本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
年度最佳錯覺競賽中的一個參賽作品最初是尼斯湖水怪的再現，但現在已發展成為最有趣且可能最重要的錯覺之一。這種效果源於一個跳躍的環：隨機排列在環形中的線段平滑旋轉，並週期性地重新排列成新的隨機排列的線段模式。奇怪的是，儘管在重新排列過程中沒有真正的運動（或運動方向），但重新排列在觀看者看來是旋轉中的快速後退跳躍。非常酷。
法國巴黎第五大學的馬克·韋克斯勒，他發現了最初的尼斯湖效應，並在比賽中獲得了第三名。他將它命名為尼斯湖後效，靈感來自古希臘人熟知的一種經典錯覺，羅伯特·亞當斯後來在 1834 年在福耶斯瀑布（蘇格蘭尼斯湖的瀑布）重新發現了它。如果你盯著瀑布看一會兒，靠近流水的靜止岩石會向上漂移。但與瀑布效應不同，韋克斯勒的錯覺運動後效比誘導運動快 100 倍！所以這不是你父母的瀑布效應：正在發生新的事情。
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這種錯覺被稱為後效，因為只有在真實運動停止後，你才會感知到錯覺——在這種情況下，是錯覺運動。後效的另一個例子是當你在相機閃光後看到斑點時——那是亮度後效。在比賽時，韋克斯勒對這種效果瞭解不多：這是新的。但自那以後，他和他的同事有機會對其進行進一步研究：他們在《美國國家科學院院刊》上發表了一篇關於他們研究結果的論文。
一個結果是，環形錯覺旋轉的明顯速度會隨著線段之間的空間而變化。甜甜圈上撒的顆粒越細，錯覺旋轉速度越快。結論是大規模的影像變化——視覺科學家稱之為低空間頻率——與較高的錯覺速度有關。這就是為什麼混合配料的甜甜圈在其中心（低空間頻率）附近似乎比其外邊緣（高空間頻率）旋轉得快。當你測量它時，它真的比快還要快。錯覺運動比你的視覺系統能看到的最快運動還要快。因此，該論文的作者將尼斯湖效應更名為“highphi”效應，這是一種科學上的文字遊戲，因為“phi 效應”是指能夠從兩個或多個連續閃爍但靜止的光線（如劇院的遮陽棚）中看到運動的能力。highphi 效應證明了你脆弱的小心靈的實際速度極限。砰！好好想想，今晚別哭著睡著。
這項研究最有趣的方面之一是它對大腦功能的影響。在今年巴塞羅那舉行的 ECVP 上，我與雷丁大學的教授、該研究的作者之一安德魯·格倫內斯特就這些影響進行了長時間的討論。在他看來，這種錯覺證明了大腦的功能是執行一種稱為“貝葉斯分析”的計算（如下所述）。這關係到大腦如何知道世界上正在發生的事情。這個問題乍一看似乎很瑣碎：我們看到東西，它發生了，就這樣了。但問題實際上非常深刻，如果你想想你是一個不完美的資料收集者這個事實，你就可以直觀地理解這一點。你的內在自我，由你的大腦創造的人——從你的大腦內部觀看你人生的電影，並體驗所有的快樂和痛苦——透過你的感官，為你提供關於世界的資訊，而你知道這些感官受到其解析度、訊號強度以及你自己的認知能力（即你對一件事與另一件事的關注程度）的限制。所以，總而言之，你的感官很糟糕。它們不提供準確的資料——你知道那一定是真的，因為存在錯覺！——所以你的大腦會填補很多關於世界的資訊，使其看起來真實、連貫和無縫。但是它是如何填補的？它是從你的感官中的證據外推，還是從你對世界的內部模型中推斷？
對於你的大腦來說，關於來自世界的證據的確定性顯然是一個真正的問題。哲學家、科學家和統計學家對此進行了大量思考，目前的想法歸結為貝葉斯（推斷世界模型）與經典（從證據外推）的證據收集方法。對貝葉斯與經典方法的深入討論最好留給目前正在就這些正規化進行鬥爭的統計學家。但請允許我在這裡透過過度簡化進行簡明地總結：如果大腦是一個貝葉斯裝置，那麼它就有一個關於周圍發生的事情的理論，並且收集證據來支援該理論。這意味著來自世界——來自你的感官或來自記憶或其他認知輸入，如因果推理——的傳入資料基本上用於確認你的理論是正確的機率。經典的觀點是，大腦基本上沒有理論：它只是收集關於正在發生的事情的資料，並根據這些資料形成一個世界理論。無論哪種方式，你對世界的意識都只是一種理論（鑑於你的大腦是一袋袋微小的鹽水，它怎麼可能是其他東西呢？）。但是，如果你的大腦是一個貝葉斯裝置，那麼你對世界有先入為主的信念，而如果你的大腦是一個經典裝置，那麼你正在尋求瞭解一個未知的國度。這是一個巨大的哲學分歧，它非常重要，因為它關係到大腦的主要功能，即它如何收集關於世界的資料。
傳統上，科學家們採取了經典的觀點：因此得名。統計學家稱之為頻率主義方法。你透過基本上計算你周圍世界中發生的事件，並根據你生活中的資料預測接下來會發生什麼來決定下一步做什麼。錯覺——當物理現實與感知不匹配時——因此是由資料收集中的錯誤或大腦為解決基於世界資料的特定問題而採取的捷徑引起的。但是，貝葉斯同情者格倫內斯特認為，highphi 證明大腦相反，對任何給定時間正在發生的事情都有一個模型，並且 highphi 錯覺的發生是因為該模型是錯誤的。
你可能會反駁說，大腦可以同時進行經典分析和貝葉斯分析（而且，如果我們可以在這次討論中構想出這兩種分析，那麼我們就必須能夠進行這兩種分析）。這是正確的，但格倫內斯特認為，像我們在隨機模式中如何看待運動這樣基本的事情可能不是貝葉斯方法和經典方法的混合。它是大腦中一種低階的基本計算，並且大腦解決它的正規化肯定不涉及高認知：如果我們可以證明大腦中解決這種錯覺的迴路使用了貝葉斯方法或經典方法，那麼這將提供我知道的第一個證據，證明大腦確實偏愛一種正規化而不是另一種正規化。
這是非常重要的。它與達爾文關於自然選擇的觀點是否正確，或者拉馬克關於性狀根據父母在其生活中的特定需求遺傳給後代的觀點是否正確具有相似的重要性。事實上，這些二分法——達爾文/拉馬克和經典/貝葉斯——可能從根本上是相同的。我認為，自然選擇導致生物體似乎是為了某種目的而設計的（像你我一樣），透過根本上的隨機和任意過程。就像一個經典理論：事情發生了，我們會在事情發生時處理它。拉馬克式的遺傳隨之而來，會產生一個基於世界模型的生物體，該模型是由先前關於世界如何運作的信念（父母的經驗）形成的。因此，拉馬克式的後代實際上是為了解決其祖先的問題而設計的。貝葉斯方法與之類似：我們知道事情最終會發生，因此當事情發生時我們會關注它。
這些方法是同一枚硬幣的兩面。它們在使用中可能具有相同的價值，但它們不能同時朝上。如果大腦從根本上基於一種方法，那麼它就不是基於另一種方法。也就是說：大腦是貝葉斯裝置還是經典裝置對於理解我們是誰以及我們是什麼至關重要。如果我們的頭腦是貝葉斯的（我將其視為根本上的拉馬克式的），儘管是達爾文自然選擇的結果，那當然是值得注意的。
highphi 錯覺可能正是我們未來研究中需要解決的問題。