時間是一種錯覺嗎?錯覺在或不在,時間都在 | 科學松鼠會

人對時間的感知被稱為「時間知覺」,當我在鍵盤上用五筆敲下引號中的4個字,用去了4.73秒,而敲下它的英文表述time perception則花去了6.12秒。雖說我用的是十分粗糙的iPhone秒錶來計時,但這兩個數據之間的明顯差別還是一眼即知,同樣是敲擊鍵盤,中文「時間知覺」比英文time perception還要多三下敲擊,可花去時間更短,顯然,這與我對兩種文字的熟稔程度有關,在母語中要駕輕就熟許多。

感知

時間知覺的另一個更嚴謹一些的定義是:對客觀事物的時間特性即延續性和順序的感知。此處時間不再是一個孤立事件,它清晰地被賦予了載體,也就是說,我們平常在談論的時間其實一定是與某件事物或某個事件有關——人的大腦對這一事物事件(比如我剛剛做出的打字)的反應構成了時間感,而該反應可能藉助聽覺、視覺、嗅覺、觸覺甚至味覺來做出。別恨我,本人知道前述幾行字看上去實在面目可憎,事實上接下去想引出的話題是,不知道大家有沒有想過,時間可否脫離其他感覺而存在?

在一篇來自2010年的《注意力、知覺和心理物理學》(Attention, Percep-tion, & Psychophysics)期刊的綜述文章「計時與時間知覺:近期的行為學和神經科學發現以及理論方向回顧」中,我曾看到過作者、一位來自加拿大拉瓦勒大學的學者西蒙格·隆丁(Simon Grondin)真誠的開篇吐槽,他說,如果一個人要去做關於視覺研究的回顧,完全可以就去考量有關顏色、距離、形狀和運動等方面的研究,然而要把這種做法挪到時間知覺上來就難了,因為時間經驗的種類迄今都沒被清晰定義過呢——不由讓人想起了古羅馬先哲奧古斯丁老掉牙的那句名言:你不問我時間是什麼,我是知道的,你一旦問我,我就不知道了。這恐怕也是這個古老的哲學命題,直到最近30年才被作為一個心理學乃至神經科學課題來認真對待的原因,而研究方法也是充滿了多樣性,從時間管理、時間洞察、時間判定、對過去和未來的價值對比、和意識相關的現象觀察、記憶加工、和某一特定感覺模式相關的行為(如音樂)的時間特性……入手的不一而足,更不要說像是空間這樣的因素一直會在當中造成干擾,比如一種卡帕效應(kappa effect)的存在,也就是實驗對象對兩個連續刺激事件的時間間隔判斷會受到距離的影響,反之,時間對距離判斷造成影響則稱之為托效應(tau effect)。此外,時間生物學對生物鐘的探討也自成一統,這是關於人體為何有個和地球上一晝夜相吻合的24小時節律存在的研究,學界認為其控制中心位於大腦底部下丘腦腺體的視交叉上核部分。

遲滯

無論如何,許許多多試圖去搞清楚大腦怎麼對付時間的實驗,得出了不少也許會讓你吃一驚的結論。讓我們來看看一些有趣的可能是事實,比如說,你其實活在「真實事件」的80毫秒之後。這是當今世上最負盛名的時間知覺研究者之一、美國貝勒醫學院的大衛·伊格曼教授(David Eagleman)通過幾個和視覺有關的設計得出的結論,也就是說,我們的意識開始做出反應一定是晚於事件發生的時間點的,如此有助於協調你身體感官的一致性,試想如果沒有這個80毫秒,那現場聽音樂會什麼的可就麻煩大了,因為聲音的速度比光要慢許多。

David Eagleman,圖片來源bigthink.com

伊格曼是一位極其擅長公眾溝通的科學家,寫過科普書,還寫過短篇小說集,文藝得不得了,這個人以一己之力把時間知覺的話題推向了普通大眾,幾年前我注意到他的相關研究,真是既有表演性又能解答問題,讓人印象深刻。後來他的研究被英國作家克勞迪婭·哈蒙德(Claudia Hammond)收到其著作Time Warp-ed: Unlocking the Mysteries of Time Perception中,這本書已經由果殼閱讀引進了簡體中文版,由湖南科學技術出版社出版,我為它取了一個非常任性的名字《錯覺在或不在,時間都在》。

哈蒙德是一位非常優秀的科學作家,畢業於薩塞克斯大學心理系,一直從事寫作和電視、電台工作,普及神經認知方向的最新發現,獲得過「總統勳章」在內的多項榮譽。這本Time Warped曾榮獲過英國心理學會的「大眾科學圖書獎」。

克勞迪婭·哈蒙德,圖片來源bbc.co.uk

永恆

BBC去年推出的紀錄片《時間之旅》(Voyage of Time,這部片子很厲害的一點是讓凱特·布蘭切特和布拉德·皮特做旁白)也對伊格曼的一個精彩實驗有所引用。讓我來描述一下他做過些什麼。卻說這位教授注意到人在面臨恐懼的境況下往往覺得時間異常之長,於是就想弄明白危險境地是不是會改變人的感官處理能力——因為「腦子變快了」所以時間會變長——於是招募來一些志願者和他一起站在高樓上蹦極。高樓對面放著一塊電子顯示屏,上面有些閃爍的數字,因為閃得較快,平常是讀不出的。教授假設,如果那些蹦極的人能在下墜過程中讀出數字,就說明大腦的視覺處理速度的確因為身處恐懼而加快了。但研究團隊反覆實驗的結果(包括調整數字閃爍速度)顯示,志願者怎麼也還是讀不出,說明這個過程中主要還是對時間的主觀感知發生了改變,真實的時間並未因此拉長。

《錯覺在或不在,時間都在》的前言中,這個研究變成了極限運動玩家查克·貝里(Chuck Berry)身上發生的實例,他於某次跳傘中遭遇險情,幸而最終得到化解,而那短短几秒鐘內,其大腦做出了超乎尋常的思考和處理,讓他覺得自己經歷了無限之長,猶如「瞥見了時間的永恆」。

扭曲

時間知覺是怎麼產生的呢?1996年,杜克大學的神經科學家沃倫·梅克(Warren Meck)在《大腦認知期刊》(Cognitive Brain Resaerch)上發表的文章稱,大鼠身上對分秒尺度的時間認知和釋放多巴胺的大腦基底核有關,與此同時,短時記憶和釋放乙醯膽鹼的大腦額葉有關,這兩個系統的協同作用讓我們可以辨別時間。而早在1989年,俄勒岡州立大學的理查德·伊夫里(Richard Ivry)和斯蒂文·基爾(Steven Keele)就觀察到小腦在人的時間功能中扮演著重要角色。而另一個重要的感知時間區域則由巴羅神經研究所的巴德·克萊格(Bud Craig)所發現,即前島葉皮質,這個區域被認為與人的「自我意識」產生有關,飢餓、痛苦、疼痛等感覺都來自於此,涉及到情緒的形成。

由此我們可以猜想,時間知覺受情緒的影響非常之大。在日常經驗中,的確如此,苦悶中度過的時間(如失戀後)漫長無度,一場糟糕的藝術表演會讓人如坐針氈,與此相對的是美好愉悅的時光總嫌過得太快。這種效應在研究中也得到一系列證實,如法國里爾第三大學的馬里恩·努利亞納(Marion Noulhiane)等人在2007年發表文章,稱消極音效比積極音效讓人覺得時間更漫長,布萊仕帕斯卡大學的桑德林·吉爾(Sandrine Gil)等人2009年的文章指出,抑鬱症患者也會覺得時間過得更慢。還有佛羅里達州立大學社會心理學羅伊·鮑邁斯特(Roy Baumeister)做的一個和社會拒絕有關的實驗:研究者營造了一個場景,讓部分受試的志願者認為自己不被其他人所歡迎(沒有人願意和他/她同組),而讓另一部分認為自己很受歡迎(所有人都願意和他/她同組),等所有人都相信了偽造的設定之後,就要開始對40秒的時間做出估算,結果發現「受歡迎組」對40秒的估計平均為42.5秒,「被拒絕組」對40秒的估計平均為63.6秒,這一差異可以解釋為,被拒絕讓志願者變得更敏感,時間知覺也被拉長了。

圖片來源 heatherengland.com

有一個非常值得注意的群體,在時間感知能力上異於常人,那就是有注意力缺陷多動障礙(Attention Deficit Hyperac-tivity Disorder,ADHD)的兒童,據調查顯示發病率在3%~7%。這些孩子很容易煩躁,精神無法集中,近10多年來數個研究顯示,這種癥狀和對時間的認知失調有很大關係:幾分鐘就會被他們認為是1小時。上個世紀90年代提出的「注意閘門模型」(Attentional Gate Model)理論可以用來解釋這一現場,該理論認為人身上有個機制,用來連續對大腦發射脈衝,大腦中的閘門則負責記錄下每一次脈衝,由於ADHD患者的脈衝頻率比正常人要高,他們會因此而認為自己所經歷的過程更為長久。

《錯覺在或不在,時間都在》一書彙集了近一個世紀以來,人們對於時間知覺的各種探索,不乏極端案例,包括1962年法國洞穴學家米歇爾·西弗爾(Michel Siffre)的一項創舉——他將自己關在與世隔絕的冰冷地下兩個月之久,來檢驗人體判斷時間流失的能力,毫無疑問,這是書中最吸引我的一個故事。

書中一切描述、驗證和解釋,既關乎過去也關乎未來,這種探索本身就構成了時間的在場,以及人類在其間停留的痕迹。

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