Для эксперимента исследователи Калифорнийского университета в Мерседе и Университета Индианы наблюдали за шестью математиками с докторскими степенями, которые решали задачи конкурса Патнэма — одного из самых сложных в мире математических соревнований. Конкурс, состоящий из 12 задач, длится шесть часов. Сессии записывались на видео, а взаимодействия с доской, например, записи, стирания, жесты и переключения внимания, фиксировались и анализировались. Всего задокументировано более 4600 таких эпизодов.
Моменты прозрений сопровождались восклицаниями вроде «О, понятно!», эмоциональными реакциями и неожиданными движениями, однако самое важное происходило чуть раньше. За две минуты до инсайта поведение участников становилось менее предсказуемым, что указывало на перестройку мыслительного процесса.
Анализ показал: уровень поведенческой непредсказуемости стабильно возрастал перед инсайтом, достигал пика спустя минуту после него и затем снижался. Исследователи связывают это с комбинаторным мышлением — способностью неожиданным образом соединять идеи. Подобный механизм лежит в основе многих творческих процессов, от науки до искусства.
Ученые предлагают несколько объяснений того, почему перед прорывом поведение становится более непредсказуемым. Когда долго нет ощутимого прогресса, растущее разочарование может сделать человека более открытым к новым идеям. Иногда исследователи сознательно начинают экспериментировать и отходить от привычных методов. А на биологическом уровне такая непредсказуемость может быть связана с временной «разбалансировкой» работы мозга.
Авторы отмечают, что внезапные прозрения в математике напоминают резкие переходы в других сложных системах — от климата до экосистем и психического здоровья. Для анализа команда заимствовала методы из статистической физики и экологии, соединив их с теорией информации и инструментами психологии творчества.
Хотя исследование сосредоточено на математиках, его выводы могут применяться и в других областях. Учёные предполагают, что аналогичные «сигналы озарения» можно выявить у химиков, дизайнеров или художников. В будущем это поможет лучше понять, как именно рождаются идеи — и научиться улавливать их приближение ещё до того, как они появятся.