本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
年度最佳错觉竞赛中的一个参赛作品最初是尼斯湖水怪的再现，但现在已发展成为最有趣且可能最重要的错觉之一。这种效果源于一个跳跃的环：随机排列在环形中的线段平滑旋转，并周期性地重新排列成新的随机排列的线段模式。奇怪的是，尽管在重新排列过程中没有真正的运动（或运动方向），但重新排列在观看者看来是旋转中的快速后退跳跃。非常酷。
法国巴黎第五大学的马克·韦克斯勒，他发现了最初的尼斯湖效应，并在比赛中获得了第三名。他将它命名为尼斯湖后效，灵感来自古希腊人熟知的一种经典错觉，罗伯特·亚当斯后来在 1834 年在福耶斯瀑布（苏格兰尼斯湖的瀑布）重新发现了它。如果你盯着瀑布看一会儿，靠近流水的静止岩石会向上漂移。但与瀑布效应不同，韦克斯勒的错觉运动后效比诱导运动快 100 倍！所以这不是你父母的瀑布效应：正在发生新的事情。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
这种错觉被称为后效，因为只有在真实运动停止后，你才会感知到错觉——在这种情况下，是错觉运动。后效的另一个例子是当你在相机闪光后看到斑点时——那是亮度后效。在比赛时，韦克斯勒对这种效果了解不多：这是新的。但自那以后，他和他的同事有机会对其进行进一步研究：他们在《美国国家科学院院刊》上发表了一篇关于他们研究结果的论文。
一个结果是，环形错觉旋转的明显速度会随着线段之间的空间而变化。甜甜圈上撒的颗粒越细，错觉旋转速度越快。结论是大规模的图像变化——视觉科学家称之为低空间频率——与较高的错觉速度有关。这就是为什么混合配料的甜甜圈在其中心（低空间频率）附近似乎比其外边缘（高空间频率）旋转得快。当你测量它时，它真的比快还要快。错觉运动比你的视觉系统能看到的最快运动还要快。因此，该论文的作者将尼斯湖效应更名为“highphi”效应，这是一种科学上的文字游戏，因为“phi 效应”是指能够从两个或多个连续闪烁但静止的光线（如剧院的遮阳棚）中看到运动的能力。highphi 效应证明了你脆弱的小心灵的实际速度极限。砰！好好想想，今晚别哭着睡着。
这项研究最有趣的方面之一是它对大脑功能的影响。在今年巴塞罗那举行的 ECVP 上，我与雷丁大学的教授、该研究的作者之一安德鲁·格伦内斯特就这些影响进行了长时间的讨论。在他看来，这种错觉证明了大脑的功能是执行一种称为“贝叶斯分析”的计算（如下所述）。这关系到大脑如何知道世界上正在发生的事情。这个问题乍一看似乎很琐碎：我们看到东西，它发生了，就这样了。但问题实际上非常深刻，如果你想想你是一个不完美的数据收集者这个事实，你就可以直观地理解这一点。你的内在自我，由你的大脑创造的人——从你的大脑内部观看你人生的电影，并体验所有的快乐和痛苦——通过你的感官，为你提供关于世界的信息，而你知道这些感官受到其分辨率、信号强度以及你自己的认知能力（即你对一件事与另一件事的关注程度）的限制。所以，总而言之，你的感官很糟糕。它们不提供准确的数据——你知道那一定是真的，因为存在错觉！——所以你的大脑会填补很多关于世界的信息，使其看起来真实、连贯和无缝。但是它是如何填补的？它是从你的感官中的证据外推，还是从你对世界的内部模型中推断？
对于你的大脑来说，关于来自世界的证据的确定性显然是一个真正的问题。哲学家、科学家和统计学家对此进行了大量思考，目前的想法归结为贝叶斯（推断世界模型）与经典（从证据外推）的证据收集方法。对贝叶斯与经典方法的深入讨论最好留给目前正在就这些范式进行斗争的统计学家。但请允许我在这里通过过度简化进行简明地总结：如果大脑是一个贝叶斯设备，那么它就有一个关于周围发生的事情的理论，并且收集证据来支持该理论。这意味着来自世界——来自你的感官或来自记忆或其他认知输入，如因果推理——的传入数据基本上用于确认你的理论是正确的概率。经典的观点是，大脑基本上没有理论：它只是收集关于正在发生的事情的数据，并根据这些数据形成一个世界理论。无论哪种方式，你对世界的意识都只是一种理论（鉴于你的大脑是一袋袋微小的盐水，它怎么可能是其他东西呢？）。但是，如果你的大脑是一个贝叶斯设备，那么你对世界有先入为主的信念，而如果你的大脑是一个经典设备，那么你正在寻求了解一个未知的国度。这是一个巨大的哲学分歧，它非常重要，因为它关系到大脑的主要功能，即它如何收集关于世界的数据。
传统上，科学家们采取了经典的观点：因此得名。统计学家称之为频率主义方法。你通过基本上计算你周围世界中发生的事件，并根据你生活中的数据预测接下来会发生什么来决定下一步做什么。错觉——当物理现实与感知不匹配时——因此是由数据收集中的错误或大脑为解决基于世界数据的特定问题而采取的捷径引起的。但是，贝叶斯同情者格伦内斯特认为，highphi 证明大脑相反，对任何给定时间正在发生的事情都有一个模型，并且 highphi 错觉的发生是因为该模型是错误的。
你可能会反驳说，大脑可以同时进行经典分析和贝叶斯分析（而且，如果我们可以在这次讨论中构想出这两种分析，那么我们就必须能够进行这两种分析）。这是正确的，但格伦内斯特认为，像我们在随机模式中如何看待运动这样基本的事情可能不是贝叶斯方法和经典方法的混合。它是大脑中一种低级的基本计算，并且大脑解决它的范式肯定不涉及高认知：如果我们可以证明大脑中解决这种错觉的回路使用了贝叶斯方法或经典方法，那么这将提供我知道的第一个证据，证明大脑确实偏爱一种范式而不是另一种范式。
这是非常重要的。它与达尔文关于自然选择的观点是否正确，或者拉马克关于性状根据父母在其生活中的特定需求遗传给后代的观点是否正确具有相似的重要性。事实上，这些二分法——达尔文/拉马克和经典/贝叶斯——可能从根本上是相同的。我认为，自然选择导致生物体似乎是为了某种目的而设计的（像你我一样），通过根本上的随机和任意过程。就像一个经典理论：事情发生了，我们会在事情发生时处理它。拉马克式的遗传随之而来，会产生一个基于世界模型的生物体，该模型是由先前关于世界如何运作的信念（父母的经验）形成的。因此，拉马克式的后代实际上是为了解决其祖先的问题而设计的。贝叶斯方法与之类似：我们知道事情最终会发生，因此当事情发生时我们会关注它。
这些方法是同一枚硬币的两面。它们在使用中可能具有相同的价值，但它们不能同时朝上。如果大脑从根本上基于一种方法，那么它就不是基于另一种方法。也就是说：大脑是贝叶斯设备还是经典设备对于理解我们是谁以及我们是什么至关重要。如果我们的头脑是贝叶斯的（我将其视为根本上的拉马克式的），尽管是达尔文自然选择的结果，那当然是值得注意的。
highphi 错觉可能正是我们未来研究中需要解决的问题。