認識與謬誤 · 第二十章　與度規空間對照的生理空間

第一節 當我們的意識被充分喚醒時，我們發現生理空間即我們的感性直覺的空間是現成的，它與作為概念的度規空間大相徑庭。幾何學的概念大都是通過深思熟悉的經驗獲得的。歐幾里得幾何學的空間處處且在所有方向上具有相同的性質，它是無界的和無限的。如果我們把視覺空間——約翰內斯·米勒和赫林的「看見的空間」，它尤其對於觀看的觀察者來說是熟悉的——與此比較一下，我們發現它既不處處且在所有方向上均勻，也不是無限的，亦不是無界的。我在其他地方討論的事實告訴我們，「上」和「下」、「近」和「遠」對應於迥然不同的感覺。對於「右」和「左」來說情況也一樣，雖然在這裡作為生理對稱的事實的結果。各向異性呈現在生理相似的現象中。當列車駛入時進入隧道的石塊表現上增大，當列車駛離時五塊表現上縮小，這十分顯著地使我們想到這樣的日常經驗：與對應的永遠不變的幾何學對象不同，視覺空間的視覺對象在不縮小或增大的情況下不能被移動。甚至從處於靜止的熟悉的對象來看，這也是清楚的。把一個開口大且深的圓筒形玻璃杯放在人的面部之上，或者把圓柱形的玻璃棒水平托住對著眉毛的弓形，它在這樣一個不尋常的位置將顯著地顯現圓錐形，像喇叭一樣地向著面部張開，或者在玻璃棒的案例中顯得變粗了視覺空間類似於超幾何空間而非歐幾里得空間。它不僅是有界的，而且在這一點上是相當狹窄地有界。普拉蒂奧的實驗表明，如果一個表面後退距眼睛超過三十米，那麼投射到該表面的圖像不進一步地顯著縮小。任何必須依靠直接印象的樸素的人，包括古代的天文學家，都把天空大略看作是有限半徑的球。事實上，托勒密已經了解、歐勒在近代討論過的天穹的展平，告訴我們視覺空間在不同方向具有不相等的廣延。O．措特（Zoth）開始給出這一事實的心理解釋，他表明該現象取決於視域高度相對於頭的角度。視覺空間的狹窄邊界正是從全景繪畫的可能得出的。最後，我們注意到，在開始時，視覺空間根本不是度規空間：它的位置、距離等等在質上而不是在量上可區分。我們稱之為視覺度量的東西，只不過是在原初的物理經驗和度量經驗的基礎上逐漸發展起來的。 第二節 皮膚這個具有複雜的幾何形狀的封閉表面也傳達空間感覺。我們不僅區分刺激的質，而且也區分受附帶感覺刺激的部位。如果這最後的東西的差別僅僅因位置不同而異，而且越是如此分離越遠的話，那麼我們的生物學的需要已被滿足。 E．H．韋伯（Weber）充分地闡明了與度規空間相對照的皮膚的空間感覺的巨大反常。這個範圍的兩點之間的距離——在此距離恰恰能夠區分出兩個相鄰位置的接觸——在舌尖上比在脊背中部小50－60倍。皮膚的部位顯示出空間感覺的巨大等級。其點緊夾它們之間的上唇和下唇的範圍似乎顯著地接近，倘使人們橫向撫摸面部以及這個範圍的話（圖9）。如果這個範圍的點是處於兩個相鄰手指尖的距離的集合，然後沿著手的內表面滑向前臂，那麼這些點似乎完全在那裡落到一起（圖10）。 在該圖中，實際路線是虛線，表現路線用實線畫出。皮膚觸摸的物體的形狀可以被區分， 但是皮膚的空間感覺大大劣於眼睛的空間感覺。舌尖正好能夠分辨直徑 2毫米的管子的環形截面。兩維的、有限無界的（閉合的）黎曼（Riemann）空間在這裡對應於皮膚的空間。根據肢，尤其是臂、手和手指的運動的感覺，添加了對應於第三維的某些東西。我們逐漸學會用比較簡單和比較直觀的物理學框架詮釋這種感覺系統。就這樣，在暗處，我們能夠大致不錯地估計大拇指和食指之間的桌面的厚度，甚或我們利用每一隻手的一個手指也能行。觸覺空間像視覺空間一樣與度規空間無關，它如同後者是各向異性的非均勻的：機體的主要方位即前後、上下、左右，都一致在兩種生理空間中是不等的。 第三節 我們發現空間感覺在它不具有生物學功能之處沒有發展，這並不會使我們詫異。由於我們對體內器官的功能沒有影響，什麼會成為告知它們的位置的要點呢？例如，空間感覺沒有一直達到鼻子。人們無法區分，用兩個小試管之一導入的氣味是在左邊被感到還是在右邊被感到；但是，按照E．韋伯的觀點，觸覺的靈敏性能夠達到遠至耳鼓，耳鼓決定較強的聲音感覺來自右方還是左方。這有助於確定聲源的位置，儘管十分粗糙，只是對比較精確的定向來說不合適。 第四節 儘管在某些感覺中，空間和定域的特徵使其本身比在其他感覺中被更獨特地感覺到，但是詹姆斯確實正確地認為，每一種感覺都是有一定的空間性。定域因為受刺激的要素在這裡對應於每一種感覺，由於通常存在幾個或許多要素，我們能夠在某種意義上談論感覺的容量。在他的敘述中，詹姆斯數次提及赫林，赫林表示灼熱的表面或被照明的空間等等像類空間（space－like）的印象。通常把音樂的音調作為完全非空間的感覺的例子，但是赫林附帶評論說，較深沉的音調比較高的音調具有較大的容量，在我看來這是恰當的。柯尼希棒的最高聽得見的音調幾乎給人以刺耳的印象，而深沉的音調似乎充滿整個頭腦，或者更恰當地講，似乎充滿整個聲學空間。定域聲源的可能性即使不完善，但同樣使人想起音調感覺和空間之間的關係。斯坦豪塞（Steinhauser）的雙焦點視力和兩耳聽力之間的平行不可能走得很遠，但是存在著某種類似，定域化藉助小容量的高音調最佳地達到了，並且比較分明地確定了位置。 第五節 不同感覺包容的重量空間僅僅部分地是共同的物理領域。對於觸覺而言，整個皮膚是可以達到的，但是只有它的一部分是可見的。另一方面，視覺作為距離的感覺本身在物理上達到更遠的地方。空間定位用耳朵比用眼睛要不確定得多，被局限於更為狹窄的空間。不管怎樣放鬆了不同空間感覺之間的原來的聯繫，它們都會通過聯想進入關聯，不管在此時具有比較實際的重要性的系統是什麼，都準備好補充和代理其他感覺。不同感官的空間感覺可能是完全聯繫起來的，但是它們將是不等價的。不需要藉助普遍的空間感官增強和完善明顯的和適當的聯想粘結劑。 第六節 所有的空間感覺都具有正確地指導自我保存動作的功能。這個共同的功能構成了它們之間聯想的粘結劑。用眼睛看的觀察者主要由視覺空間的感覺和觀念引導，因為這些對他來說是最熟悉的和最有用的。在暗處或當他閉上雙眼時，在他的皮膚上緩慢地畫出的圖形，藉助被感覺的動作，通過想像他自己完成這些動作，便被翻譯為視覺圖像。例如，如果某人在我的額頭畫一個圖形，該圖形對我而言好像是R，那麼，若他站在我的面前，他必定寫的是R。在我頭的背後，他必須寫R，在我的腹部，他必然寫R，倘若我辨認出這些記號是他本人寫的R的話。仿佛正是在頭兩個案例中，我想像我的頭是透明的，我自己在同一方位正站在它的背後，正在完成書寫動作。在最後的案例中，我想像我本人在我自己的腹部上書寫並離開腹部閱讀。有視力的人要到達盲人的空間觀念是十分困難的。盲人幾何學家桑德森的成就表明，盲人也能夠達到高度明晰的事實。對他來說，要使他自己定位必定在某種程度上依然是困難的，他用來把他的黑板劃分為正方形的十分簡單的方法表明了這一點。他通常把大頭針牢固地嵌入角落和中心，並用繩子把大頭針的頂端連接起來。不過，恰恰因為這種簡單性，初學者必然特別容易理解他的有獨創性的講解。就這樣，他通過把立方體分割為六個全等的錐體，每一具有立方體的一個面作底並在立方體的中心具有頂點。證明錐體的體積是相等底和高的稜柱的體積的三分之一這個命題。 第七節 我們可以假定，對於像人一樣其身體具有三個主要方向的所有動物而言，空間感覺系統十分類似於人的系統，儘管不怎麼發達。這些動物在上和下、前和後方面有差別。至於左和右，它們似乎是相同的，但是有助於行進速率的幾何學和質量的對稱不必使我們對解剖的和生理的不對稱感到失望：不管不對稱可能多麼輕微，它都清楚地在這樣的事實中出現，即與對稱開頭密切有關的動物常常呈現出十分不對稱的形狀；請目睹一下不對稱的鰈，或無殼的蝸牛的對稱和它們的有殼的親屬的不對稱。 第八節 現在，如果我們詢問，什麼對生理空間和幾何學空間是共同的，我們發現很少有一致之處。兩種空間是三維流形。對應於幾何學空間的每一點A，B，C，D……，存在著生理空間的點A』，B』，C』，D』……。若C處在B和D之間，則C』處在B』和D』之間。我們可以說：對於幾何學空間中的連續運動，存在著與之對應的生理空間中的坐標點的連續運動。在其他地方已經指出，我們出於方便的緣故假定的連續性對於兩種空間中的無論哪一個不需要是實在的。如果我們進而毫不猶豫地假定，生理空間是天生的，那麼它顯示出與幾何學空間過分微小的一致，以致無法認為它是康德意義上的幾何學先驗發展的合適基礎。人們至多可以利用它作為拓樸學的基礎。那麼，生理空間為什麼如此不同於幾何學空間？不過，我們如何設法從第一種的觀念過渡到第二種的觀念？這些是我們此刻將要儘可能嘗試回答的問題。 第九節 讓我們從簡單的和普遍的目的論的反思開始。設想蛙的皮膚在各個地方受到酸滴的刺激。蛙將針對每一個刺激以相應於被刺激的部位的特定防衛動作做出回應。遇到不同的基本感官並沿不同路線進入動物身體的在質上等同的刺激引起反應，這些反應通過不同的路線反回到環境。對皮膚有效的東西對視覺和每一種其他感覺也有效。不僅防衛或逃跑的動作，而且攻擊的動作，都相對於受刺激的部位和受影響的感官的個性限定了範圍。我們可以回想一下蛙抓捕蒼蠅，或者剛孵出的小雞啄食穀粒。迄今所說的東西也適合於純粹反射的反應，對植物以及低等動物來說就是如此。然而，如果反射反應由於某種目的不得不受到影響和修正。自願的動作不得不代替它們，那麼刺激作為留下記憶痕跡的感覺必定變得有意識。實際上，正如自我觀察表明的，我們不僅辨認出刺激的質——例如燃燒，無論什麼敏感的部位都可能受到它的影響——而且也辨認出不同的受刺激部位。兩種因素決定我們反應的動作。我們可以假定，在這些案例中，易變的要素隸屬於在質上相似的感覺，而這些感覺依賴於基本感官的特殊本性，依賴於受刺激的特定部位，或者用赫林的話來說，依賴於注意力的定域。在空間感知中，存在著基本感官多樣性的最完美的生物學相互適應之間特別顯著的表達。 第十節 我們可以想像，空間感知在生理學上是如下建立的。由基本感官提供的感覺部分地依賴於刺激的種類（質）；讓我們稱這部分為嚴格意義的感覺。再者，假定基本感官能動性的一部分僅僅由它自己的個性來決定，以致不管刺激是什麼，它都是相同的，雖然它將隨感官不同而變化；讓我們稱這部分為感官感覺，並認為它等價於空間感覺。我們設想感官感覺是共同遺傳的基本感官的多變的。進一步的個體發育的關係。只有存在基本感官的刺激作用，感官感覺或空間感覺才能出現，無論何時使相同的感官或感官複合起作用，它依然是相同的。我們可以說，生理空間是分等級的感官感覺的系統，沒有嚴格意義的感覺，該系統當然不會存在；但是，如果這個系統由變化的感覺引起，那麼它就形成用來排列這些感覺的持久的登記薄。我們會很自然地發現，我們就基本感官是十分類似的所作出的唯一假定，在具有共同的遺傳但卻具有不同程度的姻親關係的分離個體方面被經驗確認。在這裡我們正在嘗試努力完成的東西依然不是真正的空間感知理論，而只不過是觀察到的心理特徵的生理學釋義。不過，這種釋義似乎包含著某種能夠與生理空間的天生觀點、E．H．韋伯的觀察資料以及他的感覺範圍的理論、洛策（Lotze）的就其是生理學而言的當地記號的學說、赫林的觀點以及斯圖姆普夫（Stumpf）的批判性反思相調合的東西。這開闢了對空間感知的系統發育的理解和個體發育的理解的前景，如果有一天釐清了這些事情，那麼原則上就達到了對它的物理學的理解和生理學的理解。 第十一節 倘若空間感覺系統是回應即時的生物學的需要，並指導身體的自我保存動作，那麼除了我們發現它之外不能設想其他東西。每一種感覺系統，包括空間感覺系統，都是天生的；不可窮竭的可感覺的質或強度的系列在生理學上是不可思議的。不同的身體器官要求不同的空間靈敏度指導它們的功能。因此，與視網膜的側面部分和上臂或背部的皮膚相比較，視網膜的黃體素斑點、舌尖和手指，都充分為空間敏感的器官提供了裝備。如果身體的四肢必須滿足生物學需要的話，那麼空間感覺必定與它們相關，並向著它們定位。對我們來說重要的是區分上和下、前和後、左和右；也就是說，分辨相對於身體的關係。純粹的相互之間的定域關係像在幾何學中那樣不會對我們有所幫助。而且，恰如其分的是，對於離得更遠和不怎麼重要的對象而言，存在著有限度的指標存儲的較大經濟，相比之下，就在生物學上更重要的、更接近的視覺對象來說，卻存在著較豐富的立體的深度指標之等級。如果我們利用適當性標準不得不從幾何學空間出發建構生理空間的話，那麼它不能產生與我們發現它所是的東西大相徑庭的東西。 第十二節 生理空間和幾何學空間之間的不協調，從來也沒有被來特別審查這個問題的人注意到，倘若幾何學空間在他們看來好像沒有可怕地證偽天生空間的話；比較仔細地考慮人類生活的條件和發展，將說明這一點。空間感覺指導我們的動作，但是我們罕有理由像這樣準確地關注或分析它們。我們更多地對動作的目標感興趣。在獲得關於物體、距離等等的頭一批原初的經驗後，我們幾乎充分地變得全神貫注於這些東西。假如人像不動的海洋動物一樣，不能離開他的場所或大大改變他的取向，那麼他永遠也不會獲得歐幾里得空間的觀念。於是，他的空間作為三斜等軸介質粗略地與歐幾里得空間相關，以致它也許依然總是各向異性的和有界的。作為一個整體的身體的任意移動和定向促進了下述洞察：我們能夠在各處和在所有方向運動，空間能夠被描述為均勻的和各向同性的、無界的和無限的。幾何學家說，從任何一點和在任何方向上，能夠進行相同的建構。在均勻移動中，相同的空間變化持續地發生。對於取向的均勻變化，例如豎直軸的旋轉，情況也相似。這不僅揭示了某些空間經驗的均勻性，而且也揭示出它們是不可窮竭的、可重複的和能夠被繼續的事實。移動引入流動的空間值，代替了對象的固定的空間值，這就是只能運動他的肢體的人發現的一切。就這樣，我們的空間經驗逐漸地接近歐幾里得空間，但是沿著這條路線無法完全達到它。 第十三節 正像空間感覺決定個人肢體的動作一樣，它們一般而言也可能時常導致移動。小雞能夠注視對象，並啄起它，甚或被這種刺激決定轉身向它跑去。當嬰兒注視並抓取目標時，他也同樣地行動，若目標在能及的距離之外，他便爬到那裡，最終有一天站起來，走幾步到那裡。必須以同一方面考慮所有這樣的連續地相互碰見的案例。劇烈的移動和取向變化的誘因不僅出自光刺激，而且也能夠由化學的、熱的、聲音的、電流的以及其他的刺激仿效，甚至在盲動物身上也是這樣。實際上，我們在蠕蟲之類的天然盲動物和在因適應變盲的動物（鼴鼠、穴居動物）中，都觀察到廣泛的移動和再定向，除了由於目盲決定運動的距離感知局限於較小的區域之外。 第十四節 分析生理空間的主要困難在於，當我們開始思索這些問題時，受過教育的我們已經太熟悉科學的幾何學觀念了，我們處處把它們作為自明的東西而引入。這方面的最好例子是眾所周知的光的方位線的理論，從托勒密到克卜勒和笛卡兒，該理論能夠延續它自己，直到赫林之前還末確定地被消除。如果這個領域的探究者要獲得清白的眼睛的話，那麼他必須採取人為地樸素的態度，力圖忘掉他學會的許多東西。在未進入生理學的細節的情況下，讓我們進而講一個簡單的普遍的思考。 第十五節 由反射決定的某些動作緊隨某些刺激。這些動作反過來激起周圍的刺激，從而在大腦皮層留下作為這些動作圖像的痕跡。如果由於某種理由比如聯想，這些圖像再次活躍起來，那麼它們易於再次喚起相同的動作。空間的點在生理學上是作為抓取、觀看和移動的各種動作的目標而為我們所知。圖像無疑地與或多或少分明地確定的大腦部位聯結起來，也就是說，它們在某種程度被定域。未必可能的是，整個大腦同等地捲入它們的全體之中，這是根據刺激的離心流出和向心流入的條件得出的。於是，我們也許可以認為，各種目標是與在皮層中的圖像群的中心協調的。只要從生理學上考察空間，那麼它的點能夠用大腦中的位置來描述。空間感覺能夠對應於這些位置的感官感覺。人們當然將假定，空間觀主要是由天生的組織預先形成的，但是在這裡依然為個體的發展留有廣闊的餘地，而個體發展對於盲人和有視力的人，對於雕刻家、畫家、獵人或音樂家來說是十分不同的。 第十六節 康德宣稱，我們從來也不能形成不存在空間的觀念，儘管人們完全能夠想像不存在在空間中被發現的客體。今天，任何人都不懷疑，嚴格意義的感覺和空間感覺只是一起進入意識，並且能夠再次消失。對於相應的觀念，大概同樣有效。如果對康德來說空間不是「概念」而是「十足的（純粹的）先驗直覺」，那麼探究者今天就傾向於認為幾何學空間是通過經驗獲得的概念。純粹的空間感覺系統不能被直覺到，但是我們能夠把嚴格意義的感覺作為次要的東西忽略掉，如果我們不充分注意這個容易發生的和未被觀察的過程，那麼純粹直覺發生的觀念就很可能出現。倘若空間感覺獨立於有助於激勵它們的刺激的質，那麼在早先提到的限度內，我們可以獨立於物理經驗就這些感覺作出陳述，對於任何感覺系統，例如對於顏色或聲音的感覺系統，情況附帶地也是這樣。康德觀點中的這許多東西依然是正確的，但是這不足以形成發展幾何學的基礎，因為在這裡我們明確需要進一步的概念，這些概念依賴於經驗。 第十七節 幾何學空間在概念上是清楚的，但是生理空間更接近感覺。這就是為什麼當我們全神貫注於幾何學時，生理空間的性質依然經常使它們自己被感覺到。在我們的圖形中，我們按照生理因素把處在較近的點與處在更遠的點區分開來，把位於右邊的點與位於左邊的點區分開來，把上面的點與下面的點區別開來，雖然幾何學空間與我們的身體沒有關係，而僅僅點相互有關。在幾何學結構中，直線和平面是由它們的生理學性質標誌的，實際上是第一批研究對象。對稱尤其通過它的生理學優勢被關注，從而吸引幾何學家的注意力。而且，毋庸置疑，對稱包含在空間分割為直角的選擇中。在其他幾何學的類同之間所研究的類似性，同樣歸因於生理的境況。笛卡兒的坐標幾何學擺脫了生理的影響，但是殘餘依然留在正坐標和負坐標的區分中，這一點被分別看作是右和左、或上和下等等。這是方便的和直觀的，但卻是不必要的。第四坐標面或點通過它與兩個非共面的基點的決定，使空間擺脫了生理因素的不斷復發。指出「向右轉」、「向左轉」的需要以及在嚴格全等的和對稱全等的圖形之間的區分從而被消除了。當然，我們不能消除生理學的觀點施加在幾何學發展上的歷史影響。 第十八節 甚至在其與歐幾里得空間最近似之處，生理空間依然是顯著不同的。這也表現在物理學中。樸素的人容易學會克服左和右或前和後之間的差異，但是對於上和下卻無法克服，因為他的幾何學在把這最後兩個方向永久交換的道路上設置了障礙。為了表示某種東西是不可能的，希羅多德很早就把天將在下面和地將在上面（ V，92）的意見歸因於科林斯的索西澤斯（Sosides　of Corinth）。拉克坦提烏斯（Lac－tantius）極力反對對跖地理論，在該理論中人的頭和樹梢指向下方，這與奧古斯丁（Augustine）的觀點格格不入，持續數世紀對樸素人來說似乎是不可思議的，可是藉助生理空間的性質，拉克坦提烏斯的反對就變得完全可以理解了。與讚美塔倫通姆的阿契塔、薩摩斯的阿利斯塔克以及其他古代思想家的抽象能力相比，我們僅有較少的理由為反對對跖理論的人的狹窄心智驚異。