С другой стороны, взрослые тоже не так уж хорошо владеют понятиями гравитации и инерции. Психологи Майкл Мак-Клоски, Альфонсо Карамацца и Берт Грин спросили у студентов колледжа, что произойдет, если мяч вылетит из изогнутой трубы или если обрезать веревку крутящегося мяча для тетербола. Результаты оказались удручающими: достаточно значительное меньшинство студентов, включая тех, кто уже прошел курс физики, предположили, что мяч продолжит двигаться по кривой. (А ведь первый закон Ньютона гласит, что движущийся объект продолжает двигаться по прямой, если на него не действует никакая сила.) Студенты объяснили это тем, что объект получает «импульс» или «силу» (некоторые студенты, вспомнив специальные термины, но забыв, что они означают, назвали это «вращательным моментом»), которая и заставляет его двигаться по кривой, пока импульс не истощится и траектория не выпрямится. Их убеждения совпадают со средневековой теорией, согласно которой в тело вкладывается некий «импетус» (импульс), который движет телом и постепенно исчерпывается.
Эти вопиющие ошибки являются результатом сознательного теоретизирования: они не отражают того, что люди ожидают увидеть. Когда людям показывают то, что они написали на бумаге в виде компьютерной анимации, они начинают смеяться также, как если бы увидели, как Хитрый Койот, преследуя Дорожного Бегуна, не замечает обрыв и некоторое время висит в воздухе, а потом камнем падает вниз. И все же когнитивные ошибки коренятся гораздо глубже. Я бросаю мяч вверх. После того, как он вылетает из моей руки, какие силы воздействуют на него по пути вверх, в высшей точке и на пути вниз? Почти невозможно не подумать, что импульс заставляет мяч двигаться в направлении, противоположном притяжению, силы уравновешиваются, затем сила притяжения преобладает и начинает тянуть его вниз. Правильный ответ таков: единственная сила, действующая на мяч все это время, – сила притяжения. Лингвист Леонард Талми отмечает, что теория импетуса пронизывает весь наш язык. Когда мы говорим: «Мяч продолжал катиться, потому что на него дул ветер», мы подразумеваем, что мячу изначально свойственно стремление к состоянию покоя. Когда мы говорим «Выступ не дал карандашу упасть со стола», мы наделяем карандаш стремлением к движению, не говоря уже о том, что мы пренебрегаем третьим законом Ньютона (действие равняется противодействию), приписывая выступу более значительную силу. Талми, как и большинство когнитивистов, считает, что концепты обусловливают язык, а не наоборот.
Если говорить о более сложных понятиях, нам не помогает даже восприятие. Психологи Деннис Проффитт и Дэвид Гилден задавали людям простые вопросы: о вращающихся волчках, о колесах, скатывающихся с наклонной плоскости, о сталкивающихся шарах, о вытесненной телом жидкости (как в случае с Архимедом в ванне). Даже профессора физики неправильно прогнозируют результат, если им не разрешить писать на бумаге уравнения. (А если разрешить, они потратят на это около четверти часа, а потом заявят, что задача «тривиальна».) Когда речь идет об этих типах движения, видеоанимация невозможных событий может выглядеть вполне естественно. Более того, неестественными, напротив, выглядят вероятные события: вращающийся волчок, который наклоняется в сторону, но не падает, является объектом изумления для всех нас, даже специалистов по физике
[349].
Нет ничего удивительного в том, что наше мышление по сути своей является не-ньютоновским. Идеализированные движения классической механики можно наблюдать только в идеально упругой системе с сосредоточенными массами, движущимися в вакууме по поверхностям, свободным от трения. В реальном мире законы Ньютона почти незаметны из-за трения воздуха, земли и собственных молекул тел. Учитывая, что трение замедляет все, что движется и заставляет неподвижные объекты оставаться на месте, вполне естественно думать, что тела характеризуются естественным стремлением к покою. Как отмечают историки науки, было бы сложно убедить жителя средневековой Европы, пытающегося вытащить из грязи запряженную быками телегу, что движущийся объект продолжает двигаться с постоянной скоростью по прямой до тех пор, пока на него не начнет действовать внешняя сила. Сложные движения – такие, как движения вращающегося волчка и катящегося колеса, – вдвойне сложная штука. Устройство этих объектов, не имеющее прецедентов в истории эволюции, позволяет снизить трение до ничтожно малого, их движение определяется сложными уравнениями, связывающими много переменных сразу; а наша система восприятия может за один раз в лучшем случае справиться с одной.
Даже самому одаренному ребенку нужно много учиться. Дети растут в мире, где их окружают песок, липучки на ботинках, клей, поролоновые пульки, воздушные шарики, пух одуванчика, бумеранги, пульты от телевизора, объекты, подвешенные в воздухе на почти невидимой леске, а также бесчисленная масса других объектов, чьи индивидуальные особенности оказываются сильнее универсальных закономерностей законов Ньютона. Способности, которые дети демонстрируют во время экспериментов, не освобождают их от необходимости изучать свойства объектов; они лишь делают это изучение возможным. Если бы дети не делили мир на объекты или были бы готовы поверить, что предмет может волшебным образом раствориться в воздухе и появиться в любом другом месте, у них бы не было «крючков», по которым они могли бы «развесить» свои новые открытия о свойствах предметов: об их липкости, пушистости, вязкости и т. д. Не могли бы они и сформировать интуитивные представления, отраженные в теории Аристотеля, в теории импетуса, в теории Ньютона или в теории Дикого Койота. Интуитивная физика, имеющая отношение к нашему не такому уж большому миру, должна опираться на твердое вещество и его закономерные движения, и дети видят мир в этом аспекте с самого начала.
* * *
Представьте сюжет фильма. Главный герой хочет достичь некоей цели. Ему мешает соперник. Благодаря помощнику главный герой наконец добивается успеха. В этом фильме нет удалого героя, которому его возлюбленная помогает отразить нападение подлого негодяя. В главных ролях выступают три точки. Одна из точек движется некоторое время вверх по наклонной линии, потом снова вниз и снова вверх, и так пока она не добирается почти до самого верха. Тут с ней внезапно сталкивается другая точка, и первая движется вниз. Третья точка осторожно касается ее и движется вместе с ней к вершине наклонной линии. Вполне естественно подумать, что первая точка пытается забраться на склон, вторая ей мешает, а третья помогает ей достичь цели.
Фильм создали социальные психологи Фриц Хайдер и М.Зиммель. Как и другие специалисты в области возрастной психологии, они пришли к выводу, что люди воспринимают объекты, совершающие определенные движения, не как необычные для их интуитивной физики случаи (например, как нетипично упругие объекты), а как совершенно иной вид объектов: словно это одушевленные субъекты действия. Субъектов действия отличает способность нарушать законы интуитивной физики, начиная или останавливая движение, отклоняясь от траектории, ускоряя движение без внешнего воздействия, особенно если они приближаются к другому объекту или, наоборот, избегают его. Считается, что субъект действия имеет внутренний и восполнимый источник энергии, импульса или жизенной силы, с помощью которой он приводит себя в движение – обычно для достижения какой-либо цели
[350].
