Одним из разделов математики, который создал Гаусс, была так называемая модулярная арифметика. Мы, ученые, любим задачи из этого раздела потому, что обычно участвующие в наших экспериментах студенты до прихода в лабораторию с ним не встречаются. Они в целом имеют представления о вычислениях, необходимых для решения таких задач (такие вычисления присутствуют в академических тестах SAT и тестах на поступление в магистратуру и аспирантуру категории Graduate Record Examinations, GRE), но сами с ними ранее не сталкивались. Если кому-то не удается решить эти задачи, а кто-то умудряется это сделать, то мы знаем, что это не зависит от того, кто из студентов успел или не успел познакомиться с модулярной арифметикой. Каждый приходит в нашу лабораторию «чистой доской». И уже здесь мы учим студентов, как пользоваться базовыми математическими методами, чтобы успешно решать задачи модулярной арифметики. Но мы отчасти хитрим. Мы хотим научить людей решать такие задачи с тем, чтобы потом посмотреть, станут ли их результаты хуже под воздействием стресса. В свою защиту мы можем сказать, что хитрим из благородных побуждений. Мы хотим понять, почему происходят психологические срывы.
Обычно мы учим участников эксперимента решать задачи вроде 32 ≡ 14 (mod 6) в два этапа. Сначала из первого числа вычитается второе: 32 минус 14. Затем полученная разность делится на модуль целого числа (здесь 6). Если разность делится на модуль 6 без остатка, то числа 32 и 14 сравнимы по модулю. Если нет, то не сравнимы. Другой способ проверить сравнимость чисел по модулю — их простое деление на модуль сравнения. Если они дают одинаковый остаток (в приведенном примере, если 32 и 14 разделить на 6, остаток будет одинаков: 2), то числа также сравнимы.
Как и на экзаменах по математике при поступлении в аспирантуру, примеры мы даем испытуемым по одному, выводя их на монитор компьютера. Участников просят решить их как можно быстрее и точнее. Но если честно, нас не слишком интересуют результаты при такой постановке задач, поскольку никакому дополнительному психологическому воздействию люди не подвергаются. Цена ошибки минимальна, ее возможное влияние на судьбу человека ничтожно. Нам гораздо интереснее, как изменятся результаты каждого, если в процессе испытаний он будет подвергнут стрессу.
В ходе одного эксперимента я и моя аспирантка Марси собрали около ста студентов, каждый из которых самостоятельно решал по нескольку десятков примеров из модулярной арифметики5. Перед экспериментом Марси расклеила в кампусе университета множество объявлений о приглашении желающих поучаствовать в психологических тестах, имеющих отношение к теории принятия решений. Мы специально не упомянули о том, что речь идет о решении математических задач, чтобы к нам не пришли люди, любящие и знающие математику. Мы хотели собрать в лаборатории как можно больше участников разного психологического склада и академических пристрастий. Нам важно было посмотреть, как разные люди будут вести себя в условиях стресса.
Когда испытуемые собрались, Марси поблагодарила их за согласие поучаствовать в эксперименте, провела в зал и усадила за мониторы. Она объявила, что студентам предстоит решение математических задач, и объяснила, как это нужно делать. Некоторые из собравшихся закатили глаза и даже недовольно забурчали, узнав, что предмет эксперимента — математика. Но большинство были готовы начать работу. После того как студенты немного поупражнялись на примерах, наступила реальная фаза эксперимента. Если вначале мы говорили ребятам, что ждем от них максимально быстрого и точного решения задач, то теперь мы решили заострить ситуацию. Непосредственно перед тем, как начать показывать примеры, Марси сделала следующее заявление, которое должно было существенно повысить их интерес к достижению хороших результатов в ходе теста.
Те задачи, которые мы сейчас покажем, мы уже предлагали для решения другим студентам в прошлом семестре. По результатам мы вывели средний показатель скорости и правильности. Сегодня мы применим те же критерии для оценки вашей работы. Каждому, кто превысит средний показатель прошлого года, мы выплатим 20 долларов.
Но есть нюанс. В этом эксперименте нам особенно интересен вопрос об эффективности командной работы. Каждому из вас была подобрана пара. Чтобы получить 20 долларов, вы должны продемонстрировать результаты не ниже, чем у партнера. Партнеры уже прошли то же испытание сегодня утром. И в среднем их результаты оказались на 20% выше, чем у группы прошлого года. Теперь и вам нужно добиться тех же результатов. Если получится — 20 долларов будут выплачены каждому из вас и вашей паре. Если нет, никто не получит ничего.