一磅石头和一磅泡沫塑料,哪个更重?

这不是一个脑筋急转弯:你的大脑的回答有所不同,取决于材料是否是同一物体的一部分

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


一个多世纪以来,科学家们认为他们知道一个奇怪问题的答案:为什么 10 磅重的低密度物质(如泡沫塑料)感觉比 10 磅重的石头更重? 当然,它并没有更重,但重复的实验表明,它的感觉就是这样。

现在心理学家表示,他们最初的解释可能并不完整,新的解释可能会产生深远的影响,包括 Netflix 设计算法的方式,这些算法会向其客户推荐电影。

科学家们几十年前就知道,当被要求举起两个看起来应该有不同重量但实际上同样重的物体时,人们会说看起来较轻的物体感觉更重。 专家们认为,这种被称为材料重量错觉的现象,发生在当大脑对重量的预期与实际情况相矛盾时:在生活中,我们通过经验了解到,有些材料很重,有些材料很轻。 随着时间的推移,我们变得擅长仅凭物体的外观来猜测其重量。


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但新的证据表明,大脑会根据重量在物体上的分布情况进行一些猜测。 在最近的一项研究中,科学家们研究了人们如何感知由两种材料制成的积木的重量。 由吉森大学的心理学家 罗兰·弗莱明 领导的团队,创建了由两半组成的积木,这两半看起来是由不同密度的材料制成的,因此可以预期具有不同的重量:石头、木头或泡沫塑料。 该团队要求人们举起由两种这些材料(例如石头与泡沫塑料配对)制成的积木,并评估积木每一侧的相对重量。

但这里有一个技巧:积木的两半实际上具有相同的重量。 在实验之前,科学家们秘密地挖空了积木的内部,并用铅填充空腔,以创建均匀的重量分布。 科学家们想知道人们是否会被材料重量错觉所欺骗,并报告说看起来较轻的一侧感觉更重。 结果让科学家们感到惊讶:当处理这些双材料积木时,人们说看起来较重的一侧感觉更重。 这与科学家们根据他们对均匀物体的材料重量错觉的了解所预期的相反。

那么是什么导致人们在某些情况下对重量的感知不同呢?

弗莱明的团队表示,这一切都与背景有关。 在使用由一种材料制成的物体的传统实验中,大脑会根据其先前的知识进行猜测,并将猜测与身体在举起每个物体时感受到的实际重量进行比较。 如果身体的体验与大脑的猜测相矛盾,大脑就无法协调其预测与实际重量,因此它抛弃了身体的观察。 大脑假设特定的泡沫塑料块一定特别重——实际上非常重,以至于大脑认为它比石块更重,即使这些积木实际上具有相同的重量。

但弗莱明和他的同事认为,当人们关注由两种材料制成的物体的重量分布时,大脑会以另一种方式计算重量。 大脑不是抛弃身体的观察,而是得出结论,每一侧的重量都介于初始猜测和实际重量之间。 如果大脑预期石头比泡沫塑料感觉更重,但两者实际上具有相同的重量,那么大脑会将这两条信息结合起来,并认为石头一侧仍然感觉更重,尽管没有最初想象的那么重。

科学家们推断,大脑这样做是因为它在两种情况下对身体的异议程度不同。 当一个人举起一个具有欺骗性的重物时,大脑和身体会发生冲突,因为大脑在利用身体的感受来估计重量和重量分布方面并不同样擅长。 均匀重量和重量分布任务之间准确性的这种差异,导致人们在两种情况下对重量的感知不同。

了解大脑如何估计重量不仅仅是一个有趣的实验——它实际上可以帮助科学家开发我们每天使用的更智能的技术。 既然我们更多地了解了背景如何改变大脑的决策,程序员或许能够更新技术,例如 Netflix,以更准确地模仿大脑,并为用户提供更精细的推荐。 Netflix 已经根据用户之前观看过的内容推荐新节目,但现在开发人员或许可以告诉算法在决定接下来推荐哪个节目时权衡几个情境因素。

例如,Netflix 可以考虑诸如一年中的时间和自您上次观看会话以来经过了多长时间等因素,以更可靠地评估您的观看习惯。 这意味着更少的浏览时间,更多的时间享受符合您偏好的新节目。

因此,下次您坐下来享受一个晚上的流媒体播放时,请注意该网站的推荐。 您可能会看到背景在起作用的效果。

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