Джон Фарндон - Вопрос на засыпку. Как заставить мозги шевелиться
А вот многим плотоядным животным не нужно подобное панорамное зрение. Их задача – увидеть добычу и атаковать ее. Приматам оно тоже ни к чему, потому что если ты живешь на дереве, то позиций для нападения на тебя не так-то много. А еще приматы должны верно оценивать расстояние, чтобы перепрыгивать с ветки на ветку или дотягиваться до фруктов. Один неверно рассчитанный прыжок – и твои гены навсегда исчезнут из генеалогического древа вида.
Существуют доказательства того, что хищники и приматы независимо развили у себя фронтальное зрение, но цель такого изменения в обоих случаях была одинаковой. И тем и другим требовалось уметь точно оценивать расстояние. Два направленных вперед глаза дают таким животным (и нам, людям) бинокулярное зрение. Картинки, которые мы воспринимаем каждым из глаз, практически идентичны. Практически – но не полностью, так как наши глаза все же несколько разнесены. И это небольшое отличие имеет для нас огромное значение.
Большую часть времени мы даже не замечаем его, потому что видим перед глазами одну общую картинку. Но попробуйте провести вот такой эксперимент: поднесите к лицу два пальца, так чтобы один находился на некотором расстоянии перед другим, посмотрите на тот, что расположен ближе к лицу, затем закройте один глаз, а потом откройте его и закройте второй. Вы заметите, что тот палец, который находится дальше от лица, резко поменяет положение. Если же вы разведете пальцы и посмотрите между ними на дерево вдалеке, то вместо двух пальцев увидите четыре.
Такое явление называется диспаратностью. Удивительно, что наш мозг умеет совмещать две слегка не соответствующие друг другу картинки в одну и придавать ей глубину. Эту функцию нашего мозга еще называют парадоксом Леонардо, потому что великий гений эпохи Возрождения никак не мог понять, почему изображения, которые мы видим каждым из глаз, различаются, но при этом общая картина остается цельной. Тем не менее он сознавал, что такое строение глаз позволяет нам видеть мир в трех измерениях, то есть воспринимать объемные объекты, а не плоские изображения, и отчаянно пытался создавать картины, которые бы отражали такое видение мира.
Откуда Леонардо было знать, что именно объединение двух разных изображений в мозгу дает нам объемное зрение и возможность увидеть глубину? Этот факт удалось доказать в ходе простого эксперимента, проведенного в 1838 году английским физиком Чарльзом Уитстоном. Он изобрел устройство, названное зеркальным стереоскопом и позволявшее фиксировать изображения, которые испытуемый видел правым и левым глазом. Уитстон просматривал пары картинок, слегка различавшихся между собой, сначала отдельно, а затем совместно, каждую своим глазом, – во втором случае он видел, что они внезапно превращаются в трехмерное изображение.
Исследования, проведенные в 1960-х годах Дэвидом Хьюбелем и Торстеном Визелем, показали, что изображения, которые создаются на сетчатке обоих глаз, регистрируются в одном и том же месте в мозгу. Так они накладываются друг на друга, и возникает тот единый, цельный образ окружающего мира, который мы видим каждый раз, открывая глаза. Чуть позже австралийские ученые Джек Петтигрю, Хорас Барлоу, Колин Блэкмор и Питер Бишоп обнаружили, что наш мозг также регистрирует мельчайшие различия в изображениях, которые мы видим правым и левым глазом, и что именно эти различия придают нашему видению трехмерный эффект.
Чем ближе к нам расположен объект, на который мы смотрим, тем сильнее будет проявляться трехмерный эффект, потому что различий между двумя картинками в данном случае окажется больше. С увеличением расстояния уменьшается наша способность видеть объем предметов. Лабораторные эксперименты показывают, что эффект трехмерного изображения должен работать на расстоянии до 2,7 километра, но в действительности радиус его максимального проявления составляет 200 метров.
Бинокулярное зрение – это не единственный инструмент, который мы используем, чтобы оценить расстояние. При формировании своего видения мира мы также учитываем перспективу, смену фокуса и некоторые оптические явления (например, тот факт, что предметы, располагающиеся за другими, видны нам лишь частично). Поэтому нельзя сказать, что человек с одним глазом будет воспринимать расстояния неверно. Мы так привыкли к трехмерному зрению, что можем закрыть один глаз и все равно видеть окружающие предметы объемными. Для тех людей, которые всю жизнь имели только один глаз, это может оказаться несколько сложнее.
Удивительно и то, как идеально синхронизировано движение наших глаз. Для того чтобы мы постоянно видели мир как единое целое, изображения на обеих сетчатках должны быть идентичными, за исключением небольших различий, обусловленных точкой наблюдения. Изменения в таких изображениях должны происходить одновременно, вместе с движением глаз. Сетчатка имеет небольшие размеры, поэтому даже крошечное расхождение способно испортить всю картину. Горизонтальные движения глаз называются содружественным поворотом. На самом деле, когда мы рассматриваем что-то, находящееся перед нами, наши глаза постоянно автоматически двигаются из стороны в сторону – незаметно для нас. Такое явление называется саккадами, или скачкообразными движениями, и это самые быстрые движения в нашем организме – каждую секунду человеческий глаз в совокупности охватывает 900°.
Помимо горизонтального движения, наши глаза умеют легко фокусироваться на одном предмете, когда мы поворачиваем голову. Кроме того, они могут быстро двигаться в противоположных направлениях, чтобы заметить объекты, находящиеся далеко или близко к нам. Когда ваши глаза фокусируются на объекте, расположенном поблизости, они поворачиваются друг к другу. Такое движение называется конвергенцией. Если же вы рассматриваете что-то вдалеке, происходит дивергенция, то есть взгляды обоих глаз немного расходятся. Если конвергенция становится слишком сильной, человек выглядит косоглазым, но подобное случается редко.
Для того чтобы наши глаза могли совершать содружественный поворот, конвергенцию и дивергенцию с абсолютной точностью, глазные мышцы должны иметь идеальную координацию. Впрочем, одного контроля со стороны мышц тут недостаточно. Импульсы, управляющие движениями глазных мышц, поступают прямо из мозга, из определенных участков лобной доли, называемых глазодвигательными полями. Они регистрируют изображения, поступающие на сетчатку, и отправляют координирующие сигналы глазным мышцам.
Сегодня, когда мы понимаем, как работает бинокулярное, или объемное зрение, мы научились имитировать его, демонстрируя глазам зрителя два изображения, имеющие небольшие различия, как делал Уитстон в своем знаменитом эксперименте. В наше время стали популярны 3D-фильмы, снятые двумя камерами, которые располагаются на небольшом расстоянии друг от друга. Однако для того чтобы увидеть обе картинки отдельно друг от друга, зрителям требуются специальные очки, так что эта технология пока далека от совершенства. Кроме того, расстояние между двумя линзами камер должно быть очень точно рассчитано при помощи специальных уравнений, иначе картинка не получится цельной.
Можно сказать, что бинокулярное зрение – это одно из наших главных эволюционных преимуществ. Направленный вперед взгляд, умение определять расстояние, способность точно синхронизировать движение глаз и рук (например, вдевать нитку в иголку или поражать копьем бегущую добычу) – все это зависит от уникального строения наших органов зрения. Конечно, у других приматов такое преимущество тоже имеется, но люди смогли извлечь из него максимальную пользу.
Был ли шекспир революционером?
(Английская филология, Оксфорд)
Шекспир – это вершина всего английского культурного наследия, а его пьесы – бесконечный блестящий карнавал, где короли и королевы сменяются влюбленными и шутами, проходящими мимо зрителя во всем своем великолепии и славе и говорящими на изумительном английском языке. Шекспир – Бард, Лебедь Эйвона, веха английской культуры, идеал драматурга, символ всего лучшего, что дала англичанам национальная традиция. Шекспир – это и бесценный дар для туристической сферы, привлекающий гостей в Англию не хуже королевской семьи и знаменитых музеев, и любимец консерваторов, которые обращаются к истории, надеясь обрести в ней чувство собственного достоинства и стабильности. Много столетий подряд английских школьников пичкали Шекспиром, потому что традиционалисты-педагоги полагали его таким же полезным для развития юного ума, как латынь и железную дисциплину.
Сегодня мы представляем себе Шекспира не как столп, на котором покоится здание национальной культуры, но как целую анфиладу богато украшенных залов с культурными сокровищами. Этот образ имеет под собой академические основания. Во время Второй мировой войны, когда Черчилль выступал перед публикой со своими пылкими речами (кстати говоря, имеющими множество отсылок к Барду), кембриджский профессор Юстас Тильярд написал свою знаменитую работу по литературной критике, озаглавленную «Картина мира Елизаветинской эпохи» (The Elizabethan World Picture). В своей книге Тильярд заявил о том, что англичане времен правления Елизаветы I и, в частности, Шекспир унаследовали и обогатили средневековое представление о Великой цепи бытия, в которой каждой вещи и человеку отведено свое место и которую нельзя разорвать, не нарушив тем самым мир и гармонию всего сущего. Ряд критиков полагали, что эта работа представляла Шекспира пропагандистом монархии, который воспевал в своих пьесах Елизавету I, королеву-девственницу, главу всей системы управления государством. В 1944 году у Тильярда вышла вторая книга, «Исторические пьесы Шекспира» (Shakespear’s History Plays). В том же году Лоуренс Оливье сыграл в знаменитом фильме, поставленном по одной из таких пьес, – «Генрих V». Произнесенная им речь, которую, по сюжету пьесы, Генрих говорит на День святого Криспина, создала образ героического монарха, ведущего свою страну к победе, именно тогда, когда истерзанная войной Англия больше всего в нем нуждалась.
