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某事发生，然后并未完全消散，留下的轨迹就是记忆。这条轨迹未必存在于某个地方，也未必能够说明发生了什么。
如果你穿过一扇旋转门，而且门会自动在你身后合上，你就不会记得发生了什么；如果你穿过一扇普通的门，让它在你身后保持敞开，那么这扇敞开的门就是你走过的记忆。
如果一只狗踏过地毯走出房间，那么除了它敏感的嗅觉所闻到的气味以外，房间的存在没有在它身上留下任何记忆；如果狗还在地毯上留下了泥巴脚印，那么记忆痕迹才更明显。
印度餐馆可能是为了让菜看起来分量大，所以故意选用较小的盘子；也可能是菜的分量真的很大。就算你的吃相不狼狈，也难免在桌布上留下咖喱渍，这也是一种记忆痕迹。
桌布上残留的咖喱渍是一种表面痕迹，是我们最熟悉的一种记忆形式。这类记忆痕迹还包括书法、绘画和照片等。
无论是一扇敞开的门、地毯上的泥巴，还是桌布上的咖喱渍，单凭这些信息都无法说明事情的来龙去脉。门可能是被风吹开的；地毯上的泥巴可能是猫留下的，也可能是现代室内设计的装饰；咖喱渍可能是黑猩猩弄上去的。但这也无法阻止敞开的门、地毯上的泥巴和桌布上的咖啡渍成为记忆，因为记忆未必能够说明其成因。解读或回读记忆可能并不容易，可能产生谬误，甚至可能根本无法做到。但只要有某些事物让我们尝试回忆，那么记忆就存在。
照片是在平面上排列的银颗粒，这种排列就是关于拍摄对象的记忆。照片通常是很好的记忆手段，而且不难解读。即便如此，解读照片仍然需要经验。如果将照片展示给从未见过任何图像表征的原始人看，他们根本无法理解这些构成照片的光斑和影斑。
完美的记忆痕迹完全无须解读，因为记忆实际上是在重新创建成因事件，录音就是一个典型示例。录音过程是将时间模式转换为空间模式；时间模式无法保存，而空间中很多模式都易于保存。除了模式以外，声音与在塑胶盘上排列的小凸点或磁带上的磁化，在物理上毫无相似之处。然而留声机或录音机能用这些排列来复现产生它们的声音，堪称一种完美的记忆系统。
如果记忆不完美，我们就只能凭借弥留的事物来猜测之前可能发生过什么。能有一张拍摄到足够信息的照片，我们就无须挖空心思去猜测。敞开的门、地毯上的泥巴和桌布上的咖喱渍，这点儿信息都让我们不得不在猜测上加把劲。
有了经验或其他线索，猜测起来就更容易。例如，我们了解门闩及其功能后，可能会排除门被风吹开的可能性；得知餐馆信息和黑猩猩稀少的事实后，会猜测即使餐桌礼仪并无大异，桌布上的咖喱渍也较可能是人类顾客留下的；地毯上泥巴的某些排列组合表明，这是动物的足迹。如果还能在某个角落发现脏乱的痕迹，我们就能够解读出更多信息；如果你具备一些追踪经验，那么你也许能够区分猫和狗的脚印。无论是哪种情况，发现并追踪与记忆本身完全不同的事物，都能使记忆解读变得容易。
因此，追踪记忆无须专门提供信息来派上用场，它本身可能毫无用处，却在拼入某个普通画面时非常有用，正如那些精彩的侦探小说。某事发生，然后尚未完全消散，就足以成为记忆。
人们通常认为记忆是记录在空白表面之上的，就像我们用新的胶卷来拍照那样，这种记忆很容易被我们注意到。但有些记忆可能只会改变已经发生的事。
例如，画家正在画一幅肖像画，这时他的孩子去摇晃他的手肘，那么画布上留下的颜料就是手肘被摇晃的记忆。这串颜料可能是一道明显的曲线，也可能是肖像画中一只变形的耳朵。曲线易于被发现和解读，而变形的耳朵同样是真实的记忆，却难以解读。然而，大多数记忆都是过程中发生的变化，而非单独存在的痕迹。
还有一种记忆更不明显。我们并非总是期望记忆能回放它所记录的事件，但确实期望它能提供关于该事件的一些线索。然而有些记忆痕迹会遁于无形、无法回读，那么发生过的事情就会比较容易再次发生。
例如，如果你的肩膀脱臼了，那么伤势愈合后痕迹就无处可寻，就算用X线也照不出来。然而，肩膀却更容易再次脱臼，而第二次脱臼又会增加第三次脱臼的可能性，以此类推。肩膀脱臼的记忆痕迹会随着次数的增加而积累，最终你可能不得不做一次矫正手术来治疗肩膀。这种促进效益来自一种隐藏记忆，这种记忆不会表现出来，而是为往事提供复发的趋势。
在某种程度上，这种促进记忆也是主动的，因为它不仅仅是被动地表明事件发生过，实际上也在促进该事件复发。
我们可以用塑料卡扣类的儿童积木搭建这种记忆的简易模型：如图6所示，把积木堆成几根柱子放在一块板上。如图7所示，抬起板的一端，让板逐渐倾斜，那么在这个过程中，一根或多根柱子会在某一刻倒塌。由于这是一个人工模型，因此我们可以人为添加行为规则：每有一根柱子翻倒，落下的积木就会累加到后面的柱子上。那么每次把板的一端抬起来，一些柱子就会越叠越高、接二连三地倒塌。这时候，有些柱子比其他柱子更高，会先倒塌。也就是说，累加的积木越多，柱子就会越高、越有可能倒塌。同时，矮柱倒塌的概率越来越低，因为板只要倾斜一点，高柱就会倒塌。根据这个模型的规则，发生过的事件会促进该事件的再次发生。这个模型还表明了其他非常有趣的原理，将在稍后讲述。
图6
图7
如果用手抓黏手的面包吃，那么吃完后手还是黏的，这是面包留下的短期记忆痕迹。而胃可能会满足好几个小时，这是面包留下的较长记忆痕迹。如果体重还增加了，那么这就是面包留下的长期记忆痕迹。
短期记忆只是事件在时间维度上的一小段延伸，但如果它使得两个原本完全独立的事件交互，那么这段延伸哪怕很短，也可能是有用的。
海滩上的脚印很快就会消失。如果你去海滩约会迟到了，去到海滩时没看到对方，你就无法判断对方是来了但走了，还是根本没来过。但如果海滩上有脚印，那么你就知道对方大概等了多久。夏天被太阳晒黑也是一种会很快消失的短暂记忆痕迹。尽管如此，度假回来后肌肤变成古铜色的女士可能会吸引到爱慕者，并给他们留下长期记忆痕迹。短期记忆则只是将事件的影响扩展到事发时间之外。
我们其实都希望记忆能告诉我们发生过什么事，成因是什么。在可能的情况下，我们实际上是强迫记忆去重新创建让它成为记忆的事件。我们用拾音头去读取留声机唱片，让它通过塑胶凸点的排列组合来重新创造令我们享受的声音。我们身处于记录的范畴之外，所以这是我们的利己之需。
如果留声机唱片有灵魂和意识，它可能就会懒得播放音乐，可能会自己创造音乐，而无须去读取记忆痕迹。唱片的灵魂只会在最初形成的凸点上意识到音乐，这些凸点就是它对音乐的唯一反应。一旦凸点形成，重复读取就会复现音乐，而唱片可能会“自言自语”，“啊对，这是贝多芬的《第五交响曲》”，或者“这是披头士乐队的歌”，因为它识别出了不同的凸点模式。但是因为我们不考虑记录的“意识”，所以才会使记录被动地取悦我们。
例如，一位朋友刚结束一次有趣的国外旅行，大家都围着他问问题。那么出于大家的兴趣，他需要回忆旅行经历。就这位朋友而言，他对事件的记忆并非取决于他谈论这些事件时所说的话。
如果说桌布是一种意识的表面，那么咖喱渍就是桌布感知上面发生的事件的方式。这是一种有限的意识，只能够拥有一点感知，例如：什么都没有发生，沾了一点咖喱渍，沾了大量咖喱渍，或者几个不同的位置沾了咖喱渍。而且这种模式可能会重复，每当桌布沾上咖喱渍，桌布就会识别出自己之前沾上咖喱渍的过程；就算沾上的污渍并非咖喱渍，桌布可能也会将事件识别为沾上咖喱渍的情况。
记忆就像是拥有“意识”和“感知”一样，无须去回放自身以外的内容。
盲人可以通过声音来判断是否有人与自己同处一室。如果可以用另一种方式（例如非常好的收音机）复现当时的声音，那么即使盲人不在房里，他也能判断当时是否有其他人在。他不会只是猜想当时的情况，而是确切知道，因为每次播放收音机，他听到的声音都是一样的。
用照相机去拍摄一只骆驼，那么相机底片表面的明暗分布就是它对骆驼的所有反应。要是骆驼不在场，我们也能通过其他方式制作出完全相同的图案，那么底片就毫无特点了。就算用底片从另一张照片上复制相应的明暗模式，底片对骆驼的体验也是完整的；如果底片上的明暗模式逐渐从其他形象变成骆驼，那么底片就相当于突然体验到了骆驼。
如果一件事导致某种模式形成于记忆表面，那么再次激活这个模式就会复现形成模式的那件事。我们可能会忽略自己需要去回忆，忽略外界也需要使用我们的记忆。
不同的记忆是不同的事物所留下的模式。想要识别各种事物，就必须将记忆痕迹区别开来，以便单独使用。那么，怎样的系统可以用来储存成千上万条记忆轨迹呢？在记忆表面上，每条记忆轨迹都是独一无二的模式。储存这么多模式需要多大的表面？
图8展示了几个方框，我们可以使用这些方框来代表两种模式：有叉叉的方框和没有叉叉的方框。2个方框可以拼出4种模式，3个方框可以拼出8种模式；每添加1个方框，可以拼出的模式就会翻一倍；而9个方框（拼字游戏的网格）就意味着有512种叉叉分布模式。
图8
假设把这些由细线构成的网格转移到相机底片表面，底片上每个网格方框都根据显像过程呈现出深色或浅色（重叠部分则要么是深色，要么是浅色）。那么只要拍摄角度和距离不变，通过分配每个方框的颜色深浅，我们就可以表示出上亿个不同的物体。也就是说，只要画面落在底片上对应的位置即可。给骆驼拍照，底片上会形成一定的明暗方框模式，构成骆驼的影像。在底片上形成的任何其他影像也同理，每张照片的影像都能以明暗方框的模式来表现。如果记忆表面上可识别的独立方框数量足够多，那么该表面就可以接收大量不同的模式。
但以上描述只不过是一种冗长的说法，简而言之就是：拍照可以记录大量事物，每个事物都可以在照片上留下独特的影像。我们可以把任何照片想象成由小方框或其他单元组成的模式，而记忆表面接收模式的能力不变。这些方框表明，任何能够接收可识别影像的记忆表面都能够接收大量的此类模式。
将底片表面划分成多个方框，该表面能够接收到的影像也不会变多，但便于我们思考记忆表面上的各个点发生了什么。我们可以假设任何能够记录影像的记忆表面都由方框或其他单元构成，只要每个单元能够改变状态就够了。改变至少要分为两种状态，而且两者能够相互区分开来。如果单元是网格方框，那么它们可以分为有叉叉或无叉叉；如果单元是底片色块，那么它们可以分为暗色或亮色；如果单元是灯泡，那么它们可以分为点亮或熄灭。
只要单元的数量充足，并且每个单元能够处于两种状态之一（也就是能够改变），那么它们就可以构成一个记忆表面，记录大量不同的模式，就像普通的相机底片一样。
稍后我们将探讨模式如何储存为单独的记忆。为了便于描述，我们将记忆表面划分为多个相互独立的单元。为了便于想象，我们假设这些单元分布在平坦的表面上。单元的变化能够表现出来，它们所组成的平面叫作“记忆表面”。
记忆表面上的每个单元都有特定位置。如果单元是灯泡，那么指定位置的灯泡亮起就会形成一个图像。在二维空间中，每个单元的位置由它们与周围单元的关系而定。
正是空间中的这种固定关系，让记忆表面得以记录和保存影像。如果这些单元在接收到影像前后四处游荡，那么影像就会碎裂。
与任何单元关系最为密切的，都是空间上离它们最近的单元。除了说它们空间相近，还可以说它们较能产生共鸣，这是功能性关联的另一种说法。
如果你和朋友去看足球比赛时被人潮冲散，你可能就会发现自己站在“脚下的立场”，周围的人是你在空间中的“邻人”，但分散在人群中的朋友最能与你“产生共鸣”。
走进伦敦地铁站，你会发现自己被人群包围，他们都是你在空间中的“邻人”。同时，人群中的每个人在功能上都与其他许多人相关，然而在此刻，这群人中的部分人根本不是某个人的“空间邻人”。他们只是在功能上相互关联而进行着交流。实际上，单元并非始终通过引线来相连，也可以通过功能来实现等效交流，例如电话号码、地址、姓名与亲切感等功能。
在平坦的相机底片上，每个单元都有“空间邻人”。在地铁站或足球场的人群中，每个单元也都有不同于空间邻人的“功能邻人”。
取9个点来制作一个简单的模式——如图9a所示，每个点代表一个实物，例如茶杯。现在把松紧带系到茶杯把手上，松紧带代表交流线路或功能关系，目前它们之间的功能关系与空间关系完全相同。然后把茶杯随意弄乱。松紧带的伸展和位置发生变化——如图9b所示，空间关系被打乱，但功能关系完全不变。
假设我们把混乱的茶杯摆放整齐，使其功能关系与空间关系看起来一致。然后我们可以忽略它们的功能关系，只看相对简单得多的空间关系。
根据本书的所有模型和描述，记忆表面是具有空间关系的平面。
图9a
图9b
这个设定下的所有单元也都具有功能关系。功能关系仅代表交流线路，而交流线路仅代表共鸣。因此当某个单元发生某事时，任何其他功能相连的单元都会感受到该事的发生。
现在我们可以暂且忽视功能关系，回到只有空间关系的简单记忆表面，其中每个单元都与“邻人”相连。
拍摄一张照片时，我们希望得到一张好的照片，希望胶卷会真实地复现所拍对象。假设你从国外旅行回来，发现相机中的胶卷起皱了，扭曲了你拍摄的所有影像；或者发现胶卷上的感光乳剂有问题，导致每张照片只有一部分能显示。于是你非常恼怒：胶片本应该是良好的记忆表面。讲到目前为止，我们一直假设记忆表面表现良好，能够忠实地记录环境呈现给它们的画面；假设记忆表面是被动的，以中性的态度接收画面，而不会改变画面。
然而，起皱或起斑的胶卷是另一种记忆表面，具有自己的特征，会导致接收到的图像发生变化，不再纯粹而精确地复现图像。
如果你走过一块沙地，每隔1秒丢下1粒弹珠，那么这些弹珠就会在沙子上形成一串图案。此时，沙地就是记忆表面，掉落的弹珠则是记忆痕迹，从中可以得知你行进的方向和速度（从弹珠之间的距离判断）。图10a展示了弹珠可能形成的分布。现在我们假设脚下是一块波纹表面而非沙地，其横截面如图10b所示。如果你以某个角度穿过这个波纹表面（如虚线所示），并以同样的方式丢下弹珠，那么这些弹珠会形成一个完全不同的图案。你走路和丢弹珠的方式与之前相同，图案发生变化是因为记忆表面对弹珠的回应不同，而非仅仅在落点接收它们。波纹表面改变了弹珠触地的模式，展示出了别样的图案，就像你去国外旅行拍的照片被扭曲了一样。如果你对波纹表面的性质一无所知，而只看弹珠的落点，那么你可能会以为自己是曲线行进，以为是自己把路走歪了，如图10c所示。
图10a
图10b
图10c
假设你脚下的表面既不是沙地也没有波纹，而是混凝土。那么，掉落的弹珠会随机地反复弹起、满地滚动，他人将无法从中识别任何关于你行进路线的信息。
图11展示了上述三种情况的弹珠分布。第一个图案由理想的记忆表面形成；第二个图案由一个不同的记忆表面形成，它对接收到的物质作出了不同的反应；第三个图案由另一个不同的记忆表面形成，它也对接收到的物质作出了反应，但反应完全随机。
图11
良好的记忆表面能够准确地复现落在自己身上的事物，糟糕的记忆表面则会呈现不同的事物。落在记忆表面上的事物与该表面返回（或原地保存）的事物之间的区别，取决于该表面对物质的反应。事物由记忆表面改变和处理。
糟糕的记忆表面非同寻常之处在于，它们在处理信息方面可能比良好的记忆表面更有用。良好的记忆表面除了储存信息之外可能什么都不做，需要另一个系统来整理和处理信息。糟糕的记忆表面却能够同时处理信息，就像一台功能完整的计算机。
糟糕的记忆表面可能有两种糟糕的表现：扭曲和残缺。扭曲是指把事物轨迹推来推去，导致事物的重点改变，还可能导致单元之间的关系改变。残缺则是指遗漏事物的某些部分。矛盾的是，这种缺陷非常重要，因为如果有些部分被遗漏，那么另一些部分必然被保存了下来。也就是说它进行了筛选，这是最重要的信息处理手段。
大脑之所以效率高，可能并非因为它善于计算，而是因为它有糟糕的记忆表面。我们甚至可以说，大脑的功能就是犯错。