1897年,美国心理学家乔治·斯特拉顿进行了一个颠倒空间的实验,准确地说,他并没有颠倒物理空间,而是颜倒了人对空间的认知。一个星期内,他藏着一个可以将世界颠倒过来的眼罩生活。斯特拉顿戴的眼罩是一根自制的管子,两端各装有一个凸透镜。他将眼罩固定在右眼上,扣紧,不让光从旁边漏出去,再用不透光的东西遮住左眼。这样一来,他就只能用特殊的右眼看世界了。
第一天,他看到的世界是颠倒的,不仅上下颠倒,而且左右颠倒。也就是说,平常人们看到的上下左右,在斯特拉顿眼中变成了下上右左。他看到的人是脚朝上,头朝下,而且左右互换,他想拿右边的东西,手却伸向了左边,想拿地上的东西,手却伸向了天花板。这样他根本没办法正常走路,拿东西也非常困难。实在没辙了,他就闭起眼睛,依靠触摸和记忆力行事。3天之后,他适应了颠倒的世界,行为混乱的现象逐渐减少。第8天时,他将触觉、视觉和运动感觉协调起来,基本不会出现混乱了。第21天时,他可以轻松自在地走来走去,一点问题都没有了。到实验结束,他感觉那些倒过来的东西是正放着的。摘下限镜时,他开始无法适应正常的世界。好几个小时,他在拿东西时都朝反方向伸手。过了一段时间,他才彻底回到正常的世界。斯特拉顿的实验证明,人类的空间知觉有一部分是后天习得的,可以重新学习。斯特拉顿的发现非常令人惊讶,但是,在20世纪初的几十年里,心理学家坚持心理物理法或心理生理法,反对唯心主义,因此没有人重视斯特拉顿的发现,也没有人对通过认知途径研究知觉感兴趣。直到40年代,人们才重新发现斯特拉顿的研究,开始采用不同于心理生理祛、心理物理法的研究方法。
1951年,奥地利心理学家依沃·科勒尔进行了类似斯特拉顿的视觉扭曲实验。他要求必须在50天里戴着棱镜眼罩生活。这种眼罩能使他们的视野向右偏转10度左右,使垂直线稍有弯曲。前几天,被试感觉自己生活的世界非常不稳定,走路和简单的生活行为都非常困难。一个星期后,大部分东西开始井然有序起来,原本颠倒的世界也开始恢复正常了。几个星期后,其中一位被试可以戴着棱镜溜冰了。实验结束后,科勒尔的被试出现了和斯特拉顿一样的情况,感觉方向不明,无法正常走路、做事,没过多久,被试就恢复了正常。从此之后,一直备受心理学家冷落的错觉研究开始红火起来。到了50年代,错觉研究成为热门项目。许多心理学家发明错觉图像,用各种特别的错觉来探索心理对模糊事物的解释。许多著名的错觉图片今天依然被人们使用,比如波林发明的巫婆少女图像。颠倒空间的实验不仅证明了空间知觉可以后天习得,也证明人的适应能力是非常强的,不管世界是正的还是反的,人都能很快适应。即使一开始有不适应的情况,只要给予足够的时间,就会慢慢习惯了。空间知觉如此,人的思想、观念也是如此。之前无法忍受的观念,时间一久,人们开始能够容忍,到最后,慢慢接受,并且维护这一看上去正常的现象。