眼见非实
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前言

今天你的眼睛将会救你的命。你不会滚下楼梯,不会冲到疾驰的玛莎拉蒂前,不会抓响尾蛇的尾巴,也不会吃腐烂的苹果,这一切都有赖于眼睛的引导。

为什么我们的眼睛和所有的感官都值得信赖?大多数人都有一个直觉:眼见为实。我们认为,实在世界由时空中的汽车、楼梯和其他物体组成。即使没有生物观察它们,它们也存在。感官是我们观察客观实在的窗口。我们并不认为感官向我们展示了客观实在的全部真相。有些物体太小或太远。在极少数情况下,我们的感官甚至是错误的——艺术家、心理学家和电影摄影师擅长虚构幻觉欺骗我们的感官。但大部分时候,我们的感官都能反映让我们安全活下来所需的真相。

为什么感官能准确反映实在?有一个明显的答案:进化。我们祖先中那些能准确认识实在的人比不那么能准确认识实在的人更有生存优势,在觅食、战斗、逃跑和交配等关键活动中尤其有优势。因此,他们更有可能将基因传递下去,这些基因编码了更准确的感知。我们是那些每一代都能更准确认识客观实在的人的后代。因此,我们可以确信我们的感官是准确的。简而言之,直觉告诉我们,更准确的感知也更具适合性。进化淘汰不准确的感知。这就是为什么我们的感官是观察客观实在的窗口。

这本书想要说的是,其实这些认识是错误的。恰恰相反,我们对蛇和苹果的感知,甚至对空间和时间的感知,并不能反映客观实在。问题不在于我们对某些细节的感知是错误的。而是说,用时空中的物体这种语言来描述客观实在本身就是错误的。这种观点与我们的直觉不符。自然选择的进化定理暴击了我们的直觉。

认为我们的感知误导了我们对客观实在的全部或部分认识,这种观点有着悠久的历史。大约在公元前400年,德谟克利特有一个著名的论断,认为我们对热、冷、甜、苦和颜色的感知是惯例,而不是实在[1]。几十年后,柏拉图把我们的感知和认识比作看不见的实在投射在洞穴壁上的闪烁光影[2]。哲学家们从那时起就在争论感知与实在的关系。进化论为这场辩论注入了新的精确性。

如果感官不能告诉我们客观实在的真相,它们怎么会有用呢?它们怎么能让我们活下去?用一个隐喻帮助我们理解。假设你在用电脑打字,你编辑的文件在电脑上的图标是蓝色矩形,位于桌面中央。这是否意味着文件本身是蓝色的矩形,在你的计算机的中心?当然不是。图标的颜色不是文件的颜色。文件没有颜色。图标的形状和位置也不是文件的真实形状和位置。事实上,形状、位置和颜色的语言无法描述计算机文件。

桌面界面的目的不是向你展示计算机的“真相”——在这个隐喻中,“真相”指的是电路、电压和软件。相反,界面的目的是隐藏“真相”,只显示简单的图形,以帮助你完成写电子邮件和编辑照片之类的工作。如果写电子邮件需要切换电压,你的朋友将永远收不到你的消息。

这是进化的结果。它赋予我们的感官向我们展示的不是真相,而是让我们能生存到足以成功繁育后代所需要的简单图标。当你环顾四周,你所看到的空间其实是你的桌面——一个三维桌面。苹果、蛇和其他物理对象只是三维桌面上的图标。这些图标之所以有用,部分原因在于它们隐藏了客观实在的复杂真相。你的感官已经进化到可以满足你的需求。你可能觉得自己想要知道真相,但其实你不需要真相。感知到真相反而会让我们这个物种灭绝。你需要简单的图标来告诉你如何活下去。感知不是观察客观实在的窗口。它是将客观实在隐藏在有用的图标后面的界面。

你可能会反问,“如果那辆高速行驶的玛莎拉蒂只是你界面上的一个图标,你为什么不跳到它前面呢?如果你死了,我们就有证据证明汽车不仅仅是一个图标。它是真实的,而且真的能杀人。”

我不会跳到一辆高速行驶的汽车前面,同样我也不会把我的蓝色图标拖到回收站。不是因为我被图标骗了,我知道文件不是蓝色的。但是我仍然会认真地对待它:如果我把图标拖到回收站,可能会弄丢我的文件。

这正是重点。进化塑造了我们的感官来维持我们的生命。我们必须严肃地对待它们:如果看到高速行驶的玛莎拉蒂,不要跳到它前面;如果看到腐烂的苹果,不要吃。但是,如果认为我们必须认真对待我们的感官,那么我们就必须——或者有理由——认为它们反映了真实,这在逻辑上并不成立。

我认真对待自己的感知,但并不认为它们真实。这本书讲的就是为什么你也应该这样作,以及为什么这很重要。

我将解释为什么进化隐藏客观实在,而赋予我们时空中物体的界面。我们将一起探索这个违反直觉的想法如何与同样违反直觉的物理学发现相吻合。我们还将了解我们的界面是如何运作的,以及我们如何通过化妆、营销和设计来操控界面。

在第1章,我们面对科学上最大的未解之谜:黑巧克力的味道,大蒜拍碎时的气味,喇叭的嘟嘟声,毛绒绒的感觉,苹果的红色,你对所有这一切的体验。神经科学家已经发现了意识体验与大脑活动的许多相关性。他们发现,我们的意识可以被手术刀切成两半,各自可以有不同的性格,有不同的喜好和宗教信仰:一半可以是无神论者,另一半则相信上帝。但是,尽管有这么多发现,我们仍然不知道大脑活动如何产生意识体验。一而再再而三的失败表明我们的前提假设可能错了。为了搞清楚错在哪里,我开始更仔细地审视感官是如何被自然选择塑造的。

感官塑造的一个明显例子就是我们的美感。在第2章,我们从进化的角度来探索美和吸引力。当你对一个人瞥一眼时,你会立即无意识地获取几十条感知线索,然后你的大脑中由进化塑造的复杂算法会对它们进行运算,这个算法分析了一件事:生殖潜力——这个人成功繁育后代的可能性。你的算法,在不到一秒的时间里,用一种简单的感觉总结了它的复杂分析——性不性感。在这一章,我们将研究人类眼中美的具体线索。女性更大的眼睛、虹膜和瞳孔,微微泛蓝的巩膜(眼白),以及明显的角膜缘环(虹膜和巩膜之间的黑色边界),这些都会吸引男性。女性的偏好更为复杂,我们将仔细研究这个迷人的故事。当我们审视自己的美感时,我们会吸收进化论的关键概念,学习塑造形象的技巧,并探索自然选择的逻辑——包括驱使我们通过修饰来诱骗他人的逻辑。

许多进化论和神经科学专家声称,进化塑造我们的感官呈现客观实在的真相。不是全部真相——只是我们繁育后代所需的真相。我们在第3章听取这些专家的意见。弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森一起发现了DNA的结构。在克里克去世前的10年里,我和他通过信件多次交流,他认为我们的感知符合客观实在,太阳在没有人看的时候依然存在。我们将会了解麻省理工学院(MIT)教授戴维·马尔的观点,他的见解综合了神经科学和人工智能,改变了人类视觉的研究。在他的经典著作《视觉》中,马尔认为进化使我们能看到对客观实在的真实呈现。马尔一直是我的博士导师,直到他35岁去世;他对视觉的研究影响深远,也影响了我早期的想法。我们还会了解极具洞察力的进化理论家罗伯特·特里弗斯的观点,他也认为进化使得我们的感官能准确呈现实在。哲学家们一直想知道,“我们能相信我们的感官告诉了我们关于实在的真相吗?”许多杰出科学家回答:“是的。”

在第4章,我们来看看为什么答案是“不能”。我们会遇到令人震惊的“适应性胜过真实”(Fitness-Beats-Truth, FBT)定理,这个定理指出,自然选择并不偏好真实的感知——这样的物种会灭绝。相反,自然选择偏爱那些隐藏真相并引导有用行为的感知。我们将在不涉及数学方程或希腊符号的情况下探索演化博弈论的新领域,这个领域将达尔文的思想转化为精确的数学,从而得出惊人的FBT定理。我们会看到演化博弈的计算机模拟如何证实FBT定理的预测。在感知和行为协同演化的遗传算法模拟中,我们将发现进一步的证据。

FBT定理告诉我们,我们的感知语言——空间、时间、形状、色调、饱和度、亮度、质地、味道、声音、气味和运动——并不能描述无人注视时的客观实在。并不是说其中有一些观点是错误的,而是说我们用这种语言表达出来的观点,没有一个是正确的。

在这一点上,我们的直觉开始动摇:如果我们的感官不能呈现实在,它们怎么会有用呢?在第5章,我们通过探索界面隐喻来辅助我们的直觉。空间、时间和物理对象都不是客观存在的。它们只是我们的感官呈现的虚拟世界,帮助我们玩生存游戏。

你可能会说,“好吧,如果你声称空间、时间和物体不是客观实在的,那么你就闯入了物理学领域,物理学家会很乐意纠正你。”在第6章,我们发现杰出的物理学家承认空间、时间和物体并不是基本的;他们正在思考什么可以取代它们。有人说时空——爱因斯坦相对论所要求的空间和时间的结合——的观念是注定要消亡的[3]。另一些人则认为实在因观察者而异,或者说宇宙的历史不是固定的,而是取决于现在所观测到的。物理学和进化论都指向同一个结论:时空和物体并不是基础。有其他东西更为基础,时空从中涌现出来。

如果时空不是基础的、预先存在的舞台,宇宙的戏剧在这个舞台上展开,那什么是?在第7章,我们将探讨一个令人好奇的问题:时空只是一种数据格式——就像计算机软件中的数据结构——用来延续我们的生命。我们的感官报告适应性,这份报告的错误可能会毁掉我们的生活。因此我们的感官使用“纠错码”来检测和纠正错误。时空只是我们的感官用来报告适应度收益和纠正这些报告中的错误的一种格式。为了了解这是如何运作的,我们体验一些视错觉,并捕捉自己在纠错时的行为。然后,我们可以基于这些洞察来改进服饰:我们可以操纵视觉编码,通过精心设计缝线、口袋、饰面和刺绣,让男人和女人在穿牛仔裤时更好看。

然后是颜色。从湛蓝的天空到绿意盎然的草地,丰富的光色世界是眼睛中4种光感受器给予我们的馈赠。但是拟南芥,一种长得像野芥末的小杂草,有11种光感受器[4]。已经在地球上生活了至少20亿年的低等蓝藻,据说有27种[5]。在第8章,我们发现颜色是许多物种所使用的关于适应性信息的编码,就像你通过网络传递照片前对其进行压缩一样,这样编码也具有压缩数据的功能。颜色可以诱导情绪和记忆,通过引导我们的行为来增强我们的适应度。企业利用颜色的力量树立品牌形象,并且将颜色作为知识产权加以保护。但是,尽管色彩很强有力而且令人着迷,带纹理的颜色——我们称为“色纹”——比纯色更加灵活和强大,并且有很好的进化理由。精心设计的色纹可以诱发特定的情绪和联想。如果你掌握了我们的适应度密码,你就可以聪明地利用它们来为自己的利益服务。

但是我们的感官对适应度编码的进化并没有结束。它仍然在为我们这种有进取心的物种试验新的界面。有4%的人具有“联觉”,他们感知到的世界与常人不同。我们将遇到迈克尔·沃森,他在品尝食物时会产生触觉:当他尝到留兰香时,他会感觉到高高的冰冷玻璃柱;安格斯特拉苦酒感觉像是“挂着常春藤的杂乱篮子”。每种味道都有自己的三维物体,在品尝的瞬间被创造出来,停止品尝就没有了。一些有联觉的人看到每个数字、字母、星期几或月份都会看到一种独特的颜色,并且擅长辨别颜色。

感知过程看似不费吹灰之力,实际上需要耗费相当多的能量。你燃烧的每一个宝贵的卡路里都是你必须找到并从它的主人那里获取的卡路里,也许是一个土豆或者一头愤怒的角马。获取卡路里既困难又危险,因此进化把我们的感官塑造成了吝啬鬼。这样作的后果之一是角落里的视觉被削弱。在第9章你会发现:你只在一个小圆形窗口中看到敏锐的细节,其半径是你平举手臂时看到的拇指宽度。如果你闭上一只眼睛,伸出拇指,你就能看到它是多么的小。我们以为自己看到了整个视野的细节,其实我们被骗了:我们看到的每个地方都会进入那个小窗口,所以我们错误地认为我们看到了一切细节。只有在这个小窗口中,你的感官界面才会构建出适应度收益的详细报告。这个重要的报告格式化为物理对象的形状、颜色、纹理、运动和标识。你只需瞥一眼就能构建出适当的对象——你对收益的描述。你抛弃它,并用你的下一眼再创造一个。你宽阔的视野引导你的眼睛关注那些有重要收益需要报告的地方,从而构建出一个对象。我们将探索掌控注意力的规则,它们如何应用于营销和设计,以及在设计广告时如果无视这些规则,有时候会不经意间给竞争对手帮忙。

如果我们的感官把客观实在隐藏在界面后面,那客观实在是什么呢?我不知道。但是在第10章,我们探讨了意识体验是基本的这一观点。当你照镜子时,你看到的是自己的皮肤、头发、眼睛、嘴唇和脸上的表情。但是你知道在你的面容后面隐藏着一个更加丰富的世界:你的梦想、恐惧、信仰,对音乐的热爱,对文学的品味,对家人的爱,以及对色彩、气味、声音、味觉和触觉的体验。你看到的脸只是一个界面,背后是你的经历、选择和行为组成的充满活力的世界。

也许宇宙本身就是一个庞大的社会网络,这个网络由不断体验、决策和行动的意识自主体(agent)组成。如果是这样,意识就不是从物质中产生的;这是一个很大的主张,我们将详细探讨。相反,物质和时空是源自意识的一种感知界面。

这本书将给你提供红色药丸[6]。如果你相信虚拟现实(VR)技术将来会为你创造一种与没戴眼罩时的体验截然不同的迷人体验,那么你又怎么能如此肯定,当你摘下眼罩时,你看到的就是客观实在呢?这本书的目的就是帮助你摘下眼罩,一副你不知道自己一直戴着的眼罩。