Начать неделю с озарения? Вечное [почти] сияние чистого разума — или что такое «Эврика!» с точки зрения науки
В прошлый раз мы Beeline Cloud[1] делали большой разбор[2] о том, чего уже добились «ИИ-ученые», и обсуждали, способны ли нейронки делать самостоятельные открытия. Сегодня посмотрим, как обстоят дела с одним из легендарных драйверов науки (и не только) — озарениями или прозрениями — ситуациями, когда идея приходит в голову «из ниоткуда». Смотрим на свежие исследования о том, как возникают «эврика-моменты», почему они хорошо запоминаются и можно ли вообще доверять внезапным озарениям.
Изображение: freepik (freepik license)
Ослепительная вспышка
История науки знает немало случаев, когда важные открытия рождались почти случайно, и решение всплывало в сознании ученого как бы само собой. Классический пример — Архимед и его «Эврика![2]». Еще был Уильям Морган, который доказал существование спиральных рукавов нашей Галактики; осознание пришло к нему[3] по дороге домой из офиса. Фридрих Август Кекуле предложил циклическую формулу бензола после того, как увидел во сне уробороса — змею, кусающую собственный хвост. Также и в современной науке всегда есть место подобным «внезапным прозрениям»: респондент одного недавнего исследования (химик по профессии) вспомнил[4], что идея полимера, способного принимать заданную форму при нагревании, пришла к нему во время тренировки на велотренажере: «Я параллельно листал журнал и наткнулся на статью об автомобилях будущего, где говорилось, что в случае аварии вмятину можно будет просто нагреть, и кузов сам вернется к исходной форме». Именно этот образ стал отправной точкой для реализации научного замысла.
Кроме того, исследования показывают, что спонтанное решение задач свойственно не только людям. В 2011 году ученые провели эксперимент[5] со слонами, разместив еду над их головами, но вне досягаемости. Один слон догадался подтащить большой пластиковый куб, встать на него и достать пищу — такое поведение исследователи обозначили как пример наглядного «озарения» в животном мире.
При этом, несмотря на множество известных историй, до сих пор не существует единого определения того, что именно следует считать прозрением, озарением или «эврика-моментом». Например, американский историк и философ Томас Кун в своей книге «Структура научных революций», которая считается[6] одной из самых цитируемых в академических кругах, называл[7] моменты прозрения мощными идеями, которые «полностью меняют образ в целых областях знаний». В целом попытки дать точное определение «озарению» сами стали предметом научных исследований. Так, психологи из Филадельфии и Эванстона писали[9], что в широком смысле озарением можно считать любое глубокое осознание (вне зависимости от внезапности его появления). В узком смысле под этим термином они понимали неожиданное решение задачи, сопровождаемое яркими положительными эмоциями, которому предшествовала тупиковая ситуация. Исследователи из Университета Вашингтона, проведя систематический обзор[10] научной литературы, выделили некоторые другие трактовки. Например, озарение может быть высказыванием, сформулированным на основе личных наблюдений, или кульминацией длительного процесса сбора и систематизации информации.
Озарения не врут (но это не точно)
В отличие от аналитического способа решения задач, когда мозг[8] подбирается к ответу постепенно и последовательно, «эврика-моментам» предшествует[11] поток сумбурных мыслей, которые структурируются на уровне подсознания[12]— поэтому решение и появляется внезапно, как будто бы из ниоткуда. В связи с этим некоторые исследователи даже выдвигали гипотезу, что ответы, найденные в результате озарения, по качеству превосходят результаты «традиционного» решения задач. Так, профессор психологии и автор книги об инсайтах Джон Куниос говорил[13]: «Сознательное, аналитическое мышление[8] иногда может быть поспешным, что приводит к ошибкам. Однако озарение происходит бессознательно и само по себе — его нельзя ускорить. <...> Когда нужна действительно креативная, прорывная идея, лучше дождаться такого момента».
Эту точку зрения частично подтверждают и эмпирические исследования. Например, в 2021 году ученые из Амстердамского, Квинслендского и Калифорнийского университетов опубликовали статью[14] с описанием эксперимента, в котором приняли участие 60 человек. Испытуемым по очереди предложили решить серию логических и аналитических задач, а также задачи на отдаленные ассоциации (CRA), которые часто используют для изучения феномена инсайта. При этом участники держали в руках кистевой динамометр — прибор для измерения силы хвата — и усиливали сжатие по мере приближения к (с точки зрения респондента) верному ответу. Команда предположила, что последовательному аналитическому решению задачи должно соответствовать постепенное увеличение силы сжатия, а моменту озарения — резкое усиление. Анализ показал, что внезапное, импульсивное сжатие прибора чаще совпадало с правильными ответами, по сравнению с решениями, которые сопровождались постепенным ростом усилия.
Теорию о том, что решения, являющиеся продуктом озарений, чаще оказываются верными, подкрепляют и другие работы[15]. Так, исследователи из Левенского католического и Брюссельского свободного университетов провели эксперимент с участием сотни студентов. Им предложили решить 70 задач на отдаленные ассоциации — например, к тройке слов нужно было подобрать четвертое, похожее по смыслу. При этом участники параллельно должны были запомнить и держать в голове последовательность чисел, которую их просили воспроизвести после решения задачи (чтобы повысить когнитивную нагрузку). После выполнения каждой задачи участников просили отметить, как именно они пришли к ответу: возникло ли у них чувство внезапного озарения или решение было найдено за счет аналитических рассуждений.
Результаты показали, что ответы, полученные путем инсайта, чаще были корректными и сопровождались более высокой степенью уверенности. При этом увеличение когнитивной нагрузки заметно влияло на процесс аналитических рассуждений — он начинал требовать больше времени. В то же время ответы, пришедшие в результате озарения, давались практически с неизменной скоростью.
Более того, некоторые исследования показывают, что приближение «эврика-момента» можно заметить по поведению человека. В июне 2025 года ученые из Калифорнийского университета и Индианского университета в Блумингтоне предложили математикам, обучающимся на программах PhD в научно исследовательских институтах уровня R1[16] по классификации Карнеги, решить задачи ежегодной Математической олимпиады Патнема[17] — и их работу записали на видеокамеру. Далее, анализируя записи, исследователи фиксировали действия участников и отмечали их спонтанные реплики, вроде «Ага!» или «А, теперь понятно…». В результате они заметили характерный паттерн: примерно за пару минут до озарения участники начинали вести себя более хаотично — внезапно делали пометки то на доске, то в блокноте, часто переключались между документами и меняли фокус внимания.
С другой стороны, существуют исследования, результаты которых плохо согласуются с точкой зрения Джона Куниоса — о том, что эврика-моменты априори приводят к корректным результатам. Ряд работ, наоборот, демонстрирует, что озарения бывают обманчивы.
Ученые из Университета Иллинойса в Чикаго предложили[18] 70 студентам разгадать 35 фокусов. Каждый раз, когда участникам казалось, что они «раскусили» трюк, их просили отметить, испытывали ли они ощущение озарения и насколько сильным оно было. Результаты оказались удивительными: большинство ответов участников были неверными, и при этом почти в 37% случаев именно неправильные решения сопровождались особенно сильным ощущением «эврика-момента» — более выраженным, чем в среднем у правильных ответов.
Изображение: stockking (freepik license)
А в 2023 году австралийские исследователи продемонстрировали[19], что ложное чувство прозрения можно вызывать искусственно. В эксперименте приняли участие 255 человек. Сначала им предложили запомнить список семантически близких английских слов — например, PATRIOTISM, CULTURE, FREEDOM. Затем участников попросили решить серию анаграмм, в которых были зашифрованы эти слова. Однако среди них встречались «обманки»: анаграммы, которые визуально напоминали знакомые слова по заданной тематике, но на самом деле ими не являлись [например, как в случае с анаграммой NLATONALIITS — правильным ответом было слово INSTALLATION]. После участников спрашивали, возникало ли у них ощущение озарения и насколько сильным оно было. Если человек сообщал об «эврика-моменте», но давал неверный ответ, специалисты засчитывали это как ложное озарение. Как оказалось, «слова-обманки» спровоцировали больше «эврика-моментов», чем другие задачи.
Почему озарения запоминаются
Вне зависимости от корректности, решения, полученные в результате озарений, производят сильное впечатление на человека. В прошлом году нейробиолог Макси Беккер из Дьюкского университета совместно с командой ученых из Берлинского университета имени Гумбольдта и Университетской клиники Гамбург-Эппендорфа провела эксперимент[20]: около 30 участников исследования, находясь в ФМРТ-камере для оценки активности мозга[8], должны были понять, что изображено на 120 черно-белых картинках, выглядящих как набор контрастных пятен разного размера [пройти так называемый лицевой тест Муни[21]]. У испытуемых было 10 секунд, чтобы рассмотреть картинку, после чего их спрашивали, удалось ли распознать изображение и сопровождалось ли это ощущениями радости, уверенности и ясности.
Анализ данных показал, что в момент озарения возрастает активность сразу нескольких областей мозга[8]: вентрально-затылочной височной коры, связанной с распознаванием паттернов, гиппокампа, отвечающего за работу памяти, а также миндалевидного тела, играющего ключевую роль в обработке эмоций.
Другими словами, моменты озарения оказываются эмоционально окрашенными. А события и переживания с яркой эмоциональной окраской имеют тенденцию хорошо запоминаться[22] — еще в 1972 году канадский психолог Эндель Тульвинг выдвинул теорию, согласно которой пережитый опыт (если его сопровождают сильные эмоции) превращается в легко запоминающийся «якорь» и хранится в так называемой «эпизодической» памяти (в противовес памяти «семантической», из которой человек «извлекает» факты или теоретические знания).
Возвращаясь к нейробиологу Макси Беккер: она выяснила, что «эврика-момент» существенно — почти в два раза — повышает[20] вероятность того, что позже найденное решение удастся вспомнить. Ученые проверили это экспериментально: участников теста вновь пригласили в лабораторию через пять дней и показали изображения из теста Муни — те образы, которые они распознали ранее, вспоминались заметно быстрее. По словам[11] Макси Беккер, выраженные изменения в активности мозга[8], вероятно, соответствуют более яркому переживанию инсайта — а именно такие моменты лучше всего откладываются в долговременной памяти.
Получается, что внезапные инсайты не только приносят ощущение ясности, но и формируют более устойчивые паттерны в памяти, влияя на то, как мозг[8] сохраняет и воспроизводит знания.
Beeline Cloud[1] — secure cloud provider. Разрабатываем облачные решения, чтобы вы предоставляли клиентам лучшие сервисы.
[23] Карьерный буст в новом году: читаем научно-техническую литературу эффективно — инструменты и советы ученых: https://habr.com/ru/companies/beeline_cloud/articles/986310/
[24] Научный «дипфейк»? Как галлюцинации нейросетей — и другие проблемы — просачиваются в академические статьи: https://habr.com/ru/companies/beeline_cloud/articles/946636/
[25] Легкое «нелегкое чтение» — книги, которые можно прочесть за вечер: https://habr.com/ru/companies/beeline_cloud/articles/983818/
[26] Музей технологических провалов, «ошибка медитации гуру» и другие странности — необычные вики-статьи на гиковские темы: https://habr.com/ru/companies/beeline_cloud/articles/960268/