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人类感知“数”的方式,还停留在狒狒水平,“数感”已停滞几千年

你可以一眼看出两颗星星,但却要思考半秒钟来分辨八颗点。这不是你不够聪明,是你根本没在“数”。你在用一种比数学更古老的能力

你可以一眼看出两颗星星,但却要思考半秒钟来分辨八颗点。这不是你不够聪明,是你根本没在“数”。你在用一种比数学更古老的能力:数感(Number Sense)。

心理学家早在一个世纪前就发现,人类在“看到”1到3的物体时,并不依赖逐个计数,而是直接“感知”出数量。三以内,我们几乎不假思索,超过四,准确率和反应速度就迅速下滑。

一项实验显示,人们能迅速分辨红蓝星星各有几个,却难以判断总星星数。数的“种类”比数的“总和”更容易被识别,说明人脑对“类别”更敏感,对“加法”反而有延迟。

不仅如此,我们对大数之间的差异,感知也在“压缩”。10和20看起来差距明显,但90和100却模糊得多——尽管差值同为10。这是“对数思维”的表征。人类大脑更像是以log刻度来表示数量。

于是我们才会觉得9更接近10,而不是11更接近10,尽管数学上它们对称。这就是人类对“大”的模糊认知。

数轴是从左向右的,这是文化训练的结果。当人们用右手表示“更大”、左手表示“更小”时,反应速度明显更快;而如果规则反过来,反应就变慢。这不是手的偏好,而是空间的偏好。人脑已经把“数”的大小映射进了身体空间,把“右边是大”的惯性写进了反应通路。

更有意思的是,在阿拉伯语、希伯来语等从右向左阅读的文化中,恰好相反,人们更容易将“更大”映射到左边。这表明,我们的数感不是纯粹抽象的,它是空间化的,是方向性的,是被文化塑形的。

再来看符号本身。

罗马数字为何从III直接跳IV?中国古代数字为何“四”也开始偏离正统笔画?即便是阿拉伯数字,最初2和3也不过是两横、三横。

三以内是“看”,从四开始才是“记”。原因很简单:超过三,眼睛和脑子就协同不过来了,必须借助符号,借助结构。数感之所以重要,是因为它在婴儿时期就已存在。

两个月大的婴儿无法言语,却能分辨2个和3个物体的不同。甚至可以“意识到”1+1≠1。婴儿不是会算,而是能“察觉异常”。这种察觉,不靠训练,是嵌入大脑结构中的硬件程序。

动物也一样。猴子能分辨哪堆苹果更多,但只限于五以内;鱼群选择更大伙伴群体,但要差一倍以上才准确。

所有实验都显示:动物和人类都拥有两个数感系统——一个是精准的、上限为4,另一个是模糊的、适用于更大数值。

这种模糊估算机制和处理空间大小的脑区是重合的。这也解释了为何我们在比“多少”时,本质上在比“哪个地方更大”。

更诡异的是——我们脑子里对“数字”并不平均分布。如果随机要求人类在1到50中选一个数字,大多数人选的是10以内的数。这种偏好模式几乎全球一致。我们心中那个“数字的抽屉”,塞满了小数,空出了大数。

当两组看似均匀分布的数字列摆在眼前,人们会更偏好那个小数多、大数少的。因为它更“舒服”,符合我们心里的“密度”。

用这种思维再看货币单位,就更有趣了。纸币面额呈对数增长:1、5、10、20、50、100。硬币则是1、2、5、10。这不仅是为了方便组合,更是因为我们接受“1到100”的方式,本就不是线性的。

我们能造超级计算机,却搞不清楚一堆90个和100个点的差距。连“数数”这种最基本的技能,我们都得靠语言系统去弥补。

人脑原生机制让我们永远只能“看到3”,从第四开始,我们需要文明。文明发明了数字系统,让我们能书写99.999,并精确地知道它差了0.001。但本质上,我们脑子里那块处理“多”和“少”的区域,还停留在狒狒的版本。

科学家发现,大脑中有专门处理数量的“数字神经元”,对特定数字有最大激发响应。也就是说,大脑的神经网络里,真的存在对“七”高度敏感的细胞。

而当我们训练这些区域,例如训练心算、玩数独、甚至只是日常账目记录,我们是在反复敲打这套原始的、动物性的、模糊的生理系统。

最终,我们靠这种低效的感知机制,加上一套后天发明的高精度逻辑语言,构造出数学。

不是因为我们擅长,而是因为我们不擅长。正因如此,我们才需要符号,才需要发明乘法,才需要数学教育。因为我们本来,根本不会“数”。

这才是数字的真相。