我们系上鞋带,系上领带,解开电线。但是,尽管我们对绳结非常熟悉,约翰霍普金斯大学的一项最新研究显示,大多数人仅凭观察就难以区分弱绳结和强绳结。
在他们的研究中,科学家向参与者展示了两个绳结的图片,并要求他们识别出更强的一个。他们无法做到。
然后,他们以视频的形式展示每个绳结,缓慢旋转以便更好地观察,但参与者仍然无法成功。
即使研究人员展示了每个绳结,并附上了说明如何打结的图表,人们仍然无法做出正确的判断。
“人们真的不擅长这个,”共同作者兼感知研究员查兹·法尔斯通说。“人类使用绳结已有数千年。它们并不是过于复杂;只是绳子扭在一起。然而,当你向人们展示绳结的实际照片并要求他们评估其性能时,他们会在做出任何预测时挣扎。”
这项研究发表在认知科学期刊Open Mind上,揭示了我们对物理推理理解中的一个惊人差距。
该实验的想法来源于法尔斯通实验室的博士生肖雷·克鲁姆,她喜欢刺绣。在进行一个项目时,她观察到一团复杂的刺绣线,感到困惑——尽管这是她自己的手工作品。作为一个研究直观物理学的人,克鲁姆怀疑绳结可能是一个独特的挑战。
“人们经常对物理互动做出预测,但绳结似乎挑战了我的直觉,”克鲁姆说。“你可以不碰一堆书就知道它的稳定性。你可以在不抬起球的情况下猜测有多少个保龄球瓶会被击倒。然而,绳结似乎以意想不到的方式扰乱我们的判断。”
实验很简单:研究人员给参与者展示了四个物理上相似但强度不同的绳结。参与者一次看两个绳结,并被要求识别出最强的一个。
参与者 consistently 地做出了错误的选择。当他们正确识别出一个坚固的绳结时,常常是基于无关特征做出的决定。
这些绳结包括已知的最强绳结之一——水手结,以及强度太弱轻轻拉一下就会松开的哀悼结。即使是并排展示,参与者仍然很难选择出强的那一个。
“我们试图通过包括绳结运动中的视频来给予人们最佳机会,但这根本没有帮助。实际上,参与者的反应更加不稳定,”克鲁姆解释道。“人类的心理方法无法从绳结的外观中推导出任何有意义的物理洞察。”
克鲁姆指出,像绳子这样柔软的材料可能比坚硬物体更容易让人分析。即使在系鞋带和解开电线方面拥有丰富的经验,大多数人仍然无法克服这一挑战。然而,克鲁姆建议,依赖绳结强度的专业人士,比如水手或生存专家,可能比研究中的非专业人士表现得更好。
“我们根本无法仅通过视觉检查来分辨绳结的内部结构,”克鲁姆总结道。“这为我们理解环境的能力中存在的许多未解之谜提供了一个有趣的例子。”