《混沌》:让“混沌理论”和“蝴蝶效应”家喻户晓

时间:2022-04-28 01:12:55

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相信大家都听过盘古开天辟地的神话。

在遥远的上古时期,没有所谓的天,也没有所谓的地,天地混沌一体,就像一个鸡蛋,连个窟窿都没有,谁也说不清那是什么。

盘古用巨斧把这一团混沌一劈为二,轻的气往上浮成了天,重的气往下沉成了地。从此,天地就出现了。

混沌是一个古老的术语,世界各民族几乎都有过混沌创世的古老信念。

这个一直与“无序”、“混乱”联系在一起的术语,随着时间的推移,逐渐成了物理与数学思维的新范式。

20世纪60年代,混沌理论作为一门新兴学科诞生了。

或许你认为“混沌”这样高深的理论只应存在于实验室或科学家的论文里,然而美国著名科普作家詹姆斯·格雷克将在他的成名作《混沌:开创一门新科学》中告诉你,混沌理论其实就存在于我们身边。

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作者格雷克,国际知名的科普作家、科技记者、科技史家,也是《信息简史》、《牛顿传》和《费曼传》的作者,其作品由于使用叙事非小说技巧介绍陌生复杂概念而广为人知,且被视为对现代科技产生文化冲击的互联网先锋,因此他被称为“史上最伟大科技作家之一”。

在本书中,作者以科学记者的专业素养,深入浅出地记录了混沌现象的研究历程,讲述它的起源,发展,现状和未来,以及那些为这门学科做出重大贡献的科学家们的故事,是一部图文并茂的报告文学。000503股吧

科学家超乎常人的敏锐、执着和创造力,以及追寻真理过程中的沮丧和欢欣,都透过作者鲜活的文笔一一呈现。

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混沌研究始于如下观念:用数学家的话说,世界上有很多现象是非线性的,这就意味着原则上它们是无法预知的,其中最著名的是所谓的蝴蝶效应。

作者害怕太深奥的事情会浪费读者的脑细胞,就用浅显易懂的民谣来说明:

少了一钉子,失了一铁蹄;

少了一铁蹄,失了一战马;

少了一战马,失了一骑士;

少了一骑士,失了一胜仗;

少了一胜仗,失了一王国。

看到这儿,相信你对蝴蝶效应又有了深的认识:

处于混沌之始的蝴蝶效应并不是这里一蝴蝶,那里一飓风无意义的重复,而是在系统里各元素,或是系统与系统之间的相互交融与协调。

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“这个类似猫头鹰面具或蝴蝶双翅的神奇图像,成了混沌的早期探索者的一个象征,它揭示出了隐藏在一股无序的数据流背后的精细结构。”

气象学家爱德华·洛伦茨发现蝴蝶效应为起始点,

自从洛伦茨发现了“蝴蝶效应”,科学探索者们开创了混沌理论这门新的自然科学。

数学、物理学、计算机科学、气象学、生态学、生理学、天文学、经济学等各领域中,纷纷掀起了一场认知的新浪潮。

格雷克在书中向读者深入浅出地介绍:000503股吧

所谓“混沌”,是指看似遵从规律的事物也会显现出超乎想象的繁复多样,只要有些微的条件差异,就会导致令人瞠目结舌的不同结果。

这个蓬勃发展中的理论是继相对论和量子力学问世以来,20世纪物理学的第三次大革命,其覆盖面涉及自然科学与社会科学的几乎各个领域,它不仅改变了天文学家看待太阳系的方式,而且开始改变企业管理的方式等,正促成整个现代知识体系成为新科学。

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作者还指出,混沌现象在人们的生活中无处不在:上升的香烟柱破碎成缭乱的漩涡;旗帜在风中前后飘拂;龙头滴水从稳定样式变成随机样式……

混沌现象如此抽象的概念真实地出现在大自然的各种现象中,与我们的自然息息相关,一方面说明了混沌应用广泛,另一方面也体现了各学科间存在共通之处。

如果你也对这些新科学感兴趣,不妨一看。