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《盜夢空間》的科學秘密

  美國導演克里斯托弗·諾蘭的大作《盜夢空間》讓觀眾大呼過癮,該片宣傳海報稱該片為“近年來少有的尊重觀眾智力的電影”。影片中講述的托夢故事在“六層空間”里依次展開,情節緊張而驚險。此外,影片中夢境、意識的變化涉及心理學、神經科學、物理學、數學、哲學等諸多領域,值得探究。

  用六層空間“遞歸”敘事

  看完《盜夢空間》后,許多觀眾說沒看明白,其主要原因不是觀眾的智力問題,而是影片中設計的多層互相聯系的夢境著實讓人迷惑。在影片中,諾蘭依次展開的六層空間敘事,分別是現實世界、第一層夢境(城市)、第二層夢境(酒店)、第三層夢境(雪域)、第四層夢境(高樓)以及潛意識邊緣(Limbo),其中每層夢境經歷的時間是前一層的20倍。影片中不斷出現的時空跨度以及夢境與現實、夢境與夢境之間的交互轉換,確實讓人有種“腦細胞死一地”的感覺。

  用數學語言來解釋,《盜夢空間》中使用的是夢的“遞歸”(recursion)結構模式,將六層空間嵌套起來。在計算機科學中,程序調用自身的編程技術稱為遞歸。這樣做的目的是把一個大型復雜的問題層層轉化,最終成為一個與原問題相似但規模小很多的問題來以便于求解。這也是影片中盜夢小組要達到的目的。

  在生活中很容易找到遞歸的例子,許多人都知道那個著名的“老和尚講故事”:“從前有座山,山上有座廟,廟里有個老和尚,老和尚給小和尚講故事,講的故事是:從前有座山,山上有座廟,廟里有個老和尚,老和尚給小和尚講故事,講的故事是……”這種沒有深度控制的遞歸讓人產生沒完沒了的感覺,不過,受控的遞歸卻會產生波瀾壯闊的效果,正如影片中六層空間所呈現的那樣。

  在幾何學上,遞歸對應一個十分重要的概念——分形。分形是美國數學家曼德勃羅在1975年首次提出的,它有著簡單的遞歸定義,指“粗糙或零碎的幾何形狀在微觀尺度上有著相似的精細結構”。自然界里在一定程度上符合分形定義的事物普遍存在,包括云、山脈、閃電、海岸線和雪片等。影片中反映分形理念的場景有不少,其中一個是:阿麗雅德妮把柯布帶到一個地方,用兩面鏡子弄出的無數個人像。鏡子可以在鏡子中成像,隨著鏡子層數的加深,鏡中像會越來越小。但即便是極小的一個像,經過放大,與當初第一個真人大小的像仍是相似的。影片的“夢中夢”也有著與“鏡中鏡”類似的分形結構。

盜夢空間劇照

  《新科學家》解讀夢境問題

  “夢境”是貫穿《盜夢空間》全文的主線,英國《新科學家》雜志網站日前載文,解讀了與夢境有關的五大問題。

  1、能直接進入某人的夢境嗎?

  影片中盜夢者利用一種名為somnacin藥物和造夢機強行給人托夢,從而進入目標對象的夢境,這和科幻作品中經常出現的“讀心術”神似。你可能想不到的是,在現實中也可以找到這種“造夢機”的影子。

  一種功能性核磁共振成像掃描儀能抓拍人體大腦活動的圖像,借助后續處理軟件可重現此人當時所看到的內容。研究人員表示這種機器有望在未來展現人的夢境。不過,目前還沒有類似somnacin的藥物出現,倒是有一些增加睡眠和讓人長時間昏睡的藥物。

  2、怎樣控制夢境?

  一般情況下,人在做夢時無法覺察到自己正在夢中,當然也無法控制自己在夢中的行為,一些“夢游”行為造成做夢者死亡,就是這種情況的極端例子。但有一種情況——“清醒夢”卻不在此列,此時人可能專注于一件事情,但他的部分思維的一部分卻完全進入了另外一個世界,即生活中人們常說的“分心”,只有極少一部分“分心者”能夠局部控制“清醒夢”時的行為,部分忠實的視頻游戲玩家最有控制夢境的潛力,因為他們經常一整天都在集中精力去完成某個游戲任務。

  3、夢境需要遵循物理定律嗎?

  夢境確實會讓人產生“真實”的錯覺,但人們在夢境中仍然能經歷很多有悖常理的事情。《盜夢空間》也按照普通人的思維設計了種種情節:街道上開來火車,平直的街道突然折疊起來,人們如同失重一樣漂浮在半空中,沒有盡頭的無限樓梯……很顯然,夢境是不需要遵循物理定律的。但夢境卻需要遵循某些“真實生活”的規律,制片人杰夫·沃倫就他自己的夢境體驗寫道:“沒有感覺輸入,意識像是按預言的那樣進行。可以推論出一些非正式的定律,如‘自我實現期望定律’(期望的事會在夢中出現)和‘敘事動力定律’(在一個地方徘徊太久時夢境變得焦躁)。”

  4、夢有什么作用?

  精神分析學派創始人弗洛伊德認為夢表達的是被壓抑的欲望,但夢的作用恐怕遠不止這些。現代研究發現,夢能幫助信息處理和記憶儲存。人在睡眠中眼睛快速轉動和不轉動時都會做夢,前者更像故事,帶有情感,可能發生侵害性的情節;后者則涉及友好的社交場景。情緒沮喪的人通常會經歷更多的眼睛快速轉動睡眠。

  5、夢中時間怎樣流逝?

  《盜夢空間》中的時間流逝比真實生活中慢得多,真實生活中的5分鐘是第一層夢境中的一小時,第二層夢境中的一周……這種神奇的時間延遲效應固然有利于故事情節的展開,但在現實生活中并不存在。因為有研究表明,在夢中,對時間流逝的感覺與清醒的時候是類似的。這里又涉及另一個更深刻的問題:我們的大腦對時間的感覺可靠嗎?現實生活中的時間尚可以用表來衡量,但不可能將現實生活中的表帶入夢中,夢中出現的表也是大腦的杰作。

  夢境探秘能引發“腦風暴”

  從原理上說,“盜夢”開辟了一條機器與夢境的通路,既能用來謀取影片中所說的私利,還可以用來做很多事情。四川大學計算機學院教授唐常杰提出:可以考慮利用夢境激發思想風暴。夢境只消耗少量能量,從而實現低碳學習和低碳科研。其中一項關鍵技術是開發腦電波USB接口,把夢中容易消逝的想法保存在U盤中,先作有線的,繼而作無線的。

  這與電影《阿凡達》中的手法類似,即用人腦對接實現對意念、思維、記憶等的有效控制。當然了,需要對大腦中的物質與非物質信息實現可視化。目前人們還只能用“腦電信號”簡單地表征大腦中數以億計的腦細胞的宏觀集合狀態。需要指出的是,“腦電信號”絕不能看做是大腦意識的輸出信號,在一顆腦袋上可以同時接幾百個電極,并因此可以獲得各種不同的腦電信號。這些信號可以因呼吸心跳、睜眼閉眼,甚至因頭皮屑的狀態而不同。但目前人類對腦電信號的解讀能力還幾乎處于空白狀態。

  在10月底發表于英國《自然》雜志的一篇論文中,美國科學家莫蘭·科夫稱,他的研究小組已開發出一個能記錄深層次大腦活動的系統。他打算利用該系統來記錄和解讀夢境。其目的不是為了闖入他人夢境謀私利,而是把人在睡眠時的大腦活動轉換成可視化信息,以證實人們對夢境的記憶。

  湖南師范大學生命科學學院特聘教授印大中認為,順著這種思路,類似的我們還可以得到“腦磁信號”、“腦血流分布狀態”、“腦血糖狀態”等,這樣就可以捕捉到大腦越來越多的信息。當大腦輸出的絕大多數信息都能被人類解析時,“腦風暴”之類的快速充電就成為現實。

來源:青年參考

《盜夢空間》的科學秘密 - http://www.tedfya.live/dianying/39.html
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