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《盗梦空间》的科学秘密

  美国导演克里斯托弗·诺兰的大作《盗梦空间》让观众大呼过瘾,该片宣传海报称该片为“近年来少有的尊重观众智力的电影”。影片中讲述的托梦故事在“六层空间”里依次展开,情节紧张而惊险。此外,影片中梦境、意识的变化涉及心理学、神经科学、物理学、数学、哲学等诸多领域,值得探究。

  用六层空间“递归”叙事

  看完《盗梦空间》后,许多观众说没看明白,其主要原因不是观众的智力问题,而是影片中设计的多层互相联系的梦境着实让人迷惑。在影片中,诺兰依次展开的六层空间叙事,分别是现实世界、第一层梦境(城市)、第二层梦境(酒店)、第三层梦境(雪域)、第四层梦境(高楼)以及潜意识边缘(Limbo),其中每层梦境经历的时间是前一层的20倍。影片中不断出现的时空跨度以及梦境与现实、梦境与梦境之间的交互转换,确实让人有种“脑细胞死一地”的感觉。

  用数学语言来解释,《盗梦空间》中使用的是梦的“递归”(recursion)结构模式,将六层空间嵌套起来。在计算机科学中,程序调用自身的编程技术称为递归。这样做的目的是把一个大型复杂的问题层层转化,最终成为一个与原问题相似但规模小很多的问题来以便于求解。这也是影片中盗梦小组要达到的目的。

  在生活中很容易找到递归的例子,许多人都知道那个著名的“老和尚讲故事”:“从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚,老和尚给小和尚讲故事,讲的故事是:从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚,老和尚给小和尚讲故事,讲的故事是……”这种没有深度控制的递归让人产生没完没了的感觉,不过,受控的递归却会产生波澜壮阔的效果,正如影片中六层空间所呈现的那样。

  在几何学上,递归对应一个十分重要的概念——分形。分形是美国数学家曼德勃罗在1975年首次提出的,它有着简单的递归定义,指“粗糙或零碎的几何形状在微观尺度上有着相似的精细结构”。自然界里在一定程度上符合分形定义的事物普遍存在,包括云、山脉、闪电、海岸线和雪片等。影片中反映分形理念的场景有不少,其中一个是:阿丽雅德妮把柯布带到一个地方,用两面镜子弄出的无数个人像。镜子可以在镜子中成像,随着镜子层数的加深,镜中像会越来越小。但即便是极小的一个像,经过放大,与当初第一个真人大小的像仍是相似的。影片的“梦中梦”也有着与“镜中镜”类似的分形结构。

盗梦空间剧照

  《新科学家》解读梦境问题

  “梦境”是贯穿《盗梦空间》全文的主线,英国《新科学家》杂志网站日前载文,解读了与梦境有关的五大问题。

  1、能直接进入某人的梦境吗?

  影片中盗梦者利用一种名为somnacin药物和造梦机强行给人托梦,从而进入目标对象的梦境,这和科幻作品中经常出现的“读心术”神似。你可能想不到的是,在现实中也可以找到这种“造梦机”的影子。

  一种功能性核磁共振成像扫描仪能抓拍人体大脑活动的图像,借助后续处理软件可重现此人当时所看到的内容。研究人员表示这种机器有望在未来展现人的梦境。不过,目前还没有类似somnacin的药物出现,倒是有一些增加睡眠和让人长时间昏睡的药物。

  2、怎样控制梦境?

  一般情况下,人在做梦时无法觉察到自己正在梦中,当然也无法控制自己在梦中的行为,一些“梦游”行为造成做梦者死亡,就是这种情况的极端例子。但有一种情况——“清醒梦”却不在此列,此时人可能专注于一件事情,但他的部分思维的一部分却完全进入了另外一个世界,即生活中人们常说的“分心”,只有极少一部分“分心者”能够局部控制“清醒梦”时的行为,部分忠实的视频游戏玩家最有控制梦境的潜力,因为他们经常一整天都在集中精力去完成某个游戏任务。

  3、梦境需要遵循物理定律吗?

  梦境确实会让人产生“真实”的错觉,但人们在梦境中仍然能经历很多有悖常理的事情。《盗梦空间》也按照普通人的思维设计了种种情节:街道上开来火车,平直的街道突然折叠起来,人们如同失重一样漂浮在半空中,没有尽头的无限楼梯……很显然,梦境是不需要遵循物理定律的。但梦境却需要遵循某些“真实生活”的规律,制片人杰夫·沃伦就他自己的梦境体验写道:“没有感觉输入,意识像是按预言的那样进行。可以推论出一些非正式的定律,如‘自我实现期望定律’(期望的事会在梦中出现)和‘叙事动力定律’(在一个地方徘徊太久时梦境变得焦躁)。”

  4、梦有什么作用?

  精神分析学派创始人弗洛伊德认为梦表达的是被压抑的欲望,但梦的作用恐怕远不止这些。现代研究发现,梦能帮助信息处理和记忆储存。人在睡眠中眼睛快速转动和不转动时都会做梦,前者更像故事,带有情感,可能发生侵害性的情节;后者则涉及友好的社交场景。情绪沮丧的人通常会经历更多的眼睛快速转动睡眠。

  5、梦中时间怎样流逝?

  《盗梦空间》中的时间流逝比真实生活中慢得多,真实生活中的5分钟是第一层梦境中的一小时,第二层梦境中的一周……这种神奇的时间延迟效应固然有利于故事情节的展开,但在现实生活中并不存在。因为有研究表明,在梦中,对时间流逝的感觉与清醒的时候是类似的。这里又涉及另一个更深刻的问题:我们的大脑对时间的感觉可靠吗?现实生活中的时间尚可以用表来衡量,但不可能将现实生活中的表带入梦中,梦中出现的表也是大脑的杰作。

  梦境探秘能引发“脑风暴”

  从原理上说,“盗梦”开辟了一条机器与梦境的通路,既能用来谋取影片中所说的私利,还可以用来做很多事情。四川大学计算机学院教授唐常杰提出:可以考虑利用梦境激发思想风暴。梦境只消耗少量能量,从而实现低碳学习和低碳科研。其中一项关键技术是开发脑电波USB接口,把梦中容易消逝的想法保存在U盘中,先作有线的,继而作无线的。

  这与电影《阿凡达》中的手法类似,即用人脑对接实现对意念、思维、记忆等的有效控制。当然了,需要对大脑中的物质与非物质信息实现可视化。目前人们还只能用“脑电信号”简单地表征大脑中数以亿计的脑细胞的宏观集合状态。需要指出的是,“脑电信号”绝不能看做是大脑意识的输出信号,在一颗脑袋上可以同时接几百个电极,并因此可以获得各种不同的脑电信号。这些信号可以因呼吸心跳、睁眼闭眼,甚至因头皮屑的状态而不同。但目前人类对脑电信号的解读能力还几乎处于空白状态。

  在10月底发表于英国《自然》杂志的一篇论文中,美国科学家莫兰·科夫称,他的研究小组已开发出一个能记录深层次大脑活动的系统。他打算利用该系统来记录和解读梦境。其目的不是为了闯入他人梦境谋私利,而是把人在睡眠时的大脑活动转换成可视化信息,以证实人们对梦境的记忆。

  湖南师范大学生命科学学院特聘教授印大中认为,顺着这种思路,类似的我们还可以得到“脑磁信号”、“脑血流分布状态”、“脑血糖状态”等,这样就可以捕捉到大脑越来越多的信息。当大脑输出的绝大多数信息都能被人类解析时,“脑风暴”之类的快速充电就成为现实。

来源:青年参考

《盗梦空间》的科学秘密 - http://www.mm1905.com/dianying/39.htm
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