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「子彈轉彎」真的很離譜嗎?

相信大家對於「子彈轉彎」這件事並不陌生,在一部國產神劇中,就有描述到了「子彈轉彎」的情節。當然,這個情節,在國外的電影里,也有出現。

2008年,安潔莉娜裘莉主演的電影《刺客聯盟》。在美國票房達到了一億三千五百萬美元。在電影中,頂尖刺客接受訓練後,只要在扣下板機前正確旋轉手臂,就能讓發射出去的子彈繞過障礙物。這些場景也許對大部分觀眾而言,頗為合理,但是很多物理學家看了,表示坐不住了。

「子彈轉彎」真的很離譜嗎?

問題在於,我們對物理的天真見解,並不等於真正的物理知識。一般人以為的物理原則,很可能不符合牛頓運動定律,偏偏牛頓定律能精確預估大多數情境中物體的運動方向。要了解子彈轉彎是多離譜的想法,想像你正甩著一顆由細繩綁在頭上的石頭,然後把繩子剪斷,會發生什麼事呢?


「子彈轉彎」真的很離譜嗎?

石頭會朝哪個方向飛走?大部分的人都以為石頭會轉彎。但實際上,根據牛頓運動定律,石頭會筆直的向前飛去。我們有時會忘記物體運動會遵守牛頓定律,是因為生活經驗往往無法驗證這點。舉例來說,牛頓第一運動定律指出,運動中的物體會保持勻速直線運動,但一般來說,我們卻觀察不到這個現象。若你把地板上一塊磚頭向前推,它很快就會停下來。物理學家把這點歸因於摩擦力,但其他人容易用「非牛頓的思維」理解,可能認為推磚頭時賦予了某種「動能」,這股能量會隨著時間流失。一旦動能完全耗盡,磚頭就停了下來。


同樣地,根據牛頓第一定律,細繩一但被剪斷,讓石頭轉圈的外力隨之消失,因此會直線前進。但一般人卻以為,旋轉本身賦予了石頭轉圈的動能,過一段時間才會消散,因此會想到石頭仍會轉彎。《刺客聯盟》的製作人在設定子彈轉彎的情節時,就是犯了相同的錯誤,不然就是假定觀眾會產生這種錯覺,畢竟在好萊塢想要賺大錢,不能凡事講求精確,而是要順著觀眾的直覺。

因果推理也許是思想的基礎,但這不代表人類就能發揮這項能力。我們先前已見識到了,在說明事物運作的原理時,一般人比自己想得還要無知。即使天生具備因果推理的能力,個人能做到的事依然有限。

你是否曾想辦法調整腳踏車的剎車呢?這件事可以做得到,但對許多人來說似乎是需要多年訓練和經驗。光是思考整個過程、挑選適當的調整方法、每個剎車器的調整幅度,就足以讓原本理性的人懷疑自己腦袋是否有問題。同樣地,假如你從來沒弄清楚如何設定自己家的電飯煲、豆漿機等的預約時間,任憑它閃爍著預設的默認時間,別擔心,多的是跟你一樣的人,因為正常的人類思維本來就不是用來釐清某些事物的。

這也可以說明,為何我們對於什麼才是最佳飲食、如何拼經濟、等會有意見分歧。生活與社會制度龐雜,缺乏單一標準答案供我們理解。我們的思維多半得依賴猜測和推理。


另一個引人關注的例子,是來自加州大學柏克萊分校教育學家安卓亞·狄瑟莎所作的研究,可用來說明推論物體特性的困難。下圖垂直並列著兩枚硬幣,若上頭的硬幣沿著下頭的硬幣邊緣滾動,直到剛好在它的正下方停止,箭頭會指哪個方向呢?


「子彈轉彎」真的很離譜嗎?

多數人都覺得箭頭會往下指,但其實箭頭會往上指。不妨自己拿兩枚硬幣試試。日常生活中,我們時常都會見到滾動的物體,但它們很少沿著曲面滾動,因此我們的直覺會很不準確。一般來說,物體在平面上滾動時,滾動與移動的距離成正比。一枚硬幣滾動的距離若為其圓周的一半,就會轉半圈;換句話說,若該硬幣沿著平面滾動了半個圓周,箭頭就會往下指。不過,當沿著曲面滾動時,這項規則就不適用了。一般人卻容易用相同的因果模式來判斷,這就是直覺缺陷的來源。

因果模型不限於理解物體運動方式,譬如一般人設法了解電流時,也會將其類比成觀察過的事物,像是淙淙的水流或川流不息的人潮。因果模型也決定了我們如何處理日常生活各方面。

「子彈轉彎」真的很離譜嗎?

我們感受得到自己的行為和行為導致的結果,但是唯有窺探機器內部的結構,我們才看得到讓它運作的機制。若是看得到的具體物品,我們當然可以一探究竟。舉例來說,我們可以觀察機械鐘的運作,或觀察落葉如何被掃成一堆。但是,大多數的機制都太過細微(如讓水煮沸的分子變化)或太過抽象(如導致貧窮的經濟因素),因此我們才需要用個人經驗加以填補,這就會造成錯誤的認知。

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作者寫於2018-09-30
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