一項最新發表在《認知科學趨勢》雜志上的分析研究,徹底挑戰了長期以來人們普遍持有的傳統觀點。過去,科學界和哲學界普遍認為幾何學是人類獨有的技能,深深根植于大腦中與生俱來的“數學模塊”。然而,美國紐約大學心理學教授莫伊拉·狄龍的最新研究表明,幾何學的根源實際上在許多物種中是共通的,包括老鼠、雞和魚在內的動物都具備這種能力。
人類進行幾何思考的能力,很可能并非源于人類獨有的固定大腦機制,而是源于幫助人類和動物找到回家路的那套古老的認知系統。換句話說,人類對幾何的理解很可能來自于對世界的探索,而不是課本上的練習題。
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關于人類如何學習和理解幾何的探討可以追溯到古希臘柏拉圖時代,近幾十年來也有許多研究者堅信只有人類才具備幾何思維的心理基礎。在解釋這一現象時,主流的“思維語言”理論認為,人的思維包含多種形式系統或心理“語言”,支撐著數學和音樂等人類獨有的能力。該理論的支持者主張,人類能通過這些心理系統從簡單概念構建出復雜的思想,而基于平面線條、形狀和點之性質的歐幾里得幾何就是這種心理語言的基礎,諸如“平行”和“垂直”等概念自人類出生起就已內置于思維之中。
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然而,狄龍教授提出的“幾何學漫游者假說”對這一傳統觀點形成了有力沖擊。數十年的研究數據表明,幾何思維實際上源于人類和動物共有的、與導航相關的心理能力。這些系統只是近似于歐幾里得幾何,而非完美地再現它。在實際生活中,從未學習過角度或三角形的動物同樣能夠高效地導航,并在腦海中模擬導航過程來規劃路線,甚至連人類嬰兒也似乎天生就理解距離、方向和形狀。狄龍在2023年的研究中甚至發現,嬰兒在某些認知任務中的表現甚至優于人工智能。這些事實都證明,動物和嬰兒所依賴的幾何學,只捕捉到了歐幾里得幾何的部分屬性,而非全部。
既然動物也擁有幾何導航能力,那么人類與其他動物的核心區別究竟在哪里?狄龍教授解釋稱,關鍵的區別并不在于人類擁有一套專門的幾何語言,而在于普通的人類語言本身。正是人類語言的存在,允許人類調動原本用于導航的幾何能力,并將其投入到全新的用途中。例如,人類可以借助語言在腦海中直接解決幾何問題,而不需要實際走動。正是語言的跨界賦能,讓大眾能夠實現其他任何動物都無法做到的“在精神上漫游”,從而將具象的空間空間導航能力轉化為抽象的數學推理。
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