Ваш мозг не сможет справиться с Луной!
Как конфликт между нашим сознанием и подсознанием мешает нам оценить расстояние до Луны?
«Что это за новая теория такая?» - однажды спросил меня Ллойд Кауфман - когнитивный психолог из Нью-Йорка. Мы сидели за деревянным столом в его уютном домашнем офисе. На соседнем небольшом журнальном столике лежала стопка свеженапечатанных бумаг и фотографий, посвященных иллюзиям, связанным с Луной. И я не мог придумать лучшего способа начать наше обсуждение, чем напрямую спросить у него то, что оставалось в течение тысяч лет необъяснимым:
Почему Луна у горизонта выглядит больше Луны далеко в небе?
Он приблизился к своему iMac, наклонил голову и начал читать статью MIT Technology Review, которую я показал ему. Я подумал, что у меня есть несколько минут, чтобы оценить вид Нью-Йорка из окна его квартиры, пока он читает, но через полминуты он сказал мне: «Слушай, это абсолютно неверно».
Это была даже не моя теория, но я был удивлен. Теория принадлежала двум исследователям - бакалавру Иосифу Антонису и учёному-программисту Тоширо Куботе из университета Саскуэханна в Пенсильвании - они построили новую, особую модель восприятия, в которой небо было смежным с горизонтом таким образом, что Луна помещалась как бы на фоне неба, закрывая его. Поскольку наше восприятие глубины помещает Луну дальше от нас, чем горизонт, мы сталкиваемся с дилеммой восприятия. Эти двое учёных полагали, что то восприятие нами Луны, которое происходит в реальности, является результатом деятельности мозга, пытающимся решить эту дилемму.
«Эта теория в корне неверна», - сказал он мне, - «Потому что человек просто напросто не может наблюдать иллюзию одним глазом (если закрыть второй).» «Да, это действительно так просто!».
Эта Лунная Иллюзия, если проводить аналогию, - это своего рода фигура Рипа Ван Винкля в истории науки. В отличие от других астрономических головоломок лунная иллюзия, как писал философ Университета Рутгерса Фрэнсис Иган, «продолжалась в результате масштабных изменений как в нашей общей физической теории, так и в самой концепции научного предприятия»
Самому раннему упоминанию о Лунной иллюзии, о котором мы знаем, чуть более 3000 лет. Оно было написано клинописным шрифтом на глиняной табличке и размещено в королевской библиотеке Ашшурбанипала. Позже, во втором веке нашей эры, Птолемей утверждал, что эта иллюзия имеет место из за состава и свойств атмосферы. «Это похоже на кажущееся увеличение объектов в воде, которое становится тем больше, чем больше глубина погружения», - писал он. Проблема с этой иллюзией оставалась нерешённой более 1000 лет и игнорировалась до появления Ньютона.
Сегодня это физиологическое явление связанное с наблюдением за Луной известно как гипотеза «угла зрения» - угла между горизонтом и нашими глазами. Чем больше угол, на который мы задираем голову вверх, тем меньшим нам кажется наблюдаемый нами объект. В течение сотен лет после Птолемея, как уже было сказано выше, наблюдалось затишье в этой области, пока споры философа Джорджа Беркли с Рене Декартом и Николасом Мальбраншом (с их тогдашней новой геометрической оптикой) не привели к утверждению, что зрение по своей сути трёхмерное и что мы можем вычислить размер и расстояние, используя только лишь наше зрение. Кроме этой гипотезы было ещё много других, но не буду забивать вам голову и постараюсь постепенно перейти к сути.
Ни одна из гипотез не была принята до 1940-х годов, пока гипотеза "угла зрения" не стала триумфальной работой гарвардского психолога Эдвина Г. Боринга. Это было до того, как Кауфман вошёл на научную сцену в 1956 году в поисках тезиса для своих преподавателей по психологии. Когда я спустя много лет спросил Кауфмана, почему из всех неразгаданных тайн в науке он решил посвятить свое внимание именно этой гипотезе, он ответил так, как будто бы это было очевидно с самого начала: «Для меня это всего навсего решение той проблемы, с которой не справились ни Галилей, ни Ньютон».
В своей статье 1962 года Кауфман и его коллега Ирвин Рок в пух и прах разбили гипотезу "угла зрения". Они указали в разделе, зловеще озаглавленном как «Основания, чтобы предостеречь Вас», что если бы вы посмотрели на Луну, расположенную у горизонта, и при этом ваш подбородок был бы опущен, а ваши глаза были бы подняты вверх, иллюзия сохранялась бы. Они также жёстко критиковали экспериментальную методологию Боринга и оценку кажущейся дистанции Декарта.
В поисках нового объяснения Кауфман и Рок провели ряд экспериментов с использованием устройства, которое могло бы разместить диск света в небе, чтобы он «соответствовал тому же, как если бы вы смотрели на Луну». Они произвели расчёты яркости Луны и ее цвета на открытой местности и в помещении, а также сравнили внешний вид Луны при наличии и отсутствии окружающего ландшафта (деревья, дома, горы, и т. д.). Наличие и отсутствие ландшафта в итоге возымело решающее значение: они пришли к выводу, что если препятствий для наблюдения нет, иллюзия исчезает.
Это их наблюдение подтвердило гипотезу о кажущейся дистанции: наличие ландшафта увеличило субъективное восприятие расстояния до Луны, таким образом, что фактически оставаясь того же размера, система восприятия «достраивает» отдалённый объект (в данном случае Луну), раздувая её размер. Боринг отклонил гипотезу о кажущейся дистанции, потому что люди сообщали, что Луна у горизонта кажестя им ближе, а не дальше.
Подводя итог, скажу словами поведенческого физиолога Ж. Т. Энрита: «По правде говоря, этот парадокс размера-расстояния, казалось, требует какого-то консенсуса между нашим сознанием и подсознательным восприятием расстояния: «Мы невольно увеличиваем Луну, чтобы она казалась нам больше, но при этом понимаем, что она находится далеко и сообщаем мозгу, что она не должна нам такой казаться.» «Подсознательное впечатление о расстоянии, когда оно определило видимый размер, должно оставаться безвозвратно запертым в подсознании», - писал он. «Кажется, такие парадоксы так и останутся неразрешимыми».
Автор статьи: Брайан Галлагер
Иллюстрации: Джоана Неборски