Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Глава 6
События и информация о воспринимаемых событиях
До сих пор почти ничего не было сказано об изменениях в окружающем мире. Могли сместиться лишь точка наблюдения или источник освещения — реки же не текли, камни не осыпались, листья не опадали — ничто не двигалось в природе. Мы описывали окружающий мир оформленным, текстурированным, цветным, освещенным движущимся солнцем, но таким, будто он застыл. Давайте теперь оживим окружающий мир. Настал черед рассмотреть мир в котором могут происходить события.
Экологические события в отличие от микрофизических и астрономических событии, происходят на уровне веществ и поверхностей, которые отделяют вещества от среды. Вещества различаются по твердости, следовательно, поверхности различаются по степени сопротивления деформации. Между поверхностью облака (одной крайностью) и поверхностью твердого камня (другой крайностью) находятся жидкости, вязкие вещества, вязкоупругие и сыпучие вещества, поверхности, которые характеризуются промежуточным по отношению к этим двум крайностям сопротивлением деформации. Для восстановления очертаний поверхности требуется усилие, величина которого зависит от состава вещества.
Следует также помнить, что вещества различаются своей химической инертностью или степенью сопротивления реакциям с агентами, подобными кислороду в среде. Чем более инертно вещество, тем в большей степени сохраняются его поверхность и состав. Кроме, того, вещества различаются по способности испаряться и сублимироваться и это тоже влияет на устойчивость их поверхностей.
В связи с экологическими событиями не следует забывать и о различии объектов, которые прикреплены к земле, и объектов, которые к ней не прикреплены. Изолированный объект можно двигать, не нарушая непрерывности его поверхности; с прикрепленным объектом этого делать нельзя. Обратите внимание на то, что объект может покоиться на поддерживающей его поверхности, находясь с ней в соприкосновении, не будучи прикрепленным к ней. При рассмотрении движений как экологических событий мы будем использовать эти различения.
Законы движения тел в пространстве в том виде, в каком их сформулировал Исаак Ньютон, применимы лишь к идеализированным изолированным объектам. Яблоко, которое, согласно легенде, упало Ньютону на голову и подтолкнуло его к открытию закона всемирного тяготения, было всего лишь случайным эпизодом в цепи экологических событий: прежде чем пришел срок яблоку упасть, разбиться и в конце концов сгнить, оно должно было вырасти и созреть.
Именно на поверхности вещества происходят механические действия, подобные столкновению, на ней протекают химические реакции, осуществляются испарение, диффузия в среду или растворение. Все это экологические события.
Так что же мы понимаем под экологическими событиями? Можно ли определить и классифицировать события? Нужно попытаться сделать это. Ибо лишь в случае, если мы точно знаем, что подразумевается под событием, мы сможем описать то изменение в объемлющем оптическом строе, которое его задает, и только после этого можно будет начинать изучать его восприятие. Подавляющее большинство психологов пытались экспериментировать с восприятием того, что они называли туманным термином «движение». Небольшая часть их вместе с автором этих строк приступили к проведению экспериментов с восприятием того, что они называли событиями. Но никто еще не применял в этой области экологический подход систематически. Большинство имеющихся экспериментов основано на предположении о том, что восприятие движения зависит от движения пятна света по сетчатке, от ощущения движения. В результате экспериментаторам так и не удалось преодолеть тех глубоких противоречий, к которым приводит это предположение.
Классификация событий, происходящих на суше
Мы рассматриваем сейчас только «внешние» события, исключая пока из рассмотрения смещение точки наблюдения, так как оно связано с локомоцией потенциального наблюдателя, а не с движением поверхности. Изменение заслонения, которое обычно сопутствует смещению точки наблюдения, представляет собой весьма своеобразное оптическое событие, поскольку у него одновременно есть и объективный, и субъективный аспект. Иными словами, открывание и закрывание поверхности зависит и от положения поверхности, и от положения точки наблюдения.
Мы имеем дело с событиями, которые происходят главным образом на суше, поэтому движение солнца по небосклону вместе со специфическими движениями теней, которые от него зависят, мы оставим в стороне. Сейчас нас будут интересовать события которые происходят независимо от того, где находится наблюдатель и где находится солнце.
Какие же события остались после сделанных исключений? Что можно сказать об этих событиях? В предварительном порядке их можно разбить на три основных вида: изменение компоновки поверхностей, изменение цвета и текстуры поверхностей и изменения, связанные с самим существованием поверхностей. Причиной изменения компоновки являются силы; изменение цвета и текстуры поверхности вызывается изменением состава вещества; изменение, затрагивающее существование поверхности, вызывается изменением состояния вещества. Рассмотрим каждое из этих изменений в отдельности.
Изменение компоновки сложными силами
К изменению компоновки сложными силами относятся любые перемены в очертаниях поверхности окружающего мира, в том числе и обретение изолированным объектом нового положения в результате смещения. Некоторые из реалий, составляющих обстановку земли, подвижны, а некоторые нет. То, что мы склонны называть движениями, представляет собой перемещения и вращения изолированных объектов — падение груза, вращение волчка, качение мяча, полет снаряда. Они знакомы нам по курсу механики. Однако есть много других изменений в компоновке поверхностей, которые еще более значимы: упругие деформации поверхности другого животного, разбрызгивание и проливание воды, эластичные и пластичные изменения резины и глины, разрушение или разрыв поверхности. Эти изменения мы уже менее склонны называть движениями, хотя они тоже представляют собой механические события, вызываемые силами. В них нет изящной простоты движения небесных тел под действием силы тяготения, однако они законны и на соответствующем уровне анализа обладают определенной простотой более высокого порядка.
ИЗМЕНЕНИЯ КОМПОНОВКИ
Жесткие переносы и вращения объекта
Смещения (падающее тело, летящая стрела)
Повороты (открывающаяся дверь)
Комбинации (катящийся мяч)
Столкновения объекта
С отскоком и без отскока
Нежесткие деформации объекта
Неодушевленные (капли жидкости, комки глины)
Одушевленные (изменение позы животного)
Деформация поверхности
Волны
Течение
Эластичные или пластичные изменения
Разрушение поверхности
Разрывание, разлом
Распад
Взрыв
Приведенный список внушителен, хотя и неполон. В нем собрано то, что можно было бы назвать экологической механикой, которая несколько отличается как от небесной механики, так и от механики частиц, в том числе термодинамики. Плотники и строители знакомы с этой областью физики, хотя ее и не преподают в школе. Смещения и повороты изолированных объектов можно квалифицировать как изменения компоновки, потому что (они представляют собой переупорядочение земной обстановки, а не являются чистыми смещениями и поворотами вдоль и вокруг трех осей декартового координатного пространства) Земля служит фоном для этих движений. (Земной субстрат играет роль абсолютной системы отсчета для них, поскольку сам он никогда не смещается и не поворачивается.) Вселенная неподвижна (по крайней мере на этом уровне анализа). Именно поэтому современники Коперника были вполне законно шокированы, когда он попытался убедить их в том, что Вселенная движется. На этом уровне анализа деформации и разрушения поверхности несводимы к движениям материальных частиц. Растяжение-сжатие, например,— это не совокупность событий, а отдельное самостоятельное событие; оно не сводится к множеству взаимосвязанных смещений элементов поверхности.)
Событие, принадлежащее некоторому подклассу в приведенном выше списке, может, конечно, происходить вместе с событием из другого подкласса. Локомоция животных, к примеру, состоит из смещений и поворотов относительно земли, но она осуществляется благодаря деформациям животного как объекта, таким, как сгибание и вытягивание конечностей. Столкновение может произойти между двумя упругими объектами, или упругий объект может столкнуться с землей, так что за одним перемещением сразу же последует другое и возникнет цепь событий? В машинах, у которых есть движущиеся части, устанавливается конфигурация одновременных событий. Человек придумал множество механически движущихся деталей с присущим каждой из них характерным движением: колесо, вал, кривошип и редуктор; рычаг, коромысло, маятник и шарнир; ползун, шестерня, анкер и винт. Таким образом, при работе сложной машины возникает своего рода иерархия одновременных событий. Заметьте, однако, что машина собрана из таких деталей, каждая из которых в настоящей терминологии является изолированным объектом. В противоположность этому живой организм не собран из деталей, и его части, хотя и движутся, образуют иерархию другого рода.
СУБСТРАТ
Земля, рассматриваемая в качестве субстрата,— это не только то, относительно чего любая вещь движется, она, кроме того, еще и то, относительно чего любая вещь. занимает вертикальное положение, наклонна или перевернута. Иначе говоря, она простирается от горизонта до горизонта, то есть она горизонтальна. На экологическом уровне гравитация абсолютна, а не относительна.
Запутанные психологические проблемы, связанные с правильной ориентацией картины относительно ее рамы, рисунка относительно страницы и изображения относительно сетчатки, не принадлежат к числу главных, основных проблем, это проблемы производные, вторичные.
Обратите внимание на то, что смещения, повороты, деформации, даже движение волн и течение реки могут осуществляться без нарушения непрерывности каких бы то ни было поверхностей. Если непрерывность утрачивается, происходит разрыв, и это в высшей степени значимое экологическое событие. По треснувшей, как при землетрясении, земле нельзя ходить, а дырявая крыша не сулит укрытия. В разбитом кувшине не удержать воды, а разорванная кожа животного образует рану. Максимальное разрушение можно представлять себе как распад. Мы говорим: «Поверхность распалась на мелкие куски», - что означает полную утрату непрерывности. В этом случае изменение компоновки превращается в изменение способа существования; поверхность перестает существовать, потому что вещества изменили свое «состояние».
Наконец отметим еще одно весьма интересное обстоятельство, связанное с рассматриваемыми событиями: некоторые из них обратимы во времени, а некоторые нет. Смещения и повороты, так же как и локомоции, могут происходить как в прямом, так и в обратном направлении. Во время локомоции, и я об этом уже говорил, можно как уходить, так и приходить. Именно поэтому скрытые поверхности могут стать открытыми, а открытые — скрытыми. Аналогично, освещенные поверхности могут стать затененными, а затененные — освещенными. В физической механике у любого жесткого движения тела есть эквивалентное движение в противоположном направлении. Такая обратимость есть и у некоторых нежестких деформаций, хотя и не у всех, но она не присуща разрушению поверхности. Точнее, переход от целого к разбитому — это не есть нечто обратное по отношению к переходу от разбитого к целому; процесс разрушения на куски не является противоположностью процесса восстановления. В предельном случае распад поверхности и получение целой поверхности из ее частей не находятся в реципрокном отношении. Различие между этими двумя процессами можно увидеть, если снять на кинопленку процесс разрушения поверхности или разрыва ткани и затем сравнить впечатления от прокручивания ленты вперед и назад.
Изменение цвета и текстуры при изменении состава
Теоретически поверхность может изменить цвет, не меняя очертаний, и изменить очертания, не меняя цвета. Часто полагают, что цвет и очертания являются независимыми «качествами» объекта, и было много разговоров о предполагаемых различиях между «вторичными» качествами объекта и его «первичными» качествами. На самом деле цвет и очертания — слишком упрощенные понятия, поскольку (текстура, будучи разновидностью очертаний на уровне мелкомасштабной компоновки, неразрывно связана с цветом.) Здесь мы будем говорить о цвете и текстуре, не отделяя один от другой, поскольку и тот, и другая определяются составом вещества. Когда в результате химической реакции вещество изменяется, изменяется и его поверхность. (У нее меняются хроматический и ахроматический цвета и, как правило, изменяется еще и текстура, так как ее тонкая структура становится иной, превращаясь, скажем, из кристаллической в аморфную.) Животные должны уметь воспринимать те возможности, которые сулят им вещества, воспринимать их химическое значение или полезность до соприкосновения с их поверхностями. Я указывал на это ранее и еще собираюсь вернуться к этой теме в данной книге. На изменение возможностей указывают естественные химические изменения: позеленение, созревание, цветение, увядание. Они являются важными экологическими событиями. Не менее важны и физиологические реакции животных, вызывающие смену оперения, меха или кожи.
ИЗМЕНЕНИЕ ЦВЕТА И ТЕКСТУРЫ
Поверхности растений
Позеленение (повышение содержания хлорофилла)
Увядание (понижение содержания хлорофилла)
Созревание (повышение содержания сахара)
Цветение (наличие нектара)
Поверхности животных
Окраска кожи (сексуальная восприимчивость, как у бабуинов)
Смена оперения (созревание)
Смена меха (наступление зимы)
Земные поверхности
Выветривание камня (окисление)
Почернение дерева (горение)
Покраснение железа (ржавление)
В приведенном списке представлены примеры важных изменений поверхности, которые не затрагивают явных изменений компоновки или очертаний. Конечно, чаще всего эти изменения связаны друг с другом. С приближением зимы листья увядают и опадают, меняя при этом цвет. Объединение нескольких разных событий умножает достоверность информации об окружающем мире. Полыхающий огонь, если его рассматривать как экологическое, а не абстрактное химическое событие, состоит из сложных движений и деформаций, флуктуирования светящихся поверхностей, покраснения и почернения непрозрачных поверхностей, клубов дыма и, наконец, исчезновения твердых поверхностей. Огонь в равной мере дан и коже, и ушам, и носу, и глазам.
В химические события на экологическом уровне вовлечены цветные и текстурированные поверхности, чего нельзя сказать о химических событиях на молекулярном и атомарном уровнях.) Тех, кто интересовался цветовым зрением, всегда приводило в замешательство отсутствие цвета у молекул и атомов. В оптическом строе нет информации об излучающих атомах, однако в нем имеется полезная информация о том, чем состав одних веществ отличается от состава других веществ.
Молекулярные химические реакции в пробирках чаще всего обратимы. В химических уравнениях это свойство выражается с помощью пары стрелок, направленных в обе стороны. Отметим, однако, что химические изменения на экологическом уровне не обратимы во времени. Созревание и сгорание нельзя повернуть вспять. Конечно, существуют уравновешенные циклы экологических изменений, такие, например, как цикл двуокиси углерода, но они протекают медленно и, как мне кажется, являются необратимыми.
Появление и исчезновение поверхности в результате перехода материм в другое состояние
Поверхность представляет собой границу между веществом и средой. Вещества, как бы они ни были сложны, смогут быть отнесены к твердым, вязким, вязкоупругим, жидким или сыпучим. Газ не является веществом, хотя он, конечно же, материален. Когда вещество переходит в газообразное состояние, оно становится просто составной частью среды, а его поверхность перестает существовать. Оно не дематериализуется, а деовеществляется. Оно больше не отражает света, и, следовательно, ни в од ной точке наблюдения оно не задано в объемлющем строе.
Мы вынуждены прибегнуть к «запретным» для Гибсона терминам «появление» и «исчезновение», будучи не в состоянии подобрать удачные синонимы для передачи смысла английских слов.
Оно не просто теряется из виду, оно прекращает свое существование (см. 5-ю главу). В левой колонке приведенной ниже таблицы перечислены некоторые способы аннулирования, разрушения или уничтожения поверхностей.
Разумеется, при переходе из газообразного в твердое или жидкое состояние поверхности вновь обретают существование, а при переходе из жидкого в твердое изменяют его. Примеры таких событий даны в правой колонке таблицы.
ИЗМЕНЕНИЕ СПОСОБОВ СУЩЕСТВОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
Жидкость в газ (испарение, кипение) Газ в жидкость (конденсация, дождь)
Твердое в газ (сублимация) Газ в твердое?
Тучи в газ (рассеивание) Газ в тучу (образование)
Твердое в жидкость (таяние) Жидкость в твердое (замерзание)
Твердое в раствор (растворение) Раствор в твердое (кристаллизация, осаждение)
Распад Соединение
Биологический распад Биологический рост
Разрушение Созидание
Когда тает снег или лед, их поверхности столь существенно изменяются, что это можно рассматривать как разрушение. Когда высыхает лужа, ее поверхность, конечно, тоже разрушается. Когда туча рассеивается, ее поверхность, отражавшая свет, пропадает, хотя полупрозрачная и почти бестелесная туча представляет собой просто скопление капелек. Когда распадается поверхность или умирает организм, вещества рассеиваются, а поверхность перестает существовать. Экологическое разрушение поверхностей доступно зрению, а экологическое созидание поверхностей — нет,) если не принимать во внимание рост животных и растений, который происходит очень медленно.
ТЕОРИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ И АТОМАРНАЯ ТЕОРИЯ
Как отмечалось в 1-й главе, физики не признают того факта, что поверхности могут терять и вновь обретать сбое существование. Вместо этого исключительное значение придается атомарной теории. Сторонники этой теории, начиная с Парменида и Демокрита, утверждали, что ничто не исчезает и не создается: изменяется лишь взаимное расположение, атомов, которые сами остаются неизменными. С этой точкой зрения не был согласен Аристотель. Он настаивал на том, что любая вещь в природе имеет, свое начало и свой конец.
Аристотель был совершенно прав, если иметь в виду экологический уровень. И именно на этом уровне, на уровне поверхностей, мы воспринимаем мир. На атомном уровне мы его не воспринимаем.
В приведенной выше таблице я попытался показать, как можно наилучшим образом попарно противопоставить (эти процессы, однако их сопоставление показывает, что они не обратимы во времени.) В каком-то смысле испарение и конденсация противоположны друг другу, но образование водной поверхности не является процессом, обратным тому, посредством которого она разрушается. Я думаю, что в любой из этих пар ни одно событие не является простым обращением вспять другого, так что, если прокрутить обратно кинопленку, на которой заснято одно из этих событий, получится, как я отмечал выше, нечто совсем иное.
Выводы: что же мы будем считать событием?
Приведенная классификация — это только предварительный обзор. Экологические события многообразны и с трудом поддаются формализации. Как только мы пытаемся свести их к элементарным физическим событиям, они становятся невероятно сложными, и за физической сложностью трудно разглядеть их экологическую простоту. Существуют закономерности более высокого уровня, которые в настоящее время нельзя описать простыми уравнениями механики и физики. Например, движения животных подчиняются определенным закономерностям, однако эти закономерности нельзя вывести из законов классической механики, и вряд ли вообще это удастся сделать. Слепое следование механике тормозит изучение событий, происходящих на Земле.
События, как первичные реалии. Во-первых, течение экологических событий отличается от абстрактного хода времени, с которым имеют дело в физике. Поток событий разнороден и распадается на составные части, тогда как считается, что ход времени однороден и линеен. Исаак Ньютон утверждал, что «абсолютное, истинное математическое время само по себе и в силу своей собственной природы течет равномерно, без связи с чем бы то ни было внешним». Но это лишь удобный миф, в соответствии с ним события происходят «во времени», причем предполагается, что время остается пустым до тех пор, пока его не «наполнят». Думать так — значит оставаться в плену у старых стереотипов и переворачивать с ног на голову истинное положение вещей. Пора начать относиться к событиям как к первичным реалиям, а ко времени — как к производной от них абстракции понятию выведённому в основном из регулярно повторяющихся событий наподобие тикания часов. Воспринимаются события, а не время.
С пространством дело обстоит так же, как и со временем. Объекты не наполняют пространство, так как пустого пространства, с которого якобы все началось, никогда не было. Устойчивые поверхности окружающего мира — вот что обеспечивает основу реальности. Мир никогда не был пустым. Пустой можно было бы назвать среду. Ее пустота дает возможность передвигаться, обеспечивает условия, необходимые для отражения света и, следовательно, для существования освещенных поверхностей. И все же среду тоже нельзя назвать пространством; это скорее какое-то подобие вместилища, но ни как не пространство. Воспринимаются поверхности и компоновка, а поверхности не воспринимается — и я уже давно привожу доводы в пользу этого положения.
А нельзя ли, опустив подробности, просто сказать, что время состоит из наполняющих его событий, а пространство — из наполняющих его объектов? Я убежден — нельзя. Такая формула только закрепляет ошибку. Неправомерно метафорическое употребление слова наполнять. Время и пространство не являются пустыми хранили щами, которые надлежит наполнить, они всего навсего призраки событий и поверхностей.
Время не является еще одним, четвертым измерением пространства, как принято считать из соображений математического удобства в современной физике. Реальностью, лежащей в основе такого измерения, как время, является последовательная упорядоченность событие, а реальностью, лежащей в основе пространственных измерений, является смежная упорядоченность объектов или частей поверхности. Последовательная упорядочённость несопоставима со смежной упорядоченностью; она даже не аналогична смежной упорядоченности. Ведь упорядоченность событий изменить нельзя, тогда как упорядоченность частей — можно. Можно переставить части, но не события, так же как можно изменить расстановку мебели в комнате, но не последовательность того, что в ней происходит.
Повторяемость и неповторимость. В потоке экологических событий всегда в той или иной степени присутствует как повторяемость, так и неповторимость. Это означает, что встречаются и случаи чистого повторения, такие, как колебания маятника или вращение часовых стрелок, и случаи неповторимости или новизны, такие, как образование облаков или перемещение песка на речной отмели. Каждый новый восход солнца подобен предыдущему и все же не похож на него, и это повторяется каждый день. Аналогичным образом организм никогда не остается таким же, каким он был только что, хотя у него есть ритмы. Это правило, касающееся событий, согласуется с общей формулой, в соответствии; с которой в основе изменений лежит неизменность.
Обратимые и необратимые события. Одни экологические события представляют собой обратимые последовательности, другие — необратимые. Изменение положения можно восстановить, а изменение состояния нет. Точнее говоря, упорядоченную последовательность кратковременных событий, из которых складывается продолжительное событие, нельзя повернуть вспять, не нарушив при этом некоторых законов экологической физики. Поломка не является чем-то обратным ремонту, и, если добиться того, чтобы казалось, будто это так, событие будет выглядеть волшебным. В этом отношении экологические события кардинально отличаются от событий, подчиняющихся формальным законам физики. Физические события, кроме тех, которые изучает термодинамика, могут с равным успехом протекать как в прямом, так и в обратном направлении. У временной переменной в физических уравнениях нет «стрелки». Из этого следует, что на самом деле так называемая временная необратимость присуща не всем, а лишь некоторым экологическим событиям. А то, что возрастание энтропии является единственным способом задания направления времени, попросту неверно.
Встроенность событий. Поток экологических событий состоит из естественных единиц, встроенных друг в друга,— внутри одних эпизодов содержатся другие подчиненные им, а эти последние подчиняют себе других. Элементарный эпизод можно выбрать достаточно произвольно, и зависеть он будет не от единиц измерения, а от выбора начала и конца, число эпизодов в последовательности нельзя перечислить, если не решено, какой эпизод считать элементарным. Эпизоды, как и поверхности, структурированы на разных уровнях. Годы и дни представляют собой естественные единицы последовательной структуры; часы, минуты и секунды — производные и искусственные единицы. Некоторые подходящие примеры встроенной иерархии последовательных событий обнаруживаются в поведении животных, и уж совсем нетрудно их найти в деятельности человека, в частности в таких чисто человеческих видах деятельности, как речь, музыка и лицедейство. Если принять идею встроенных последовательностей, можно понять, почему в некоторых случаях исход вероятности событий может неявно содержаться в ее отправном пункте, то есть как конец можёт присутствовать в начале, в результате чего, наблюдая начало, можно предвидеть конец.
Возможности, которые открывают события. Наконец, следует подчеркнуть, что некоторые естественные события требуют соответствующего поведения или располагают к нему. Если воспользоваться введенной терминологией, можно сказать, что события, так же как и места, объекты и другие животные, открывают для животных определенные возможности. Некоторые же события способствуют изменению возможностей, которые сулят места, объекты или другие животные. Огонь дает возможность согреться в холодную ночь, но он также чреват и возможностью ожога. Приближающийся объект сулит либо соприкосновение со столкновением, либо соприкосновение без столкновения — одно дело брошенное яблоко, и совсем другое — снаряд. Для наших далеких предков приближающийся заяц сулил еду, а приближающийся тигр — опасность быть съеденными. Такие события не являются стимулами, и, когда психологи их так называют, это выглядит нелепостью. Проблема заключается в следующем: с помощью какой содержащейся в свете информации можно воспринимать эти события?
Оптическая информация о воспринимаемых событиях
А сейчас мы можем задаться вопросом: что происходит с объемлющим оптическим строем когда в окружающем мире случается событие? Что задает событие? В общих чертах можно ответить, что происходит возмущение инвариантной структуры строя. Вероятно, для разных видов событий существуют разные виды возмущений.
Напомним еще раз, что события во внешнем мире не следует смешивать с содержащейся в свете информацией о них. В световом строе нет никаких материальных событий, в нем есть только информация, задающая события — это так же верно, как и то, что в световом строе нет никаких материальных объектов, а есть только инварианты, задающие объекты. В объемлющем свете нет никаких точных копий или изображений объектов реального мира. И то, что происходит во внешнем мире, тоже не может копироваться или дублироваться в свете. Мы должны ясно осознать это, ибо вопреки всему очень уж сильно искушение считать, что движение световых элементов копирует движение тел во внешнем мире, по крайней мере движение в двух измерениях, если не движение в глубину. Однако я попытаюсь показать, что такое допущение полностью ошибочно, поскольку двух видов «движений», физического и оптического, нет ничего общего? и, вероятно, не следует даже использовать для них один и тот же термин. Начало и конец возмущения в свете соответствует началу и концу события во внешнем мире, но на этом соответствие и заканчивается.
Механические события
Что касается механических событий, то рассмотрим вначале случай жесткого переноса, при котором расстояние от объекта до точки наблюдения остается постоянным. Когда объект смещается относительно окружающего мира, может показаться, что соответствующий зрительный телесный угол будет просто смещаться относительно сферы объемлющего света. Видимая форма не будет изменяться — просто по «фону» будет двигаться «фигура». Но это неверно, хотя и звучит правдоподобно. Зрительный телесный угол объекта—это лишь один из множества телесных углов в строе. Строй заполнен, он математически плотен. Данное пятно не может двигаться так, как движется тело в пространстве, поскольку нет пространства, в котором оно могло бы двигаться. Происходит просто-напросто возмущение структуры. У одной границы зрительного телесного угла происходит постепенное изъятие, в то время как у другой — постепенное добавление. первое соответствует ведущему краю объекта, а второе — ведомому. Если объект смещается относительно нетекстурированного фона, каковым может служить большой просвет, например небо, пространственный промежуток между краем объекта и ближайшим к нёму краем просвета образует пятно, которое либо убывает, либо разрастается. Такие убыль и приращение подобны изъятию и добавлению единиц текстуры. Я считаю, что даже движение по небу представляет собой изменение небесной формы, что даже смещение в пределах оконного проема является изменением структуры, а не просто движением.
Жесткий перенос, о котором речь шла выше, является особым случаем; объект не приближается к точке наблюдения и не удаляется от нее, и не происходит никаких изменений внутри соответствующего объекту контура. В общем случае происходит увеличение или уменьшение контура. Увеличение сопровождается постепенным изъятием оптической структуры вне контура, а уменьшение, наоборот,— постепенным добавлением. Это свидетельствует о том, что по мере приближения объекта к точке наблюдения он всё больше и больше закрывает окружение, а по мере удаления закрывает его все меньше и меньше. Увеличение формы в строе означает приближение чего-либо, а уменьшение - удаление чего-либо. Если зрительный телесный угол объемлющего строя приближается к полусфере, крайнему пределу, которого может достичь телесный угол, тем самым задается событие громадного значения — соприкосновение объекта с точкой наблюдения. Это общий закон естественной перспективы. Психологическая проблема представляющая значительный интерес, состоит в том, как в действительности животные, у которых есть глаза, извлекают эту информацию. У. Шифф изучал поведение животных в ситуации, когда такое «угрожающее» увеличение формы задавало надвигающееся соприкосновение или столкновение. Иначе обстоит дело, когда сам наблюдатель приближается к объекту или апертуре. То, что при этом происходит, будет описано в 12-й главе.
Совершенно очевидно, что вопреки распространенному мнению эти оптические возмущения не являются копиями соответствующих движений объектов. А что происходит при повороте объекта вокруг своей оси? В этом случае, то есть в случае ньютоновского вращения в чистом виде, постепенное убывание и приращение фона должно быть очень незначительным или отсутствовать совсем. Если такой объект, как сфера, круг или колесо, вращается вокруг оси, совпадающей с линией взора, то может показаться, что поворот круглой формы в строе в точности копирует поворот круглого объекта во внешнем мире. Но это не так даже в этом особом случае. С оптической точки зрения происходящее можно было бы квалифицировать как своего рода срезание или соскальзывание текстуры у контура, возникающее в результате вращения объекта относительно фона, хотя из строя ничёго не изымается. И в строй ничего не добавляется. Происходит возмущение непрерывности строя. То же самое можно было бы выразить по-другому, сказав, что у контура единицы текстуры, лежащие на одной линии, например радиусы круга, смещаются. В любом другом случае, то есть при любом другом вращении любого некруглого объекта, будет происходить постепенное изъятие или добавление оптической текстуры вследствие доходящего до предела перспективного искажения у одной границы и обратного перспективного искажения, начинающегося от этого предела, у другой границы; то есть грани будут уходить из виду и появляться в виду. Короче говоря, в общем случае объекты нельзя поворачивать, не вызывая изменений заслонения.
Что происходит со строем при деформации поверхности во внешнем мире? В этом случае допущение о том, что деформация оптической текстуры является копией деформации вещественной текстуры, представляется правдоподобным, поскольку элементы оптическоЙ текстуры благодаря естественной перспективе являются проекциями элементов вещественной текстуры и находятся во взаимнооднозначном соответствии с ними. Может показаться, что вихревому течению водной поверхности — пузырям и брызгам — в строе отвечает соответствующее течение оптической текстуры. Однако этого нельзя сказать относительно волн или ряби на поверхности, потому что рябь движется иначе, чем текстурированная поверхность. флуктуации света и тени не соответствуют поверхности. В самом деле, если гребни волн высоки, они будут закрывать впадины и заслоняющие края нарушат проекционное соответствие.
Что происходит со строем, когда поверхность рвется или ломается? В этом случае математическая непрерывность поверхностной текстуры нарушается и как следствие, нарушается математическая непрерывность текстуры. Если трещина на поверхности превращается в брешь, то появляются заслоняющие края там, где их раньше не было. Если брешь расширить, возникнет новая поверхность. В строе появится новая оптическая текстура, которая заполнит образовавшуюся брешь. Появление новой структуры в бреши является информацией, которая имеет, по-видимому, решающее значение. Здесь требуется более точное описание, но это не так просто сделать. Для математиков проблема разрывности, кажется, тоже является камнем преткновения. Таким образом, какое бы механическое событие мы ни взяли, обнаруживается ошибочность точки зрения, согласно которой «оптическое движение является двумерной проекцией физического движения в трех измерениях». Об этом мне уже доводилось писать в статье, посвященной тому, что я назвал «оптическими движениями и преобразованиями». Простое и полезное понятие взаимнооднозначного соответствия, аналогичное тому, которое встречается в проективной геометрии, годится для оптики событий еще меньше, чем для оптики непрозрачных поверхностей, поскольку при применении этого понятия не учитывается заслонение. Ошибка лежит глубоко, она коренится в нашей концепции пустого пространства, в понятии так называемого третьего измерения пространства. Если восприятие пространства вообще существует, то оно может быть чем угодно, но только не восприятием глубины.
Химические события
Что произойдет с оптическим строем, если изменится состав поверхности, входящей в разноцветную компоновку поверхностей? Зеленое растение расцветает, зеленый плод созревает, камень выветривается, а дерево темнеет. Изменения в составе почти всегда задаются изменением отражательной способности, как избирательной, так и неизбирательной, как хроматической, так и ахроматической; Вещества не могут быть бесцветными в самом широком смысле этого слова даже в том случае, когда они не пигментированы.
Постольку поскольку вещества химически инертны, отражательная способность их поверхностей, как уже отмечалось, относительно постоянна, и это постоянство является первопричиной инвариантной структуры в объемлющем оптическом строе. Однако поверхности химически активных веществ, в частности поверхности живых организмов устойчивостью не обладают. Растения и животные меняют свой цвет и текстуру в зависимости от времени года.
Однако нам, к сожалению, неизвестно, что происходит с оптическим строем, когда какая-нибудь из поверхностей в окружающем мире меняет цвет. Без сомнения, происходит «возмущение» глубинной инвариантной структуры, но это достаточно неопределенное утверждение. Трудность состоит в том, что нам неизвестно даже, какой инвариант в строе задает постоянный поверхностный цвет во внешнем мире, не говоря уже об изменяющихся цветах. Мы не знаем, что задает состав. Мы не знаем, как чернота и белизна задаются отдельно от затененности и освещенности. На мой взгляд, ключом к решению этой проблемы является движущийся источник освещения, однако развитой теории у меня нет.
Проще сказать, что происходит с оптическим строем, когда, .изменяется текстура одной из поверхностей окружающего мира. Пигментная текстура плоской конгломерированной поверхности проецируется в строй, и, несмотря на всевозможные перспективные преобразования, качество, плотность и регулярность пигментной текстуры оказываются заданными в оптической текстуре. Такие «формы» текстуры инвариантны также и при изменении направления освещения, и при изменении его интенсивности. Возможно, таким способом задается состав вещества, и, поскольку 'именно он имеет значение для животных, отражательная способность поверхности, будучи чистой абстракцией, менее важна, чем мы привыкли считать.
Разрушение и образование поверхностей
И наконец, зададимся вопросом, какая информация в оптическом строе соответствует уходу в небытие поверхностей и их выходу из небытия при изменении агрегатного состояния вещества. Читателю следует вспомнить, что всякий раз, когда объемлющий свет структурирован в одной своей части и не структурирован в соседней, в первой части строя задается поверхность, а во второй — пустота. Таким образом, текстурированная область к низу от горизонта задает земную твердь, а однородная область выше горизонта — пустое небо. Аналогично, разнородные области на небе задают поверхности, даже если это всего лишь поверхности облаков, а однородные участки между облаками задают отсутствие поверхности. Кроны деревьев в лесу образуют наверху текстуру, а свободные от листвы проемы лишены текстуры, и именно в этих проемах летают птицы. До тех пор пока зрительный телесный УГОЛ в строе остается неструктурированным, он будет, задавать проем. Сказанное справедливо для "любого зрительного угла, в том числе и для такого, размеры которого приближаются к полусфере. В последнем случае птицы летают свободно в любом направлении, поскольку в этом случае нет поверхностей, с которыми они могли бы столкнуться.
В верхней полусфере объемлющего строя поверхности облаков могут рассеяться, и тогда мы говорим, что они пропали. Оптическую структуру, заменило отсутствие текстуры. Когда на небе собираются облака, мы говорим, что их поверхности материализуются. Отсутствие текстуры заменяет текстура. В нижней полусфере строя оптические превращения 6олее сложны, так как там всегда имеется фоновая текстура. Когда жидкая поверхность испаряется, ее оптическую текстуру заменяет все то, что лежит за ней. То же самое можно сказать и в том случае, когда происходит сублимация твердой поверхности или когда такая поверхность тает. Если одна структура пропадает, ее место занимает другая. Иногда при превращении вещества объект становится прозрачным. Это означает, что позади одной поверхности задается другая. Такого рода информация симулируется с помощью кинематографического приема, который называют наплывом, когда одна компоновка уходит из виду, в то время как на ее месте появляется другая. «Появление» и «исчезновение» оказываются совмещенными во времени.
ТЕОРИЯ ДУХОВ
Ты видел здесь духов моих покорных,
Они теперь исчезли в высоте
И в воздухе чистейшем утонули.
Когда-нибудь, поверь, настанет день,
Когда все эти чудные виденья,
И храмы, и роскошные дворцы,
И тучами увенчанные башни,
И самый наш великий шар земной
Со всем, что в нем находится поныне,—
Исчезнет все, следа не оставляя.
Шекспир, Буря
Перевод Н. М. Сатина
По-видимому, оптические превращения, которые задают рассеяние, испарение, сублимацию, растворение, распад и разложение, являются сложными вариантами замещения одной текстуры на другую. Эти замещения никогда систематически не изучались. Однако дети замечают их, восхищаются ими и пристально рассматривают те области оптического строя, в которых они происходят. Вероятно, дети учатся различать эти замещения и разбираться в том, что они значат.
При постепенном замещении оптической текстуры, как и при ее постепенном изъятии по одну сторону контура, оптический строй теряет текстуру, однако теряет ее по-разному. Для демонстрации имеющихся здесь различий был создан специальный кинофильм. В случае замещения текстуры ее утрата задает поверхность, которая уходит в небытие. В случае изъятия текстуры ее утрата задает поверхность, которая уходит из виду у заслоняющего края, как это описывалось в предыдущем разделе. Именно эти существенно различные события люди видят, когда смотрят наш фильм. По крайней мере они это утверждают.
Виды возмущений оптической структуры
На мой взгляд, наиболее общим термином для обозначения того, что происходит в оптическом строе в тот момент, когда что-либо происходит во внешнем мире, является возмущение структуры строя. В настоящее время не существует терминологии для описания оптических изменений (собственно говоря, физических, изменений), поэтому нужно искать подходящие термины. Я говорил об оптических преобразованиях и перестановках. В связи с изменениями света и тени речь шла о флуктуациях. Использовал я и такой термин, как оптические превращения. Я считаю, что не следует говорить о движениях в строе. По-видимому, из общих терминов наиболее удачным является термин возмущение. Рассмотрим описанные разновидности возмущений:
1. Постепенное изъятие и добавление элементов по одну сторону контура (смещение объекта относительно фона).
2. Постепенное уменьшение и увеличение брешей (перемещение объекта по небу).
3. Срезание или соскальзывание оптической текстуры у контура (вращение круга).
4. Перспективные преобразования (поворачивание грани объекта).
5. Увеличение до предела и уменьшение (приближение и удаление объекта)
6. Деформация (текучие, вязкие и эластичные события).
7. Возникновение новой структуры (разрывание).
8. Аннулирование текстуры (рассеяние в небе).
9. Замещение старой текстуры новой (рассеяние на земле)
10. Изменение «цветовой структуры» (химические события).
Что за странный список феноменов! Они с трудом поддаются описанию, и, чтобы разобраться в этом описании, тоже требуются немалые усилия. И тем не менее эти оптические происшествия или подобные им все время происходят в строе света, попадающего в глаз. Они тем не менее несут информацию о событиях в окружающем мире. Благодаря им на киноэкране передается «движение», несущее огромную смысловую нагрузку. Эти возмущения, конечно, подчиняются определенным законам и ожидают своего исследователя, исследователя со свежим взглядом, свободного от предрассудков, любовно накопленных за длительное время господства теории световой стимуляции.
Можно ли изучать математическими средствами такие возмущения структуры? Разумеется, для их изучения нужны разные математические методы, поскольку некоторые из этих возмущений противоречат постулатам теории множеств. Для некоторых из рассматривавшихся выше изменений в какие-то моменты времени нарушается взаимная однозначность отображения элементов, поскольку с течением времени некоторые элементы строя теряются, а некоторые вновь появляются. Изъятие или добавление текстуры во время заслонения является примером такого нарушения. Перспективные искажения и сжатие текстуры сохраняют взаимную однозначность отображения лишь до тех пор, пока не достигнут своего предела, после чего текстура теряется. Возникновение новой текстуры при разрыве поверхности, «аннулирование» текстуры вследствие рассеяния поверхности и замещение старой текстуры новой представляют собой еще несколько случаев утраты взаимной однозначности отображения или проективного соответствия. Во всех этих случаях далеко не для каждого элемента объемлющего строя, существующего в данный момент, в следующий момент в строе найдется элемент, который ему можно будет поставить в соответствие. Еще одним примером может служить случай с оптическим строем, элементы которого «вспыхивают» или мерцают, в результате чего происходит то, что я называл флуктуациями в связи с изменениями света и тени.
С другой стороны, некоторые из этих оптических возмущений все же сохраняют, по-видимому, взаимную однозначность соответствия элементов на протяжении какого-то времени. К их числу можно отнести перспективные, преобразования, деформации (то есть топологические преобразования) и даже срезание или соскальзывание оптической текстуры у контура. Элементы сохраняются (не теряются и не приобретаются) как в случае частичных перестановок точечной текстуры, так и при более существенных перестановках, например при случайных смещениях типа броуновского движения. Для любого такого возмущения можно найти инварианты – соотношения, пропорции и отношения между элементами. Возмущения, перечисленные первыми, имеют наибольшее число инвариантов перестановки, упоминавшиеся в конце — наименьшее. Возмущение связности или порядка смежности более серьезно, чем простое возмущение формы. Полное нарушение порядка смежности элементов еще более серьезно. (Тем не менее, если структура сохраняется для всех этих возмущений, возможна математическая теория инвариантов.) Вот чего нет, так это теории инвариантов, которые оставались бы неизменными при возмущениях для структур, элементы которых не сохраняются.
ОПТИЧЕСКОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ ВСТРОЕННЫХ ФОРМ
Если поверхность состоит из элементов, которые встроены в более крупные элементы, то оптический строй состоит из телесных углов, встроенных в большие телесные углы. Когда точка наблюдения приближается к поверхности, все углы увеличиваются, стремясь к своему предельному значению (180°). Увеличиваются даже те углы, элементы которых слишком малы, чтобы их можно было увидеть на расстоянии. Чем ближе поверхность, тем отчетливее видны ее мелкие элементы. Есть ли предел у этого процесса?
Возмущения оптического строя, не похожи на задаваемые ими события в окружающем мире. А поверхностные аналогии лишь вводят в заблуждение. Даже если бы удалось свести оптические возмущения к движению пятен, они все равно не были бы похожи на движение тел или частиц в пространстве. У оптических пятен нет ни массы, ни инерции, они не могут сталкиваться, и на самом деле это не пятна, а встроенные друг в друга формы, которые не могут двигаться. Все это убедило меня в том, что у так называемого оптического движения настолько мало общего с физическим движением, что его не следует даже называть движением.
Каким же образом оптическое возмущение соотносится с задаваемым им событием в окружающем мире и есть ли между ними вообще хоть какое-нибудь соответствие? Такое ^соответствие есть, и оно имеет вид последовательной упорядоченности. Начало и конец возмущения строя в точности совпадают с началом и кондом события окружающем мире. Если события одновременны, возмущения тоже одновременны. Если событие состоит из подчиненных ему событий (так, например, падение мяча с лестницы состоит из последовательности скачков), то и возмущение состоит из подчиненных ему возмущений. Если событие плавное, такое, например, как надувание воздушного шарика, то возмущение также плавное; если событие внезапное (воздушный шарик лопается) , возмущение также внезапное. Если событие единичное (мяч закатился за экран и выкатился с другой стороны), возмущение также единичное (изъятие, а затем добавление у заслоняющего края). По крайней мере я так считаю.
Если в окружающем мире происходит ряд повторяющихся событий, то в объемлющем оптическом строе также происходит ряд повторяющихся возмущений. При механических событиях эти оптические возмущения обычно сопровождаются звуками, как это бывает, например, при столкновении объектов или при разрыве поверхностей. Цепь оптических возмущений идет параллельно цепи акустических возмущений. В последовательно упорядоченный поток этой информации нельзя вмешаться. В противоположность порядку смежности, которым обладает ряд объектов, последовательную упорядоченность ряда событий нельзя переупорядочить. Некоторые отдельные события из всей последовательности событий одного дня можно повернуть вспять (например, смещения), но последовательный порядок их осуществления непреложен. Именно по этой причине принято думать, что у времени есть «стрелка», и я уверен, что по этой же причине «путешествие во времени» считается мифом.
Причинная обусловленность событий
Особым видом механических событий, в которых участвуют два изолированных объекта, является столкновение. Оно состоит из двух последовательных смещений, причем первое вмещение служит причиной второго. Это событие высшего порядка слагается из двух соподчиненных событий. Наглядным примером такой причинной последовательности является соударение двух упругих объектов.
Для неодушевленных объектов столкновение может послужить причиной не только их смещения, но и поломки, искривления, расщепления, деформации и т. п., для одушевленных объектов оно может явиться причиной ранения и всевозможных сложных реакций. Со времен Юма философы и психологи спорили о том, может такая причинность восприниматься или нет. Юм считал, что переживать можно только последовательное. Движение двух объектов, причинную обусловленность одного явления другим видеть ни в коем случае нельзя. Он полагал, что воспринимать можно только последовательность, а не причинность. А. Мишотт попытался опровергнуть Юма. В 10-й главе мы рассмотрим его доводы. Можно ли на самом деле воспринимать динамическое событие как таковое? Есть ли задающая его информация? Эксперименты, проведенные недавно в Упсале, дают возможность предположить, что есть.
Выводы
Была предпринята попытка провести предварительную классификацию экологических событий. Лишь после того, как мы решим, что следует считать событиями, можно будет описать вызываемые ими изменения в оптическом строе. И только после этого можно приступать к проведению экспериментов с восприятием событий. В положении, согласно которому движение во внешнем мире вызывает движение в оптическом строе, нет ни грана истины, хотя многие его принимают как нечто само собой разумеющееся.
Было выделено три класса событий: изменение компоновки поверхностей, изменение цвета или текстуры поверхности и изменение способов существования поверхности. К первому классу относятся переносы и повороты объема, столкновения, деформации и разрывы. Ко второму — имеющие большое значение изменения поверхностей у растений и животных, которым даже нет названия. К третьему классу относятся такие процессы, как испарение, рассеяние, таяние, растворение и разложение. Большинство таких событий необратимо, хотя есть и исключения.
Был сделан вывод о том, что любое экологическое событие встроено в более продолжительное событие, что иногда в этой череде событий встречаются повторы, что события всегда имеют какой-то смысл и что течение их никогда не бывает таким гладким, как течение ньютоновского «абсолютного математического времени».
Оптической информацией, необходимой для различения разнообразных событий, могут быть только различные возмущения локальной структуры оптического строя._ Было дано в высшей степени предварительное описание определенных типов оптических возмущений: изъятие-добавление, срезание, преобразование, увеличение-уменьшение, деформация, аннулирование и замещение. Эти возмущения только начинают изучаться, и никто не пытался подвергнуть их математическому анализу. Тем не менее они, как ни странно, представляют собой то, к чему мы зрительно наиболее чувствительны, мы все — животные, младенцы, мужчины, женщины и любители кино.