[111]. В первом случае обезьянам показывали две емкости: одна стояла на столе, другая — под столом. Затем стол закрывали ширмой, и обезьяны смотрели, как экспериментатор роняет за нее виноградину. После этого обезьянам позволяли взять одну и только одну емкость. Несколько попыток подряд они тянулись к нижней емкости так же часто, как и к верхней, хотя туда виноградина физически не могла упасть.
В горизонтальной версии эксперимента стол убирали. Емкости были сужены сбоку и расположены так, что правая закрывала вход в левую. Затем устройство закрывали ширмой и катили виноградину с правой стороны. В данном случае обезьяны тянулись почти исключительно к правильной (правой) емкости и игнорировали емкость, в которую виноград попасть не мог (левую). Так вели себя все четыре вида обезьян. В горизонтальной версии задачи они делали правильные, основанные на твердости выводы, хотя в вертикальной колебались между правильными, основанными на твердости реакциями и неправильными, основанными на гравитации. В последующих исследованиях у обезьян выявили расхождение между направлением взгляда, следящего за падающим предметом, и направлением, в котором они тянулись — так же, как у детей. Глаза обезьян выдавали понимание твердости, но лапы действовали только согласно гравитации[112].
Искать упавшие предметы приходится любому живущему на суше животному, поэтому, видимо, не только у людей выработалась простая стратегия решения этой задачи: искать прямо внизу. При этом только люди могут научиться преодолевать ее. Когда животные несколько раз сталкиваются с задачей с трубками, у них начинает получаться лучше, но прогресс небольшой и медленный[113]. Ошибки гравитации часто уступают произвольной реакции: животные приходят к выводу, что место снизу никогда не бывает правильным, но не осознают, что ключ к разгадке лежит в расположении трубок. Если после продолжительной тренировки они начинают решать задачу, это, вероятно, происходит исключительно благодаря тому, что воронки сверху аппарата начинают ассоциироваться с воронками внизу. Механизм, по которому предметы проходят сверху вниз, по-прежнему не играет роли. Дети тоже могут научиться выполнять задание путем ассоциации, но у них есть и другие средства.
Например, помочь малышам решить задачу можно, если сказать им, куда упал предмет, и только потом предложить его поискать. Звучит банально, но на самом деле открытие очень интересное. Животные тоже могут смотреть, как другие животные справляются с проблемой, и подражать этим решениям, однако они не способны эффективно передавать решение и не пытаются этого делать[114]. В задаче с трубками малыши охотно прислушивались к советам взрослого и предпочитали выбранный им правильный вариант. При этом они совсем не легковерные. Их не получится уговорить сделать ошибку гравитации, если они своими глазами видели, куда упал мячик[115]. Уговоры не помогут и в том случае, если они знают, как решить эту задачу (обратить внимание на трубки). Таким образом, дети слушают подсказки не безоговорочно и не всегда.
Еще один способ — это подтолкнуть воображение ребенка: побудить его представить катящийся по трубке шар[116]. Малыши совершают ошибку гравитации из-за того, что позволяют отработанной реакции (поднимать предметы с пола) заслонить все остальные мысли о месте падения. Воображение удваивает точность ответов: они с вероятностью в два раза большей ищут шарик в правильном месте и в два раза реже — в месте гравитации. Значит, у человека есть целых две способности — воображение и умение учиться у других, — которые позволяют преодолеть крайне глубокое искажение, преследующее других приматов всю жизнь.
Вы верите, что человек ходил по Луне? Около 7% американцев в это не верят[117]. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) опубликовало видеозаписи нескольких посадок на Луну, начиная с первой в 1969 году, однако сторонники теорий заговора утверждают, что все они были сняты в студии[118]. Скептики признают, что в фильме астронавты передвигаются медленнее, чем на Земле, но отрицают, что это связано с уменьшением гравитации (с 9,81 м/с2 на Земле до 1,62 м/с2 на Луне). Этот эффект — утверждают они, — скорее всего, был сымитирован, и после съемок в павильоне или в пустыне фильм замедлили до 40% исходной скорости съемки.
Однако замедление не может изменить высоты и дальности прыжков, а астронавты прыгают выше и дальше, чем это возможно на Земле. Некоторые предлагают в качестве объяснения невидимые канаты и скрытые приспособления, но это не объясняет, почему предметы, которые бросают астронавты, — от сумок до молотков и металлических пластин, — тоже летят дальше и выше. Даже тучи пыли из-под ног подымаются выше и дальше, чем на Земле, и вряд ли кто-то поверит, что к пыли можно приделать веревочки.
Любому, кто верит в подделку записи о высадке на Луне, приходится игнорировать воздействие низкой гравитации на все предметы в любом кадре пленки. При этом подобные эффекты на удивление просто упустить из виду, что и делают сторонники теорий заговора и многие люди, которых им удалось убедить. Зачем спорить о применении незаметных канатов и хитроумных устройств, если пыль — неопровержимое доказательство?
Всем нам — верящим в заговор или нет — сложно понять связь гравитации с массой. Когда предметы падают, мы узнаём еще в младенчестве, где они упадут — в детском возрасте. Но для понимания причин падения нужно пройти обучение, и об этом можно вообще не узнать. Даже зная, что падение происходит под действием гравитации, человек думает об этом процессе не с точки зрения гравитации, а в категориях веса[119]. Если пакет порвется и покупки упадут на землю, вы будете винить не земное притяжение, а их вес. Дело в том, что вес у разных предметов разный, а гравитация вроде бы постоянная. Именно поэтому постоянный фактор игнорируется и рассматривается только переменный.
Привычка отделять вес от гравитации имеет последствия для понимания. Вес воспринимается как неотъемлемое свойство предмета, а не как результат взаимодействия предмета с гравитационным полем. Из-за этого невозможно ответить на базовые вопросы и о весе, и о гравитации. Почему предметы по-разному весят на разных планетах? Почему в открытом космосе они вообще не имеют веса? Почему спутники вращаются вокруг планет, а не падают на них? Почему предметы падают с одинаковым ускорением независимо от массы? Почему при свободном падении возникает ощущение невесомости? И даже простейший вопрос: почему на другой стороне Земли упавшие предметы не улетают в космос?
Последний пункт детей озадачивает особенно. Если предметам нужна опора снизу, как противоположная сторона Земли обеспечивает такую поддержку? Несомненно, любой, кто туда попадет, должен упасть, как мышь, перебравшаяся на нижнюю сторону большого мяча. Исследователи заинтересовались тем, как дети совмещают свои убеждения о гравитации с представлениями о Земле, и придумали следующие мысленные эксперименты:
Эксперимент 1. Представь, что твой друг на другой стороне Земли играет в мяч. Если он бросит мяч вверх, куда тот полетит?[120]
Эксперимент 2. Представь, что у этого друга есть бутылка сока и он ее открыл и поставил на землю. Сок выльется из бутылки или нет?
Эксперимент 3. Представь, что у тебя в саду есть очень, очень глубокий колодец. Такой глубокий, что проходит через центр Земли и выходит с другой стороны. Если бросить в такой колодец камень, что с этим камнем произойдет?
А вы как думаете? Скорее всего, вы считаете, что в первом мысленном эксперименте мяч упадет на землю, а во втором — сок останется в бутылке. Но как насчет камня в третьем случае? Люди размышляли об этом еще в Средние века. Мыслители в то время разделились на два лагеря. Первые считали, что камень остановится в центре Земли (этот взгляд проповедовал ученый Готье Мецский[121]), а вторые — что он будет летать туда-обратно, как маятник (сторонником этой гипотезы был Альберт Саксонский[122]). Сегодня физики соглашаются со вторым взглядом, делая оговорку, что сопротивление воздуха будет замедлять камень при каждом прохождении через земную кору, поэтому в итоге он застынет в центре Земли. Он не остановится немедленно, но и не будет колебаться бесконечно.
Взрослых заставляет всерьез задуматься только третий мысленный эксперимент. В первых двух результат известен. А для дошкольников все не так просто. Они обычно не знают или не верят, что на другой стороне планеты живут люди, и утверждают, что во всех трех экспериментах предметы покинут Землю и улетят в космос. В этих ответах скрыто представление о том, что гравитация действует «прямо вниз» — то же самое, что и у малышей в задаче с трубками.
Рис. 4.5. Средневековые физики дискутировали о том, что произойдет, если бросить камень в дыру, проходящую через центр Земли. Живший в XIII веке мыслитель Готье Мецский утверждал, что камень остановится в центре Земли
Старшие дети признают, что люди живут на другой стороне планеты и что мячи там падают так же, как наши, но судьба камня уже не вызывает такой уверенности. Большинство соглашается с Готье Мецским и говорит, что камень остановится в центре Земли. Этот ответ символизирует новое представление о гравитации — тянущей не вниз, а внутрь. Кажется, что камень остановится в самой внутренней точке Земли, потому что именно оттуда исходит гравитация.