人類為何沒有直接接受時間的器官？愛因斯坦時空四維理論 時間知覺是人腦記憶主觀衡量 動物是被困在時間裡

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愛因斯坦的預言之時空扭曲理論：

由於重力的作用，(例如)地球這樣大質量的物體在時空構成的框架結構中的存在本身，就會使時空框架發生扭曲。通俗地說，時空框架就像一個床墊，而地球就像放在床墊上的一個小鋼球，鋼球使床墊凹陷成一個「小酒窩」樣子的坑。

愛因斯坦的預言時空扭曲現象最近被科學家們在中子星附近觀測到。中子星是目前人類在宇宙中可以觀察到的天體中密度最大的一種。來自美國密歇根大學和美國宇航局的天文學家聲稱，他們觀測到了圍繞中子星的鐵原子氣體呈現的模糊環線出現了扭曲現象，這一發現對解釋某些物理學基本問題意義重大。

據美國宇航局網站報道，愛因斯坦的預言再一次得到了證實!科學家們經過仔細的檢測，發現地球周圍確實存在時空漩渦，並且其各項參數和愛因斯坦廣義相對論預言的完全符合。

這是此間在美國宇航局總部舉行的一場新聞發布會上公布的消息，探測的結果來自對該局實施的引力探測衛星B(GP-B)計劃的數據分析結果。

引力探測衛星B項目首席科學家，斯坦福大學物理學家弗朗西斯·艾福瑞特(Francis Everitt)表示：「正如廣義相對論預言的那樣，地球附近確實存在時空扭曲。」

而美國華盛頓大學聖路易斯分校的克利福德·威爾(Clifford Will)表示：「這是一個歷史性的時刻。」威爾是愛因斯坦理論研究方面的專家，他目前正擔任美國國家研究理事會一個獨立下設委員會的主席職務。這一委員會於1998年由美國宇航局創立，其主要目的便是對引力探測衛星B的數據進行檢查和評估。他說：「有一天，今天的這個實驗將被作為經典案例寫進物理學教科書。」

根據愛因斯坦的相對論，空間和時間是交織在一起的，形成一種被他稱為「時空」的四維結構。地球的質量會在這種結構上產生「凹陷」，這很像是一個成年人站在蹦床上陷進去的情形。愛因斯坦指出，引力的本質僅僅只是物體圍繞這種時空凹陷的曲線邊緣運動的外在表現。

如果地球是靜止的，那這種擾動將不復存在。但是地球並非靜止不動，我們的地球在不停旋轉，這種旋轉會產生擾動，儘管非常輕微，但仍然會產生一種四維漩渦。而這就是2004年發射進入太空的引力探測衛星-B所要探測的目標。

實驗的原理

這一實驗項目背後的科學原理非常簡單：科學家們將一個陀螺儀送上地球軌道，使它的一個旋轉軸指向一顆遙遠的恆星作為參考點。在沒有任何外力作用的情況下，這一旋轉軸應當永遠指向這一顆恆星。但如果空間是扭曲的，那麼陀螺儀的指向會隨著時間推移發生改變。通過對這種改變的精密檢測，科學家們能了解時空彎曲的相關信息。

時間知覺。大腦時間知覺是指對客觀現象延續性和順序性的感知 。時間知覺的信息，既來自於外部，也來自內部。外部信息包括計時工具，也包括宇宙環境的周期性變化，如太陽的升落等等。內部標尺是機體內部的一些有節奏的生理過程和心理活動。大腦神經細胞的某種狀態也可成為時間信號。時間知覺既與活動內容、情緒、動機、態度有關，也與刺激的物理性質和情境有關。此外，人們對較長的時間間隔，往往估計不足；而對較短的時間間隔，則估計偏高。刺激編碼越簡單，知覺到的持續時間也就越短。在判斷時間間隔正確性方面，各感官是不同的。聽覺和觸覺對時間間隔的估計最準確。由於年齡、生活經驗和職業訓練的不同，人與人之間在時間知覺方面存在著明顯的差異。

時間知覺是一種內在的人腦的記憶歸類分析模式，不是用於規定感知到的客觀世界，更不能用於描述客觀世界本身。這裡要區分三個概念：我們大腦記憶中的世界圖景，我們感知到的客觀世界與客觀世界物自體本身。

我們大腦記憶中的世界圖景。首先因為在大腦記憶中有保留了的世界過去的表象信息，感知到的世界現在的表象信息，推理預測到的世界未來的表象信息，三者都同時存在於大腦中，並且是以變化先後順序進行了歸類排序的，形成一個連續的存在統一體。大腦能夠對三者任意調用分析，從而可以進行時間長短等的估量、比較。

我們感知到的客觀世界是瞬時的，片在的，它的過去已經消失，它的未來還沒產生。我們沒有任何的經驗證據來肯定我們所感知到的客觀世界的過去、現在和未來是一個連續統一體，猶如一幅長卷，俱都呈現。而時間知覺我們都知道是指一種對過去、現在、未來的連續統一體的衡量。我們所感知到的客觀世界過去已不存在，未來還沒有存在，只有現在、片在。所以我們所感知到的客觀世界沒有時間知覺的性質，不符合我們通俗認為的關於時間知覺的定義描述。關於客觀世界物自體本身，以我們目前的實驗手段和實驗數據還不能有效地對它進行時間性說明，究竟它是一個過去、現在和未來共存的共時統一體，還是一個不斷變化而以片在形式存在的前後歷時體。有些科學家傾向於這樣描述世界：大爆炸之前沒有時間，宇宙從大爆炸開始，經歷了漫長的時間流逝；我們可以乘坐時光機器回到過去。好像是在說世界是一個共時體，它有過去，也有未來，並且我們可以把握。但是我們卻從來沒有任何的經驗數據在表明宇宙的某個角落存在著關於宇宙曾經的經歷，並且我們可以不破壞宇宙的變化任意回到過去。

時間知覺是大腦中一種較獨立的結構或格局，它是大腦中一組分化的神經元，具有特定的單一的功能。現代時間認知神經科學的研究表明，無論我們知覺關於哪一組的表象、事件的時間觀念，大腦中總有一部分固定的神經組織被激活而參與其中。具體表象經驗變換流轉，而這些神經組織是穩定不變的。具體來說基底神經節，小腦和前額葉在時間信息加工中起到了主要的作用。這些神經組織的功能活動形成了人的時間知覺的主體結構、格局。

時間知覺是對變化的一種主觀衡量。時間知覺是對錶象經驗形成的記憶聯合序列的一種分析衡量，而要形成一事物經驗表象的序列、聯合，則此一事物必須處於連綿接續的變化之中。事物自身狀態的不斷改變刺激大腦，從而形成關於此一事物的連續的表象序列。

時間知覺是對同一事物變化前後表象的主觀衡量、判斷。首先我們對視覺對象的感知體驗是連續的。這可以通過閃光實驗來說明其內部的相關原理。我們的視覺系統有一個感覺延遲，即在感知到光線後即使撤掉了光線，這種知覺也還要持續一小段時間，這個時間經研究一般確定為150—250ms。現在假定我們知覺到有一閃光，並且很快（100ms以下）又加上第二個閃光，由於視覺反應的產生和持續超過100ms，當對第一個閃光的反應還未消失時就已產生了對第二個閃光的反應，而對第二個閃光的反應還未消失時又加上第三個閃光的反應，這樣閃光就使視覺系統中產生某一種連續的反應，視覺系統所感知到的就象是連續光一樣。而我們視覺系統所感知到的表象序列就象這樣的閃光一樣，即先後的光刺激重疊在一起對視覺系統形成一持續穩定的光刺激流、連續序列，從而我們感知到的世界表象就呈現出一種連續綿延的穩定的圖景。同一個物體的先後光刺激重疊在一起，就形成了此一事物連續穩定變化的知覺體驗。

人類的認知過程，是由認知者、認知對象、認知環境、認知情緒、認知的時間、地點、種族、性別、文化背景、知識背景構成的綜合過程。簡答的說，認知就是人的心智對世界真相的認識過程。

蒼蠅視覺反應快人類四倍 看世界如「慢動作」

2013年09月17日 15:45　來源：中國新聞網

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中新網9月17日電 好萊塢男星基努?里維斯在《黑客帝國》扮演的尼奧，輕易避開不斷橫飛而來的子彈，在他的眼中，子彈的飛行速度極為緩慢。

據外媒報道，最新研究顯示，蒼蠅也具有類似「特異功能」，它們感知的時間過得很慢，因此憑著眼睛對刺激動作的迅速反應，經常輕易避過遭拍打至死的厄運。

　　科學雜誌《動物行為》刊登的最新研究顯示，昆蟲和小鳥等小動物感知的時間比人類慢，體積愈小的動物，新陳代謝率愈快，時間過得愈慢，意味著小動物比大動物更能在極短時間內觀察到動態行為。

小動物感知時間較慢

　　譬如昆蟲和小鳥，它們在一秒鐘所看到的訊息，要比諸如大象等大動物看到的更多。

　　這項研究由來自愛爾蘭都柏林三一學院的傑克遜率領。研究人員又收集其它研究小組的數據，那些研究小組利用「臨界閃光融合頻率」的技術，來測量不同動物的眼睛處理閃光速度之能力。研究人員發現軀體大小與眼睛對視覺訊息反應的速度之間，有非常緊密的關係。

　　傑克遜表示，部分動物可察覺到快速的閃光，其它動物則察覺到較慢速的閃光，而體積愈小的動物，看到的世界就愈「慢動作」。包括蒼蠅在內的好幾種昆蟲，眼睛對刺激動作的反應，比人類的眼睛快四倍以上，反應最慢的則是一些生活在深海的等足類動物。

蘇格蘭聖安德魯斯大學教授魯克斯頓表示，小動物眼睛向大腦傳遞信息的速度，遠超過人類肉眼。

動物對時間的感覺

　　動物對時間的感覺與人類不同，圖表顯示動物相對於人類，感覺時間之快慢。數字代表相同時間內人類處理一單位信息時，不同動物可處理多少單位信息。

　　家蠅 6.8

　　獼猴 2.4

　　狗 2.0

　　貓 1.4

　　歐洲鰻 0.35

　　棱皮龜 0.37

　　黑吻真鯊 0.45

　　虎紋鈍口螈 0.75

　　人類 1.0

狗如何感知時間？

大部分的狗從來都不會遲到，特別是吃飯的時候，每天它們都知道什麼時候該在哪裡等飯吃。他們還知道什麼時候主人會回家，比時鐘還准，總是按時在門口等著你開門。當你看到狗的這些舉動時，你會認為狗有著複雜的感知時間的系統，但對於狗來說時間到底是什麼？

根據威廉·羅伯茲的理論，這是動物大腦內部的生物節奏在起作用。通過對鴿子的實驗，科學家發現它們大腦內部的時鐘會告訴它們什麼時候什麼地方能夠找到食物。同樣的，狗通過體內定時分泌的激素、定時達到的體溫以及神經興奮度可以判斷出食物是否已經被裝到碗里或者主人是否要到家了。這樣就不需要記住離上一次吃飯已經過去了多久或者主人幾點回家，同時又能準確的根據體內的刺激反應判斷時間了。

人類有兩個感知時間的重要能力：我們可以記住事件發生的順序、我們還可以判斷未來的需求或者將會發生的事情。研究表明動物可能也有這兩種能力，但卻沒人類敏感。

科學家們研究了動物的工作記憶(短期記憶)和參考記憶(長期記憶)，以此來測試動物們記憶事件發生順序的能力。在工作記憶的測試中，鴿子和靈長目動物需要按一定的順序啄或者拿東西才能得到獎勵。動物們能夠很好的通過這項測試，但他們的記憶很快就會消退。羅伯茲認為它們是在把模糊的記憶逐漸加強，而不是真正的在「學習」或者「記住」這些順序。

其他研究人員發現鴿子和猴子在參考記憶的測試中表現也不錯，即使是學習和測試中間間隔了一段時間，但這些動物需要通過相當多的訓練才能夠得到不錯的成績，從而證明了羅伯茲的理論，動物們天生並不具有學習的能力。這些實驗也證明動物和人類有不同的感知時間的方法，不像人類那樣通過可靠複雜的記憶能力來判斷事件發生的順序。

另外，動物對未來的需求和獎勵的判斷不是太好，研究人員認為它們也許沒有未來這個概念。比如鴿子和老鼠都會選擇短期的小獎勵，而不會選擇長期的大獎勵。在一個測試中，研究人員讓靈長目動物選擇兩個獎勵的其中一個——一根香蕉或者兩根香蕉，可以想像，動物們會選擇兩根香蕉。但當香蕉的數量逐漸增多，大獎勵變成十根香蕉時，一半的幾率動物們會選擇五根香蕉，因為它們沒有餓到要吃十根香蕉的地步。羅伯茲總結說動物只是為了滿足當前的需求，對於未來的飢餓沒有考慮。這和人類很不一樣，人類通常會考慮到未來的需要提前做準備，比如人類會打包食物到公司去吃或者提前做好退休的打算。

但松樹和其他一些動物又有儲藏食物過冬的習慣，這種行為讓人認為動物有預測未來的能力，但其實不然。即使當動物找不到食物了，他們還是會不斷的儲藏各種其他東西，這意味著動物根本不知道它們為什麼要囤東西，只是出於本能囤它們能夠找到的東西，而人類的目的很明確，並且在行動受挫的時候能夠馬上改變計劃。

根據羅伯茲得出的動物是「被困在時間裡」的理論，感知時間可能是人類獨有的並且與生俱來的能力，但也許人類可以向動物學習它們「活在當下」的生活態度。

動物也能感受快樂和痛苦

據鳳凰科技：美國《生活科學》網站報道，美國科羅拉多大學博爾德分校的退休教授馬克·貝科夫（Marc Bekoff）是美國認知動物行為學家先驅之一，他是古根海姆基金會會士，曾與動物行為學家珍·古道爾(Jane Goodall)一起成立了善待動物組織,以下這篇報道節選自他發表在期刊《心理學》上動物情緒專欄的論文。

今年六月，我在德國做的一系列演講過程中，很多人問了這類問題：「現在是不是該接受動物是有感情的生物，我們知道它們所需所求的觀點？」「我們是不是該停止爭辯它們是否有意識、感受痛苦和經歷情緒的問題？」

當然，這並不是我首次聽到這些問題，我的答案也一直都是徹底的肯定。科學家有大量細節的經驗事實表明非人類動物也是有意識的生命，隨著每一項研究的進行，存在的懷疑也越來越少。

很多人，正如出席那些德國演講中的人一樣，面對懷疑主義者仍然否認研究人員所知曉的事實而感到無比沮喪。動物福利的提倡者希望了解社會將如何利用我們獲得的知識幫助生活在人類主導的世界裡的其他動物。

宣布意識性的存在

當我回到家，我想到了我之前寫的一篇論文《人類將最終承認非人類動物也是有意識的生命》，文章中我討論了2012年7月7日公開宣布的對意識性的劍橋宣言。宣言背後的科學家寫道：「會聚性的證據表明非人類動物具有神經解剖學、神經化學和神經生理學的意識狀態基底，以及展示有意行為的能力。」這些證據表明人類並非具有產生意識性的神經學基底的唯一生物，非人類的動物，包括所有哺乳動物和鳥類，以及很多其它生物，都具有這些神經學基底。宣言中還提到了魚類，證據支持感覺性和意識性很可能存在。我相信隨著時間的推移，研究人員會發現越來越多的生物具有意識性。

動物感覺性的宣言

基於對意識性的劍橋宣言的壓倒性普遍接受，我提出了動物感覺性的統一宣言。這篇文章里感覺性被定義為「感受、感知的能力，或者具有意識性，或者能夠經歷主觀性。」我並不提供這一宣言的特定地理位置，因為除了少數例外，幾乎全世界的人們——包括研究人員和非研究人員，都接受其他動物是具有感覺性的生命的觀點。

其中一個著名的例外便是牛津大學的瑪麗安·道金斯(Marian Dawkins)，她聲稱我們並不知道其它動物是否有意識——她利用了書寫意識性的劍橋宣言所採用的相同數據，我將其稱之為道金斯的危險觀點。

然而，動物感覺性的統一宣言是基於我所認為不可辨駁的事實，動物是有感知性並能夠感受和經歷痛苦，正如里斯本條約和快速發展的富有同情心保護領域所公認的。動物感覺性的證據無處不在——剩下的問題是為什麼感覺性會進化，而非感覺性是否會進化。

研究支持動物感覺性

研究動物感覺性的資料庫非常強大且快速發展。科學家知道大量物種的個體會經歷情緒，從喜悅和快樂到深度悲傷、悲痛和傷後緊張症，以及移情性、嫉妒心和憎恨。沒有理由去修飾這些經歷，因為科學顯示了它們是多麼了不起（例如老鼠和雞表現出移情性），無數的其它「驚喜」正快速湧現。

在一個名為Sentience Mosaic的交互網站上存在大量相關數據，它是由世界動物保護協會（WSPA）發布的，該組織致力於動物感覺性研究。由海倫·普克特（Helen Proctor）和WSPA的同事合著的論文提供了對感覺性科學文獻的系統性回顧。他們利用了174個關鍵詞，審閱了2500多篇有關動物感覺性的研究。他們總結稱：「動物感覺性的證據無處不在。」

更有意思的是，海倫和她的同事發現了「大量研究傾向於假定動物存在負面狀態和情緒，而非積極情緒，例如喜悅和愉悅。」這與人類的歷史趨勢相一致，也即人類否認動物具有諸如喜悅、快樂和愉悅等情緒，但卻接受動物可能會發狂或者生氣。從1990年至2011年，發表在動物感覺性領域的文章數量呈上升趨勢。

可靠的進化理論——也即查爾斯·達爾文（Charles Darwin）有關進化連續性的觀點，他承認物種解剖學、生理學和心理學的差別是程度上的差別，而非物種上的——也支持了動物感覺性。這只是灰色的差別，而非非黑即白，因此如果人類具有一種特質，「它們」（其它動物）也具有。這被稱為進化持續性，顯示了如果將動物明顯具有的特徵剝奪，那麼這就不是好的生物學。人類與其它哺乳動物和脊椎動物都具有相同的大腦區域，後者對意識性和處理情緒非常重要。

人類並非唯一具有感覺性的生物

人類並非感覺性領域的唯一生物，我們需要拋棄以人類為中心的觀點，非人類的大猩猩、大象、鯨目動物（海豚和鯨魚）都具有複雜形式的感覺性和意識性所需的足夠的心智能力。

因此，有趣又具有挑戰性的問題是為什麼感覺性在不同的物種里進化，是時候停止偽裝人類並不知道動物是否具有感覺性：我們的確知道其它動物的所求所需，我們必須接受這一事實。當然，我們可能會錯失某些本質細節，但我們仍可以說其它動物想要平靜安全的生活，遠離恐懼、痛苦和苦難，正如我們一樣。

雖然仍有某些人會堅稱人類並不知道其他動物是有感覺的生命，無數動物仍和以前一樣正經受異乎尋常的苦難，例如被濫用於科研實驗、教育、食物、衣物和娛樂。的確，動物感覺性被假定於很多比較研究和近期立法——例如政策保護黑猩猩不被用於侵入性研究，這些都是基於對這些感覺性生命的了解。

社會並不需要任何額外的侵入性研究以進一步宣稱其他動物是感覺性的，儘管這類研究仍在繼續。例如，農場動物庇護所呼籲對農場動物認知性和情緒性生活的觀察研究的議案。有的研究人員通過利用大腦成像試圖了解其它動物的大腦。

下一步

現在，是時候擱置有關動物感覺性的過時和不被支持的觀點，將動物感覺性的因素加入我們與其它動物打交道的方方面面里。動物將非常感謝我們關注動物感覺性科學。當我們傾聽內心，我們會意識到我們對其他動物感覺的體會有多少，我們應該儘可能的保護這些動物，請從現在開始，這並不難，從你我開始。(神秘的地球http://uux.cn)