Загадка падающей кошки и фундаментальная физика

Получит ли когда-нибудь представитель кошачьего племени ученую степень по физике? Если судить по недавним исследованиям, кошки знают о физике больше, чем мы могли бы предположить. В 2016 г. исследователи из Киотского университета изучали, насколько хорошо кошки понимают причинно-следственные связи^{19}. Для этого они поместили в кастрюлю электромагнит и три металлических шара, которые могли в ней греметь. Когда магнит был включен, шары фиксировались на месте; они не гремели при встряхивании кастрюли и не выпадали из нее при переворачивании. Когда магнит был выключен, шары гремели и выпадали.

Целью эксперимента было проверить, свяжут ли кошки гремящий звук с ожиданием того, что шары выпадут из кастрюли. Магнит позволял реализовать четыре сценария. При выключенном магните исследователи могли проверить «соответствующие условия», а именно: полная кастрюля гремит и шары падают, или пустая кастрюля не гремит и шары не падают. Если магнит был включен половину времени, они могли проверить «несоответствующие условия», а именно: полная кастрюля гремит, но шары не выпадают, или полная кастрюля не гремит, но шары из нее выпадают.

Исследователи отсняли 30 домашних кошек (восемь из семей и 22 — из нескольких котокафе), чтобы проверить их реакцию на соответствующие и не соответствующие условия. Кошкам разрешалось исследовать кастрюлю после каждого события, если им этого хотелось. Выяснилось, что кошки дольше рассматривали контейнер, если демонстрация не соответствовала нормальным ожиданиям. То есть, если кастрюля гремела, но шары не выпадали или если кастрюля не гремела, а шары выпадали, кошки проявляли больше любопытства к происходящему. По сообщению исследователей, их «результаты указывают на то, что кошки использовали каузально-логическое понимание звуковых стимулов, чтобы предсказывать появление невидимых объектов». Если подумать, в этом нет ничего удивительного, ведь кошки на охоте будут более успешными, если смогут связывать звуки с присутствием спрятавшейся добычи.

Некоторые новостные издания восприняли результаты более сенсационно. Одна из статей, посвященных этой работе, вышла под заголовком «Кошки — чудесные физики»^{20}. На основании собственного опыта могу сказать, что некоторые кошки, как демонстрирует приведенная фотография, действительно склонны к этому.

Благодарности

Написание книги такого сорта требует больших усилий, как интеллектуальных, так и эмоциональных. Мне помогали в этом друзья, коллеги и другие щедрые души, и в последних строках я хотел бы написать, что высоко ценю их помощь.

Во-первых, я выражаю величайшую благодарность Саре Эдди, другу и талантливой художнице, нарисовавшей для меня все те красивые иллюстрации с кошками, на которые не хватило моего умения рисовать. Именно благодаря ей вам не приходится смотреть на схематичные изображения в невероятных позах.

Многие давние статьи и книги, о которых я рассказываю, написаны не на английском. Пытаясь в них разобраться, я по большей части полагался на Google Translate — к счастью, научные статьи обычно пишутся в сухой и формальной манере, что делает их интерпретацию однозначной. Несколько ключевых пассажей на французском требовали более элегантного перевода, и я хотел бы поблагодарить за них моего друга Яну Слоан ван Гист. Спасибо также доктору Йенсу Фоэллу за перевод ключевой цитаты Альберта Эйнштейна с немецкого. Мне хотелось бы также поблагодарить своего давнего друга Ребекку Старки за полезные советы по работе с библиотечным миром.

В ходе работы над книгой я обращался с просьбой о беседе или за информацией ко множеству ученых; к несчастью, ответов я получил куда меньше, чем разослал запросов (подозреваю, что многие просто не поверили, что речь идет о серьезном проекте). Так что я особенно благодарен Алексису Ноэлю из Технологического института Джоржии, Уиллу Робертсону из Университета Аделаиды, Джеку Хезерингтону из Университета штата Мичиган и P. I. Engineering и его жене Мардж и Майлу Берри из Университета Бристоля за то, что они великодушно нашли время, чтобы ответить на мои вопросы. (Однако за любые неточности, которые могли появиться в книге, отвечаю я сам.)

Друзья морально поддерживали меня во время долгого и часто напряженного процесса работы над книгой. Я хотел бы особо поблагодарить Бет Сабо, Махи Эль-Куэди и Кайлу Аренас за добрую дружбу. Хотелось бы также поблагодарить (как я это делаю в каждой книге) инструктора по горным лыжам Тэппи Деллинджера; преподавателя гитары Тоби Уотсона; и своих друзей по парашютному спорту в клубе Skydive Carolina за то, что они отвлекали и развлекали меня. Спасибо, как всегда, моим родителям Пэт Гбур и Джону Гбуру за все.