我们的世界是上下颠倒的吗

1931年的初春，一位神秘人到访了奥地利西部小城因斯布鲁克。她是个非常有名的吉普赛占星师，凡是请占星师算过命的人都对他既恐怖又佩。说她不但能预言未来，还是一位神通广大的灵媒，可以代表死人与活人对话。

有一位老教授在朋友的怂恿下也去找占星师算命，虽然他并不相信这些，但是好奇心还是驱使他来到了占星师下榻的旅馆里，在昏暗的灯光下。

占星师取出了水晶球，她要求老教授全神贯注地盯着水晶球。在水晶球里将会出现上天的启示。老教授目不转睛地看着，突然就在某一个角度，水晶球里显现出一片倒影。老教授福至心灵豁然开朗，他再也顾不得算命，掏出一沓钱扔在桌上就走了。占星师大吃了一惊，连忙问：“你都看到了什么？”老教授大笑着回答说：“我看到了一个真实的世界。”

故事里的老教授叫做希奥多·埃里斯曼。他是因斯布鲁克大学的心理学教授。一直以来，老教授都在研究一个古怪的课题：我们所看到的一切都是真实的吗？眼睛会欺骗我们的大脑吗？

一开始，学生们都认为这个问题根本不成立，眼睛看到的当然是真实的了。眼见为实，这种古老的谚语在全世界的语言里都有。但是老教授却说：“你们再好好地想一想，真实的世界到底是什么样的？真实的世界应该是一个上下颠倒的世界。”

老教授开始解释他的设想。这个假设源于凸透镜成像的原理：人眼的晶状体相当于一个可变焦距的凸透镜，视网膜相当于可以成像的光屏。光线会透过晶状体的上部投射在视网膜的下部，同时也会透过晶状体的下部投射在视网膜的上部。所以在视网膜上的投影应该是一个缩小的、倒立的实象。也就是说，眼睛看到的应该是一个颠倒的世界。

但是问题来了，为什么我们的大脑却感觉不出图像颠倒了呢？老教授说，那很可能是因为我们的大脑太复杂了，会自动调整眼睛看到的图像。但他也承认这只是他的一个假想。

时间要回溯到1888年2月25日，在美国的肯塔基州，一位叫艾德沃德·迈布里奇的英国摄影师展示了一台可以从小孔中看画的新奇机器。

他在玻璃圆盘边缘排列了12张照片，使它们循环播放，看上去就像画面中的事物真的运动起来。这种设备很快就传播到全球，中国人称之为“西洋景”。不久之后，人们在这些设备中发现了一些令人迷惑的现象。说它是幻觉吧，但看的人明明非常清醒。说它不是幻觉吧，又没人能说清楚到底是怎么回事。

举一个非常著名的例子，，下面这张图片是英国歌手阿黛尔的照片。猛一看好像没毛病，人也挺漂亮。

但是当我们把照片翻过来的时候可能会有点吓人。

这下就看明白了，阿黛尔的眼睛和嘴唇画反了。但为什么一开始看这张图觉得没有什么问题呢？这种情况是一种视觉幻想。

还有一个例子，下面这张图片是两排按钮，左边的两列是凸出来的，右边的两列是凹进去的。

但是如果我们把这张图倒过来，大家会发现左边和右边居然没有变化。这些都是人类的视觉幻想。

回到老教授埃里斯曼，他一辈子研究心理学。他很早就有一个模糊的概念，认为眼睛看见的并不一定是真实的。大脑在主动调节眼睛看到的图像。为了证明这个理论，他自制了一个双筒倒像镜，要求学生连续戴着眼镜6-14天，中间不允许摘眼镜。睡觉的时候可以把眼镜拿掉，但是要戴上眼罩。在睡醒睁眼之前，要先把眼镜戴上，保证大脑在实验的这些天里只能看到倒像。

一开始，学生们都很不习惯上下颠倒的状态。有人不分左右，有人会把水倒在杯子外，有人会坐空椅子。老教授还与学生们练习了击剑，学生们挡剑的方向完全是反的。尽管图像是清晰的，但感觉不是真实，好像看到的是错位的、虚假的图像。

几天之后，情况发生了改变。有的人开始逐渐适应了眼睛里的世界。他已经可以出门去散步了，但是当小朋友放飞气球的时候，他还是下意识地往下面抓。这说明他的应激反应与眼前的画面还没有完全统一起来。

又过了几天，学生们纷纷表示那种世界不真实的感受越来越小。眼睛与大脑似乎正在逐渐统一。大概过了十天左右，神奇的现象出现了：有一位学生认为自己已经完全适应，现在在眼睛里根本感觉不到是反的，他认为他看到的就是一个正向的世界。他不但可以去逛街看电影，还能骑车上街，骑车时毫无压力，又平稳又安全。简直就像他没戴眼镜一样，负负得正，他大脑里的世界又变成正的了。

当实验结束后，老教授得出了一个结论：外面的世界在视网膜上呈现了倒像，但是人的大脑早已自动地把图像给翻转过来了。大脑会将视觉与空间感匹配起来，这个结果就叫做知觉适应。拿掉了眼镜的同学，一开始觉得不适应，但是大概过了几分钟的时间，他们感觉大脑里轰了一下，就把空间调整过来了，视觉又回到了最初的状态。

埃里斯曼教授的实验得到了很多科学家的关注，在上个世纪60年代，还有很多机构都做了类似的实验。英国C广播电台的实验人员在第八天的时候还不能骑自行车，但是到了第13天，已经可以很熟练地骑车了。

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英国牛津大学也做了同样的实验，实验对象在十天后完全适应了上下颠倒的图像。由此可见，大脑在一段时间后可以适应倒置的世界，这个结论是对的。于是一个听上去很完美的理论出现了：小婴儿在刚刚出生的时候，第一次睁开了眼睛，其实看到的世界是颠倒的，但是经过一段时间，大脑会自动地将图像翻转过来。只是那个时候我们还没有产生记忆，所以没有人知道图像翻转这件事。这个理论传播得很广，大家都觉得合情合理，但事实真的是这样吗？

时间来到1966年，美国著名儿科医生托马斯·布拉泽尔顿给新生儿做注意力测试，他突然发现所谓婴儿的世界是上下颠倒的，这根本就不可能。医生观察了几百个新生儿的眼睛，他们的眼睛都会跟随着移动物体上下左右的转动，没有一个小婴儿的视觉方向是反向的。这说明婴儿天生看的就是正向的世界。

还有一个实验也很有说服力：小婴儿喜欢看上部元素丰富、下部比较空旷的图片，这叫做“上多下少”。不对称的图片样式，经过测试发现成年人也是一样的，成年人也喜欢看上多下少的不对称图片，这表明被测婴儿与成年人看到的图像都是正像。我们生下来就没有看到过上下颠倒的世界，这就太让人迷惑了。真实的情况到底是什么样？

一切的一切还要在大脑中找寻原因。我们要再回到前面讲过的视觉幻想。阿黛尔的照片这种幻像说明，我们的大脑会忽视看上去很别扭的图像，自动地不足以认为是正确的图像。所以我们需要很仔细才能看出阿黛尔的眼睛与嘴巴画反了。至于两排按钮的幻象，是因为图像中的阴影模拟了光照下的明暗关系，给我们一种虚假的三维立体感。

这些实验说明了什么问题呢？说明我们大脑中的成像并不完全是眼睛看到的图像，大脑成像最少包含了先验假设、图像接收、感官补充三个部分。

老教授认为图像在视网膜上形成的是倒像，这个假定本身也许就是错的，因为我们的大脑从不会认为这是倒像。上与下的关系并不只由眼睛告诉我们，还有许多其他的器官也参与了这种感知。小脑就是控制人体平衡的重要器官，它会参与身体的平衡协调，人的重力感受器是前庭，长在头颅的颞骨部内，是内耳器官之一，总称位听器官。

当我们还在母亲肚子里的时候，这些器官就已经开始工作。他们会通过感应重力的方向告诉我们什么是上，什么是下。也就是说，当婴儿睁开眼睛的一瞬间，大脑与所有的器官协同合作，一个正向的世界自然而然地就出现在我们的面前。这是多么令人惊叹的一件事啊！

当然，我们所说的这些仍然只是科学的推论。人眼为什么没有看到颠倒的世界，直到今天也没有一个确切的答案。