмой класс, пришли к выводу, что в начальной школе определения обычно связаны с деятельностью, характерной для дневных часов: «день — это когда не спишь» или «день — это когда ходишь в школу и играешь». В таком возрасте как будто нет связи между восприятием дня и движением небесных тел. В средних классах вероятность появления таких связей выше, так как день определяется с точки зрения процессов, которые его вызывают. Как объяснил один тринадцатилетний школьник, «день — это полный оборот Земли, то есть на триста шестьдесят градусов. День длится двадцать четыре часа. В году триста шестьдесят пять дней. Год — это когда Земля полностью обходит вокруг Солнца».
Умение подростков дать такое определение довольно примечательно с исторической точки зрения. Человечеству потребовались тысячи лет, чтобы открыть, что Земля имеет форму шара, а затем еще сотни лет, чтобы понять, что Земля движется. Сегодня большинство детей узнаёт об этом в первые десять лет своей жизни. Скорость усвоения этого знания, однако, не должна умалять его сложности.
Чтобы понять, почему Солнце восходит и заходит и почему в году триста шестьдесят пять дней, нужно осознать три фундаментальных принципа. Сначала ребенок должен уяснить разницу между Землей как планетой и землей как поверхностью и понять, что Земля — это не плоскость, а шар. Затем он должен усвоить, что движение Земли совсем не такое, как мы его воспринимаем. Он должен узнать, что Земля постоянно вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, а не находится в состоянии покоя. Наконец, ему нужно почувствовать разницу между взаимосвязями Земли с Солнцем и Земли с Луной. Луна вращается вокруг Земли, а вокруг Солнца вращается сама Земля. Разобраться во всем этом нелегко. Это намного сложнее, чем заучить столицы государств и таблицу умножения, так как для этого нужно не просто запомнить информацию, но и осмыслить ее.
Узнав о ложных детских моделях мироустройства, вы можете возгордиться собственными познаниями в этой области. Но сможете ли вы объяснить космологические явления, за исключением смены дня и ночи? Например, приливы? Да, Луна оказывает гравитационное воздействие и притягивает земные океаны, но как конкретно это объясняет приливы? Почему, например, за один день происходит два приливных цикла, если Луна совершает оборот вокруг Земли почти за месяц? Знаете ли вы, почему Луна в течение месяца выглядит по-разному? (Подсказка: не потому, что ее то больше, то меньше закрывает тень Земли.) Почему на Земле меняются времена года? (Подсказка: дело не в том, что летом она ближе к Солнцу, чем зимой.)
Даже если вам кажется, что вы знаете правильные ответы, я все равно советую проверить себя в интернете. Например, большинство людей считают, что знают причину смены времен года, хотя в реальности понимают это явление немногие. В одном из исследований примерно 90% недавних выпускников Гарварда утверждали, что времена года связаны с близостью Земли к Солнцу[169]. В действительности же причина заключается в том, что земная ось наклонена на 23,4 градуса, поэтому во время вращения Земли вокруг Солнца количество солнечного света, падающего на Северное полушарие по отношению к Южному, меняется. (Это также объясняет, почему когда в Северном полушарии лето, в Южном — зима, и наоборот.) Расстояние от Земли до Солнца действительно меняется в течение года, но меньше чем на 4%, что мало влияет на среднесуточную температуру.
Основанные на близости к Солнцу толкования времен года очень популярны и довольно устойчивы. В одной работе ученые пытались скорректировать их у старшекурсников Дартмутского колледжа, преподавая им объяснение, связанное с наклоном[170]. Ученые показывали в качестве наглядного пособия видеоролики, снятые НАСА для детей. Перед занятиями 8% студентов объясняли времена года наклоном оси, а 92% — близостью к Солнцу. После занятий — 10 и 90% соответственно. Видеоролик не возымел практически никакого эффекта. Хотя участники получили довольно много фактической информации — узнали точную форму земной орбиты и точный угол наклона земной оси, — это не обогатило их концептуальных знаний.
Может быть, ролики НАСА были не слишком удачными и поэтому ничему не научили студентов? Однако есть и другие причины полагать, что у взрослых есть глубоко укоренившиеся ошибочные представления о мироустройстве. В одном из исследований было обнаружено, что они часто даже не понимают по-настоящему, что Земля — шар[171]. Студентам давали шесть городов — Берлин, Рио-де-Жанейро, Кейптаун, Сидней, Токио и Лос-Анджелес — и просили оценить расстояние между ними. Города расположены на разных континентах, поэтому пути между ними должны опутывать весь земной шар. Полученные оценки обрабатывали алгоритмом, который на их основе вычислял подразумеваемый радиус Земли.
Если участник хронически недооценивал расстояния, радиус получался меньше фактического (6371 километр), а если переоценивал — больше. Оказалось, что к ответам участников лучше всего подходит бесконечный радиус, так как их оценки невозможно нанести на сферу любого размера. С геометрической точки зрения шар с бесконечным радиусом — это просто плоскость. Другими словами, в оценках расстояний между городами была заложена идеально плоская Земля, аналогичная ранним детским представлениям. Можно предположить, что плохое умение оценивать расстояние связано с популярностью двухмерных карт, но это тоже результат: к искажениям, неизбежным в двухмерных проекциях сферы, мы относимся как к истинному изображению евклидового расстояния.
Сам я впервые четко ощутил эти искажения в разговоре с соотечественницей во время поездки в Швейцарию. Я прилетел в Цюрих из Лос-Анджелеса, а она — с Аляски. Узнав о ее маршруте, я посочувствовал, что лететь ей пришлось гораздо дольше. «Отнюдь нет», — возразила она. Оказалось, что ее полет длился на два часа меньше. Дело в том, что самолет летел над Полярным кругом, а не через «нижние» 48 штатов, как я себе представлял.
Моя ошибка была простой, но она очень меня смутила. Мне не пришло в голову, что кратчайшее расстояние между Швейцарией и Аляской пролегает по верхней части глобуса. Были ли мои представления о географии так же оторваны от астрономии, как представления дошкольников о смене дня и ночи от их знаний небесных тел? Наверное, да. Истинную природу небесной системы нелегко уловить, иначе все отвергали бы изображения Солнечной системы, в которых Земля в два раза больше Солнца (она на самом деле в сто с лишним раз меньше), а расстояние между Землей и Луной всего вдвое меньше, чем расстояние между Землей и Солнцем (на самом деле Солнце расположено более чем в сотню раз дальше).
Мы не просто не отвергаем такие представления, но и даже не замечаем их ошибочность. Геометрически (и механически) точное восприятие Солнечной системы не приходит с теоретическим знанием о ее размерах и строении. Не помогают и поездки по самой Земле. Опыт легко подводит и детей, и взрослых, потому что астрономические явления нельзя в полной мере оценить с нашей перспективы. В качестве примера я люблю приводить комментарий на странице НАСА в Facebook. Под фотографией восхода Солнца на Марсе кто-то написал: «Понятия не имел, что у Марса есть свое солнце». От такого заявления Коперник, наверное, в гробу перевернулся.
Глава 7. Земля
Кажется, нет ничего более прочного и постоянного, чем земля под ногами. Но это иллюзия. Земля не всегда была там, где есть сейчас, и не останется на этом месте. Она родилась из расплавленной породы и когда-нибудь вернется в это состояние. Вопреки бытовому представлению, Земля не инертная и вечная, а постоянно движется и меняется[172].
Когда четыре с половиной миллиарда лет назад сформировалась наша планета, она была расплавлена. Лишь после охлаждения жидкая поверхность затвердела, образовав прочную скальную породу. Затем поверхность раскололась на несколько массивных плит, которые геологи называют литосферными. Эти плиты скользят по слою горячего, вязкого вещества и постоянно разламываются, сливаются и сталкиваются, меняя в процессе форму земной поверхности. Даже сегодня эти плиты и находящиеся на них континенты движутся у нас под ногами, хотя их скорость настолько медленная, что без оборудованных лазерами спутников измерить ее невозможно.
Первым человеком, предположившим, что континенты движутся или, по крайней мере, двигались в прошлом, был картограф Абрахам Ортелий. В XVI веке он обратил внимание на то, что восточный берег обеих Америк странно напоминает западный берег Африки и Европы. В последующие столетия это наблюдение не раз повторяли, но не придавали ему особого значения вплоть до начала ХХ века, когда геофизик Альфред Вегенер использовал его в качестве одного из свидетельств дрейфа континентов. Теория Вегенера — это квинтэссенция триумфа доказательств над интуицией. Господствующее представление об исторически статичной земной поверхности было очень сильным, но доводы Вегенера были обширны и разнообразны[173].
Во-первых, геологическая летопись указывает, что скальные образования на берегах разных континентов часто похожи друг на друга больше, чем на образования в глубине своих континентов. Породы вдоль восточного побережья Южной Америки, например, напоминают образцы с западного побережья Африки, а не с других берегов Южной Америки. Это проявляется в отношении горных цепей, отложений угля и минералов. Геологические свойства как будто прерываются, столкнувшись с океаном, чтобы вновь появиться в тысячах километров.
Во-вторых, палеонтология свидетельствует, что области, которые теперь считаются тропическими и субтропическими (Южная Африка, Индия, Австралия), когда-то были покрыты ледниками, а сегодняшние арктические и субарктические зоны (Канада, Сибирь), согласно геологическим данным, в прошлом не были покрыты льдами. Если климат определяется близостью к земным полюсам, значит, эти области, видимо, поменялись местами.
В-третьих, геометрический анализ континентов — во многом повторяя выводы Ортелия, сделанные несколько веков назад, — указывает на то, что они подходят друг к другу. Центр глобальной мозаики образует Африка, на востоке она граничит с Евразией, на западе — с Южной Америкой, на севере — с Северной, а на юге — с Антарктидой и Австралией.
Кроме геологических данных, Вегенер привлек яркие свидетельства из биологии. К началу ХХ века зоологи обнаружили несколько видов животных, живших на географически изолированных массах суши. Лемуры, например, сегодня обитают только на Мадагаскаре — острове у восточного побережья Африки, однако их ископаемые останки были найдены в Индии, отделенной от Мадагаскара четырьмя с лишним тысячами километров океана. Чтобы объяснить, как лемуры попали из Индии на Мадагаскар, один зоолог выдвинул предположение, что когда-то эти места были соединены континентом, который впоследствии погрузился под воду. Он назвал его Лемурией[174].
Рис. 7.1. Чтобы объяснить миграцию видов между разделенными водой континентами, биологи XIX века придумывали древние мосты-плиты. Один из них соединял Африку и Азию и был назван Лемурией в честь лемуров, которые должны были по нему перейти
Название Лемурия звучит причудливо и почти несерьезно, но для зоологии XIX века утонувшие континенты и перемычки были важной теорией. Если континенты неподвижны, без сухопутных мостов не объяснить, как животные одного рода и даже вида стали жить в отдаленных друг от друга уголках: в Северной Африке и Западной Индии (жуки), в Южной Африке и Южной Америке (земляные черви), в Южной Америке и Австралии (опоссумы). Теория перемычек была необходима и для того, чтобы объяснить, почему ископаемые останки вымерших видов — кембрийские трилобиты, пермские папоротники, триасовые ящеры — находят на противоположных берегах огромных, непреодолимых океанов.
Аргументация Вегенера была, в сущности, упражнением в подборе совпадений. Он показал: несмотря на то что континенты находятся в разных местах, их геологические, палеонтологические и зоологические особенности подходят друг к другу. Важность этих данных ученый подчеркнул метафорой: «Это как сложить клочки газеты, чтобы подходили края, а потом проверить, подходят ли друг к другу строки[175]. Если да, остается только предположить, что все сложено так, как было». Вегенер утверждал, что доказательств слишком много и они слишком разнообразны, чтобы быть случайностью. «Если бы для проверки была только одна строка [газеты], мы все равно сочли бы, что обрывки с большой долей вероятности сложены правильно. Но когда есть n строк, вероятность вырастает в n-й степени».
Но несмотря на все доказательства, Вегенер так и не дождался признания своей теории. Геологи скептически относились к ней не потому, что были убеждены в неизменности Земли. Они уже знали, что в начале своего существования наша планета была расплавленным шаром и внутри она до сих пор более горячая и жидкая, чем снаружи[176]. Они знали и о том, что массы суши подвергаются эрозии и деформации, океаны когда-то покрывали большую поверхность, чем сейчас, а горы стоят там, где раньше их и в помине не было. Скорее, принять теорию Вегенера им было сложно из-за ее следствий.
Геологи начала ХХ века были готовы признать, что земная кора может «сморщиваться» — образовывать складки, — но не хотели соглашаться, что она может перестраиваться в радикально новые конфигурации. Каким образом целые континенты пробивают себе путь по твердому морскому дну?[177]
Примерно в то же время, когда Вегенер обнародовал свою теорию, один из его современников Бейли Уиллис подытожил положение дел в этой области знания следующим образом: «Великие океанские бассейны — это неизменная черта земной поверхности. Со времен, когда собрались воды, они существуют там, где сейчас, лишь немного меняя свои очертания»[178]. В той же статье, опубликованной в солидном журнале Science, Уиллис полностью отверг важность зоологических данных. «Если мы находим германскую фауну в Нью-Йорке и российскую — на западе Северной Америки…, о чем это свидетельствует? Только о том, что выживающие виды фауны оставались неизменными некоторый период у себя на родине и во время миграций. Либо эти вариации развивались из общего предка схожим образом, так как в разных местах были одинаковые условия». Следовательно, они не заслуживают внимания геологов.
Другой геолог того времени, Роллин Чемберлен, отверг гипотезу Вегенера, заявив, что она «слишком вольная», «слишком свободно обращается с нашей планетой», «не связана с ограничениями и не привязана к неудобным, твердым фактам». По мнению Чемберлена, «если верить Вегенеру, придется забыть все, что мы узнали за последние 70 лет, и начинать заново»[179].
Начать заново пришлось. Теория Вегенера пролила свет на явления, которые геологи того времени не смогли объяснить и изучали в течение следующих десятилетий. В процессе изучения гипотеза Вегенера, поначалу казавшаяся невероятной, стала правдоподобной. Были открыты срединно-океанические хребты, а значит, океанский бассейн — это не «постоянная черта земной поверхности», а податливое образование, которое может расширяться и сокращаться. Благодаря открытию магнитных полос на океанском дне выяснилось, что течения расплавленной породы в недрах Земли меняют магнитные свойства земной коры, образующей границы литосферных плит. За каких-то 40 лет теория Вегенера прошла путь от «необоснованной вольности» к образцовой истине, по крайней мере для ученых. Однако обычных людей теория Вегенера смущает по сей день. Мысль, что мы живем на дрейфующих, деформирующихся плитах, принять еще сложнее, чем то, что мы живем на вращающемся и крутящемся шаре, о чем сообщалось в предыдущей главе.
Профессиональные геологи времен Вегенера много знали о геологических процессах и геологической истории планеты. Если даже они неохотно принимали дрейф континентов, не стоит удивляться, что привить эту идею неспециалистам еще труднее. Наши наивные представления о Земле гораздо менее динамичны, чем представления современников Вегенера. Мы считаем ее, в сущности, инертной скалой, твердой и вечной. Чтобы принять дрейф континентов, придется от восприятия Земли как статичного объекта, подверженного редким небольшим изменениям (например, сдвигу береговой линии и эрозии гор), перейти к восприятию ее как динамичной системы, характеризующейся постоянными крупными изменениями (например, погружением в воду масс суши и столкновением целых континентов).
На протяжении последних нескольких десятилетий стало ясно, что студенты, занимающиеся науками о Земле, не выносят с этих курсов современное понимание о строении и тектонике планеты, а, скорее, сохраняют наивное представление о ее статичности. Масштабное исследование показало, что преподавание таких дисциплин практически не влияет на ложные представления в этой области[180]. В исследовании участвовало 250 студентов, посещавших какой-либо из 43 курсов в 32 колледжах. До и после обучения все они прошли тест на понимание геологического времени, тектоники плит и внутреннего строения Земли.
До обучения студенты в среднем правильно отвечали на восемь вопросов из девятнадцати. После обучения — на девять. Результаты были такими же независимо от того, учились студенты в колледже, государственном или частном университете, посещали ли они занятия по физической геологии, исторической геологии или по каким-то более специализированным курсам, например геологии для инженеров. Особенно разочаровывает, что сильнее всего прогноз конечного результата коррелировал не со специализацией, типом учебного заведения и предметом, а с результатом предварительного тестирования. Таким образом, студенты как будто вообще ничему не научились.
Отчасти проблема в понимании геологических процессов, в том числе дрейфа континентов, вызвана тем, что связанные с ними явления незаметны невооруженному глазу и обычному человеку просто неизвестны. Лишь немногие знают, что ископаемые одних и тех же биологических видов найдены на отдаленных континентах или что скальные образования на разных континентах подходят друг к другу по размеру и структуре. Но даже узнав об этом, мы не стремимся получить объяснение с таким рвением, как в случае более ярких явлений — замерзания, падения, кипения и сгорания, которые мы рассматривали выше. Геологические теории считаются скорее любопытными фактами, а не объяснением. Мы усваиваем их в отрыве от феноменов, которые они призваны раскрыть.
Возьмем, например, распространенное ложное представление о тектонике плит, описывающей несколько видов масштабных изменений земной коры[181]. Многие студенты вообще не связывают плиты и кору и предполагают, что они расположены слоями в глубине Земли или образуют щит вокруг расплавленного центра Земли. Если студенты признают, что плиты неразрывно связаны с поверхностью, они часто считают, что плиты движутся не латерально, как на самом деле, а вертикально (поднимаются и опускаются, как при землетрясении) или вращаются вокруг оси, расположенной в центре плиты.
А теперь подумайте о геологических явлениях, которые человек может испытывать: землетрясениях, извержениях вулканов, цунами и гейзерах. Понять их причины нужно не из праздного любопытства. Эти явления мощные и смертоносные, и необходимо знать, почему они происходят. Однако объяснить их непросто. Они включают целый ряд причинных связей, выходящих далеко за пределы самого события и по времени, и в пространстве.
Посмотрите (с безопасного расстояния) на извержение типичного вулкана. Этот процесс состоит как минимум из восьми этапов:
1) литосферные плиты движутся;
2) движение вталкивает одну плиту под другую;
3) между сталкивающимися плитами возникают давление и трение, и они нагреваются;
4) порода внутри плит начинает плавиться;
5) плотность расплавленной породы — магмы — ниже, чем окружающей породы, поэтому она поднимается вверх;
6) поднимающаяся магма накапливается в подземных полостях;
7) окружающая полости порода слабеет и трескается;
8) давление в полости нарастает и в конце концов выталкивает магму через трещины на поверхность.
Рис. 7.2. Студентам-геологам сложно понять, что поверхность нашей планеты сложена из литосферных плит (слева вверху). Они часто предполагают, что плиты лежат где-то внутри Земли (остальные изображения)
Сложить все эти события в причинно-следственную цепочку непросто. В одном из исследований ученые объясняли группе студентов, в какой последовательности происходят извержения, а затем просили описать ее в сочинении на тему «Почему произошло извержение вулкана Сент-Хеленс»[182]. В среднем студенты вспоминали лишь три события из восьми.
Число событий, о которых рассказывали студенты, было неодинаковым: некоторые помнили всего одно, другие — целых шесть. Эти различия не случайны. Участники с развитыми зрительно-пространственными навыками — измеренными независимо с помощью заданий на отслеживание движущихся предметов — запоминают и включают в свое понимание извержения больше геофизических событий. Такая закономерность сохраняется, даже если учебные материалы снабжены иллюстрациями, исключающими необходимость строить психические образы. Для понимания геофизических процессов нужно не просто их представить, но и интегрировать в цепочку взаимодействий. Геофизические системы очень динамичны, а обучение им требует динамичного мышления.
Рис. 7.3. При столкновении плит одна из них заползает под другую, и порода в нижней плите под действием высоких температур начинает плавиться. Магма, насыщенная газами, поднимается к земной коре и накапливается в магматических камерах
Другая особенность наук о Земле, из-за которой сложно понять геофизические системы, — это колоссальные временные рамки. Можно глядеть на камни на берегу моря и понимать, что они в конце концов рассыпаются в песок, но почувствовать это инстинктивно — непросто. Геологи называют время, присущее геологическим событиям, глубоким, чтобы отличать его от времени, которое непосредственно доступно человеку. «Глубокое» время отличается от «живого», как галактики от атомов, но эту разницу мы часто не улавливаем.
Спросите себя: почва времен динозавров — это та же самая почва, которую можно увидеть вокруг? Нет, ни в коем случае. Но этот вопрос, возможно, заставил вас на секунду задуматься. Если это не та же самая почва, то откуда она взялась? И куда делась почва эпохи динозавров?
Интуиция подсказывает, что почва — это и есть почва. Она вечна, как сама Земля. Это представление мы передаем детям. Как объяснил один пятиклассник в беседе со специалистом-геологом, «может быть, грязь живет так долго, потому что… [человека] можно убить и все такое, он может просто умереть. Растение кто угодно может расплющить, дерево можно срубить. А грязь такая маленькая, что никому не захочется что-то с ней делать. А если и сделают, ничего серьезного не произойдет. Грязь просто нельзя убить. Она просто будет всегда»[183].
Но, как ни странно, ни грязь, ни почва не вечны. Их развеивает ветер, смывают дожди и потоки, соскребают ледники, покрывает неорганическое вещество (песок, сажа, пыль) и органические соединения — гниющие трупы животных, разлагающиеся растения. Их поднимают вверх землетрясения, погребают под собой оползни, они преобразуются в глубине земли. Динозавры вымерли 65 миллионов лет назад, и за это время почва давно изменилась. Однако такие изменения редко происходят у нас на глазах. Человеческая жизнь на порядки короче, чем продолжительность большинства геологических событий, поэтому нам сложно связать геологические образования — почву, горы, острова, каньоны — с породившими их древними процессами.
Чарльз Дарвин был одним из первых, кто отметил сложность понимания таких процессов. В «Происхождении видов» он писал: «Мы всегда неохотно допускаем существование великих перемен, ступени которых мы не в состоянии уловить. Эта трудность совершенно сходна с той, которую испытывали геологи, когда Лайель впервые утверждал, что длинные ряды внутриматериковых скал и глубокие долины являются результатом деятельности факторов, которые мы и теперь еще видим в действии. Наш разум не может охватить полного смысла выражения “миллион лет”; он не может суммировать и осознать конечный результат многочисленных незначительных вариаций, накапливавшихся в течение почти безграничного числа поколений»[184]. Дарвин сосредоточился на изменениях в биологическом мире, которые разворачивались на протяжении больших отрезков времени, как и геологические изменения. Посмотрите на следующие вехи эволюции. Сможете ли вы упорядочить их от более древних к менее древним?
• Появление гоминидов
• Появление жизни
• Появление млекопитающих
• Появление приматов
• Появление позвоночных
Это не слишком сложное задание. Последовательность событий довольно очевидна. Жизнь в целом должна появиться раньше, чем живые существа с позвоночником, позвоночные — раньше теплокровных позвоночных (млекопитающих), млекопитающие — раньше, чем способные хватать, живущие на деревьях млекопитающие (приматы), а приматы — раньше ходящих на двух ногах приматов (гоминидов). Теперь вопрос посложнее: какое из этих событий произошло приблизительно 200 миллионов лет назад?
Если вы похожи на большинство людей, вы выберете либо появление позвоночных, либо зарождение самой жизни. Однако оба этих события произошли гораздо раньше — 525 миллионов лет назад и 3,8 миллиарда лет назад соответственно. Двести миллионов лет назад появились млекопитающие, но большинство людей считают, что с того момента прошло всего 10 миллионов лет[185]. Они ошибаются на целый порядок. То же самое происходит с оценкой многих других древних событий — образования Земли и Луны, появления рыб и деревьев, вымирания динозавров и мамонтов[186].
Динозавры — особенно досадный пример. Они вымерли примерно 65 миллионов лет назад[187]. До появления современного человека 200 тысяч лет назад должно было пройти 912 тысяч человеческих поколений, и тем не менее миллионы американцев верят, что люди и динозавры когда-то сосуществовали. Эту веру отчасти подпитывают популярные изображения жизни людей вместе с динозаврами в литературе («Затерянный мир», «Денни и Динозавр»[188]), мультфильмах («Флинстоуны», «Денвер — последний динозавр») и кинематографе («Миллион лет до нашей эры», «Хороший динозавр»). Люди и динозавры теоретически могут сосуществовать в будущем, если мы их клонируем, как в «Парке юрского периода». Однако в прошлом человечество никогда не жило на планете вместе с динозаврами.
Одни из самых стойких сторонников мифа о сосуществовании людей и динозавров — это креационисты, люди, верящие, что человек и все остальные организмы не возникли в ходе эволюции, а были созданы Богом в современной форме.
В Музее креационизма в Питерсбурге (штат Кентукки) есть даже макет трицератопса с седлом, и детям предлагают на нем покататься. Креационисты утверждают, что люди и динозавры сосуществовали, так как это позволяет им объяснить, откуда взялись ископаемые останки динозавров в мире, который люди непрерывно населяют с момента создания (точнее, с шестого дня Творения).
Религия накладывает на геологию много ограничений: о возрасте и происхождении Земли, о ее месте в космосе. Однако утверждение, что люди жили вместе с динозаврами, вероятно, самое странное. Проще было бы отрицать существование динозавров как таковых. Поначалу креационисты так и поступали, но в современном мире это было бы смертным приговором движению.
Рис. 7.4. Динозавры вымерли почти 65 миллионов лет до появления человека, и тем не менее популярная культура часто изображает их вместе с людьми
Динозавры и их ископаемые останки заняли слишком прочное место в популярной культуре, и даже самые религиозные люди не могут отрицать их реальности. С динозаврами приходится мириться, по-новому интерпретируя их. Одна из таких интерпретаций — страница из детской раскраски — вызвала волну оживления в интернете. На картинке изображен Иисус верхом на тираннозавре. Подпись гласит: «Известно, что динозавры пережили потоп на Ноевом ковчеге. Катался ли на них Иисус, мы не знаем. Но вполне может быть, что катался!» Мысль, что Иисус мог оседлать тираннозавра, нелепа, но не менее нелепа и мысль, что древние люди ездили на трицератопсах.
Осознавать Землю динамичной системой, меняющейся со временем (глубоким), крайне важно не только для понимания геологии и экологии, но и для понимания климата. Сейчас совершенно ясно, что климат на Земле меняется в результате деятельности человека и что механизмы этих изменений очень сложны и взаимосвязанны[189]. В атмосферу выделяется углекислый газ и другие парниковые газы в беспрецедентном масштабе, так как люди сжигают богатое углеродом ископаемое топливо — уголь, нефть и природный газ. Углекислый газ улавливает инфракрасное излучение (низкоэнергетическую форму света) и замедляет охлаждение атмосферы, тем самым повышая температуру Земли.
Повышенная температура инициирует целый каскад метеорологических явлений. Полярные льды тают, поднимая уровень океана и меняя океанские течения. В свою очередь, последние определяют региональные погодные закономерности, из-за чего полярные области становятся еще холоднее, а экваториальные — жарче. Изменение погоды влияет на распределение дождей, приводя к засухам в одних регионах и наводнениям в других. Прибрежные регионы особенно уязвимы для затопления из-за повышения уровня океана вкупе с мощными тропическими штормами. Таким образом, изменения климата отражаются на множестве систем: океанах, ледниках, течениях, ветре, уровне моря, давлении воздуха, осадках.
С точки зрения обывателя, все проще. Климат считается синонимом погоды, а изменения климата — это просто более жаркая погода[190]. Климат с погодой постоянно путал сенатор от республиканцев Джеймс Инхоф. Однажды он принес в Сенат снежок, чтобы доказать, что глобальное потепление — это вымысел. «Нам постоянно рассказывают, что 2014 год — самый теплый за всю историю измерений, — заявил он. — Знаете, что это такое? Это снежок с улицы. Там очень, очень холодно»[191]. Этой выходкой он явно хотел доказать, что раз сегодня не необычно тепло, значит, и климат планеты не стал жарче.
Погоду смешивает с климатом не только Инхоф. Было доказано, что в жаркие дни с фактом изменения климата согласно большее число людей, чем в холодные. В одном из исследований людей спрашивали, насколько они уверены в существовании глобального потепления и насколько их лично беспокоит эта проблема. Затем результаты опроса сопоставляли с погодой в день проведения и вычисляли отклонения между среднесуточной температурой и исторической средней. Оказалось, что люди, отвечавшие на вопросы в более теплые дни, были сильнее уверены в глобальном потеплении и сильнее беспокоились на этот счет. Участников исследования также просили пожертвовать какую-то сумму благотворительной организации, занимающейся борьбой с глобальным потеплением (Clean Air-Cool Planet), и размер этих взносов тоже зависел от погоды. Чем жарче день, тем больше денег участники были готовы дать.
То же самое наблюдается в гораздо большем масштабе[192]. Американские агентства исследования общественного мнения, например Gallup, Harris, ABC/Woods Institute и Pew Center, измеряют согласие с фактом изменений климата почти 20 лет. В целом оно растет, но по-прежнему сильно колеблется от опроса к опросу. Эти колебания связаны с погодой. Если опрос проходит в необычно теплый год, люди более склонны отвечать, что климат меняется. Тот же фактор влияет на освещение изменений климата в СМИ. Если год выдался жарким, в редакторских статьях и мнениях на тему климата, публикуемых в крупных американских газетах, чувствуется большая озабоченность, чем когда погода прохладнее обычного. Колебания погоды слабо связаны с изменениями климата, и тем не менее они важнейшая причина, по которой эти изменения вызывают беспокойство.
В каком-то смысле смешение погоды и климата не слишком важно, учитывая, что жарких дней все больше, чем холодных, а значит, обеспокоенность изменениями климата будет повсеместной. Плохо то, что наивные представления в этой области ведут к столь же наивным решениям. Прежде всего, многие люди просто не верят, что человек как-то влияет на климат, и поэтому отказываются что-то делать. Это заблуждение мы еще рассмотрим в данной главе. Другие признают, что изменения климата связаны с человеком, но не понимают — каким образом. Зачастую связь человека с окружающей средой представляется излишне упрощенно, как противопоставление «зеленой», «экологической» деятельности действиям, которые считаются вредными для среды. Мы часто слышим, что надо перерабатывать отходы, сажать деревья, выключать свет, подбирать мусор и ездить на работу на велосипеде, а водить машину, долго стоять под душем, пользоваться пестицидами, сливать химикаты в океан и распылять аэрозоли — вредно для природы[193].
Все, что каким-то образом влияет на окружающую среду, воспринимается как связанное с изменениями климата, хотя некоторые факторы, например мусор, пестициды и аэрозоли, не имеют к ним отношения, по крайней мере не связаны непосредственно. Кроме того, одни действия влияют на климат больше других, хотя нас не слишком заботит эта разница. В частности, транспорт, по некоторым оценкам, дает 14% выбросов углекислого газа, а отходы — всего 4%. При этом люди намного охотнее решают проблему отходов (меньше покупать и больше утилизировать), чем проблему транспорта (пользоваться общественным транспортом и меньше летать на самолетах), даже если признают, что решить последнюю важнее[194].
Жертвовать привычкой к комфорту передвижения слишком неприятно, поэтому многие предпочитают заниматься самообманом и считать, что если не выбрасывать мусор в одно ведро, то можно спасти планету. Это не так. Точнее, этого мало. Поведенческие изменения, необходимые для уменьшения глобального потепления, изменят нашу жизнь не меньше, чем последствия бездействия. Подсознательно мы это понимаем, но не хотим признавать явно, предпочитая отрицать серьезность проблемы и даже ее существование.
Американское общество глубоко разделено по вопросу изменений климата[195]. Примерно 16% американцев крайне обеспокоены проблемой глобального потепления, 29% озабочены ею, 25% считают, что нужно проявлять осторожность, 9% равнодушны к теме, у 13% проблема вызывает сомнения, а 8% ее отвергают полностью. Климатологическое сообщество называет эти группы «шестью Америками». Размеры этих групп почти неизменны с 2008 года по настоящее время, несмотря на резкое увеличение объема доказательств в пользу глобального потепления и активное обсуждение этой темы в обществе.
Шесть Америк отличаются друг от друга не только мнением о климатических изменениях, но и убеждениями в отношении климата в целом. «Крайне обеспокоенный» конец спектра с большей вероятностью, чем «отрицающий», считает, что:
1) глобальное потепление имеет место,
2) с его существованием согласно большинство ученых,
3) оно вызвано деятельностью человека,
4) оно должно вызывать беспокойство,
5) оно вредно,
6) оно повлияет на будущие поколения,
7) его можно уменьшить, предприняв правильные действия.
С демографической точки зрения шесть Америк довольно похожи: эти группы мало отличаются по возрасту, доходам, половой и расовой принадлежности. Молодой, обеспеченный мужчина латиноамериканского происхождения может отрицать глобальное потепление с той же вероятностью, что и пожилая, небогатая белая женщина. Делит шесть Америк религия и политика. «Крайне обеспокоенные» люди более либеральны в своих религиозных и политических воззрениях, в то время как «отрицающие» более консервативны.
Очевидно, что на отрицание климатических изменений влияют глубоко укоренившиеся и комплексные социологические факторы[196]. Но играет ли значимую роль восприятие? Понимают ли люди, что именно они отрицают? Судя по исследованиям, проведенным группой психолога Майкла Ренни, не понимают[197]. Из сотен опрошенных американцев лишь немногие могли объяснить причины глобального потепления: парниковые газы упоминали всего 15%. Затем Ренни давал участникам краткое — длиной четыреста слов — описание химических и физических механизмов климатических изменений и оценивал, как полученная информация влияет на связанные с климатом убеждения. Сам Ренни так подытожил предложенную информацию: «Земля трансформирует энергию видимого солнечного света в энергию инфракрасного излучения, которое покидает планету медленно, потому что поглощается парниковыми газами. Поскольку люди производят парниковые газы, Земля отдает энергию еще медленнее, и ее температура растет».
Рис. 7.5. Механизмы глобального потепления знакомы лишь немногим. После обучения люди чаще соглашаются, что потепление — реальная проблема
Эта информация дала два результата. Во-первых, взгляды на природу глобального потепления становились точнее и эффект сохранялся как минимум несколько недель. Во-вторых, участники чаще соглашались с фактом глобального потепления независимо от своих политических взглядов. Даже консервативно настроенные люди были более склонны признать реальность этого явления, узнав о его причинах (хотя и незначительно — политические шоры держатся крепко).
Другой род информации, повышавший согласие с фактом глобального потепления и климатических изменений в целом, касался научного консенсуса по этим вопросам. Когда людей просили предположить, какая доля ученых разделяет мнение, что вызванное деятельностью человека выделение углекислого газа вызывает изменения климата, они обычно отвечали, что 60–70%. Это намного меньше, чем на самом деле (97%). Если кому-то, не знающему о текущем научном консенсусе, прямо сказать, что почти все ученые согласны с этим тезисом, он с большой долей вероятности сразу пересмотрит свои взгляды и согласится с утверждением, что «выделение углекислого газа в результате деятельности человека вызывает изменения климата»[198].
Информация о консенсусе мощно влияет на наши взгляды о климатических изменениях по той же причине, по которой наши предпочтения в отношении одежды и еды формируются тем, что носят и едят другие люди, — давлением коллектива. Люди — социальные существа. Нас глубоко заботит мнение окружающих, мы сверяем с ним собственные убеждения и взгляды. Особенно мы чувствительны к информации о консенсусе по эмпирическим вопросам, поскольку истолковываем его как критерий истины. Чем популярнее нам кажется убеждение, тем более мы склонны его разделять[199].
Информация о консенсусе влияет не только на представления о климатических изменениях, но и на стремление изменить ситуацию. В одном из исследований участников спрашивали, кто должен заниматься вопросами глобального потепления: местное самоуправление, штаты, государство, корпорации, другие организации[200]. Их также просили ответить, поддерживают ли они связанные с климатом инициативы, в том числе ограничение выбросов углекислого газа, требование использовать для производства электроэнергии обновляемые ресурсы, введение налоговых льгот для покупателей энергоэффективных транспортных средств и повышение налогов на бензин. Чем больше участники были убеждены, что глобальное потепление — бесспорный научный факт (так оно и есть), тем больше они считали, что общественные организации должны делать все возможное для изменения ситуации, а государство поощрять такие действия. Чем больше участников (правильно) соглашались с тем, что глобальное потепление — дело рук человека, тем чаще они считали его серьезной и неотложной проблемой, с которой люди могут справиться только сообща.
Таким образом, психологи выделяют два пути повышения осведомленности общества об изменениях климата: когнитивный — информировать о причинах, стоящих за этими процессами, и социальный — подчеркивать научный консенсус в этом отношении. Оба пути эффективны, однако их не так часто используют для привлечения внимания к проблеме. Часто стратегии привлечения внимания направлены на то, чтобы вызвать чувство вины и перевести дискуссию в русло разговоров об ущербе и несправедливости. Землю представляют как жертву, которую нужно защитить от эксплуатации, а людей — как виновников, которым следует себя сдерживать. Пример такой риторики — обращение президента США Барака Обамы к народу по случаю Дня Земли в 2015 году: «В среду мы отмечаем День Земли. В этот день мы отдаем должное драгоценной планете, которую мы называем своим домом и которая нуждается в защите… У нас нет другой планеты. И спустя годы я хочу посмотреть в глаза детям и внукам и сказать, что мы сделали все, что могли, чтобы защитить ее»[201].
Возможно, такая аргументация вызывает отклик на уровне эмоций, но вряд ли на уровне разума, потому что люди не воспринимают Землю как что-то уязвимое. Как можно повредить то, что кажется вечным? И почему из-за боязни испортить неуязвимое нужно вредить самим себе, отказываясь от удовлетворения потребностей и желаний, связанных с энергией? Эффективнее было бы — в дополнение к информированию о механизмах и консенсусе — принять восприятие Земли как вечного объекта и сделать акцент на том, что планете безразличны люди и что ее будущее от них не зависит. Геологические системы работали миллиарды лет до появления людей и продолжат работать в новых условиях, например при повышенном содержании углекислого газа в атмосфере и высоких глобальных температурах. Другой вопрос, как эти условия повлияют на наше собственное существование.
Этот реалистичный подход хорошо показан в мультфильме, который распространялся по интернету примерно тогда же, когда президент Обама выступал со своей речью. В нем люди извиняются перед Матерью Геей — олицетворением Земли — за свои разрушительные действия:
Человек: Мать Гея, я пришел, чтобы от имени всего человечества попросить прощения за уничтожение природы.
Гея: Ах, мои милые эгоцентричные люди. Природа приспособится. Что бы вы с ней ни делали, она просто изменится и примет новые формы. Она и не такое выдерживала. Просто вы меняете ее настолько, что сами не сможете в ней жить. Вы убиваете не природу, а самих себя.
Человек: Что?!
Гея: Вы сами себя изведете, и скучать по вам никто не будет.
Этой главой мы завершаем обсуждение интуитивных теорий физического мира. Следующие шесть глав будут посвящены миру биологии. Давайте кратко перечислим теории, которые мы рассмотрели:
1. Интуитивная теория материи, согласно которой материальные вещества целостные и дискретные, а не корпускулярные и делимые.
2. Интуитивная теория энергии, в которой тепло, свет и звук рассматриваются как вещества, а не как целостные (эмерджентные) свойства микроскопических элементов системы.
3. Интуитивная теория гравитации, в которой вес — неотъемлемое свойство предметов, а не соотношение между массой и гравитационным полем.
4. Интуитивная теория движения, гласящая, что сила передается предмету и приводит его в движение, а не является внешним фактором, меняющим движение тела.
5. Интуитивная теория Вселенной, согласно которой Земля — это недвижимая плоскость, вокруг которой вращается Солнце, а не шар, вращающийся вокруг своей оси и вокруг Солнца.
6. Интуитивная теория строения Земли, по которой геологические структуры, например горы и континенты, вечны и неизменны, хотя в действительности они динамичны.
Мы формируем такие теории, потому что от рождения воспринимаем среду так, как это полезно для повседневной жизни. Но интуитивные теории не отражают истинных принципов функционирования мира. Мы воспринимаем материю с точки зрения тяжести и величины, а не веса и размеров. Мы воспринимаем тепловую энергию в категориях ощущения теплого и холодного, а не собственно теплоты и температуры. Мы воспринимаем гравитацию как тянущую вниз, а не к центру Земли. Мы воспринимаем скорость как порождение силы, а не форму инерции. Мы воспринимаем Землю как плоскую поверхность, а не как гигантский шар, а геологические системы — с точки зрения дискретных событий, а не непрерывных процессов. Все такие искаженные представления ведут нас по ложному пути, когда мы строим теории о причинах природных явлений, они подталкивают проводить бессмысленные различия и не обращать внимания на эмпирически подтвержденные. Только научные теории раскрывают мир точно, вооружая нас верными, широко применимыми объяснениями и прогнозами.
Часть II. Интуитивные теории о биологическом мире
Глава 8. Жизнь
Для ребенка смерть — это совсем не очевидное и неизбежное свойство жизни. Дети болеют, чувствуют боль, но не связывают это с физическим здоровьем. Для них это только психический дискомфорт. Непосредственный опыт мало говорит о лежащих в основе этих переживаний глубинных физиологических процессах. Дети живут в блаженном неведении, не подозревая ни о функциях организма, поддерживающих жизнедеятельность, ни о том, что эти функции когда-нибудь могут подвести. Они считают себя бессмертными.
Иллюзию бессмертия не способен разрушить один лишь самоанализ. Ребенок сначала должен осознать, что смертность — это черта внешней среды, что-то, касающееся других, и только после этого поймет, что смерть относится и к нему самому. Поэтесса Эдна Сент-Винсент Миллей описала это очень изящно: «…детство — это королевство, в котором никто не умирает».
Я довольно хорошо помню день, когда мой сын Тедди открыл для себя смерть. Ему было четыре с половиной года, и я повел его на выставку «Мумии мира» в Калифорнийском центре науки. На рекламных плакатах были изображены саркофаги и другие египетские древности, поэтому я решил, что экспозиция будет посвящена в основном египетским погребальным обрядам и мумии будут обернуты тканью.
Я ошибался. «Мумии мира» действительно были про мумий мира: про древних инков, оставленных в специальных пещерах, про древних кельтов, которых бросали в болота, про древних перуанцев, погребенных в песках, и древних венгров, нашедших покой в склепах. Мумии были показаны во всей своей иссушенной красе. Там были люди и животные (собаки и обезьяны), взрослые и дети. Были даже мумифицированные младенцы.
Увиденное явно смутило Тедди. Его представление о мумиях ограничивалось Хеллоуином и обернутой бинтами фигурой, которая гоняется за Скуби-Ду по заколдованному дому. Внутри нее явно ощущался живой человек. Одна из первых мумий на выставке принадлежала ребенку. Тедди спросил, что это такое. Я объяснил, что это ребенок, который умер в сухом климате, благодаря чему сохранилась его кожа и волосы. Тедди, видимо, не понял, поэтому я сказал, что обычно люди после смерти превращаются в скелеты, но мумии на выставке умерли в особых условиях, и этого не произошло.
Когда Тедди переварил услышанное, его глаза широко раскрылись. «А я тоже умру и стану мумией?!» — воскликнул он. Я заверил его, что в мумию он не превратится, а потом повел к выходу мимо хихикающих посетителей — свидетелей детского откровения.
Следующие несколько месяцев Тедди регулярно поднимал тему смерти. Ему было интересно, почему человек умирает, можно ли как-то избежать смерти и куда попадают умершие люди. Спустя целых полтора года после встречи с мумией — Тедди тогда было уже шесть — у нас состоялся следующий разговор:
Тедди: Как выглядит бабушкина бабушка?
Я: Не знаю. Надо спросить у бабушки.
Тедди: А бабушкина бабушка умерла?
Я: Да.
Тедди: Ой, как жалко.
Я: Если бы она еще жила, ей бы сейчас было 130 лет. Все люди рано или поздно умирают.
Тедди: Все?! А почему?
Я: Такова жизнь.
Тедди: А люди умирают в Раю?
Я: Нет. Люди попадают в Рай уже после смерти. Во всяком случае, некоторые в это верят.
Тедди: А я тоже умру?
Я: [Пауза] Да… Но очень нескоро.
Мне, как родителю, очень хотелось сказать Тедди, что он никогда не умрет, что он особенный, что он отличается от всех остальных живых существ. Но как педагог я не хотел обманывать любознательного ребенка. Если бы Тедди спросил, движутся ли континенты и меняется ли климат Земли, я, безусловно, ответил бы утвердительно. Так почему я должен лгать о смерти?
В отличие от физических явлений биологические — смерть, старение, болезни, размножение, эволюция — несут эмоциональную нагрузку, которая вмешивается в процесс обучения. С одной стороны, родители и другие преподаватели рассказывают детям о биологии не так охотно, как о физике и других нейтральных темах. С другой стороны, сами дети более склонны искать ответы самостоятельно. В одном из исследований пятилетние малыши в два раза чаще спрашивали о биологических явлениях, чем о физических[202].
Детям очень интересно, почему умерла бабушка и откуда взялась маленькая сестренка, и они требуют у родителей ответа. Если родители не идут навстречу, дети выдумывают собственные версии, основанные на психологии, знакомой им лучше всего[203]. В конце концов, все биологические действия имеют и психологическую составляющую. Мы едим, чтобы дать организму топливо, но при этом едим, потому что голодны. Мы пьем не только для увлажнения организма, но и потому, что чувствуем жажду. Сон нужен для восполнения энергии, но засыпает человек, когда устает. Смерть — более трудный случай. Дети не имеют феноменологического опыта смерти, поэтому у них не получается привязать ее к чувствам и желаниям. Однако они знают два похожих на вид процесса: сон и путешествия.
Рис. 8.1. «Упокоился». Приукрашивание смерти — изображение ее в виде покоя и сна — утешает взрослых, но сбивает с толку детей, которые еще не поняли ее биологической сути
Сон, как и смерть, — это состояние, лишенное движений и чувств, а путешествие, как и смерть, убирает людей из нашей жизни. Более того, сами взрослые тоже говорят о смерти как о разновидности сна («вечный сон», «усопший», «навеки закрыл глаза», «покойся с миром») или как о разновидности поездки («ушел из жизни», «покинул нас», «отправился на тот свет», «в мир иной»). Эти эвфемизмы прикрывают мрачную реальность. Можно ли винить ребенка, что ему сложно понять смерть, описываемую таким образом? Иногда нужно столкнуться с мумией, чтобы пробиться сквозь завесу слов и посмотреть смерти в лицо.
Чтобы понять смерть — прекращение жизни, — нужно сначала дать определение жизни. Что же такое жизнь? Биологи говорят, что это по своей сути метаболическое состояние. Живые существа получают энергию из среды и используют ее для поддержания своего существования: движения, роста и размножения. Эти виды деятельности универсальны для всего живого и объединяют очень непохожих существ — водоросли, алоэ, крокодилов, антилоп — в единую категорию, делая их живыми.
При этом представители разных биологических царств выполняют одни и те же метаболические функции по-своему. Они по-разному черпают энергию из среды (путем фотосинтеза, поедания растений, поедания животных), по-разному растут (побегами, расширением, делением) и размножаются (распространяют семена, откладывают яйца, рожают детенышей). Из-за такого разнообразия ребенку сложно понять, что разные действия выполняют ту же роль в поддержании жизни. Именно поэтому дети сосредоточены на более поверхностном проявлении — самостоятельном движении. То, что движется само по себе, они считают живым, а то, что лишено этой способности, — лишенным жизни.
Рис. 8.2. Если показать младенцу движущиеся точки, он будет внимательнее смотреть на них в том случае, если их движения не случайны, а напоминают идущую фигуру
Внимание к самостоятельному движению проявляется уже в младенческом возрасте. Младенцы предпочитают не только движущиеся предметы неподвижным, но и предметы, движущиеся органически (как животные), предметам, движущимся механически (как транспортные средства) и хаотично (как рой пчел). Эти предпочтения проявились в результатах экспериментов. Детям одновременно показывали два видеоролика движущихся предметов и следили за реакцией. В одном видео белые точки на черном фоне двигались так, как будто были прикреплены к суставам идущего человека. В другом видео то же самое скопление точек двигалось на том же фоне, но без какой-то определенной системы.
Оба видеоролика были сняты так, чтобы движения в физическом смысле было столько же[204]. Тем не менее младенцы стабильно отдавали предпочтение точкам, которые ассоциировались с человеком. Это проявлялось даже через три дня после рождения, еще до того, как ребенок успел увидеть много ходящих людей, не говоря уже о том, чтобы начать ходить самому. Специфичная для живых существ схема движения притягивает их инстинктивно. Это имеет смысл с эволюционной точки зрения, поскольку объекты, которые умеют ходить (люди и животные), могут и взаимодействовать с нами: носить, кормить, мыть, кусать. Чем раньше мы обратим на них внимание, тем лучше.
Из-за врожденной чувствительности к биологическому движению маленькие дети считают жизнь синонимом способности самостоятельно передвигаться. Дошкольники полагают, что птицы, млекопитающие и рыбы живые, но не соглашаются, что живые цветы, кусты и деревья, ведь они не умеют двигаться. Иногда жизнь приписывают и небиологическим по своей природе объектам, которые перемещаются сами по себе: тучам, рекам, пламени, Солнцу. Это было отмечено у детей в западных и восточных культурах, в индустриализированных и развивающихся странах[205]. Во всем мире четырехлетние дети обычно считают, что Солнце живое, а подсолнечник нет.
В таком возрасте дети не уверены и в том, какие объекты выполняют биологические действия: едят, дышат, растут и размножаются. Дети знают, что это делают люди, но часто не приписывают эти свойства другим организмам. Проблема в том, что, как отмечалось выше, биологическая активность проявляется очень по-разному. Но, кроме этого, дети не видят причин расширить эти действия на другие живые существа: жизнь они воспринимают как способность самостоятельно передвигаться, а в основе биологических процессов, с их точки зрения, лежит психология.
Возьмем питание. Дети по своему опыту знают, что люди едят, и по наблюдениям — что едят некоторые животные. А как насчет животных, которые у них на глазах никогда не ели? Например, медуза? А бабочка? А червяк? Для ребенка вопрос о том, едят ли червяки, сводится не к потребности червяка в энергии, а к вопросу, чувствует ли он голод. Аналогично, чтобы ответить на вопрос о том, размножаются ли червяки, нужно задуматься не об их самовоспроизведении, а о том, есть ли в природе дети-червячки — маленькие, беспомощные, о которых заботятся мама с папой. Один четырехлетний ребенок на вопрос ученого о том, бывают ли у червяков дети, ответил отрицательно и настаивал, что «у червяков бывают короткие червяки»[206]. А когда моей дочери Люси было три года, она утверждала, что у людей есть желудок, а у птиц — нет. Я спросил, куда же тогда у птиц попадает еда. Дочка задумалась, а потом и заявила, что «просто вниз».
То, что Люси не хотела наделять птиц желудком, очень характерно[207]. Большинство дошкольников приписывает биологические черты нечеловеческим организмам только в том случае, если эти черты можно применить так же, как у людей. Чем больше организм похож на человека, тем выше вероятность, что ребенок согласится с наличием таких функций. Млекопитающие в этом смысле находятся в более выгодном положении, чем птицы и рыбы, птицы и рыбы — чем черви и насекомые, а черви и насекомые — чем цветы и деревья. Вирусы и бактерии вообще не рассматриваются в качестве кандидатов: к этому мы еще вернемся в одиннадцатой главе.
Эти ступеньки — от более похожих на людей существ к менее похожим — наблюдаются даже в том случае, если ребенка спрашивают о чертах, о которых он ничего не знает. Если сообщить дошкольнику, что в организме человека есть аппарат Гольджи, а потом поинтересоваться, у кого еще может быть такой аппарат, ребенок, скорее всего, согласится, что это самое «Гольджи» есть у собак, а не у червяков. (Аппарат Гольджи — это клеточная структура, участвующая в транспорте белков.)
Все меняется, если сказать, что новая черта есть у нечеловеческих организмов — например, что аппарат Гольджи есть в организме собак. Теперь дети уже не так склонны переносить эту особенность на другие организмы, в том числе на человека. Они отправляют информацию в карантин и считают, что она касается только собак. Другими словами, дети готовы обобщать биологическую информацию от человека к собаке, но не от собаки к человеку. Люди, таким образом, становятся «аристократией» биологического мира. Факты, которые дети узнают о людях, могут считаться верными и для других организмов, но не наоборот.
Такая асимметрия уменьшается по мере взросления, но даже в десятилетнем возрасте не все дети склонны переносить биологические черты от растений и на растения. Растения — это вообще камень преткновения при переходе от понимания жизни с точки зрения движения к ее метаболической трактовке. Самодвижущиеся, но при этом неживые сущности, например ветер и солнце, тоже загвоздка. Когда Тедди должно было исполниться семь лет, он удивил меня заявлением, что кактусы неживые. Я возразил, а затем устроил ему опрос на эту тему:
Я: Цветы живые?
Тедди: Да.
Я: Гриб живой?
Тедди: Да.
Я: Солнце живое?
Тедди: [Пауза] Нет. Правильно?
Я: Да, ты прав. А компьютер живой?
Тедди: Нет! Это ерунда.
Я: Робот живой?
Тедди: Да.
Я: Разве?
Тедди: Да, потому что он умеет ходить и разговаривать. И он может похитить твой мозг.
Я: А почему вообще что-то считается живым?
Тедди: Не знаю. Почему?
Я: Ну, живым существам нужна энергия и вода. А еще они производят отходы и размножаются.
Тедди: Что такое «размножаются»?
Я: Это значит, что у них бывают дети.
Тедди: А. [Пауза] Еще живые существа стареют.
Я: Правильно. Так ты по-прежнему думаешь, что робот живой?
Тедди: Нет, потому что роботы не стареют. У них нет легких и сердца. Да и двигаются они мало.
Обратите внимание, что Тедди, в ответ на мое описание действий, присущих живым существам, сам перечислил другие свойства: старение, наличие легких и сердца. А еще обратите внимание, что последняя мысль все равно была о движении, как будто то, что роботы не живые, означает, что они не могут самостоятельно двигаться.
Примерно в тот же период Тедди начал интересоваться загадками. Одной из его любимых была загадка, которую Голлум задал Бильбо Бэггинсу в «Хоббите»:
- Без воздуха живет она
- И, как могила, холодна,
- В броню незвонкую одета,
- Не пьет воды, но жажды нету.
Ответ — рыба. Эта загадка так захватила сына, потому что она совершенно противоречит интуиции. В рыбе свойства жизни проявляются совсем не так, как у человека. Кислород она получает из воды, а не из воздуха. Она не пьет, а получает влагу путем осмоса. Температура тела у нее колеблется. Загадка Голлума олицетворяла попытки Тедди разобраться в свойствах жизни. Если бы он столкнулся с ней раньше, сомневаюсь, что она нашла бы отклик в его душе. Он просто бы не увидел в ней смысла.
Переход от понимания жизни как движения к метаболическому определению дался Тедди непросто, как и другим детям. Дело в том, что для этого нужно сделать два взаимосвязанных открытия: во-первых, не все подвижные объекты живы, а во-вторых, не все живые существа движутся, по крайней мере так, чтобы это было видно невооруженным глазом. (Растения движутся самостоятельно, просто очень медленно.) Если бы Тедди контактировал с большим количеством живых, но неподвижных на вид существ, ему, возможно, было бы легче отделить движение от жизни. Но сын, как и многие современные дети, был в значительной степени изолирован от мира природы. Он жил в городе, а городская жизнь не слишком способствует знакомству с биологией.
Рис. 8.3. Маленькие дети отождествляют жизнь со способностью к самостоятельному передвижению. Они правильно считают, что птицы живые, а горы неживые, но при этом ошибаются, полагая, что Луна живая, а деревья — нет
Понимание биологического мира действительно приходит к городским детям медленнее, чем к деревенским[208]. Они дольше считают людей особыми с биологической точки зрения, обобщая информацию с человека на животных, но не в обратном направлении. Они более упрощенно рассуждают о биологических явлениях, утверждая, например, что болезни с большей долей вероятности распространяются между организмами одного семейства, живущими в разных средах (например, от белых медведей к пандам), чем между разными семействами, живущими в одной среде (например, от белых медведей к песцам). Видимо, для здравых выводов на такие темы нужно изучать природу непосредственно.
Из этой закономерности есть примечательное исключение — городские дети, у которых есть домашние животные. Они чаще, чем не имеющие питомцев сверстники, наделяют биологическими чертами другие организмы и с большей долей вероятности считают людей заурядными в биологическом отношении, то есть видят у них ограничения, характерные и для других видов[209]. Домашние животные помогают оторванным от природы детям сохранить связь с ней. Даже если к животному в семье относятся как к человеку — готовят для него вкусности и водят в салоны красоты, — оно все равно служит неоценимым напоминанием, что люди тоже животные.
Оттачивая определение жизни, дети уточняют и взгляды на то, что может умереть, а также на причины смерти. От восприятия смерти как разновидности поведения (сна или путешествия) они переходят к восприятию ее как прекращения биологического существования — конечной точке всех живых существ. Как метко выразился один мой друг, «лучшее, что можно услышать от врача, это что ты умрешь от чего-то другого»[210].
Ученые несколько десятилетий изучали детские представления о смерти, оценивая понимание пяти биологических принципов[211]:
1) смерть неизбежна,
2) смерть необратима,
3) смерть касается только живых существ,
4) смерть полностью прекращает биологическую активность,
5) смерть вызвана нарушением работы организма с последующей утратой жизненных функций.
Для проверки понимания первого принципа (неизбежность смерти) детей просили назвать живые существа и сказать, умрут они или нет. Интересно, что старшие дети обычно упоминали людей, а маленькие — нет. Знание второго принципа (необратимость смерти) оценивалось с помощью мысленного эксперимента: «Если человек умер и его очень долго не хоронят, он может снова ожить?» Старшие дети утверждали, что не может, а маленькие иногда говорили, что может.
В третьем пункте (умирают только живые существа) детей просили сказать, что, по их мнению, не может умереть. Старшие упоминали только неживые предметы (мебель, одежду, инструменты), а младшие иногда включали в этот список и живое, и неживое. Четвертый принцип (прекращение биологической активности после смерти) оценивали вопросами, нужна ли умершим людям еда, вода и воздух, двигаются ли они, снятся ли им сны, ходят ли они в туалет. Старшие дети утверждали, что у мертвых всего этого нет, а маленькие иногда придерживались другого мнения.
Наконец, в пятом пункте (смерть вызвана утратой жизненных функций) нужно было перечислить причины, по которым человек умирает, и объяснить, почему это происходит. Маленькие дети обычно называли орудия убийства — ножи, пистолеты, яд, — но не могли сказать, почему все это вызывает смерть. Старшие дети давали объяснения («нож разрезает тело, и вытекает кровь») и включали в список ненасильственные причины, например рак и сердечные заболевания.
Читать бесплатно другие книги:
