@牛頓：萬萬沒想到，咱家狗子也能發(fā)現(xiàn)反物理現(xiàn)象！

撰文：朱哼哼

編審：王哈哈

排版：李雪薇

相比于高冷獨立的貓，溫順懂事的狗更親近和依賴人類，因此深得人們的喜愛。同時，在日常生活中，由于狗非常樂意與人交流，人們可以輕松地對它進行訓(xùn)練。所以，在日常生活中，人們普遍認為狗是一種非常聰明的動物。

不過，也有人認為，聰明是一個相對的概念，人們之所以認為狗很聰明，是因為狗相比于其他動物更通人性，可以了解人類的喜怒哀樂。而單純從智力角度來看，狗并不見得會很聰明，畢竟狗的腦容量還沒有豬高。

此前，來自維也納大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然狗的腦容量不算大，但是依舊很聰明。

通過實驗，研究人員首次證實，狗可以清楚地認識客觀世界的物理規(guī)律，且具備基本的因果關(guān)系鑒別能力。據(jù)悉，此前人們僅在嬰兒和成年黑猩猩中觀察到這一現(xiàn)象，而成年黑猩猩被認為是地球上最聰明的動物之一。

對此，本研究通訊作者維也納大學(xué)獸醫(yī)學(xué)博士 Christoph V?lter 表示，“這一研究并不意味著狗真的了解客觀世界的物理規(guī)律，這一研究反應(yīng)的是一種直覺，好比對客觀環(huán)境有所期望那樣，一旦環(huán)境表現(xiàn)出與物理規(guī)律沖突，狗的期望就會被打破。”

相關(guān)研究以“Dogs' looking times and pupil dilation response reveal expectations about contact causality”為題，發(fā)表在“Biology Letters”雜志上。

狗，人類忠實的朋友

自 2-4 萬年前，生活在歐亞大陸的人類首次成功將狼馴化成狗以來，狗早已成為人類的好朋友，對于人類的生產(chǎn)生活起到了重要作用。

首先是充當(dāng)獵犬，雖然變成了狗，但其狼族天賦仍在，穩(wěn)定奔跑時速達 35 km，突擊時最高可達 70 公里，幾乎與獅子相當(dāng)。同時，狗的咬合力高達 700 IBS，甚至比美洲獅的 691 IBS 略高一籌。因此，在很長一段時間內(nèi)，狗都是人類捕獵的好幫手。

此后，經(jīng)過訓(xùn)練，狗又具備了管理其他動物的能力，例如牧羊犬可以靠奔跑來驅(qū)趕羊群，柯基可以通過咬牛的腳跟來驅(qū)趕牛群，甚至可以在牛背間跳躍。

此外，隨著社會的發(fā)展，狗的工作更是進一步被細分，例如看家護院的中華田園犬，各種具備專業(yè)技能的工作犬，包括警犬、軍犬、消防犬、救護犬、救災(zāi)犬、導(dǎo)盲犬以及寵物犬等等，這些具有不同分工的狗狗給予了人類生活極大的幫助。

（來源：Pixabay）

近年來，隨著科學(xué)的進步，人類對狗的研究進一步深入，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，狗比人類想象的要聰明。

例如，早在 2004 年，美國《科學(xué)》周刊上發(fā)表的一項研究表明，德國萊比錫一只名叫“里科”的邊境牧羊犬可以理解 200 個單詞并精確執(zhí)行口頭命令。

同時，此前有研究人員在對數(shù)百只狗進行試驗后發(fā)現(xiàn)，狗雖然可以被訓(xùn)練聽從陌生人的建議，但是依舊保留了自我鑒別能力。當(dāng)實驗人員對狗撒謊，或者狗判斷出實驗人員的建議不具備被參考價值時，狗就會選擇忽視人類的建議。也就是說，狗是可以識別人類的謊言的。
不僅如此，近期埃特沃斯洛蘭大學(xué)專門研究犬類認知的一個研究小組還發(fā)現(xiàn)，狗雖然無法直接理解人類的語言，但是狗可以通過感知人類的語氣以及說話時的停頓，來理解人類的語言含義。據(jù)悉，這一能力此前僅在人類嬰兒中證實，尚未在人類哺乳動物中發(fā)現(xiàn)。

狗居然還能識別物理規(guī)律

狗雖然聰明，但畢竟不是人類。人類很小的時候就可以通過因果關(guān)系來認識環(huán)境，了解物理規(guī)律，例如，手中玩具無論怎么扔都會掉到地上等等。此前，人們僅在靈長類動物黑猩猩身上發(fā)現(xiàn)了相同的現(xiàn)象，而對于非靈長類動物了解甚少。

為了了解人類的好朋友——狗，是否也如此聰明具備同樣的能力，維也納大學(xué)的研究人員將用于人類嬰兒研究的眼動追蹤系統(tǒng)進行改造以適用于狗。同時，研究人員訓(xùn)練狗觀看 3D 動畫，這些動畫有的遵守牛頓運動定律，有的不遵守，在狗狗觀看動畫的同時，研究人員會記錄狗的反應(yīng)。

（來源：Pixabay）

這些動畫主要涉及球類運動，這些球以不同的方式彈跳，包括施加外力，或不施加外力情況下的跳動。結(jié)果研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)球的運動違反物理規(guī)律時，狗會明顯感到驚訝，瞳孔顯著變大。

具體來說，在試驗過程中，研究人員訓(xùn)練了 14 只成年邊境牧羊犬，將其放在眼動追蹤設(shè)備上觀看動畫。這些動畫以隨機順序播放，其中有的動畫顯示一個運動的球撞向靜止的球，撞擊后第一個球停止另一個球運動。而另一個動畫則顯示，當(dāng)一個球還未撞到靜止的球時，它就開始自行滾動了，這顯然不符合邏輯。

圖 | 狗狗能注意到動畫違反物理定律（來源：Biology Letters）

研究小組發(fā)現(xiàn)，在觀看視頻時，狗的反應(yīng)和黑猩猩非常相似，它的眼睛會持續(xù)盯著不合邏輯運動的球，同時瞳孔擴張以表示出“不可思議”。這意味著，狗似乎了解這種運動方式不符合物理世界的規(guī)律。
對于這一現(xiàn)象，研究人員認為，狗對物理規(guī)律具有直覺上的期待。也就是說，在狗看來，第一個是視頻中球受到撞擊后再運動是符合自己經(jīng)驗的，而當(dāng)?shù)诙€視頻出現(xiàn)時，球的運動方式超出了它的理解范疇，因此表現(xiàn)出震驚，它期待人類能給它一個合理的解釋。

這一發(fā)現(xiàn)無疑令人驚訝，畢竟對于人類而言，狗始終是低等級的動物，而球撞擊后才能運動這種通過因果關(guān)系認識物理環(huán)境的現(xiàn)象，一直被認為是人類以及某些靈長類動物所特有的。

總的來說，自狗被人類馴化至今已有數(shù)萬年時間，在此期間人類與狗緊密合作相互依存。本研究結(jié)果表明，作為人類的好朋友，狗不僅僅是因為與人類親近才顯得聰明，它們其實是真的很聰明，對于客觀世界的物理規(guī)律以及因果關(guān)系都有一定的認知。

參考資料：

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2021.0465#RSBL20210465F1

https://phys.org/news/2021-12-dogs-animations-violate-laws-physics.html#google_vignette