We're sunsetting PodQuest on 2025-07-28. Thank you for your support!
Export Podcast SubscriptionsHow the Human Brain Contends With the Strangeness of Zero
2024/10/18
Quanta Science Podcast
(
(旁白)
德国基督教民主联盟主席，2025年德国总理候选人，长期从事金融政策和法律工作。
A
Andreas Nieder
B
Benji Barnett
B
Brian Butterworth
C
Carlo Semenza
N
Neil Barton
Andreas Nieder: 我认为零是人类最伟大的成就之一，因为它在人类历史上缺失了很长时间，直到后来才被发明出来。这并不奇怪，因为零的概念对于大脑来说很难理解。理解零需要大脑从无中创造出有，将不存在的东西作为数学对象来识别。我们之前的研究已经表明，大脑中的一些神经元对某些数字有偏好，它们对特定数字的反应速度更快。猴子和乌鸦等动物也拥有对数量零敏感的神经元。而关于人类大脑如何处理零，我们直到最近才开始研究。我们发现，零也表现出数字距离效应，这表明大脑将零视为另一个数字。然而，仔细观察后，我们发现零仍然是其他数字中的异常值，更多神经元偏好零。大脑将零与其他小数字一起编码，但与它们相比，零的表示更独特，更像一个特殊的异常值。
Benji Barnett: 零与其他数字不同，因为它不直接对应环境中可数的对象。理解零需要额外的认知步骤，需要抽象思维。以往的研究主要关注大脑如何表示数字，而对大脑如何处理零的研究较少。我们研究发现，大脑处理零的方式与处理其他数字的方式相似，都表现出数字距离效应，大脑将零表示在神经数轴上。我之前对“不存在”的概念很感兴趣，因为以往的感知科学研究主要关注大脑如何感知存在的事物，而忽略了大脑如何处理不存在的事物。感知“不存在”是人类意识体验的一个基本组成部分。如果能发现大脑处理零和不存在的方式相似，那么零可能源于对“无”的更基本认知。
Carlo Semenza: 零是一个非常特殊的数字，它代表“无”本身就是一个矛盾，既像具体存在（因为它在数轴上），又不存在。这非常有趣。大脑很难理解零，特别是零在乘法中的作用（乘以零结果消失）。我之前假设零会在心理数轴上占据一席之地，并且与其他数字没有区别。这些研究结果令人兴奋，证实了我的假设。
Neil Barton: 现代数学离不开零，如果没有零，很多数学运算和概念都无法实现。零在数学运算中有很多特殊的规则，例如不能被零除，但零可以被其他数字除。可能存在多种零的概念，需要统一这些概念。我希望神经生物学家能在这方面做更多研究。
Brian Butterworth: 两项研究结果的差异可能与研究的大脑区域有关。Nieder的研究可能意外地调查了对零的记忆，而不是零本身。因为他们只关注了颞叶，而顶叶才是处理数字的主要区域。
Deep Dive
This chapter explores the historical development of the concept of zero, starting from its early use as a placeholder in Babylonian clay tablets to its eventual adoption in India and its spread to Europe. It highlights the initial confusion and even fear surrounding zero, particularly due to its association with chaos and the devil, before its eventual acceptance in commerce and mathematics.
- Babylonian traders used zero as a placeholder around 2500 years ago.
- In 7th century India, zero acquired a value and place on the number line.
- Initially, zero was met with confusion and fear in Europe, associated with chaos and the devil.
- Merchants recognized the value of zero for business, leading to its widespread adoption in commerce and finance by the 15th century.
Shownotes Transcript