ГЛАВА 5. В физической лаборатории стоит зеркальный гальва­нометр

Плюс три, минус три ¹

В физической лаборатории стоит зеркальный гальва­нометр. Падающий на зеркало луч света отражается от него и отбрасывает световой зайчик на матовую стек­лянную шкалу, вдоль которой он движется взад и впе­ред, следуя колебаниям зеркала.

Несколько мальчиков пришли со мной в лабораторию и наблюдают за движущимся лучом. Он движется взад и вперед, от —3 через 0 к +3.

На следующий день мы снова приходим в лаборато­рию. Правый конец шкалы скрыт от взгляда с помощью перегородки. Осциллирующее пятно света движется влево до —5, возвращается к 0, исчезает за экраном, возвраща­ется и т. д. Я спрашиваю: «Как вы думаете, каково пре­дельное значение справа?»

1. Один из мальчиков сразу же отвечает: «Плюс три, я помню, что вчера крайним делением справа было плюс три». Этот ответ, возможно, просто результат механиче­ского воспроизведения значения, которое во вчерашнем опыте было связано с правым краем шкалы. Мальчик, по-видимому, совершенно не думал о внутренней связи

¹ Эта глава не была включена в первое издание книги, хотя, судя по найденному в бумагах Макса Вертгеймера раннему вари­анту оглавления, он хотел поместить этот материал здесь. Работа над рукописью, по-видимому, не была завершена. Глава нуждалась в редактировании, но мы ограничились минимальной правкой. — Прим. Майкла Вертгеймера.

между этими значениями. Дальнейшее показало, что дело обстоит именно так, мы можем назвать такое припомина­ние бездумным.

2. Второй мальчик сказал: «Должно быть, плюс пять». Этот ответ, возможно, основывается на совершенно ином допущении, дальнейшие реплики указывали на то, что он думал о равенстве абсолютных значений крайних чисел и не пошел дальше этого.

3. Третий мальчик сказал: «Колебания стабильны. Зайчик должен переместиться вправо точно на такое же расстояние, на какое он перемещается влево, следовательно, будет плюс 5».

Я говорю: «Прошу прощения, но здесь плюс 3», уби­раю перегородку и показываю, что максимальное откло­нение стрелки равно +3. Мальчик явно потрясен.

Ясно, что начинается продуктивный процесс. Спустя некоторое время мальчик улыбается и говорит: «А не смещена ли шкала?» Попросив разрешения, он сдвигает шкалу влево, так что теперь предельные значения откло­нений составляют — 4 и +4, и говорит: «Нуль был не на месте». Он заменяет

-5 0 +3

на

-4 ← 0 ← +4

4. Еще один мальчик не задавал и не ждал вопросов, он посмотрел за перегородку, взглянул на движущийся луч, воскликнул: «Шкала смещена» — и исправил ее по­ложение. Его поведение явно основывалось на понимании того, каким должно быть правильное положение нуля от­носительно оси симметрии движущегося луча ¹.

Как же достигается осмысленное решение (3 и 4) ? Из ответов следовало: на левой стороне шкалы находится значение а, на правом — неизвестное х, колебания ста­бильны, стабильность внутренне связана с симметрией,

¹ Если численные предположения испытуемых не сопровожда­ются характерными действиями или дополнительными замечания­ми, то они оказываются неоднозначными. Что можно сказать о случае, когда испытуемый отвечает: «Плюс 1»? У некоторых ис­пытуемых такой ответ может основываться на понимании необ­ходимости равновесия и того, что шкала смещена. Но сам по себе ответ неоднозначен. Испытуемый вполне может игнорировать мо­мент равновесия, и его ответ может основываться только на вос­произведении того расстояния (6) между отметками шкалы, кото­рое было накануне.

эта связь требует взаимного равенства крайних значений а и х. Стабильность связана с симметрией ρ-отношением: при заданном а х= —а.

Процесс идет сверху вниз, от представления о взаимо­связи и о свойствах целого к отдельным элементам. Как стабильность может определять взаимное отношение про­тивоположных отклонений? Ответ на этот вопрос заклю­чается в том, что стабильность требует симметрии крайних точек, а отсюда следует способ определения значения х как точки, которая симметрична данной точке а. Внима­ние концентрируется на особых свойствах целого и на внутреннем ρ-отношении между ними — между стабиль­ностью движения и его симметрией, — которым не связа­ны стабильность и асимметрия.

Если восприятие ситуации обеспечило ее понимание в первый же день, то это значит, что испытуемые опреде­лили роль, место и функцию элементов —3, 0, +3 в струк­туре и то, что —3 и +3 являются гомологами, а нуль — серединой симметричного распределения. В ситуации —5, О, +3 необходимая симметрия значений противоречит местонахождению нуля, который, следовательно, находит­ся не на своем месте, что вызывает нарушение структу­ры. В решении этой задачи определяющими факторами являются не сами по себе конкретные значения, а их мес­то, роль и функция в целом. С одной стороны, меняется смысл значений как структурно взаимосвязанных частей,

а с другой — их внешние характеристики, например про­извольное положение шкалы:

Для всех значений существует общий внешний сдвиг на +1, по внутренним структурным причинам —5 теперь превращается в —4, нуль вследствие внешнего сдвига превращается в +1 и т. д.

Если мы восстановим более эксплицитно все действия сверху вниз, то сможем дать формальное описание струк­турного видения исходной ситуации —3, 0, +3:

Это не простая совокупность чисел, это даже не сово­купность произвольно выбранных отношений. Это струк­тура, которая управляется особым качеством целого, сим­метрией (которая в свою очередь находится в особом внутреннем отношении со стабильностью целого — в ρ-от­ношении). Симметрия предполагает противоположность отношений 1 и 2. Значение а гомологично х;существует известное требование, согласно которому гомологи а и х должны быть одинаковыми или, точнее, должны ком­пенсировать друг друга; член 6, расположенный меж­ду ними, является центром. Если мы поняли структуру, то можем в известных пределах варьировать координаты отдельных точек и расстояния между ними, и если даны лишь некоторые из них, то характеристики остальных элементов будут определяться качеством целого ¹.

Если даны —5 и 0 и ожидается, что третьим членом

¹ Сравните с процессом, описанным в главе о Галилее, особенно с тем, как Галилей анализирует и концентрирует внимание на значении структурной симметрии для решения задач динамики.

будет +5, или если даны все три члена, то ожидание, или понимание того, каков будет новый набор, необязательно связано с внешним переносом представления о том, что «расстояния в этом случае будут такими же, как и в первом случае», но вполне может объясняться структур­ными требованиями, которые испытуемый понял накану­не. Здесь возможны два варианта структурного понима­ния. Первый: ответ, данный во вторник, мог быть осно­ван не на переносе некоторых случайных особенностей опыта, приобретенного в понедельник, не просто на пред­положении, что «сегодня будет так, как было вчера», но на осмыслении структурной взаимосвязи элементов, кото­рая была установлена в опыте в понедельник и определи­ла решение задачи во вторник. Второй: структурное по­нимание появилось только после того, как испытуемые столкнулись с проблемой во вторник.

Опишем этапы процесса решения задачи (—5, 0, +3).

Этап 1. Что эти числа в действительности означают? Сами по себе они непонятны.

Этап 2. Колебания кажутся стабильными и сбаланси­рованными. Из этого следует симметричность числовых значений.

Этап 3. Расстояние между крайними точками равно 8; симметричные точки, следовательно, расположены на рас­стоянии 8:2 от середины, и, таким образом, значения крайних точек равны —4 и + 4.

Этап 4. Но они даны в виде —5 и +3. Как это по­нять? Очень просто. (На этой стадии происходит полное отделение структурных характеристик от внешних факто­ров.) Положение шкалы частично определяет численные значения крайних точек, но положение шкалы, будучи, в сущности, внешним фактором, никак не связано с отно­шением крайних значений отклонения луча света и явля­ется произвольным по отношению к внутренней струк­туре явления. Поэтому для того, чтобы понять эти числа, нужно отделить все, что может привнести произвольное положение шкалы. Шкала смещена на одно деление, кор­рекция —5 на +1 дает соответствующее структуре зна­чение —4, а коррекция +3 на +1 дает +4.

Этап 5. С самого начала сбивало с толку положение нуля. Понимание того, каковы численные значения край-

Структурная симметрия чрезвычайно важна для понимания его собственного мыслительного процесса, она играет большую роль и в основаниях современной физики.

них точек, ведет к выявлению роли «О» в конфигурации —5, 0, +3. Оказывается, что «О» не занимает исключи­тельного места в колебательном процессе. Когда колеба­ния прекратятся, зайчик окажется вовсе не в точке «О». «О» есть просто несущественная промежуточная точка, структурное значение которой равно не 0, а +1. Точка — 1, которая ничем не выделялась в ситуации —5, О, + 3, переходит в фокус внимания и становится истинным центром.

Выделение этих этапов основано на простых допуще­ниях ¹ о законосообразности структуры, например о том, что отсутствуют скрытые факторы, приводящие к одно­сторонности или асимметрии колебаний. Один мальчик заглянул за перегородку, чтобы посмотреть, правильно ли расположена шкала по отношению к зеркалу; другой мальчик, о котором я раньше не говорил, хотел остано­вить прибор, чтобы посмотреть, где на шкале остановит­ся зайчик, на 0 или на —1! Если бы «О» в этой ситуации оказался особой точкой, то это и в самом деле было бы загадочно и привело бы к поиску еще какой-то скрытой причины, которая служила бы объяснением асимметрии. Вероятно, можно еще измерить — если это возможно сде­лать с помощью используемого прибора — скорость дви-

¹ Здесь я не привожу те аксиомы, которые явно подразумева­ются на этих структурных этапах, но их нетрудно сформулировать. Помимо внутренних структурных вопросов, здесь имеется в виду, как указывалось ранее, процесс отделения структурных элементов от внешних по отношению к структуре признаков, почти как при транспонировании мелодий. Тут я могу добавить, что транспониро­вание не всегда можно производить совершенно произвольно. Об­щая высота, или общий уровень, мелодий является в значительной, но не в полной мере внешней по отношению к структурным осо­бенностям мелодий; уровень, сдвинутый очень далеко, может пе­рестать соответствовать структуре, структурные особенности ба­совой мелодии отличаются от особенностей мелодий в скрипичном ключе. Точно так же если чрезмерно увеличить или уменьшить размер произведения искусства, то оно может (что подчеркивал философ Георг Зиммель) перестать соответствовать структуре: су­ществует нечто вроде «собственного размера» картины или статуи. Аналогичные проблемы возникают в физике и инженерном деле. Сравните вопрос об устойчивости увеличенного в 100 раз слона или в 100 раз увеличенного здания. Вот почему неправильно думать, что в структурах (или гештальтах, или «холистических организа­циях») играет роль только организация, характеризуемая располо­жением составных частей, и что их конкретная природа — или об­щий «уровень» — всегда является переменной или произвольной. В некоторых случаях это действительно так, но только тогда, когда структурные требования не пронизывают эти характеристики.

жущегося луча, чтобы определить, в какой точке положи­тельное ускорение становится отрицательным, и посмот­реть, является ли такой точкой 0 или —1.

Я подробно описал выделенные этапы для того, чтобы на этом элементарном примере показать, что вопросы о свойствах целого и связанных с ними зависимостях вовсе не являются столь туманными и что они доступны стро­гому и точному анализу. Ибо, хотя многие считают, что мышление «сверху вниз» нельзя исследовать строго, про­цесс мышления в описанном здесь примере можно выра­зить символически так же точно, как и действия «снизу вверх».

Некоторые люди не хотят говорить о свойствах цело­го. Они думают, что такая вещь, как симметрия, есть не что иное, как отношение отношений (отношение второго ранга). Сравнение следующих двух наборов показывает, что это не так.

I -3 +3

II -3 +3 +9

Между —3 и +3 существует отношение симметрии толь­ко до тех пор, пока они составляют целое; если целое будет таким, как в наборе II, то структурно симметрич­ными точками будут —3 и +9 и точка +3 больше не бу­дет симметричным гомологом —3, а будет центром — ну­лем — структуры.

Структурные значения

Равны -6 0 +6

сдвиг шкалы

на +3 +3 +3 +3 приводит

к «-3» «+3» «+9»

Отношение между отношениями —3 к 0 и 0 к +3 больше не является отношением симметрии, оно оказы­вается лишь одним из многих отношений. Когда мы гово­рим об отношении отношений как о «симметрии», мы име­ем в виду целое; отношение R₁может быть «инверсией», или «зеркальным отражением» двух отношений r₁и r₂, но не симметрией.

Возвращаясь к ситуации —3, 0, +3, следует сказать, что два отношения r₁ и r₂не являются просто повторе­нием одного и того же отношения. Важна их направлен­ность; они действуют в противоположных направлениях. Сравните 1) → → , 2) ← → и 3) → ← .

Со структурной точки зрения первый случай коренным об­разом отличается от других двух, которые характеризуют­ся симметрией, равновесием, некой «завершенностью», сбалансированностью целого. Роль таких целостных свойств становится особенно ясной при систематическом изучении вариаций. Отметим только, что кажущиеся зна­чительными изменения отдельных элементов часто приво­дят к незначительным изменениям структуры, и наоборот. Например, изменение размеров обоих векторов во 2-й груп­пе от ← → до ← → по сравнению с измене­нием только одного из них: ← → . Или добавление к векторам 2-й группы еще двух векторов, переход от ← → к ← ← → → , в отличие от добавления только одного ← → →. Это весьма элементарные примеры широкой проблемы вариабельно­сти, определяемой свойствами целого, проблемы фундамен­тальных различий между структурно осмысленным и бесструктурно слепым или поэлементным сравнением, абстракцией, обобщением и т. д.