Расплетая радугу: наука, заблуждения и тяга к чудесам: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Начиная с крайне высоких частот света и других электромагнитных волн, мы прошли, через промежуточные частоты звука и качающегося пениса слона, к крайне низким частотам и предполагаемой 26-миллионолетней длине волны массовых вымираний. Давайте вернемся к звуку, а именно к искусству, венчающему человеческий мозг, сплетению и расплетению звуков речи. Голосовые «связки» на самом деле представляет собой пару мембран, вибрирующих вместе, в процессе дыхания, как пара язычков деревянной свирели. Согласные издаются как более или менее взрывные прерывания потока воздуха, вызванные закрыванием и смыканием губ, зубов, языка и задней поверхности горла. Гласные отличаются в той же мере, как трубы отличаются от гобоев. Мы издаем различные гласные звуки, пожалуй как трубач перемещает сурдинку внутрь и наружу, чтобы сместить преобладающие синусоиды, составляющие сложный звук. Различные гласные имеют различные комбинации гармоник основной частоты. Сама основная частота, конечно, ниже для мужчин, чем для женщин и детей, и все же мужские гласные звучат схоже с соответствующими женскими гласными из-за картины гармоник. Каждый гласный звук имеет свою собственную характерную картину полос частот, снова же как штрихкоды. В исследовании речи полосы штрихкода называют «формантами».

Любой язык, или диалект языка, имеет определенный перечень гласных звуков, и каждый из этих гласных звуков имеет свой собственный штрихкод форманты. Другие языки, и различные говоры в языках, имеют другие гласные звуки, которые произносят, держа рот и язык в промежуточных положениях, снова же как трубач располагает сурдинку в раструбе инструмента. Теоретически существует непрерывный спектр гласных звуков. Любой язык использует подходящий набор, прерывистый репертуар, выбранный из непрерывного спектра доступных гласных. Различные языки выбирают различные точки вдоль спектра.

Гласная во французском tu и немецком uber, которая не встречается в английском языке (моей версии) — приблизительно промежуточная между oo и ee. Не имеет большого значения, какие ориентиры вдоль спектра доступных гласных выбраны языком, коль скоро они разнесены достаточно далеко, чтобы избежать двусмысленности в этом языке.

С согласными сложнее, но есть схожий диапазон согласных штрихкодов, и есть современные языки, использующие ограниченное подмножество от имеющихся согласных. Некоторые языки используют звуки, далекие от спектра большинства языков, например щелчки некоторых южноафриканских языков. Как и с гласными, различные языки разделяют доступный репертуар по-разному. В некоторых языках индийского субконтинента есть зубной звук, промежуточный между английскими «d» и «t». Французское твердое «c», как в comme — промежуточное между английским твердым «c» и твердым «g» (а «o» промежуточное между английскими гласными в cod и cud). Язык, губы и голос могут быть смодулированы, чтобы издавать почти бесконечное разнообразие согласных и гласных. Когда штрихкоды структурированы во времени, формируя фонемы, слоги, слова и предложения, то диапазон идей, которые могут быть переданы, неограничен.

Что еще более странно, вещи, которые могут быть переданы включают в себя изображения, идеи, чувства, любовь и ликование — вещи такого рода, которые Китс делает столь возвышенно.

Прочитайте эти слова вслух, и образ проникнет в Ваши мысли, как будто Вы действительно одурманены песней соловья в покрытом листвой летнем буковом лесу. На одном уровне это все сделано благодаря картине волн давления воздуха, картине, богатство которой сначала расплетается на синусоиды в ухе, а затем повторно сплетается в мозге, чтобы восстановить образы и эмоции. Что еще более странно, картина может быть математически разобрана на поток чисел, но сохранит ее способность переносить образ и будоражить воображение. Когда выпускают лазерный диск (CD), скажем, «Страсти по Матфею», возрастающая и спадающая волна давления, со всеми ее виляниями и изгибами, дискретизируется через короткие интервалы и преобразуется в цифровые данные. Цифры могли бы, в принципе, быть напечатаны в виде унылых, черно-белых нулей и единиц на стопках бумаги. И все же числа сохраняют способность, если преобразуются обратно в волны давления, доводить слушателя до слез.

Китс, возможно, не подразумевал это буквально, но идея песни соловья, действующая в качестве препарата, не совсем притянута за уши. Рассмотрим, что она выполняет в природе, и что естественный отбор сформировал, чтобы она работала. Самцам соловья нужно влиять на поведение самок и других самцов.

Некоторые орнитологи думают о песне как о передаче информации: «Я — самец вида Luscinia megarhynckos, в состоянии размножения, с территорией, гормонально подготовлен спариваться и строить гнездо.» Да, песня действительно содержит эту информацию, в том смысле, что самка, которая действует исходя из предположения, что она верна, могла бы из этого извлечь выгоду. Но другой способ смотреть на это всегда казался мне более ярким. Песня не информирует самку, а управляет ею. Песня не столько изменяет то, что самка знает, сколько меняет внутреннее физиологическое состояние ее мозга. Она действует как препарат.

Есть экспериментальные данные измерений уровня гормонов самок голубей и канареек, так же как их поведения, говорящие, что состояние половой системы самок подвергается прямому влиянию вокализации самцов, когда эти эффекты были проинтегрированы за период несколько дней. Звуки, издаваемые кенаром, устремляются через уши самки в ее мозг, где они оказывают влияние, неотличимое от того, которое экспериментатор может обеспечить шприцем для подкожных инъекций. «Препарат» самца входит в самку через входные ворота ее ушей, а не через подкожное впрыскивание, но это различие не кажется особо показательным.

Идея, что пение птиц является акустическим наркотиком, становится еще правдоподобнее, если вы посмотрите, как оно развивается в течение жизни особи. Как правило, молодой самец певчей птицы учится петь с помощью упражнений: подбирая фрагменты пробной песни в сопоставлении с «шаблоном» в его мозге, заранее запрограмированным понятием того, на что «должна» быть похожа песня его вида. У некоторых видов, таких как американский певчий воробей, шаблон встроен, запрограммирован генами. У других видов, таких как белоголовая воробьиная овсянка или европейский зяблик, он почерпывается из «звукозаписи» песни другого самца, сделанной в начале жизни молодого самца благодаря слушанию взрослого. Откуда бы ни происходил шаблон, молодой самец учится петь таким образом, чтобы ему соответствовать.

Это, по крайней мере, один из способов рассуждать о том, что происходит, когда молодая птица совершенствует свою песню. Но представьте это иначе. Песня предназначена прежде всего, чтобы оказать сильное воздействие на нервную систему другого представителя вида, либо предполагаемого партнера, либо возможного конкурента за территорию, которого нужно отпугнуть. Но сама молодая птица — представитель своего собственного вида. Ее мозг — типичный мозг этого вида. Звук, эффективный в пробуждении его собственных эмоций, вероятно, будет столь же эффективен в возбуждении самок того же вида. Вместо того, чтобы говорить, что молодой самец старается создать свою тренировочную песню, чтобы «соответствовать» встроенному «шаблону», мы могли бы представить его как практикующегося на себе как на типичном представителе своего вида, опробуя фрагменты песни, чтобы увидеть, взволновали ли они его собственные страсти, то есть, экспериментируя со своими собственными препаратами на себе.

И, чтобы закончить кругооборот, возможно, не слишком удивительно, что песня соловья должна была подействовать как препарат на нервную систему Джона Китса. Он не был соловьем, но он был позвоночным, и большинство препаратов, которые воздействуют на людей, оказывают сопоставимый эффект на других позвоночных. Искусственные препараты — продукты сравнительно грубых испытаний методом проб и ошибок химиками в лаборатории. У естественного отбора были тысячи поколений, чтобы точно настроить свою технологию препаратов.

Должны ли мы чувствовать возмущение от имени Китса за такое сравнение? Я не считаю, что сам Китс был бы возмущен, а Кольридж еще меньше. «Ода соловью» допускает аналогию с препаратом и делает ее чудесно реальной. Для человеческой эмоции не уничижительно то, что мы пытаемся анализировать ее и объяснить, ничем не более (для уравновешенного судьи), чем уничижается радуга, когда призма расплетает её.

В этой и предыдущей главе я использовал штрихкод как символ точного анализа, во всей его красоте. Смешанный свет раскладывается в собственную радугу составляющих цветов, и все видят красоту. Это первый анализ. Более близкое рассмотрение показывает тонкие грани и новую элегантность, изящество открытия обеспечивает порядок и понимание. Фраунгоферовы линии говорят нам о точном элементном составе далёких звёзд. Точно измеренная структура полос — закодированное сообщение через парсеки. Есть изящество в чистой экономии при расплетании сокровенных подробностей о звезде, которые, как полагал бы каждый, могли бы быть обнаружены только путем совершения дорогостоящего полета, длящегося 3 000 человеческих жизней. В ином масштабе мы находим подобную историю, когда смотрим на полосы формант в речи, гармонические штрих-коды музыки. Существует элегантность также в штрих-кодах дендрохронологии: в полосах по всей древесине древней Секвойи, которые нам точно говорят, в каком году до нашей эры дерево было посеяно, и то, какая погода была в каждом из прошедших лет (погодные условия — это то, что придает древесным кольцам их характерные ширины). Как линии Фраунгофера переданные через пространство, годовые кольца деревьев передают сообщения нам сквозь время, и снова имеет место гибкая экономия. Факт, что мы можем познавать столь многое с помощью точного анализа того, что кажется настолько малой информацией — это сила, которая придает этим расплетениям их красоту. То же самое вероятно и возможно в еще более резкой форме, относится к звуковым волнам в речи и музыке — штрих-коды в воздухе.

В последнее время мы слышали много о другом виде штрих-кода — «отпечатки пальцев» — Фингерпринты ДНК — штрих-коды крови. Штрих-коды ДНК выявляют и реконструируют детали человеческих дел, которые, казалось бы, навсегда останутся недоступны даже для легендарно великих детективов. Пока что главное практическое применение штрих-кодов крови — в судах, и именно к ним, и к преимуществам, которые научный подход может им принести, мы обратимся в следующей главе.

5. ШТРИХ-КОДЫ В СУДЕ

На первый взгляд, суд может показаться почти столь же далеким, как Вы, от поэзии и чуда науки.

Возможно, есть поэтичная красота в абстрактных идеях правосудия или справедливости, но я сомневаюсь, чтобы многое юристы были движимы ею. В любом случае, глава не об этом. Я буду изучать примеры роли науки в судебной практике: различные аспекты науки и ее важность в обществе; направление, в котором научное понимание могло стать ценной частью хорошей гражданской позиции. В судах, действующих по нормам общего права, присяжных все больше и больше просят разобраться в доказательствах, которые, возможно, полностью не понятны самим адвокатам. Свидетельство от расплетения ДНК — которое мы увидим в качестве штрихкодов в крови — является выдающимся примером, и это — главная тема этой главы. Но ученые могут привести не только факты относительно ДНК. Еще более важной является основополагающая теория вероятности и статистики; это — научный способ сделать выводы, которые должны приниматься во внимание. Такие вопросы простираются за пределы узкой темы свидетельств ДНК.

Мне сообщили из достоверных источников, что адвокаты ответчиков в Соединенных Штатах иногда отклоняли кандидатов в присяжные на том основании, что те имели научное образование. Что это может означать? Я не подвергаю сомнению право адвокатов отклонять отдельных присяжных заседателей. Присяжный заседатель может быть предвзят к расе или общественному классу, к которому принадлежит ответчик. Очевидно неприемлемо, чтобы неистовый гомофоб слушал дело о насилии против гомосексуалов. Это происходит отчасти на том основании, что адвокатам защиты в некоторых странах разрешают подвергать перекрестному допросу потенциальных присяжных заседателей и исключать их из списка. В США адвокаты могут использовать совершенно вопиющие критерии выбора присяжных. Коллега рассказывал мне о случае, когда он был кандидатом в присяжные на процессе о нанесении увечий. Адвокат спросил: «Кто-нибудь здесь станет протестовать против выплаты существенной суммы денег моему клиенту, возможно, миллионной?»

Адвокат может также дать отвод присяжному заседателю, не приводя причины. Хотя это может быть справедливо, но в тот единственный раз, которому я был свидетель, случилась осечка. Я входил в состав 24 людей, из которых должны были быть отобраны 12 присяжных. Я уже участвовал в двух судах присяжных с членами этой группы и знал их личные недостатки. Хлебом одного примечательного человека были «железные» обвинения; он занимал бы одну и ту же твердую позицию почти независимо от конкретного дела. Адвокат защиты отклонил его в два счета. Следующая, крупная женщина средних лет, была противоположностью: гарантированная тряпка, настоящий подарок защите. Но ее внешность, возможно, внушала обратное, и именно против нее адвокат защиты предпочел использовать свое право вето. Я никогда не забуду выражение оскорбленной обиды на ее лице, когда рубящим движением руки ученый адвокат убрал ее — не зная, что она могла бы быть его секретным оружием — со скамьи присяжных.

Но, повторю удивительный факт, адвокаты в Соединенных Штатах, как известно, использовали следующую причину для того, чтобы убрать потенциальных присяжных заседателей: предполагаемый присяжный заседатель имеет хорошее научное образование или обладает некоторыми знаниями в теории вероятности или генетике. В чем проблема? Питают ли генетики укоренившиеся предубеждения против определенных частей общества? Особенно ли свойственно математикам быть сторонниками суровых наказаний. Никто и никогда не утверждал такого.

Возражения адвокатов обосновываются более постыдно. Существует новый вид свидетельства, все более входящий в уголовные суды: свидетельство ДНК-фингерпринтинга, и оно чрезвычайно мощное. Если ваш клиент невиновен, свидетельство ДНК вполне в состоянии обеспечить нанесение сокрушительного удара и убедительным способом установить его невиновность. И наоборот, если он виновен, у свидетельства ДНК есть хороший шанс установления его вины в случаях, когда никакие другие свидетельства не смогут. Свидетельства ДНК довольно трудно понять даже в лучшем случае. У него существуют спорные аспекты, которые еще более трудны. При этом, вроде бы, честный адвокат, желающий, чтобы правосудие свершилось, одобрил бы присяжных, способных разобраться в доводах. Разве было бы плохо иметь по крайней мере одного или двух человек в комнате для совещаний присяжных, которые могли бы компенсировать невежество своих введенных в заблуждение коллег? Какой адвокат предпочитает присяжных, неспособных следовать за доводами, излагаемых одним из юристов?

Ответ — адвокат, который больше заинтересован в выигрыше, чем в свершении правосудия. Другими словами, типичный адвокат. И, кажется, есть факты, что и прокуроры, и адвокаты часто отклоняют отдельных присяжных, особенно потому что они образованы в естественных науках.

Судам, действующим по нормам общего права, всегда требовалось установление личности. Был ли человек, которого видели спешащим с места события, Ричардом Докинзом? Его ли шляпа оставлена на месте преступления? Его ли отпечатки пальцев на оружии? Положительный ответ на один из этих вопросов сам по себе не доказывает его вину, но это, конечно, важный фактор, который будет принят во внимание. Большинство из нас, включая большинство присяжных заседателей и адвокатов, имеет интуитивное чувство, что есть нечто заслуживающее особенного доверия в свидетельстве очевидца. В этом мы почти наверняка неправы, но это заблуждение простительно. Оно даже, вероятно, встроено в нас тысячелетиями эволюционной истории, в которой свидетельство очевидца действительно было самым надежным. Если я вижу человека в красной шерстяной шляпе, лезущего по водосточной трубе, то Вам будет трудно убедить меня позже, что на самом деле он носил синий берет. Наши интуитивные предубеждения таковы, что показания очевидца перебивают все другие категории свидетельств. Однако многочисленные исследования показали, что очевидцы, какими бы убежденными они ни были, какими бы искренними и действующими из лучших побуждений, часто не могут вспомнить даже заметные детали, вроде цвета одежды и числа участников нападения.

Если важно установить личность, например когда женщина, которая была изнасилована, вызвана для установления личности нападавшего, суды проводят элементарный статистический эксперимент, известный как опознание. Женщину проводят мимо ряда мужчин, один из которых подозревается полицией на других основаниях. Другие были взяты с улицы, или были безработными актерами или полицейскими, переодетыми в штатское. Если женщина выбирает одно из этих подставных лиц, ее показания, идентифицирующие личность, не учитываются. Но если она выбирает человека, которого полицейские уже подозревают, к ее показаниям относятся серьезно.

Вполне справедливо. Особенно, если число людей на опознании велико. Все мы являемся в достаточной мере статистиками, чтобы понять, почему. Прежнее подозрение полиции должно подлежать пересмотру — иначе вообще нет никакого смысла обращаться к показаниям женщины. То, что производит на нас впечатление — это совпадение между идентификацией женщины и независимыми уликами, предоставленными полицией. Если бы на опознании было всего двое мужчин, свидетельница имела бы 50-процентный шанс выбрать человека, уже подозреваемого полицией, даже если бы она выбирала наугад — или если она ошибалась. Так как полиция могла также ошибиться, это означает недопустимо высокий риск отказа правосудия. Но в ряду из 20 мужчин, женщина имеет лишь 1 шанс из 20 указать случайно или по-ошибке того человека, которого полицейские уже подозревают. Совпадение ее опознания с прежними подозрениями полиции, вероятно, действительно что-то значит. Здесь происходит оценка совпадения или вероятности, что что-то могло произойти по чистой случайности. Вероятность незначащего совпадения еще меньше, если в опознании задействовано 100 мужчин, потому что 1 из 100 шансов на ошибку — это заметно меньше, чем 1 из 20 шансов. Чем длиннее ряд опознаваемых, тем более надежно возможное признание виновности.

У нас также есть интуитивное чувство, что мужчины, выбранные для опознания, не должны выглядеть слишком явно отличными от подозреваемого. Если женщина первоначально сказала полиции, что ищет человека с бородой, а полицейские теперь арестовали бородатого подозреваемого, явно несправедливо ставить его в ряд с 19 чисто выбритыми мужчинами. С таким же успехом он мог бы стоять один.

Даже если женщина не сказала ничего о внешности нападавшего, если бы полицейские арестовали панка в кожаной куртке, было бы неправильным ставить его в ряд с одетыми в костюмы бухгалтерами со свернутыми зонтиками. В многонациональных странах такие факторы имеют большее значение. Каждый понимает, что черный подозреваемый не должен быть помещен на опознании среди сплошь белых, или наоборот.

Когда мы думаем о том, как мы идентифицируем кого-то, в памяти сразу возникает лицо. Мы особенно хорошо различаем лица. Как мы увидим в другом контексте, у нас даже, кажется, эволюционировала особая часть мозга, выделенная для этой цели, и определенные травмы головного мозга повреждают нашу способность узнавать лица, оставляя остальную часть зрительного восприятия нетронутой. В любом случае, лица годятся для узнавания, потому что они столь разные. За известным исключением однояйцевых близнецов, Вы редко встретите двух человек, лица которых с трудом отличимы. Однако, вполне общеизвестно, и актер может быть загримирован, чтобы быть очень похожим на кого-то еще. Диктаторы часто используют двойников, чтобы представляли их, когда они очень заняты, или чтобы вызывали на себя огонь убийц. Высказывались предположения, что одна из причин, по которой харизматические лидеры так часто щеголяют усами (Гитлер, Сталин, Франко, Саддам Хусейн, Освальд Мосли) — облегчить для двойников исполнение их роли. Бритая голова Муссолини, возможно, выполняла то же назначение.

Кроме однояйцевых близнецов, обычные близкие родственники иногда достаточно схожи, чтобы одурачить людей, которые не знают их хорошо. (К сожалению история, что доктор Спунер, будучи директором моего колледжа, когда-то остановил студента последнего курса и сказал: «я никак не вспомню, это Вы или Ваш брат был убит в войне?», вероятно, не правда, как и большинство приписываемых ему спунеризмов.) Схожесть братьев и сестер, отцов и сыновей, бабушек и внуков служит нам напоминанием об огромном разнообразии лиц в общем населении неродственников.