《混沌》:于无声处听惊雷

“小女孩卡佳抱怨道:“哪有他那么难看的蝴蝶?再说,我不喜欢阴天。”

女儿喜欢晴天,love and peace,还有blue sky,多么beautiful……”


还记得 刘慈欣的《混沌蝴蝶》吗?一本让人领略了科技和艺术结合的魅力科幻之书。看过的人总是“”坐中忍不住拍大腿,惊呼一声:我的个天!”


这既是对大刘脑洞的膜拜,也是对混沌的好奇。


“混沌”,我们一边懵懂的看待这两个字,又一边想窥探这两个字的奥秘。


如此高大上的科技名词,与它关联的也是“非线性”“平衡态”“吸引子”“洛伦兹方程”,这些名词。而世界呢?处在一种待势蓄发的气场之中,它不需要盘古的巨斧,只需要一点儿小小的扰动,然后就宇宙澄明,天是天,地是地了……


混沌理论作为20世纪最重要的三大物理学理论之一,却是我们最不为熟知的理论。起源于上世纪60年代,80年代确立学科,而后经过无数人的钻研至今的混沌理论却有些沉寂了。


而沉寂并不代表着不应了解。当我们对元宇宙趋之若鹜,对区块链津津乐道的时候,不妨沉下心,去认真阅读一下何为混沌理论,去了解那只振翅的蝴蝶如何让我们着迷,如何让刘慈欣着迷,如何让我们在每个领悟里都喜欢提到这只蝴蝶……


理论高深的混沌,被科普作家格雷克凭借极高的科学素养,深入浅出地解释了混沌理论的奥秘。科学家们的敏锐、执着和创造力,以及他们追寻真理过程中的沮丧和欢欣,透过作者鲜活的文笔呈现出《混沌》这本适合大众阅读的科普读物。


“你以为的蝴蝶效应就是真的蝴蝶效应吗?


书中给了我们最正确的答案: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。


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。


蝴蝶效应在《混沌》这本书中用如此浅显的民谣为读者带来了阅读的兴趣。

兴趣是激起学习最好的老师,那么 :


“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。传统上为一个所谓的时间序列。但要想展示三个变量之间不断变化的关系,这需要用到一种不同的技术。在任意一个给定时刻,三个变量的值确定了三维空间中一个点的位置:而随着系统变化,这个点的运动就代表了这些不断变化的变量。由于系统永远不会确切重复自己,因此其轨迹永远不会自相交。相反,它始终在来去。吸引子的运动是抽象的,但它还是传递出了现实系统运动的某些特征。比如,从吸引子的翼跃至另一翼就对应于水车或对流流体的运动方向的反转。”


当最终引出洛伦兹吸引子”,画出来的形状,像一只蝴蝶才被命名为蝴蝶效应的时候,我相信你会如同我一样:哦!的声音延长了几倍。


《混沌》是为大众读者解惑的科普读物,于是也让人对蝴蝶效应就有了更深入的了解:确定了一个空间里的各种数值,比如物体运动的速度,温度,等等,那物体会进入一种规律的循环往复的自我重复,是可以预测的,但是它却因为混沌理论变成了一种怪异的形状,它透露出一种纯粹的无序状态,因为它没有哪个点是重复的,但是又隐喻感受出一种新类型的秩序,从远处看,它的形状就是一只蝴蝶。


对于一个物理小白的我来说,都可以解释的明明白白的效应。《混沌》诚不欺我!


当你用混沌的理论来看待风暴的卫星云图的时候,你会抛弃每张暴风的图像看起来都是类似的想法。因为你知道放大每张暴风圈的照片,它是完全不重复的,看似有序,实则无序,看似规律,实则又有一定的规律。这规律就是上帝的算法!


当你去看河流、看大树,会发现它们都在分叉,无限分叉成最小的溪流和最小的树杈,每一个树杈和溪流又是不重复的,独特唯一的,它们类似自己,又无法预测下一次分叉时机,这些极大或极小的相互影响的规律,再次展示出这就是混沌理论的体现。


“蝴蝶”,赋比兴的文学常客,它使人想到欧阳修的“青梅如豆柳如眉,日长蝴蝶飞”,纳兰性德的“唱罢秋坟愁未歇,春丛认取双栖蝶”,还有李商隐那句著名的“庄生晓梦迷蝴蝶,望帝春心托杜鹃”。蝴蝶注定要站在爱与恨、醒与梦、生与死的边界上,展现着不确定的魅力。


混沌中的蝴蝶效应,它要用四两拨千斤的智慧,营造一幅科普的图画,来告知大众,我们虽已远离宇宙起源的混沌之始,但我们仍处在混沌之中。我们希望身边的变化都是可预测,具有确定性和线性规律。《混沌》让我们可以距离混沌更远些,距离科学更近些。


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