即使在孩童时期,我们似乎也表现出一种神秘的、可能与生俱来的对自然形状的欣赏。科学警报指出,像听音乐一样,户外活动有一种让人平静的感觉,这可能与我们对自然图案的视觉和感知有关。当某种形状在越来越小的尺度上重复时,比如树的分支、贝壳的螺旋或河流的分支,研究表明这可以在成人的大脑中产生放松状态,减少整体压力并提供一种舒缓的感觉。这种现象被称为'分形流畅性',即能够相对容易地识别和处理不断缩小的图案。
新的研究表明,我们对自然分形景观的反应不一定是通过接触学习到的,因为有些假设认为这是后天习得的。研究结果表明,这种反应在三岁时就已经存在于我们身上,甚至可能是人类体验的固有部分。现代人类大多数时间生活在人造结构中,因此儿童并没有大量接触这些自然、低到中等复杂度的分形图案,这种偏好必须来自早期的发展或可能是天生的。
分形的概念是在1975年提出的,但在此之前,艺术家如杰克逊·波洛克、M.C.埃舍尔和葛饰北斋已经在他们的艺术中使用了这些自然图案。事实上,分形分析实际上可以帮助区分伪造的波洛克作品和真实的作品。甚至人类眼睛追踪一幅画的方式或大脑处理后续信息的方式也可以被描述为具有分形模式。研究表明,成人更喜欢某些类型的分形图案,这些图案的复杂度在自然界中最常见。
统计分形显示了跨尺度的相似模式,并且不对称,当观察这些时,人类倾向于喜欢中等的复杂度,类似于草原场景。但是当观察精确分形时,显示在每个尺度上相同的图案,更喜欢更高的复杂度。这表明成年人可能对自然图案有一种普遍的偏好,这似乎对我们有舒缓的效果。但是,我们在生命的哪个阶段开始如此适应这些形状呢?这可能是因为我们随着时间的推移通过反复接触自然物体而学会了这样做。
这被称为金发姑娘效应,它表明随着时间的推移,我们逐渐增加对越来越复杂的形状的知识,直到最终,我们更喜欢显示中等复杂度的图案——对于我们的大脑来说既不太多也不太少。但这还有另一种解释。如果这些趋势也在儿童中发现,那么它表明有一种早期的生物或进化机制塑造了我们的视觉系统,使其偏好自然结构。第一个深入研究这一想法的研究现在已经找到了支持普遍分形流畅性理论的证据。
该研究的数据由82名年龄在18到33岁之间的成年人和96名年龄在3到10岁之间的儿童提供。所有参与者都看着平板屏幕上的分形图案。每一轮,参与者要么面对一对随机的精确图案,显示复杂度的范围,要么面对一对随机的统计图案,也显示各种复杂度。当志愿者选择了他们偏好的所有10轮的图像后,他们完成了一个视觉偏差测试和一个问卷。虽然成人和儿童对特定图案表现出偏好,但就明确的趋势而言,两组之间没有总体差异。
更重要的是,没有发现参与者处理这些图像的方式、他们的年龄或他们的偏好之间存在关系。当面对统计重复的图案时,成人和儿童都倾向于喜欢低到中等复杂度。但是当面对精确重复的图案时,他们通常更喜欢更复杂的图案。我们发现人们更喜欢最常见的自然图案,即低到中等复杂度的统计分形图案,这种偏好并不源于或随几十年接触自然或我们处理图像的个体差异而变化。
我们对分形的偏好在我们三岁生日之前就已经设定,这表明我们的视觉系统被调整为更好地处理这些在自然界中普遍存在的图案。如果分形美学仅仅是暴露于自然中最常见图案的反映,那么年龄差异应该出现。在这种情景下,随着儿童年龄的增长,他们应该开始更喜欢更复杂的形状。但这似乎不是这种情况,至少从初步研究来看。
当前的研究规模较小,需要通过进一步研究来验证,但成人和儿童似乎更喜欢相同的自然图案这一事实表明,分形流畅性在生命早期就已经建立,并不反映一个人的童年环境。这也可能意味着儿童从观察分形形状中获得许多与成人相同的益处。自然免费提供这些益处,但我们越来越多地发现自己被缺乏分形的都市景观所包围。这项研究表明,将分形融入都市环境中可以从非常早的年龄开始提供益处。该研究发表在《人文与社会科学传播》上。