ジャーナル「Trends in Cognitive Science」に掲載された新しい分析は、長年の常識に完全に疑問を投げかけています。かつて、科学と哲学では、幾何学は人間の固有のスキルであり、脳の生来の「数学モジュール」に深く根ざしていると一般に信じられていました。しかし、ニューヨーク大学の心理学教授モイラ・ディロンによる新しい研究は、幾何学のルーツは実際には多くの種に共通であり、マウス、ニワトリ、魚などの動物がこの能力を持っていることを示しています。
人間の幾何学的思考能力は、おそらく人間に特有の固定された脳のメカニズムに由来するものではなく、人間と動物が帰る道を見つけるのを助ける古代の認知システムに由来していると考えられます。言い換えれば、幾何学に対する人間の理解は、教科書の演習からではなく、世界を探索することから得られる可能性が高いのです。
人間が幾何学をどのように学び理解するかについての議論は、古代ギリシャのプラトンの時代にまで遡ることができます。ここ数十年、多くの研究者は、幾何学的思考の心理的基盤を持っているのは人間だけであると固く信じてきました。この現象を説明する際、主流の「思考の言語」理論は、人間の思考には、数学や音楽などの人間特有の能力をサポートする複数の形式的なシステムまたは心理的な「言語」が含まれていると考えています。この理論の支持者は、人間はこれらの精神システムを通じて単純な概念から複雑な思考を構築できると主張しています。平面の線、形状、点の特性に基づいたユークリッド幾何学が、この心の言語の基礎です。 「平行」や「垂直」といった概念は生まれた時から人間の心に組み込まれています。
しかし、ディロン教授が提唱した「幾何学的放浪者仮説」は、この伝統的な見解に強い影響を与えました。数十年にわたる研究データは、幾何学的思考が実際には人間と動物が共有するナビゲーション関連の精神的能力に由来していることを示唆しています。これらのシステムは、ユークリッド幾何学を完全に再現するのではなく、近似するだけです。実生活では、角度や三角形を学んだことがない動物でも、頭の中でナビゲーションのプロセスをシミュレーションすることで効率的にナビゲーションし、ルートを計画することができます。人間の幼児でさえ、距離、方向、形状について生得的に理解しているようです。ディロン氏の2023年の研究では、乳児は一部の認知タスクにおいて人工知能を上回る能力さえあることが判明した。これらの事実は、動物や幼児が依存する幾何学がユークリッド幾何学の特性のすべてではなく、一部のみを捉えていることを証明しています。
動物も幾何学的に移動する能力を持っていますが、人間と他の動物の根本的な違いは何でしょうか?ディロン教授は、主な違いは人間が特殊な幾何学的言語を持っていることではなく、通常の人間の言語そのものであると説明した。人間の言語の存在により、人間はもともとナビゲーションに使用されていた幾何学的な能力を動員し、まったく新しい用途に活用することができます。たとえば、人間は実際に動き回らなくても、言語の助けを借りて頭の中で直接幾何学的な問題を解くことができます。言語の国境を越えた権限付与によって、一般の人々は他の動物にはできない「精神的な放浪」が可能になり、それによって具体的な空間航行能力が抽象的な数学的推論に変換される。