התבוננו במעגלי ההתכנסות של התפישה והמדע (ציור 6). הם דומים להפליא. במקום המקביל לזה שבו עומדת ההשערה המדעית, עומדת ההשערה התפישתית של הפרט, או המושג. מההשערה המדעית נובעים חיזויים מדעיים, ומההשערה התפישתית נובעים חיזויים תפישתיים – בשני המקרים החיזויים מנבאים את תוצאות האינטראקציות העתידיות עם העולם. אינטראקציות אלו יכונו ניסויים או התנסויות, שבהם פעולות מדעיות או פעולות של איבר החוש, בהתאמה, פועלות כנגד העולם ומייצרות תצפיות או חישות, בהתאמה. תוצאות הניסויים המדעיים נבחנות על ידי הקבוצה המדעית ותוצאות הניסוי החושי נבחנות על ידי מערכת העצבים הפרטית. ניתוח התוצאות מוביל לעדכון ההשערות, זו המדעית וזו התפישתית. עדכון ההשערות מוביל לתחזיות ותנועות חדשות וחוזר חלילה.
עד מתי נמשך התהליך המחזורי הזה? עקרונית הוא יכול להימשך לעולם שכן העולם דינמי ומשתנה כל הזמן. מעשית, הוא כנראה אכן נמשך כל הזמן, אבל לא באופן המונוטוני שמתואר למעלה. בואו נבחן את התהליך קצת יותר בפירוט תוך שימוש בשני מונחים עיקריים – התכנסות והפרעה.
התכנסות (convergence). תהליך ייקרא מתכנס אם השינויים של המשתנים העיקריים שלו הולכים וקטנים באופן עקבי. התהליך ההפוך, בו השינויים הולכים וגדלים, נקרא תהליך מתבדר. לכל תהליך מתכנס קיים לפחות מצב יציב אחד אליו הוא שואף. מצב יציב יכול להיות מצב בו השינויים אפסיים ("נקודה קבועה" או “fixed point”), או מצב שבו השינויים מחזוריים באופן קבוע ("מעגל גבול" או “limit cycle”).
הפרעה (perturbation). הפרעה היא הפרעה לתהליך ההתכנסות. כל שינוי של המשתנים העיקריים של התהליך שלא נובע מהתהליך עצמו יקרא הפרעה. כל הפרעה מסיטה את התהליך מהתכנסותו וגורמת לו להתחיל התכנסות חדשה – או לכיוון אותו מצב יציב או לא.
תהליך התפישה האישי הוא תהליך תמידי שנע כל הזמן בין הפרעה להתכנסות. התהליך מנסה להתכנס אל אחד המצבים היציבים שלו (כמו בציור 3), ותוך כדי תהליך ההתכנסות הוא מופרע ומתחיל להתכנס מחדש – שוב אל אחד המצבים היציבים שלו. המצבים היציבים הללו הם האובייקטים (ה"עצמים") של תהליך התפישה. בחלק מהמקרים הם מתויגים על ידי שמות מוסכמים, כמו 'כיסא', 'עפרון', ובחלק לא. למרות שתהליך התפישה לא מתכנס אף פעם באופן מלא אל מצב יציב, הוא מתקרב אליו באופן שמספיק למערכות האחרות של התופש, ובעיקר למערכת הדוברת, לתייג את המצב היציב הקרוב.
ההפרעות לתהליך התפישה נובעות בדרך כלל מאחד משלושה מקורות. ודאות פנימית – ככל שרמת הודאות לגבי האובייקט עולה, כך עולה הסבירות שתהליך ההתכנסות יופרע לטובת התכנסות לעבר אובייקט אחר. שינוי חיצוני – שינוי חיצוני פתאומי, או באובייקט שכלול בתהליך התפישה או באובייקט אחר שנמצא בתחום החישה, כמעט תמיד יפריע לתהליך ההתכנסות. זמן – תהליך שנמשך זמן רב מדי בדרך כלל ננטש לטובת תהליכים דינמיים יותר.
תהליך התפישה המדעי מתנהל בצורה דומה. תחום מדעי מסוים (שמקביל לחוש מסוים ברמה האישית) מנסה באופן מתמיד להתכנס למצב יציב שבו כל התוצאות צפויות וכל התחזיות מתקיימות. מצב כזה לא מושג לעולם. בדומה לתפישה החושית, התחום המדעי האמור נע בין תהליכי התכנסות שמופרעים על ידי תצפיות לא צפויות או תחזיות שאינן מתקיימות.
הבדלים בין מעגלי התכנסות בתפישה ובמדע
התפישה הקבוצתית (דהיינו, המדעית) מקבילה לתפישה אישית של פרט מתפתח, לא של פרט בוגר. זאת מכיוון שלפרט הבוגר קיימים מצבים יציבים, כלומר אובייקטים שרובם מתויגים, ולמדע לא. המדע מנסה לזהות את ההתכנסות אל מצב יציב, בכלים שנעמוד עליהם להלן, ורק אחר כך לאפיין ולתייג את אותו מצב יציב. תהליך דומה קורה אצל פרט מתפתח, בהבדל אחד עיקרי – לפרטים המתפתחים קיימים בדרך כלל מורים בוגרים שמתייגים את המצבים היציבים. שימו לב, אבל, שההוראה היא רק בתיוג – אין למורה כל אפשרות לזהות את מצבו של תהליך ההתכנסות הפנימי של התלמיד. מכיוון שכך, ההבדל בין תהליך התפישה הפרטי של פרט מתפתח לבין תהליך התפישה הקבוצתי אינו מהותי.
להוציא הבדל זה, תהליכי התפישה האישית והמדעית נראים מקבילים. הניסוי המדעי וההתנסות האישית מבוססים על אינטראקציה עם העולם, התצפיות החושיות והמדעיות הן תוצאות אותם הניסויים, וההשערות התפישתיות והמדעיות מתעדכנות בצורה דומה. שני התהליכים גם כוללים מעגלי קיצור, שהבולט בהם הוא מעגל בו ההשערה מתעדכנת דרך תהליך חזרתי מול התצפיות ללא עריכת ניסויים חדשים. התהליך במעגל זה הוא תהליך מתכנס בפני עצמו (ציור 6). תהליך התכנסות זה נדרש בשל מורכבות הנתונים, ויתרונו הוא שהוא אינו דורש מעורבות של המעגל התפישתי/מדעי השלם; מעורבות כזו תידרש כאשר מעגל הניתוח הפנימי ימצה את עצמו. במדע, התהליך הפנימי הזה מערב בדרך כלל אינטראקציות בין תיאורטיקנים לנסיינים ובתפישה החושית הוא כנראה מערב אינטראקציות בין קבוצות נוירונים שונות, כמו למשל בין נוירונים בקליפת המוח לאלה שבגרעין התלמוס.
זיהוי המצב היציב
כמו שנאמר לעיל, זיהוי המצב היציב הקרוב ביותר משחק תפקיד בסיומו של תהליך התפישה האישית. אותו זיהוי גם משמש לתיוגו של העצם הנתפש, שכן המצב היציב הזה הוא הוא המושג בתהליך התפישה. זהותו תועבר לחברותייך באמצעות שמו המוסכם ביניכן. התהליך המדעי דומה. זיהוי של מצב יציב של המעגל המדעי מאפשר את סיומו של התהליך המדעי הרלוונטי. לדוגמא, אישוש התחזיות של תורת הכבידה של ניוטון בצורה שלא דרשה שינויים בתורה נתפשה כמצב יציב של הלולאה המדעית. כיוון שכך, ניתן היה לקבע את המושגים המדעיים הרלוונטיים – כוח המשיכה, מסה ושלושת חוקי התנועה של ניוטון – כמושגים מוסכמים. התהליך הזה דומה, כאמור, לתהליך התפישה במוח מתפתח. אם נרצה לדייק יותר נאמר שהוא לא דומה במלואו לתהליך הרגיל במוח מתפתח, שבו שמו של המושג מאולץ על ידי המורה, אלא לתהליך תפישה מקורי בו הפרט ממציא שם חדש למושג ומקבע אותו.
איך ממומש תהליך הזיהוי? סביר להניח שגם במדע וגם במוח התהליך מבוסס על מנגנונים לזיהוי שינויים. מצב יציב הוא מצב בו השינוי הוא אפס. השיטה המקובלת כיום במדע לזיהוי שינויים היא שיפוט של מאמרים על ידי חברים לתחום (peer review). החברים קובעים האם מאמר כלשהו מחדש משהו בתחום. כאשר מזוהים שינויים המעגל המדעי אינו במצב יציב. סביר להניח שלמעגלי התפישה במוח ישנם מנגנונים משלהם לזיהוי שינויים, אבל מנגנונים אלה עדיין אינם ידועים.
הירארכיה בין מעגלי התכנסות מרובים
התפישה האישית נבנית על תהליכי התכנסות בערב רב של חוגי תנועה-חישה. סביר מאוד שחוגים אלה מאורגנים באיזשהו סוג של ארגון הירארכי. בארגון כזה, מעגלים "נמוכים" עסוקים בתפישת פרטים. מעגלים "נמוכים" כאלה מכונסים בתוך מכלולים שונים, וככל שהמכלול רחב יותר הוא תופש, או משיג, מושגים יותר מופשטים. כך, עצמים שלמים (כיסא, שולחן, פרצוף, אדם) מושגים מתוך מכלולים רחבים.
גם המדע מכיל מעגלי תחזית-תצפית ברמות שונות. המעגלים ה"נמוכים" עוסקים בתפישת פרטים, כמו תנועה של כוכב מסוים או התנהגות של מולקולה מסוימת. המכלולים הרחבים יותר משיגים מושגים מופשטים יותר, כמו יחסות כללית או תורשה. מכלולים רחבים אלה כוללים בדרך כלל רכיבי עולם סמויים מן העין, כמו אלקטרונים, פוטונים, גנים, כוחות או מצבי שיווי משקל. ניתן לשער שכל תוספת של רכיב עולם חדש להשערה מסוימת כרוכה בתוספת של מעגל מדעי חדש, שכולל תחזיות וכלי מדידה חדשים, כמו גם סמלים חדשים בשפה המדעית.
כך, למשל, התפישה האישית מתפתחת מתפישה של תופעות מוחשיות, כמו כבידה וראייה, לתפישת הקיום של חפצים בעולם (ציור 7). באופן מקביל ניתן לתאר את התפתחות התפישה המדעית מתפישה של תופעות מוחשיות (כמו, שוב, כבידה ואור) לתפישת הקיום של רכיבים סמויים מן העין כמו החלקיקים היסודיים שמרכיבים את מה שנקרא כיום המודל הסטנדרטי של החומר (ציור 7).
החל מרמת מורכבות מסוימת של מכלול כזה, הרוב המוחלט של בדיקות העקביות לא מתבצע במעגל השלם שכולל את העולם, אלא במעגל הקטן שבין תוצאות התצפיות וההשערה (ציור 6). דוגמא קלאסית להתכנסות של המעגל הקטן היא פיתוח תורת הכבידה של ניוטון (ראו ציור 9 להלן). כלי העזר העיקרי כאן הוא המתמטיקה. ניתן לראות במתמטיקה מודל סימבולי של יחסי עקביות בעולם. מכיוון שמתמטיקאים שמרו באדיקות במהלך השנים על העקביות הפנימית במתמטיקה, ומכיוון שאוסף האקסיומות שבבסיסה עקבי עם התצפיות מהעולם, ניתן להניח שכל מה שעקבי בעולם המתמטי שלנו עקבי גם בעולם. בדיקת עקביות מתמטית, אם כך, היא ה"תרגול על מודל" שלנו עבור בדיקת עקביות מדעית.
ניתוח אופיים ומושגיהם של המכלולים הרחבים ביותר, והיחסים ביניהם ובין העולם שסובב אותנו, הייתה במהלך הדורות שקדמו למאה העשרים במידה רבה נתונה בידיהם של פילוסופים. איכשהו, במהלך המאה העשרים – אולי בעקבות קביעותיו של ויטגנשטיין בנוגע לתלות הפילוסופית בשפה – ויתרו הפילוסופים על מאמציהם בכיוונים האלה, וחבל. הדבר דומה לוויתור של פרטים בחברה על המאמצים לנתח את מושגיהם המופשטים ביותר ואת יחסיהם עם העולם שסביבם.