1705240695
物理学家更加确信自己的思维工具是几何图形，而非言语。现代电磁学创立者迈克尔·法拉第（Michael Faraday）没有接受过正规的数学教育，但他通过将磁力线可视化为空中弯曲的细线来洞察电磁的奥秘。随后，詹姆斯·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）通过一组数学方程式对电磁理论进行了总结，而他本人也被公认为理论型学者的典型代表。不过，他也是先在脑中想象出一套精密复杂的流体机械模型，然后才把它们转化为数学方程式。此外，诸如尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）发明电动机和发电机、弗里德里希·凯库勒（Friedrich Kekulé）发现苯环（现代有机化学的序幕由此拉开）、欧内斯特·劳伦斯（Ernest Lawrence）关于回旋加速器的想法以及詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）对DNA双螺旋结构的洞察，这些伟大的成就无不肇始于科学家脑海中的心象。在那些自称为“视觉思考者”的科学家中，爱因斯坦恐怕是最为著名的一个，他想象着自己骑在光束上回头观看时钟，或者站在垂直下降的电梯里丢下一枚硬币，由此收获了许多创见。他写道：
1705240696
1705240697
那些似乎可用来作为思维元素的心理实体，是一些能够“随意地”使之再现并且结合起来的符号和多少有点儿清晰的图像……在创造性思维同词语或其他可以与他人进行交流的符号的逻辑构造之间产生任何联系之前，这种结合活动似乎就是创造性思维的基本特征。对我来说，上述那些元素是视觉型的，也有一些是肌肉型的。只在第二阶段中，当上述联想活动充分建立起来并能随意再现的时候，才有必要费神地去寻求惯用的词或其他符号。
1705240698
1705240699
另一位富有创意的科学家是认知心理学家罗杰·谢帕德（Roger Shepard），他也经历过这种突如其来的视觉灵感，这一灵感最终发展成一个经典的心理学实验，它能直观地展示普通人的心象活动。某天清晨，半梦半醒的谢帕德突然进入一种神思清明的状态，他似乎看到“一个自发运动的立体图像在空中威严地旋转着”。片刻之间，还没等他完全清醒过来，一个有关实验设计的明确想法闪现在他的脑海里。
1705240700
1705240701
THE
1705240702
1705240703
INSTINCT
1705240704
1705240705
LANGUAGE
1705240706
1705240707
语言认知实验室
1705240708
1705240709
谢帕德和他当时的学生林恩·库珀（Lynn Cooper）根据这个想法设计了一个简单的实验，他们让一批颇有耐心的学生志愿者观看上千张幻灯片，每张幻灯片中包含一个字母，这个字母有时是正的，有时是倾斜或翻转的，有时则既倾斜又翻转，例如图2-1中16个不同样式的F。
1705240710
1705240711
1705240712
1705240713
1705240714
1705240715
1705240716
图2-1 谢帕德的实验
1705240717
1705240718
1705240719
1705240720
如果幻灯片上的字母属于正常样式（如图2-1中的上一排F），被试需要按动一个按钮；如果字母属于翻转样式（如图2-1中的下一排F），被试则需要按下另一个按钮。要完成这个工作，被试必须将幻灯片中的字母与自己脑海中正面朝上的原字母进行比较。显然，正面朝上（即0°倾斜）的字母的辨认时间最短，因为它与被试脑海中的字母完全一致。但是对于其他样式的字母，被试就必须先在心里把它摆正过来。许多被试表示，为了摆正这些字母，他们会像那些著名的雕塑家和科学家那样，对这些字母进行“心理旋转”。通过检测被试的反应时间，谢帕德和库珀发现这种内心活动是真实存在的。就心理旋转的速度而言，正面朝上的字母最快，接下来依次是45°、90°和135°的字母，而180°（即上下倒置）的字母最慢。换句话说，字母旋转的角度越大，他们花费的时间也越多。根据实验的统计数据，谢帕德和库珀估算出了字母的心理转速：每分钟56转。
1705240721
1705240722
值得注意的是，如果被试是通过语言描述来进行字母的对比，例如把F描述成“一根垂直的直线，其上部有一根向右伸出的横线，其中部也有一根向右伸出的横线”。那么实验的结果恐怕会完全不同。比如说，在进行字母对比时，上下倒置（即180°）的字母应该是最快的。因为被试只须简单地将“上”与“下”互换、“右”与“左”互换，就可以得出一个与脑海中正面朝上的字母完全匹配的形状描述。相对而言，左右平躺（即90°）的字母则要稍慢一些，因为被试需要根据字母平躺的朝向（是顺时针+90°还是逆时针–90°），将“上”换成“左”或“右”。最慢的是斜角倾斜（即45°和135°）的字母，因为语言描述中的关键词都要被替换，比如“上”要换成“右上角”或“左上角”，等等。因此，就语言描述而言，字母对比的难易顺序应该为（从易到难）0°、180°、90°、45°、135°，而非心理旋转的0°、45°、90°、135°、180°。许多实验也证实，视觉思维的工具不是语言，而是一套心理图形系统，它可以对图形进行旋转、缩放、平移、扫描、替换、填充等一系列操作。
1705240723
1705240724
1705240725
1705240726
1705240727
语言本能：人类语言进化的奥秘 [:1705239611]
1705240728
语言本能：人类语言进化的奥秘 心智计算理论
1705240729
1705240730
如果图像、数字、血缘关系或者逻辑问题能以非语言形式表征于大脑之中，这又能说明什么问题呢？在20世纪上半叶，哲学家们对此还不以为然。他们认为，将思想观念物化为脑中事实的做法是一个逻辑错误：我们的大脑里必须住着一个小人，由他来解读大脑中的一个画面、一张图谱或一个数字，而这个小人的脑袋里是不是还应有个更小的小人，替他解读这些画面呢？这种推论显然站不住脚。直到英国天才数学家、哲学家艾伦·图灵（Alan Turing）的出现，“心理表征”的观点才获得科学上的尊重。图灵设想出了一种可以进行逻辑推理的机器，后来，人们为了纪念他将这台机器命名为图灵机（Turing Machine）。这套装置虽然看似简单，但却具备超强的功能，它能解决世界上任何一台计算机所能解决的一切问题，无论是过去、现在，还是将来。它依靠的不是神秘的小人或其他超自然的运作，而是一套内置的符号表征系统（即“心语”的一种）。通过考察图灵机的工作原理，我们可以洞悉用心语思考和用英语思考的区别。
1705240731
1705240732
从本质上说，所谓的推理，就是从已知的判断中推导出新的结论。例如逻辑学中最为常见的一个入门级推理：已知苏格拉底是人（Socrates is a man），且所有的人都会死（all men are mortal），那么苏格拉底也会死（Socrates is mortal）。但是，像大脑这样的物质实体是如何完成这一智力表演的呢？一个首要的概念就是表征（representation），即客观事物的组成部分和排列方式与大脑中的某组观念或事实形成一一对应的关系。例如图2-2上的一行字迹。
1705240733
1705240734
1705240735
1705240736
1705240737
图2-2 “苏格拉底是人”
1705240738
1705240739
它所代表的就是“苏格拉底是人”这个观点，其中“Socrates”这组符号代表“苏格拉底”的概念，另一组符号“isa”代表“是什么”的概念，第三组符号“man”代表“人”的概念。现在需要牢记的一点是，为方便起见，我选用的是英语单词来代表这些概念，这样读者就可以毫无障碍地理解这个例子了。但真正重要的是，这些符号其实可以有不同的形态。我完全可以用犹太人的大卫之星、奔驰车的标志或者一个笑脸来替换它们，只要我从始至终都使用这些符号。
1705240740
1705240741
同样，在这张纸上，“Socrates”这组符号位于“isa”的左边，“man”位于“isa”的右边，这代表“苏格拉底是人”这个概念。如果我对这个表征的任意部分进行改动，例如把“isa”换成“isa son of a”，或者将“Socrates”和“man”的位置进行调换，它所表示的概念就不再是“苏格拉底是人”了。还须说明的是，在这里，从左至右的排列方式只是为了方便读者的阅读和记忆，其实我完全可以采用“从右至左”或“从上至下”的排列方式，只要我自始至终都这样做。
1705240742
1705240743
现在请将这些惯例记在心里，然后想象图2-2中出现了第二行字迹，它代表的是“所有人都会死”的概念（见图2-3）。
1705240744