《混沌》——对经典科学思维的颠覆

《混沌》——对经典科学思维的颠覆,第1张

未来是无序的。——詹姆斯·克雷格

《混沌》——对经典科学思维的颠覆,第2张

在美剧《权力的游戏》中,“小指头”贝里席大人有一句经典的台词-chaos is aladder(混乱是阶梯),也正是因为贝里席在兰尼斯特家族和史塔克家族的撺掇,才有了后面权力游戏的精彩。

《混沌》——对经典科学思维的颠覆,第3张

可以说贝里席所谈及的“混沌”是整个维斯特洛大陆和剧情的最有力的推动,而混沌开始的地方也是影迷们和人们大呼精彩和无比惊讶的时刻。

在书《混沌》中开启了一门新的物理学科,在混沌开始的地方,正是经典自然科学止步的地方,经典科学强调公式定理和可预测性,尝试着用数理和模型的方式来解决自然界的问题。

而在大气中的无序、海洋中的湍流和野生数量的涨落,这些大自然动态发展和不规则、无法预测的种种方面。一直是科学界的谜团,人们猛然发现人类距离两次工业革命已经有上百年的历史。

而这百年历史中,正是经典力学统治的我们自然生活的时候,物理学家们怀疑是否由于没有新的科学理论的出现,从而导致了因为科学推动的产业技术革命而进展缓慢,人类社会好像不如工业革命时那样有喷薄的激情,和如此眼花缭乱的生命力。

《混沌》——对经典科学思维的颠覆,第4张

科学家们怀疑,经典科学理论是否已经进入了瓶颈?

知道有科学家们提出混沌已经成为这个世纪物理学的三次革命,20世纪的科学将来只会被记住三件事情:相对论、量子力学、混沌。

相对了打破了人们对于牛顿绝对时空的幻想,量子物理破除了对于可控测量过程的牛顿式幻想,而混沌破除了对于决定论式的可预测性的拉普拉斯式幻想,科学家们逐渐肯定了混沌的科学作用。

本身的混沌理论不仅仅是在物理学上描述,更有在生物学、天文学、气象学、计算机科学等学科上面展现,力图告诉我们,我们的世界其实是充满着无序。

此书是了解混沌理论的最佳图书。既是混沌思想的编年史,也是对人们思维方式的最深刻的回望。

什么是混沌

在20世纪的科学研究中,人们将大量的时间和精力一直放在粒子物理学的研究当中,包括粒子之间的基本力和宇宙相关理论。

但是当中人们的研究越来越微观越来越深入,科学家们发现物理学进展缓慢,霍金也论述了科学界急需一场革命。

混沌革命开始兴起。最早的混沌科学家他们的观察模式体现在不同尺度的观察上,他们仔细观察着被观察对象的随机性和复杂性,以及突然出现的参差和跳跃,这种跳跃不是经典力学中的外在推力。

《混沌》——对经典科学思维的颠覆,第5张

最开始冯·诺依曼试图用自己的电子计算机来控制天气,人们试图通过数据建模来让天气变得可预测性,而接下来的洛伦茨发现如果通过固定的参数来建模是行不通的,因为天气系统是非周期性的。

人们不能像过去再依靠简单的系统依靠着输入就能得出精确的输出,在输入和输出之间似乎存在着随机性和不可预测性。

但是在非周期性和不可预测性之间一定存在着某种关联,而混沌科学就是尽可能多的找到这些点,而这些点与点之间的关系不是遵循着比例原则,换句话说他们是非直线的。

而在天气预报中发现的这种情况,人们又在后来的流体力学和热力学当中发现,之后再宏观自然学和微观生物学当中人们也窥见了其难以企及的魅力。

结语

经典物理学思想统治了我们大脑几百年,我们也就形成了世界是可以预测、控制,甚至能够规律化的思想,这种思想在微积分、回归分析和傅里叶模型等数学定理工具中,被不断强化。

这思想也导致了我们在面对哪怕一丁点无法预测的变化时会感到手足无措,例如:经济危机、自然灾害、群众心理等。

科学家们主张现代物理学到了改革的时候到了,能够纠正过去由标准科学教育造成的,对世界的规律和可预测的认识,这种认识让人们对于不可能改造事物赋予了某种可以改变的狂想,这种大胆的猜想导致了人们拥有妄图可以控制一切的错觉。

这种物理学思想的改变将会改变人们从商业周期理论到舆论传播的一切行为方式。可以清楚的预见到:如果有更多的人能够意识到:简单的非线性系统并不必然具有简单的动力学性质,我们都会因此受益。

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