Иллюзия знания. Почему мы никогда не думаем в одиночестве

Ядерная война сама по себе связана с иллюзией. В начале 1950-х гг. научным руководителем американской программы испытаний ядерного оружия был Элвин Грейвс. Именно он отдал приказ приступить к реализации проекта «Кастл Браво», о котором шла речь во введении и который в определенном смысле оказался катастрофическим. Грейвс лучше всех в мире мог представлять себе риски, связанные с радиоактивностью. За восемь лет до «Кастл Браво», в 1946 г., Грейвс в составе группы из восьми человек находился в одном из помещений ядерной лаборатории в Лос-Аламосе (Нью-Мексико), когда другой исследователь, Луис Злотин, проделал уже привычный трюк, который великий физик Ричард Фейнман называл «дергать дракона за хвост». Злотин экспериментировал с плутонием (4) – одним из радиоактивных материалов, используемых в ядерных бомбах, – чтобы узнать, как он поведет себя в той или иной ситуации. Эксперимент включал в себя сближение двух бериллиевых полушарий, окружающих плутониевое ядро. При сближении полушарий нейтроны, выделяемые плутонием, отражаются от бериллия, инициируя высвобождение новых нейтронов. Этот эксперимент был очень опасным. Если полушария оказываются слишком близко друг к другу, цепная реакция может вызвать вспышку радиации. Поразительно то, что Злотин, будучи опытным и талантливым физиком, чтобы сохранить небольшое расстояние между полушариями, просто вставлял между ними плоскую отвертку. Однажды отвертка выскользнула, полушария сомкнулись, и восемь находившихся в комнате физиков получили опасные дозы радиации. Больше всех досталось самому Злотину, который через девять дней умер в больнице. Остальные со временем оправились от лучевой болезни, хотя некоторые из них сравнительно рано умерли от рака и других заболеваний, которые могли быть спровоцированы этой аварией.

Как мог такой умный человек сделать такую глупость?

Ну да, несчастные случаи происходят постоянно. Мы все время от времени то случайно раним палец ножом, то неудачно захлопываем дверь автомобиля, прищемляя чужую руку. Но можно ли было предположить, что для защиты от смертельной радиации группа выдающихся физиков будет использовать обычную плоскую отвертку? По словам одного из коллег Злотина, эксперименты с плутонием можно было проводить гораздо более безопасным способом и Злотин знал об этом. Например, он мог зафиксировать верхнее полушарие, а второе приближать к нему снизу. Тогда, если бы что-то пошло не так, полушария разделились бы просто под действием силы тяжести безо всякого вреда для окружающих.

Почему Злотин действовал столь безрассудно? Мы рискнем предположить, что он поддался той же иллюзии, от которой страдаем мы все: он решил, что понимает, как устроен мир, хотя на самом деле не понимал этого. Удивление физиков в этом случае было сродни удивлению, которое вы чувствуете, когда пытаетесь починить текущий кран и устраиваете в ванной комнате наводнение или когда пытаетесь помочь дочке сделать домашнее задание по математике и вдруг обнаруживаете, что не можете решить квадратное уравнение. Слишком часто наша уверенность в том, что мы знаем, что происходит в той или иной ситуации, в начале бывает гораздо больше, чем в конце.

Можно ли объяснять все это случайностями, совпадениями, или в этих случаях можно обнаружить какую-то систематичность? Действительно ли у людей есть привычка переоценивать свой уровень понимания того, как устроен мир? Действительно ли наши знания гораздо менее глубоки, чем мы думаем? Ответы на эти вопросы пытался найти Фрэнк Кейл, ученый-когнитивист, много лет проработавший в Корнеллском университете, а в 1998 г. перешедший в Йельский университет. В Корнелле Кейл занимался изучением существующих теорий мироустройства. Вскоре он осознал, насколько поверхностны и неполны эти теории, но столкнулся с непреодолимыми трудностями. Он не мог найти подходящий способ с достаточным научным обоснованием показать разницу между тем, сколько люди знают на самом деле, и тем, сколько они знают по их собственному мнению. Или методы, которые он пытался использовать, были слишком долгими, или слишком трудно было выполнять необходимые расчеты, или они просто побуждали респондентов что-нибудь выдумывать. Но в конце концов его осенило, и он все-таки придумал способ, свободный от всех этих недостатков и позволяющий продемонстрировать то, что Кейл назвал иллюзией глубины объяснения (ИГО, англ. IoED). «Я отчетливо помню, как однажды утром я стоял под душем у себя дома в Гилфорде, Коннектикут, и вдруг почти вся парадигма ИГО как будто выплеснулась на меня одной длинной струей душа. Я тут же взялся за работу, вцепившись мертвой хваткой в Леона Розенблита, который вместе со мной занимался классификацией познавательного труда, и мы стали прорабатывать детали».

Так родился метод изучения невежества, или, если угодно, неведения. Людей просто просят объяснить проблему, как они ее понимают, и показывают, как представленные объяснения изменяют их оценку собственного понимания проблемы. Если бы вы попали в число тех весьма многих людей, которых Розенблит и Кейл впоследствии протестировали (5), вам пришлось бы ответить на ряд вопросов, например таких:

Если вы похожи на большинство респондентов Розенблита и Кейла (и при этом не работаете на фабрике по производству застежек-молний), ваш ответ на второй вопрос, скорее всего, был бы коротким и невразумительным. Вы просто не можете знать, как она работает. Из этого вытекает третий вопрос:

На этот раз вы, вероятно, будете скромнее и оценка будет ниже, чем в первый раз. После попытки объяснить, как работает застежка-молния, респонденты в большинстве своем понимают, что в действительности они мало что знают о ней, и поэтому снижают свою оценку собственных знаний на один или два балла.

Такой эксперимент наглядно показывает, что люди живут в плену иллюзий. По их собственным признаниям, первоначально респонденты считают, что они понимают работу застежки-молнии лучше, чем на самом деле. Оценивая свои знания дважды, люди во второй раз ставят себе более низкую оценку и тем самым фактически признают: «Я знаю меньше, чем думал(а)». Просто удивительно, насколько легко люди освобождаются от своих иллюзий; достаточно просто попросить их подробно объяснить суть дела. Понятно, что это относится не только к застежкам-молниям. Такие же результаты Розенблит и Кейл получили, задавая людям вопросы про спидометры, фортепианные клавиши, унитазы, цилиндровые замки, вертолеты, кварцевые часы и швейные машинки. Все респонденты демонстрировали наличие у них иллюзии знания: и аспиранты Йеля, и студенты элитного университета, и студенты регионального государственного вуза. Подобные иллюзии во множестве обнаруживались у студентов другого университета Лиги плюща, у учащихся большой государственной школы и просто на материале случайных выборок американских интернет-сайтов. Мы также обнаружили, что в силу той же иллюзии люди переоценивают свои знания не только в отношении предметов повседневного обихода, но и почти всего остального: уровень своего понимания политических проблем, например в области налоговой политики и международных отношений, остро обсуждаемых научных проблем, таких как использование ГМО и изменение климата, и даже собственных финансовых проблем. Мы занимались изучением психологических явлений в течение длительного времени, но такие надежные результаты, как при изучении иллюзии понимания, удается получить очень редко.

Одно из возможных объяснений того, что происходило во время этих экспериментов, заключается в том, что усилия, которые люди прилагают для объяснения того или иного предмета или явления, изменяют их собственную интерпретацию «знания». Возможно, когда респондентов просят оценить собственные знания, во второй раз они отвечают фактически не на тот вопрос, на который отвечали в первый раз. В первый раз они, скорее всего, интерпретируют вопрос так: «Насколько правильно я понимаю, как работает застежка-молния?» После попытки объяснения работы застежки-молнии они, возможно, вместо оценки объема своих знаний по данной теме, по сути, начинают оценивать свою способность правильно сформулировать ответ. А если так, то во второй раз они, по-видимому, отвечают на вопрос, который понимают иначе, нежели первый, а именно: «Какой объем знаний о застежке-молнии я смогу облечь в слова?» Однако это представляется маловероятным, потому что Розенблит и Кейл использовали в своих опросах по оценке знаний очень тщательно подготовленные и четкие инструкции. Они старались как можно точнее объяснять респондентам, что имеют в виду для каждого балла шкалы (от 1 до 7). Но даже если до и после попытки объяснения работы данного предмета респонденты отвечали на разные вопросы, не вызывает сомнений, что их попытки сформулировать объяснение открывали им нечто новое в них самих: знаний, которые можно выразить словами, у них меньше, чем они полагали. Такова суть иллюзии глубины объяснения. До того как человек попытается что-то объяснить, ему кажется, что он в достаточной мере понимает предмет, но после объяснения – уже нет. Даже если он во второй раз оценивает свои знания ниже, потому что теперь уже иначе понимает термин «знание», для него все равно оказывается откровением то, что он знает сравнительно мало. По данным Розенблита и Кейла, «многие респонденты искренне удивлялись тому, насколько меньше они знают, чем им первоначально казалось, и проявляли бо́льшую скромность» (6).

Весьма наглядно демонстрирует иллюзию глубины объяснения также попытка выяснить, что люди знают о велосипедах (7). Психолог из Ливерпульского университета Ребекка Лоусон показывала группе студентов-психологов схематический чертеж велосипеда, на котором отсутствовали некоторые части рамы, а также цепь и педали, и просила студентов дорисовать недостающие части.

Попробуйте сами. (См. рисунок.) Какие элементы рамы отсутствуют? Как должны располагаться цепь и педали?

Ответить на эти вопросы оказалось на удивление трудно. Около половины студентов, участвовавших в исследовании Лоусон, не смогли правильно дополнить чертежи (некоторые примеры показаны на следующей странице). Более того, когда респондентам давали полный правильный чертеж, а вместе с ним три неправильных и просили выбрать правильный, результаты были не лучше. Многие выбирали картинки, на которых цепь шла вокруг оси не только заднего, но и переднего колеса, хотя при такой конфигурации невозможно делать повороты. Даже опытные велосипедисты при выполнении этого с виду простого задания проявили себя далеко не лучшим образом. Поразительно, насколько отрывочны и поверхностны наши представления о знакомых предметах, даже тех, с которыми мы сталкиваемся постоянно и которые действуют с помощью не столь уж сложных механизмов.

Сколько мы знаем на самом деле?

Итак, мы переоцениваем объем наших знаний, из чего следует, что мы более невежественны, чем о себе думаем. Но насколько мы невежественны? Можно ли как-то оценить реальный объем наших знаний? Ответить на этот вопрос попытался Томас Ландауэр (8).

Ландауэр – один из создателей когнитивистики, занимавший научные должности в Гарварде, Дартмуте, Стэнфорде и Принстоне и, кроме того, на протяжении 25 лет пытавшийся применить свои наработки в Bell Labs. Его карьера началась в 1960-х, когда ученые-когнитивисты всерьез полагали, что мозг – это своего рода компьютер. Когнитивистика как наука формировалась параллельно с развитием компьютеров. Основы вычислительной науки и техники в той форме, в какой они нам сейчас известны, разработали великие математические умы, прежде всего Джон фон Нейман и Алан Тьюринг, но вскоре возник вопрос: работает человеческий разум так же, как компьютер, или нет? Компьютер имеет операционную систему, работающую с помощью центрального процессора, который считывает значения из цифровой памяти и записывает их с помощью небольшого набора правил. Основатели когнитивистики считали, что мозг работает так же. Компьютер использовался в качестве метафоры, которая определяла развитие когнитивистики. Считалось, что мышление – это разновидность компьютерной программы, которая реализуется в мозгу человека. Одним из великих достижений Алана Тьюринга является то, что он довел эту идею до ее логического предела. Если человек работает как компьютер, значит, можно запрограммировать компьютер так, чтобы он делал то, что может делать человек. Руководствуясь этой идеей, в 1950 г. в своей классической статье «Вычислительные машины и разум» он поставил вопрос «Могут ли машины думать?» (9).

В 1980-х гг. Ландауэр решил оценить объем человеческой памяти в тех же единицах, которые используются для измерения объема памяти компьютера. Ко времени написания этой книги ноутбуки выпускаются с объемом энергонезависимой памяти (то есть памяти для длительного хранения информации) 250 или даже 500 гигабайт. Чтобы определить объем знаний у людей, Ландауэр использовал несколько изящных приемов. Например, он оценил средний словарный запас взрослого человека и подсчитал, сколько байт памяти потребуется для хранения такого объема информации. Затем он использовал полученный результат для того, чтобы оценить средний размер всей базы знаний взрослого человека. В целом у него получилось около половины гигабайта.

Кроме того, он получил еще одну оценку совершенно другим способом. Во многих экспериментах психологи просят людей прочитать текст, посмотреть рисунки или прослушать слова (имеющие смысл или бессмысленные) или целые предложения, прослушать короткие музыкальные отрывки и т. п. Через некоторое время, иногда измеряемое минутами, а иногда неделями, они проверяют, что осталось в памяти участников эксперимента. Для этого можно, например, просто попросить людей воспроизвести ранее представленный им материал. Этот тест позволяет оценить память человека, и он может оказаться очень трудным. Как вы думаете, вы смогли бы прямо сейчас, навскидку, вспомнить отрывок текста, который прослушали только один раз несколько недель тому назад? Ландауэр также проанализировал результаты некоторых экспериментов, не столь трудных для их участников. Чаще всего в этих экспериментах использовали тесты на опознание: как правило, испытуемым предлагалось определить, видели или слышали они недавно представленное им фото, слово, музыкальный фрагмент или нет. В некоторых экспериментах людям показывали несколько предметов и просили выбрать тот, который они видели раньше. Это очень чувствительный метод тестирования памяти; при его использовании хорошие результаты показывают даже люди со слабой памятью. Чтобы оценить объем информации, который человек может помнить, Ландауэр оценивал разницу в эффективности распознавания между группой, которой демонстрировались предметы, и группой, которой они не демонстрировались. Эта разница и является мерой памяти в чистом виде.

Блестящей находкой стало решение Ландауэра делить эти оценки памяти (разницу в эффективности распознавания между двумя группами) на значения времени, которое участники эксперимента тратили на изучение материала в первый раз. Таким образом он смог получать данные о скорости усвоения информации, которую участники эксперимента впоследствии вспоминали. Он также нашел способ учитывать тот факт, что люди забывают информацию. Еще один замечательный результат его анализа – вывод о том, что люди воспринимают информацию примерно с одинаковой скоростью (10) вне зависимости от деталей процедуры, используемой в эксперименте, и от типа предлагаемого им материала: визуальная, вербальная и музыкальная информация запоминается примерно с одинаковой скоростью.

Далее Ландауэр подсчитал, какой объем информации находится в распоряжении человека (то есть каков объем его базы знаний), предположив, что он обучается с одинаковой скоростью на протяжении семидесяти лет жизни. Но все методы, которые он использовал, давали одинаковый результат: 1 гигабайт. Он не утверждал, что это правильное и точное значение. Но даже если он ошибся на порядок, если люди хранят в памяти в 10 раз меньше или, наоборот, в 10 раз больше информации, чем 1 гигабайт, все равно этот объем оказывается неправдоподобно маленьким. Это лишь малая доля объема информации, которая может храниться в современном ноутбуке. Оказывается, люди не являются хранилищами знаний.

С одной стороны, это должно вызывать шок: как так? На свете столько всего, что нужно знать, и взрослые люди действительно знают очень много. Мы смотрим новости, и у нас не возникает ощущения безнадежной путаницы. Мы принимаем участие в разговорах на самые разные темы. Чтобы узнать правильные ответы на некоторые вопросы, достаточно просто посмотреть телепередачу «Jeopardy!».[2] Каждый из нас говорит как минимум на одном языке. И конечно, на самом деле объем знаний у нас намного больше этой мизерной доли того, что может храниться в памяти небольшого устройства, умещающегося в кейсе или в рюкзаке.

Но шоком это будет лишь для тех, кто считает, что человеческий мозг работает так же, как компьютер. Представление о мозге как о машине, предназначенной для кодирования информации и сохранения ее в памяти, оказывается несостоятельным при сопоставлении его со сложностью мира, с которым нам приходится взаимодействовать. Если бы память была предназначена для хранения огромных объемов информации, в этом было бы мало пользы, потому что в окружающем мире ее просто слишком много.

Поэтому ученые-когнитивисты уже не используют аналогию с компьютером так часто, как раньше. Иногда ее используют при моделировании процессов мышления, но мышления медленного и осторожного, например при обдумывании пошаговых инструкций (в противоположность более интуитивному и более «размашистому» мышлению), как это происходит в компьютерных программах. Но все-таки в наши дни когнитивисты уделяют гораздо больше внимания тому, чем мы отличаемся от компьютеров. Собственно, обдумывание – это лишь небольшая часть того, что происходит, когда мы думаем. Познание состоит в основном из интуитивного мышления, то есть из процессов, протекающих ниже уровня сознания. Сюда, в частности, входит параллельная обработка огромных массивов информации. Например, при поиске нужного слова наш мозг не осуществляет последовательный перебор слов по одному. Вместо этого мы просматриваем весь наш лексикон (ментальный словарь) одновременно, и обычно слово, которое мы ищем, поднимается на самый верх. Этот вид обработки информации радикально отличается от тех, которые имели в виду фон Нейман и Тьюринг в дни становления информатики и когнитивистики (11).

Более того, люди не компьютеры, поскольку мы не полагаемся только на центральный процессор, который в ходе мыслительных действий считывает данные из памяти и снова заносит их в память. Далее в этой книге мы подробно обсудим, как в мыслительных процессах люди используют свои тела, мир вокруг них и мозги других людей. Мы просто не можем хранить в собственных головах всю доступную информацию об окружающей нас среде.