Уильям Джеймс, первый американский психолог-экспериментатор, выдвинул предположение, что младенцы воспринимают мир «как одно большое, цветущее, жужжащее столпотворение». Но Джеймс ошибался. Четыре десятилетия исследований с применением парадигмы зрительного предпочтения, описанной во , показали, что мировосприятие младенцев во многом похоже на наше. Окружающие предметы для них — целостные, дискретные сущности, которые описывают в пространстве непрерывные траектории и контактируют с другими предметами. Они видят людей как причину изменений, действующую на предметы, чтобы достичь определенных целей и реализовать определенные желания. Сама среда для маленьких детей — это трехмерное пространство, характеризующееся глубиной, цветом, поверхностью и текстурой.

Однако между мировосприятием младенцев и взрослых есть и явные различия. Рассмотрим следующую ситуацию. На пустой сцене стоит стол, а перед столом — ширма. Над ширмой держат мяч, а затем бросают его так, чтобы он упал за ширмой на уровне стола. Затем ширму опускают, показывая один из трех вариантов: мяч лежит на столе, мяч лежит на полу, как будто прошел сквозь стол, и мяч завис в воздухе между столом и исходной точкой.

Взрослые удивились бы и во втором, и в третьем случае, но четырехмесячных младенцев удивлял только второй: если мячик как будто проходил через стол, они смотрели дольше, чем когда мячик останавливался на столе, но зависший в воздухе не привлекал особого внимания. Таким образом, у детей, видимо, были ожидания в отношении твердости, но не было ожиданий в отношении гравитации. И действительно, представление о гравитации или, точнее, об опоре вырабатываются постепенно на протяжении первых нескольких лет жизни.

Рис. 4.1. Когда мячик падал за ширму (она обозначена пунктиром), четырехмесячные младенцы удивлялись, если он «проходил» сквозь твердый стол (слева внизу), но не удивлялись, если он «зависал в воздухе» (справа внизу)

Взрослые ожидают, что предмет упадет, если его что-то не поддерживает под центром масс. Эта простая с виду мысль на самом деле довольно сложна. Чтобы к ней прийти, нужен ряд открытий, которые человек последовательно делает в ходе развития. Прежде всего нужно прийти к выводу, что предметы падают, если не контактируют с другими предметами. Это происходит между четвертым и шестым месяцами жизни, что показали измерения внимания младенцев к стационарным предметам, которые поддерживались либо достаточно, либо недостаточно (и должны были упасть).

В одном из исследований младенцам показывали две стоящие одна на другой коробки. Они видели, как рука толкает верхнюю коробку параллельно нижней. Затем рука останавливалась в одной из двух точек: там, где верхнюю коробку все еще поддерживала нижняя, либо так, что верхняя коробка как будто повисала в воздухе. Четырехмесячные младенцы дольше смотрели на висящую коробку, то есть они уже ожидали, что в такой ситуации предметы должны падать. Тем не менее удивления не будет, если подтолкнуть верхнюю коробку к самому краю нижней так, чтобы они соприкасались углами. Это означает, что младенцы сначала обращают внимание на то, что предметы контактируют между собой, и лишь потом на тип контакта. Чтобы понять, что единственный тип контакта, обеспечивающий опору, — это контакт снизу, требуется еще месяц или два.

Конечно, контакт снизу — необходимое, но недостаточное условие. Опора должна находиться ниже центра масс. Еще несколько месяцев после того, как появляется осознание важности опоры, младенцы не обращают внимание на то, какая доля предмета поддерживается. Девятимесячные малыши, например, не удивляются, что треугольная пирамидка держится на прямоугольной опоре даже после того, как основная ее часть повисла на краю. Вообще, представления о том, какую часть предмета нужно поддерживать, корректируются на протяжении всего детства.

Маленькие дети, как и подросшие младенцы, осознают, что поверхность контакта между предметом и опорой имеет значение, но не обращают внимание, где предметы контактируют. Шестилетние дети утверждают, что предмет сохраняет поддержку до тех пор, пока половина его нижней поверхности контактирует с опорой. Они еще не понимают, что на опоре должна быть расположена как минимум половина массы предмета. Их ставят в тупик асимметричные предметы, противоречащие правилу количества контакта сразу в двух отношениях: они могут упасть, даже если большая часть нижней поверхности (но не основная масса) находится на опоре, и не падают, даже если большая часть нижней поверхности уже не имеет поддержки, а основная масса имеет.

Таким образом, дети последовательно проходят целый ряд этапов: осознание, что предметы без контакта падают; осознание, что предметы без контакта снизу падают; осознание, что предметы без опоры ниже центра масс падают. Эти ожидания проявляются не только в детских реакциях на невозможные конфигурации, подобные описанным выше, но и во взаимодействиях с самими предметами. В одном из исследований младенцам показывали двух игрушечных поросят. Одну игрушку хорошо поддерживали снизу, а другую — нет. Детям предлагали тянуться к той игрушке, к какой они хотят. Половине давали выбирать между поросенком, полностью лежащим на опоре, и поросенком, который как будто висит в воздухе. Второй половине предоставляли выбор между полностью поддерживаемой игрушкой и такой, которая должна была упасть из-за того, что ее центр масс не имел опоры.

Рис. 4.2. Оценивая, упадет ли предмет, маленькие дети исходят из того, есть ли поддержка у его основания. Расположение центра тяжести для них значения не имеет. Поэтому они правильно считали, что нижний правый блок упадет, а верхний левый — нет, однако ошибочно полагали, что верхний правый блок упадет, а нижний левый — останется

Выбор зависел от возраста ребенка. Пятимесячные чаще тянулись к игрушке, полностью лежащей на опоре, чем к парящей в воздухе, но не проявляли особенных предпочтений между полной и частичной поддержкой. В семимесячном возрасте полная поддержка была привлекательнее в обоих случаях. Действия младенцев, таким образом, совпадали со зрительными предпочтениями. Как было отмечено выше, пятимесячные малыши удивляются, когда объект без опоры парит в воздухе, но не удивляются, что частично стоящий на опоре предмет не падает. Семимесячные удивляются в обоих случаях. Независимо от возраста, младенцы опасаются конфигураций, противоречащих их текущим ожиданиям.

Выше я отмечал, что ожидания в отношении целостности формируются задолго до появления зрелых представлений об опоре. То же самое верно в отношении непрерывности (ожидание, что движущиеся предметы описывают непрерывную траекторию) и связности (что движущиеся предметы не распадаются). И то и другое появляется за несколько лет до зрелых ожиданий о поддержке. Почему опора выделяется из этой закономерности?

Возможно, представление об опоре проще получить из опыта. Организмы, рожденные с пониманием этих принципов, в долгосрочной перспективе преуспевали не лучше, чем организмы, приобретавшие эти знания самостоятельно. Отсутствие знаний о целостности, непрерывности и связанности могло вредить выживанию. Извлекать эти принципы из «цветущего, жужжащего столпотворения», которое возникает в их отсутствие, довольно непросто. Целостность, непрерывность и связанность определяют самую суть предмета, позволяют выделить его из фона и отслеживать изменения его расположения и перспективы. Это необходимые предпосылки, чтобы ответить на менее существенный вопрос: имеет ли предмет опору?

Это эволюционное предположение согласуется с тем, что мы знаем о восприятии физических объектов другими приматами. У обезьян, как и у человеческих детей, сильные представления о целостности, непрерывности и связанности, но слабые — о поддержке. Взрослые шимпанзе в этом отношении схожи с пятимесячными младенцами. Они обращают внимание на то, контактируют ли предметы между собой, но игнорируют место контакта — снизу или сбоку. Парящий в воздухе банан их удивляет, а банан, слегка соприкасающийся с коробкой — уже нет. Видимо, эволюция предлагает приматам узнавать о поддержке не инстинктивно, а из опыта. Тем не менее люди далеко превзошли своих сородичей в том, чему они могут научиться.

Сравнительно зрелое понимание принципов опоры складывается у детей в первые несколько лет жизни. Однако это не то же самое, что понимание гравитации: знания не только о том, когда упадет предмет, но и куда и почему он упадет. Предметы, как правило, падают вниз. Пропавшую со стола ложку или карандаш разумно поискать на полу рядом. Конечно, у этого правила есть и исключения. Движущиеся предметы коснутся земли дальше от места, где начали падать, а в пути что-то может помешать.

Оказывается, маленькие дети не принимают во внимание исключений. Их не заботит, двигался ли упавший предмет (это обсуждается в следующей главе) и есть ли преграда на его пути. Они предполагают, что предмет найдется прямо под местом, где они его в последний раз видели. Мы знаем это благодаря «эксперименту с трубками», поставленному Брюсом Худом. Со времен Пиаже психологов интересовало, когда и каким образом дети начинают отслеживать невидимое перемещение — скрытые из виду предметы (это обсуждалось во ). Худ придумал для этого специальный аппарат из непрозрачных трубок, в которые кидают шарики.

Трубки — как минимум три штуки — закреплены в вертикальной прямоугольной раме и соединены с воронками сверху и снизу. Воронки расположены так, чтобы без трубок шар, брошенный в верхнюю воронку, падал прямо в нижнюю. Непрозрачные трубки перенаправляют шарик из центральной верхней воронки в левую нижнюю, из левой — в правую, а из правой — в центральную.

Разобраться в устройстве этого аппарата легко любому человеку старше четырех лет: нужно просто определить, как соединены между собой воронки. Однако для детей младше четырех лет эта задача оказывалась совсем не такой простой. Обычно они игнорировали трубки и искали шарик в ведре прямо под местом, где его последний раз видели. Например, если шарик бросили в левую верхнюю воронку, то в левой нижней. Худ называет такое поведение ошибкой гравитации. Дело не в случайном угадывании. Малыши редко ищут шарик в третьей нижней воронке: она не соединена трубкой (правильное расположение) и не находится прямо под верхней воронкой (расположение, которое подсказывает гравитация). Если нижняя воронка под верхней не соединена с трубками, малыши тоже редко в ней ищут, так как понимают, что увидели бы летящий шарик.

Рис. 4.3. Если бросить шар в центральную трубку, малыши обычно ищут его прямо под местом начала падения и не обращают внимание, что трубка должна перенаправить его в левую воронку

Результаты этого эксперимента не черно-белые. Малыши совершают ошибку гравитации не всегда и не всегда ищут в правильном месте. По мере взросления они всё реже ошибаются и всё чаще сразу находят шарик. Таким образом, дело, видимо, в конфликте двух убеждений: в том, что предметы падают прямо вниз, и в том, что один твердый предмет (шар) не может пройти сквозь другой (трубку). Старшие дети отдают предпочтение последнему убеждению, считая, что твердость в такой ситуации всегда побеждает гравитацию, однако малыши еще не знают, как расставить приоритеты.

Конечно, появились и другие объяснения ошибок при выполнении задачи с трубками. Может быть, детей смущает сам аппарат и они не осознают, что предметы выходят только в конце трубки. Или, может быть, они делают ошибку соседства, а не ошибку гравитации, и ищут шар ближе всего к месту, где они его последний раз видели, независимо от ожиданий в отношении падения.

Худ учел обе вероятности и показал, что ни то ни другое не верно. Он клал аппарат на бок и запускал шары не сверху вниз, а слева направо, чтобы проверить, не смущает ли малышей механизм. В таких условиях по-прежнему были шары и трубки, но испытуемые справлялись на пятерку. Чтобы исключить ошибку соседства, Худ записывал задачи на видео и пускал запись в обратном направлении: лежащий мячик как будто засасывало в трубку, и он появлялся сверху. В этих условиях малыши обращали внимание на расположение трубок и уже не отдавали предпочтения ближайшей сверху воронке, поскольку гравитация не указывала в этом направлении.

Задача с трубками не единственная, в которой малыши совершают ошибки гравитации. В другом эксперименте — задаче с полками — прочность соперничает с гравитацией без замысловатых устройств. Маленьким детям показывают шкаф с двумя дверцами, одна над другой. За каждой дверцей — полка. Дверцы открыты, и малыши видят, что у верхней полки нет сверху доски. Затем дверцы закрывают, а шкаф прячут за ширмой. За ширму бросают шар на уровне шкафа. Ширму убирают и просят малышей достать шар. Верхняя полка отделена от нижней твердой деревянной планкой, поэтому мячик может быть только на ней. И тем не менее большинство двухлетних детей ищут его на нижней полке. Они игнорируют жесткий разделитель и сосредотачиваются на самой нижней точке под местом, где видели мячик в последний раз.

В одном из вариантов этого задания мячик скатывали по уклону за ширмой. В ширме было четыре дверцы, расположенные на разной высоте вдоль уклона, а на уклоне напротив одной из них стояла преграда. Барьер выступал над ширмой и постоянно был на виду. Если его ставили за третьей дверцей, шарик катился мимо первой дверцы, второй и останавливался у третьей. Докатиться до четвертой он не мог, но именно там его искали малыши. Они игнорировали барьер и полагали, что гравитация доведет мяч по уклону вниз до конца.

Рис. 4.4. Мяч, пущенный вниз по уклону, малыши обычно ищут за крайней справа дверцей. Они игнорируют преграду, которая не дает ему укатиться так далеко

Наблюдая за падающими предметами, маленькие дети пренебрегают твердостью трубок, полок и барьеров. При этом осознание, что предметы не могут проходить друг через друга, есть уже в четырехмесячном возрасте. Младенцы существенно дольше смотрят на мячик, который как будто проходит сквозь полку, чем на мячик, который остановился на ней. (Задача, описанная в , в сущности, повторяет задачу с полками.) Почему у маленьких детей побеждает гравитация, а у младенцев — твердость?

В младенческом возрасте проблема, в сущности, сводится исключительно к твердости предметов, так как никаких знаний о гравитации (точнее, об опоре) они еще не успели приобрести. В более старшем возрасте уже есть два фактора — твердость и гравитация, и гравитация побеждает, так как требуется подключить хорошо отработанные действия: подбирать упавшие предметы. Дети, может быть, знают о твердости не меньше младенцев, но рефлекторное желание поискать предмет на полу оказывается сильнее. Действительно, если проследить взгляд малыша, выполняющего задачу с трубками, окажется, что он визуально отслеживает путь шарика по трубке в правильную воронку, но ищет его в воронке под местом падения. Глаза выдают понимание твердости, но руки воплощают только знание о гравитации. Это уже обсуждалось во второй главе, когда знание о постоянстве проявлялось задолго до первых действий.

Таким образом, результаты выполнения задач на скрытое перемещение — с трубками, полками и уклоном — возникают из-за соперничества между знаниями о твердости и знаниями о гравитации. Вероятность победы твердости можно увеличивать и уменьшать, меняя условия. Она растет, если убрать из аппарата верхние воронки и бросать шары прямо в трубки, сосредотачивая на них внимание малышей, и снижается, если малышу приходится следить за двумя шариками сразу, что перегружает их ограниченный ресурс внимания. На взрослых задачу с трубками не тестировали, но вполне можно придумать вариант, который окажется сложен и для них. Достаточно просто увеличить число трубок и число шариков. Не исключено, что после определенного порога взрослые даже начнут совершать ошибку гравитации. Убеждение, что твердые предметы не могут проходить друг через друга, невероятно сильно, но важна и способность применять его в реальном времени.

Задачу с трубками проваливают не только маленькие дети, но и собаки с обезьянами. У животных нельзя применить тот же тест, но его можно видоизменить. Для собак шарики заменяли лакомствами, а нижние воронки — коробками, в которые можно просунуть морду. Когда тестировали обезьян, вместо шаров применяли изюм и орехи, а аппарат заслоняли плексигласом, чтобы они его не сломали. Результат экспериментов оказался тем же: животные совершали ошибки гравитации при первой попытке получить упавший предмет. Это касалось и задач с полкой и уклоном.

Поведение животных в этих опытах удивительно похоже на поведение маленьких детей. В амбициозном исследовании, проведенном учеными в Центре исследования приматов имени Вольфганга Кёлера, шимпанзе, бонобо, гориллы и орангутаны выполняли вертикальный и горизонтальный варианты задачи с полкой. 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.

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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:

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), а вторые — что он будет летать туда-обратно, как маятник (сторонником этой гипотезы был Альберт Саксонский). 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.

Не удивительно, что старшие дети отвечают точнее, но возраст здесь не единственный фактор. Очень большое значение имеют и познания о Земле. Чем больше дети знают о ее форме и движении, тем сложнее их реакции на эти мысленные эксперименты о гравитации независимо от возраста. Несомненно, представление о Земле как о вращающейся сфере помогает воспринимать гравитацию как силу, тянущую внутрь, а это, в свою очередь, помогает им представлять Землю как вращающуюся сферу. Понятие гравитации нельзя усвоить отдельно. Она внутренне связана с рядом других представлений: об опоре, о свободном падении, весе, массе, об ускорении и о планете в целом. Чтобы сформировалось сложное представление о гравитации, у ребенка уже должно быть сложное представление о материи, движении и космологии.

Связи между всеми этими областями порождают парадокс: как пересмотреть любое из представлений, если для этого требуется одновременно пересмотреть еще несколько? Философ Отто Нейрат однажды сравнил эту проблему со строительством корабля посреди океана: «Нельзя начать с чистого листа. Придется что-то сделать со словами и концепциями, которые имеются в начале рассуждений… Мы как моряки, которым в открытом море нужно перестроить корабль. Начать снизу, с днища, невозможно. На место убранной балки нужно тотчас поставить новую, и для этого весь корабль используется как опора. Из старых балок и плавающей древесины корабль можно совершенно перестроить, но только постепенно».

Нейрат был философом, а не психологом, но его метафора согласуется с нашими знаниями об обучении научным концепциям. Это медленный и трудный процесс, потому что для этих концепций нет готовых образцов. Приходится постоянно заменять одно приближение реальности (например, «предметы падают без контакта снизу») другим («предметы падают без контакта под их центром масс»). После многократных пересмотров новые теории оказываются совсем не похожи на старые, но их происхождение очевидно. Любой астроном когда-то был ребенком, отрицавшим, что на другой стороне Земли могут жить люди, а все физики в младенчестве не могли проследить за мячиком, если бросить его в аппарат с изогнутыми трубками. Какой могучий корабль мы строим из скромной лодки!