为什么我们会从对称性中获得如此多的乐趣?

经过:戴夫·罗斯(Dave Roos)|
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美国国会大厦的大厦圆顶的内部是对称性的完美例子。Deagostini/Getty图像

一对同步潜水员。蝴蝶上的翅膀。大教堂的拱形天花板。这些是大多数人在视觉上非常令人愉悦的事情。但为什么?答案与对称性有关。

现实世界中的大多数对象都是对称的。自然界尤其如此:海星或花瓣的径向对称性,六边形蜂窝的对称效率或雪花的独特对称晶体图案。实际上不对称通常是自然世界中疾病或危险的标志。

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而且,当然,至少在外部,人类是对称的(心脏和肝脏等内部器官偏心)。几十年来,对性吸引力的研究已经证明,男人和女人都发现对称面孔比不对称的面孔更性感。主要的解释是身体对称性是健康的外在迹象,尽管大规模研究表明xf187手机版没有重大健康差异xf187手机版在具有对称或不对称面孔的人中。(由于严重的身体不对称是遗传疾病的强烈指标,因此我们的大脑可能会过度反应。)

我们吸引对称性的简单解释是它很熟悉。对称对象和图像按规则播放,使我们的大脑被编程为轻松识别。

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月亮兰花是印度尼西亚的一朵民族花。大自然充满对称性。
野生视野/UIG通过盖蒂图像

物理学家艾伦·莱特曼(Alan Lightman)在“偶然的宇宙:你以为你知道的世界中”中写道:“我会声称对称性代表秩序,我们渴望在这个奇怪的宇宙中秩序。”“寻找对称性以及我们发现的情感乐趣,必须帮助我们理解周围的世界,就像我们在重复季节的重复和友谊的可靠性方面感到满意一样。对称性也是经济。对称性是简单性。对称性是优雅。”

我们在杂货店中看到一种创造性地对称的艺术品或完美堆积的汤罐展示的一种更深奥的解释是,我们大脑的“东西”与自然的“东西”密不可分。我们大脑中的神经元和突触,以及它们交流,联系和召唤思想的过程,与恒星和海星平行演变。如果自然是对称的,那么我们的思想也是如此。

Lightman写道:“我们的大脑的结构是从相同的试验和错误,相同的能量原理,在花,水母和higgs颗粒中发生的相同纯粹数学的。”

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Kanizsa三角形。
Marissa Kaufmann/Wikimedia Commons

看看上面的图像。你看到了什么?

如果您有幸拥有两只功能正常的眼睛和一个未损坏的大脑,您会说:“另一个三角形的明亮的白色三角形”。但是,请仔细观察,您会发现这是一种光学错觉 - 根本没有明亮的白色三角形,只有空的空间被三个Pac-Man Look-Elikes和一些浮动V所包围。

视觉上的技巧称为Kanizsa三角形,非常强大,以至于您的大脑填充了将两个三角形分开的边界线,使顶部看起来更明亮,即使整个图像中的白色空间实际上是白色相同的阴影。不相信我们吗?用手掩盖图像的部分,并观察线条和颜色差异消失。

那么到底发生了什么?

心理学教授兼主任玛丽·彼得森(Mary Peterson)说:“大脑不喜欢偶然的事情。”视觉感知实验室在亚利桑那大学。“大脑会创造出比白三角形的白色,因为这三个PAC人如果不被白色三角形遮住,这是偶然的。”

三角幻觉是所谓的经典例子格斯塔尔特心理学,以1920年代在德国出生的有影响力的视觉感知学派命名。著名的(著名的被误译)格式塔特座右铭是:“整体不仅仅是其各个部分的总和”(不是“整体大于其部分的总和”。介绍图像的细节,然后我们会查看上面的图像,然后说:“我看到了三个Pac-Men和一些V。”但是我们的大脑不仅仅是计算器。它是为了在“偶然”混乱中识别出秩序的迹象,并遵循某些规则或捷径以使世界有意义。

对称是其中之一。正如彼得森(Peterson)所解释的那样,我们要么学习或天生具有某些“先验”,要么捷径可以帮助我们的大脑迅速确定我们正在看一个物体。

约翰·瓦格曼(Johan Wagemans)是比利时的实验心理学家,专门研究视觉感知,以及我们的大脑如何组织信息的持续传入流。他同意对称不仅是外界的设计原理。

Wagemans说:“您还可以将对称性视为推动大脑自组织的这些主要原则之一。”“所有这些对良好组织和简单组织的趋势也是大脑本身动力学中对称性的原则。”

但另一方面,太多的对称性可能有点无聊。Wagemans发现,尽管完美的对称设计对大脑更令人愉悦,但它们不一定更美丽。Wagemans说,艺术新手和专家都倾向于吸引“最佳刺激水平”的艺术。“不太复杂,不太简单,不要太混乱,也不是太有序了。”确实,日本人有一个审美原则称为富带,这就是使用不对称或不规则性在组成中建立平衡。

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最初出版:2017年11月6日

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