我們的世界是上下顛倒的嗎

朝宗驚鳴 2024-04-29 21:11:30

1931年的初春,一位神秘人到訪了奧地利西部小城因斯布魯克。她是個非常有名的吉普賽占星師,凡是請占星師算過命的人都對他既恐怖又佩。說她不但能預言未來,還是一位神通廣大的靈媒,可以代表死人與活人對話。

有一位老教授在朋友的慫恿下也去找占星師算命,雖然他並不相信這些,但是好奇心還是驅使他來到了占星師下榻的旅館裏,在昏暗的燈光下。

占星師取出了水晶球,她要求老教授全神貫注地盯著水晶球。在水晶球裏將會出現上天的啓示。老教授目不轉睛地看著,突然就在某一個角度,水晶球裏顯現出一片倒影。老教授福至心靈豁然開朗,他再也顧不得算命,掏出一沓錢扔在桌上就走了。占星師大吃了一驚,連忙問:“你都看到了什麽?”老教授大笑著回答說:“我看到了一個真實的世界。”

故事裏的老教授叫做希奧多·埃裏斯曼。他是因斯布魯克大學的心理學教授。一直以來,老教授都在研究一個古怪的課題:我們所看到的一切都是真實的嗎?眼睛會欺騙我們的大腦嗎?

一開始,學生們都認爲這個問題根本不成立,眼睛看到的當然是真實的了。眼見爲實,這種古老的諺語在全世界的語言裏都有。但是老教授卻說:“你們再好好地想一想,真實的世界到底是什麽樣的?真實的世界應該是一個上下顛倒的世界。”

老教授開始解釋他的設想。這個假設源于凸透鏡成像的原理:人眼的晶狀體相當于一個可變焦距的凸透鏡,視網膜相當于可以成像的光屏。光線會透過晶狀體的上部投射在視網膜的下部,同時也會透過晶狀體的下部投射在視網膜的上部。所以在視網膜上的投影應該是一個縮小的、倒立的實像。也就是說,眼睛看到的應該是一個顛倒的世界。

但是問題來了,爲什麽我們的大腦卻感覺不出圖像顛倒了呢?老教授說,那很可能是因爲我們的大腦太複雜了,會自動調整眼睛看到的圖像。但他也承認這只是他的一個假想。

時間要回溯到1888年2月25日,在美國的肯塔基州,一位叫艾德沃德·邁布裏奇的英國攝影師展示了一台可以從小孔中看畫的新奇機器。

他在玻璃圓盤邊緣排列了12張照片,使它們循環播放,看上去就像畫面中的事物真的運動起來。這種設備很快就傳播到全球,中國人稱之爲“西洋景”。不久之後,人們在這些設備中發現了一些令人迷惑的現象。說它是幻覺吧,但看的人明明非常清醒。說它不是幻覺吧,又沒人能說清楚到底是怎麽回事。

舉一個非常著名的例子,,下面這張圖片是英國歌手阿黛爾的照片。猛一看好像沒毛病,人也挺漂亮。

但是當我們把照片翻過來的時候可能會有點嚇人。

這下就看明白了,阿黛爾的眼睛和嘴唇畫反了。但爲什麽一開始看這張圖覺得沒有什麽問題呢?這種情況是一種視覺幻象。

還有一個例子,下面這張圖片是兩排按鈕,左邊的兩列是凸出來的,右邊的兩列是凹進去的。

但是如果我們把這張圖倒過來,大家會發現左邊和右邊居然沒有變化。這些都是人類的視覺幻象。

回到老教授埃裏斯曼,他一輩子研究心理學。他很早就有一個模糊的概念,認爲眼睛看見的並不一定是真實的。大腦在主動調節眼睛看到的圖像。爲了證明這個理論,他自制了一個雙筒倒像鏡,要求學生連續戴著眼鏡6-14天,中間不允許摘眼鏡。睡覺的時候可以把眼鏡拿掉,但是要戴上眼罩。在睡醒睜眼之前,要先把眼鏡帶上,保證大腦在實驗的這些天裏只能看到倒像。

一開始,學生們都很不習慣上下顛倒的狀態。有人不分左右,有人會把水倒在杯子外,有人會做空椅子。老教授還與學生們練習了擊劍,學生們擋劍的方向完全是反的。盡管圖像是清晰的,但感覺不是真實,好像看到的是錯位的、虛假的圖像。

幾天之後,情況發生了改變。有的人開始逐漸適應了眼鏡裏的世界。他已經可以出門去散步了,但是當小朋友放飛氣球的時候,他還是下意識地往下面抓。這說明他的應激反應與眼前的畫面還沒有完全統一起來。

又過了幾天,學生們紛紛表示那種世界不真實的感受越來越小。眼睛與大腦似乎正在逐漸統一。大概過了十天左右,神奇的現象出現了:有一位學生認爲自己已經完全適應,現在在眼鏡裏根本感覺不到是反的,他認爲他看到的就是一個正向的世界。他不但可以去逛街看電影,還能騎車上街,騎車時毫無壓力,又平穩又安全。簡直就像他沒戴眼鏡一樣,負負得正,他大腦裏的世界又變成正的了。

當實驗結束後,老教授得出了一個結論:外面的世界在視網膜上呈現了倒像,但是人的大腦早已自動地把圖像給翻轉過來了。大腦會將視覺與空間感匹配起來,這個結果就叫做知覺適應。拿掉了眼鏡的同學,一開始覺得不適應,但是大概過了幾分鍾的時間,他們感覺大腦裏轟了一下,就把空間調整過來了,視覺又回到了最初的狀態。

埃裏斯曼教授的實驗得到了很多科學家的關注,在上個世紀60年代,還有很多機構都做了類似的實驗。英國BBC廣播電台的實驗人員在第八天的時候還不能騎自行車,但是到了第13天,已經可以很熟練地騎車了。

英國牛津大學也做了同樣的實驗,實驗對象在十天後完全適應了上下顛倒的圖像。由此可見,大腦在一段時間後可以適應倒置的世界,這個結論是對的。于是一個聽上去很完美的理論出現了:小嬰兒在剛剛出生的時候,第一次睜開了眼睛,其實看到的世界是顛倒的,但是經過一段時間,大腦會自動地將圖像翻轉過來。只是那個時候我們還沒有産生記憶,所以沒有人知道圖像翻轉這件事。這個理論傳播得很廣,大家都覺得合情合理,但事實真的是這樣嗎?

時間來到1966年,美國著名兒科醫生托馬斯·布拉澤爾頓給新生兒做注意力測試,他突然發現所謂嬰兒的世界是上下顛倒的,這根本就不可能。醫生觀察了幾百個新生兒的眼睛,他們的眼睛都會跟隨著移動物體上下左右的轉動,沒有一個小嬰兒的視覺方向是反向的。這說明嬰兒天生看的就是正向的世界。

還有一個實驗也很有說服力:小嬰兒喜歡看上部元素豐富、下部比較空曠的圖片,這叫做“上多下少”。不對稱的圖片樣式,經過測試發現成年人也是一樣的,成年人也喜歡看上多下少的不對稱圖片,這表明被測嬰兒與成年人看到的圖像都是正像。我們生下來就沒有看到過上下顛倒的世界,這就太讓人迷惑了。真實的情況到底是什麽樣?

一切的一切還要在大腦中找尋原因。我們要再回到前面講過的視覺幻想。阿黛爾的照片這種幻象說明,我們的大腦會忽視看上去很別扭的圖像,自動地不足以認爲是正確的圖像。所以我們需要很仔細才能看出阿黛爾的眼睛與嘴巴畫反了。至于兩排按鈕的幻想,是因爲圖像中的陰影模擬了光照下的明暗關系,給我們一種虛假的三維立體感。

這些實驗說明了什麽問題呢?說明我們大腦中的成像並不完全是眼睛看到的圖像,大腦成像最少包含了先驗假設、圖像接收、感官補充三個部分。

老教授認爲圖像在視網膜上形成的是倒像,這個假定本身也許就是錯的,因爲我們的大腦從不會認爲這是倒像。上與下的關系並不只由眼睛告訴我們,還有許多其他的器官也參與了這種感知。小腦就是控制人體平衡的重要器官,它會參與身體的平衡協調,人的重力感受器是前庭,長在頭顱的颞骨部內,是內耳器官之一,總稱位聽器官。

當我們還在母親肚子裏的時候,這些器官就已經開始工作。他們會通過感應重力的方向告訴我們什麽是上,什麽是下。也就是說,當嬰兒睜開眼睛的一瞬間,大腦與所有的器官協同合作,一個正向的世界自然而然地就出現在我們的面前。這是多麽令人驚歎的一件事啊!

當然,我們所說的這些仍然只是科學的推論。人眼爲什麽沒有看到顛倒的世界,直到今天也沒有一個確切的答案。

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朝宗驚鳴

簡介:熱愛體育,探索未知宇宙