无处不在的混沌

在没有一片云影的大气中,关于事物的知识躺在眼前,却未被看到。
20世纪五六十年代,到处弥漫着对于天气预报的不切实际的乐观主义情绪。冯·诺依曼等科学家意图通过研究,学会控制天气。但他们忽视了混沌的可能性。在这个时代背景下,以气象学家爱德华·洛伦茨发现蝴蝶效应为起始点,科学探索者们开创了混沌理论这门新的自然科学。

这本书借助洛伦茨关于气象研究系统的图像向我们清楚地展示出一种无穷的复杂性及其意味,它也囊括了混沌的所有丰富意涵。洛伦茨的系统始终停留在特定边界之内,其中没有哪个点或点的模式是重复的,但它也透露出一种新的类型的秩序,揭示出了隐藏在一股无序的数据流背后的精细结构。

它生成了一个怪异而独特的形状——某种三维空间中得双螺线就好似伸展双翅的一只蝴蝶。
这个类似猫头鹰面具过蝴蝶双翅的神奇图像,成为混沌的早期探索者的一个象征。此后,这个被成为洛伦茨吸引子的双螺线启发和催生出了更多的插图和动画。

混沌将来自不同领域的思想家聚集到一起,打破了不同科学学科之间的分野。蝴蝶效应并不是一个意外,而是一种必须。在科学中,一连串事件当中可以有一个激变点,将小的变化放大。而混沌意味着,这样的点其实是无处不在的。
日常生活中,洛伦茨所揭示的对初始条件的敏感依赖现在几乎无处不在,比如,一个人错过了一班每隔十分钟发车的公交车,结果错过了一趟每隔一小时发车的火车。

20世纪70年代,混沌作为一门新的科学逐渐兴起。在科学的各个领域,研究者已经发现各自系统中的复杂行为,并为此相互争论不休。每个学科都认为自己发现的混沌是特别的。而这本书当中,就为我们呈现出不同领域的科学家关于混沌的研究、它们相互间的关联以及这些关联如何浮现。
混沌不仅是理论,还是方法;不仅是一套信念,还是一种做科学的方式。每个系统本身都存在稳定的和不稳定的行为。洛伦茨所发现的混沌,既有其不可预测性,也是一种稳定的系统。

生活可能在你看来一片混乱。詹姆斯·格雷克通过《混沌》这本书向我们展现了来自天文学、物理学、应用数学、生物学、流体动力学、医学等等不同领域的科学家关于混沌理论的实验研究和贡献。他以通俗而又深刻的解读,为我们阐述关于混沌的推测,以及如何从许多不同角度看待同一个问题,并对混沌的未来进行展望。同时,也启发人们用混沌理论思维去找寻生活中的秩序,用感性和知性思想去体味生活中的各种事物。书中为我们展开的并不是一个新的世界,但那里依然有着更多值得探索和有待发现的奥秘。