根据新华社的报道,刚刚过去的618购物节,全国线上线下的消费品零售,都出现了明显的增长。
今年的618和之前比起来,有一个特殊的地方,就是不仅网店的销售额明显增长,很多线下的商场超市,销售额也大幅增长。比方说沃尔玛的销售额,比起去年这个时候,增长了250%。
说起消费,这几年有两个词特别火,一个叫消费升级,一个叫消费降级。它们是什么意思呢?
咱们先来说消费升级。消费升级说的是现在的消费者不差钱儿,所以他们买东西的时候,不追求价廉物美,而是愿意花更多的钱,买更优质的商品。
比方说前几年,有一些中国人跑到日本去买马桶盖、电饭煲,这些产品的价格,可能是国内的好几倍。但这些消费者认为,日本的商品品质更好。他们愿意为更优质的商品花更多的钱,这就是消费升级的一种表现。
接下来咱们再说说消费降级。消费降级说的是有一些消费者认为,没必要花那么多钱,去追求那一点点的品质提升。东西够用就好。
还是举个例子,比方说一个东西,你用起来感觉还可以,能打个80分,这个东西卖你80块钱;另一个功能类似的产品,体验更好,能打90分,但是要卖你300块钱。有些人认为,为了提升10分的品质,要多花200多块钱,不值。所以他就会选择体验80分,售价也是80块的产品。这就是消费降级的观点。
现在,消费升级的热潮正在渐渐退去,消费降级成了一种更成熟、更理性的消费观念。实际上,消费降级,降的不是品质,而是让商品的价格回到一个合理的位置。
四个有趣的案例告诉你,关于人的行为特质,哪些是能够改变的,哪些是不能改变的,以及怎样面对这些特质,实现自我提升。
一、童年经历对成年之后的影响并不大
【案例】
美国第40任总统里根的女儿帕蒂·戴维斯,把自己私生活混乱放荡归罪于童年阴影。其实,帕蒂的责怪是没有道理的。
1. 你没有任何理由把成年时的抑郁、焦虑、不美满婚姻、吸毒等等问题归到儿时的生活上。研究表明,基因对成人人格有很大的影响,而其他因素的影响则极小。
2. 在心理治疗上,有一种方式是让过去创伤事件中的情绪再现,试图通过这种方式让不好的情绪宣泄出来。这种方式可以带给人短暂的解脱,但不能治愈成年的问题。
3. 要正视自己的问题,有针对性地采取应对策略,实现有价值、有效果的持久改变。对于那些可以改变的行为,我们要鼓足勇气,用积极的态度去改变它们;对于那些有着一定生理限制的行为和人格特质,虽然我们没办法改变,但要接纳它们,然后学习一些好的技巧和方法来应对它们,尽量不让它们影响我们的生活和工作。
二、节食不能减肥
【案例】
美国脱口秀主持人奥普拉采用低卡路里减肥法失败,体重反弹。事实上,节食并不能减肥。
1. 节食以后,人的身体从根本上改变了处理食物的方式,自然体重会阻止你变得太胖或太瘦。这是合乎生物学原理的,身体通过拒绝释放脂肪、减慢新陈代谢的速度和强烈的进食欲望来维持自然体重。
2. 靠节食来减肥会生病,甚至影响寿命。研究结果显示,体重上下波动的人死于心脏病的可能性更大,是那些体重逐渐增加的人的两倍。
3. 既然肥胖不容易改变,那就坦然接受,健康的身体比什么都重要。另外适量运动、改变饮食结构、防止过度饮食也可以减轻体重。
三、焦虑是可以改变的
【案例】
撒哈拉沙漠的沙鼠,因为没有囤积到足够多的草根极度焦虑而死。
1. 焦虑是人们在与环境作斗争的过程中发展起来的,并不意味着就是心理疾病,可以说它是人类适应生存的表现。适度的焦虑是有好处的,对于那些焦躁不安的情绪,我们应该心怀感激,并且按照它的指示采取行动、改变生活。
2. 正常的焦虑可以不用管它,但如果焦虑发展到了会严重影响生活质量的程度,那我们就必须重视并且要想办法改变焦虑情绪了。
3. 减少焦虑的办法:渐进式放松训练。训练者先绷紧全身的肌肉,然后慢慢放松主要肌肉,直到完全松弛下来。每天做两次,每次训练至少十分钟。
4. 减少焦虑的办法:冥想。静静地坐着,将注意力集中在自己的呼吸上,随着空气从鼻孔中出入,人们沉浸在自我感觉中。冥想是放松训练的补充,不但能训练大脑,增强意志力,还能去除产生焦虑的想法,降低焦虑水平。
5. 这两种训练方法都没有立竿见影的效果,它需要你每天花20到40分钟的时间持之以恒地练习。
四、惊恐症是可以改变的
【案例】
小女孩突然心脏狂跳,呼吸困难,汗如雨下,她深信自己是心脏病发作了,但十几分钟后症状消失了,这其实是惊恐症。
1. 惊恐症的特征:一再发作,恐惧感持续数分钟后逐渐消退,每次发作时都会伴随着胸口疼痛、汗流不止、恶心想吐、头昏眼花、呼吸急促或颤抖等症状。
2. 认知疗法可以治愈90%的惊恐症。对身体感觉的灾难性解释,是惊恐症发作的根本原因。当恐惧来袭时,你的心脏会狂跳不止,这就很容易让你认为是心脏病发作,于是这种焦虑加剧了心脏负荷,心脏跳得更快了。但其实呢,它们只是焦虑的症状。
3. 改变这种不恰当的解释倾向,就可以治愈惊恐症。当惊恐来袭时,提醒自己不要错误解释自己的身体感觉,呼吸急促和心跳加快不是心脏病发作的征兆,可能只是焦虑的症状,不会有你想象得那么危险。只要不紧张了,症状就会慢慢消失。
下面从提高医疗水平、延展人的身体机能、增强人与外界信息沟通等三个方面,详细解析黑科技对未来生活的众多改变。
一、黑科技与医疗发展
1. 器官移植
人类健康面对的一大难题,就是器官的病变。一旦器官衰竭或受损,就要靠器官移植来延续生命,但合适器官的供给量非常低。曾有科学家尝试把动物器官移植到人身上,发现不同物种之间有严重的排异反应。也有科学家试图用新材料来制造人工机械器官,希望像制造假肢一样制造内脏,但自然器官的很多功能很难通过机械实现。
日本生物医学科学家、京都大学细胞研究所所长山中伸弥带领的团队,通过导入特定基因的方式,成功地将人类的皮肤细胞变成胚胎干细胞。胚胎干细胞是一种 “种子”细胞,给它一些合适的条件或者刺激因素,这种细胞就可以变成人类所需要的某种特定细胞。人们可以从实验室中得到任何一种想要的细胞,用于器官移植治疗了。
造出“种子”细胞,是器官再生的第一步,用于临床的人体组织和器官移植,是下一个需要解决的问题。不同的器官有不同的方法。日本科学家笹井芳树领导的科研团队,把胚胎干细胞培养成了视网膜的初始结构,已经进入临床手术,具体的效果还有待观察。如果成功,将是医学上的重大进步。
2. 延长寿命
科学家经过对一系列生物观察发现:少吃有利于长寿。节食对生物体而言,实际上意味着一种压力,而一定程度的压力,能够刺激机体产生防御性反应,增强抵抗不利环境和疾病的能力,从而达到延年益寿的作用。
科学家们发现,多吃葡萄皮有可能延长寿命。人体中有一种特殊的蛋白质,是维持人体机能年轻态的关键。哈佛大学研究队伍发现,白藜芦醇能够增强长寿蛋白质的生物活性,延长人的寿命,而葡萄皮中正含有丰富的白藜芦醇。
二、黑科技与人体机能
1. 机器人外骨骼
体外骨骼装置属于机器人的范畴,它能够为穿戴者提供助力,不仅能应用于军事战争,还被广泛地用于医疗、救援和工程作业等方面。机器人外骨骼一般包括了机械结构、传感、动力传动、能源和控制等部分。虽然日常生活中见到的不多,但各国已经有不少相对成熟的产品。
日本开发的体外骨骼,专门针对残障人士和助力强体力作业开发。工作原理:当人产生意念想要做出动作时,脑部会产生控制信号,并通过神经传递到皮肤,形成表面肌电信号,这套体外骨骼就是通过检测、采集这些信号,控制机械结构来做出类似于人的动作。
美国开发的“下肢外骨骼”,是目前在军事应用方面最领先的外骨骼系统,能大幅度提高负重能力。外骨骼采用液压驱动,以燃油为能源,动力强劲。当人腿开始产生动作的时候,装在外骨骼的传感器就会感知到力的运动趋势,并驱动外骨骼顺应这个趋势,从而增强力量。
2. 迷你雷达
雷达的原理:用发射无线电磁波得到的反射波来探测目标物体。随着天线尺寸和芯片的日益缩小,雷达设备也变成了小巧玲珑的探测器,可以应用到更多领域,用于穿戴式设备,可以让人“看”到很多不易察觉的信息。
雷达还能让人通过虚空的手指动作来控制电脑。谷歌推出了一款迷你雷达,能够嵌入设备,捕捉手指的细微动作,让人隔空通过手势来控制触屏。
3. 磁悬浮滑板
美国的一家公司造出了磁悬浮滑板,能载着人在金属地面上悬浮、行走。它的原理是利用磁铁磁极相斥而产生的力,把人托起来。
三、黑科技与沟通模式
1. 人与机器的沟通
人想要让机器做更多的事情,需要机器“学会”学习。让机器拥有智能,最关键的一点,在于让它能进行深度学习,也就是让机器能够像人一样学习,从而变得更加智能,更好地为人类服务。
1958年,美国科学家发明了一种拥有学习和认知功能的计算机,模拟人大脑机能中的神经和它们发挥作用的方式,能够识别简单的字母图片。
如果不断增加神经网络的层次,把各个层次连接起来,可以创造出功能强大的多层神经网络。
2. 网络基础设施
未来的宽带网络,必然更快、更便宜、流量更大。现在用的宽带网络,是在地面铺设的,属于“地网”,主干线都是在地球表面。未来要打造的是“天网”,把网络的主干线铺到天上去。
【案例】
Facebook 不久前进行了太阳能无人机的试飞。这个无人机是专门提供互联网接入服务的。Facebook 计划在全球布局上万架这样的无人机,都使用激光通信技术。这种技术的传输速率能够达到 10Gbps,接近地面光纤水平。它们的目标是通过使用激光、无人机等网络通讯的新方法,把互联网连接数量增加10倍,把上网价格降低到目前的十分之一。
谷歌也正在进行着类似计划,它也是用无人机做平台,但采用的技术是毫米波通讯技术,这种技术比 4G 的传输速度快40倍。
除此之外,谷歌、Facebook 这种巨头还有更高的目标,那就是利用卫星构建智能宽带网络。在理想状态下,“天网”和“地网”融为一体、多种类型的网络混合、各种设备自带热点组成的局域网络,将会把所有设备联系起来,成为未来最广泛的应用形态。人与人、人与物体的连接,会在这样的趋势中越来越方便快捷。
科技是什么?
我们过去认为,它是生产力。是改变世界的方法。
但是现在凯文·凯利说,科技,其实是一个人格化的个体。他就像一个孩子,有成长的过程,有需求,有性格,更重要的是,他有一个明确的使命。这个使命就是,带着整个世界上的物质,构建更复杂的生命,走向宇宙的终极规律。
主要有几点:
1.科技就是技术元素
这本书的标题是《科技想要什么》。KK在通过这句话,表达一个很强烈的观点,就是科技是一个人格体,就是它是有需求的。
KK认为,科技这个概念,还是太小了,所以他新创造了一个名词,叫做技术元素,也就是英文technium。
《科技想要什么》这本书,其实就是“技术元素”这个主人公的一本传记。
2.技术元素小时候什么样
在自然界里,下面的这些东西,都是小时候的“技术元素”
·非洲的草原上,有一个3米高的,像一个倒扣的冰淇淋筒一样的白蚁的巢穴。
·一只黑猩猩,用来吃蚂蚁的小树枝。
·原始人的弓箭
·原始人脑子里的“见到狮子就要赶快逃命”的这个概念
·“钻木取火”完整的技术
——所以说小时候的技术元素,表面上,是动物们使用的黑科技。
·但实际上,技术元素,其实就是原子组成的方式,它可以组合成弓箭,也可以组合成蚂蚁窝。它的本质上,其实是信息。
·138亿年前,也就是宇宙诞生的这一刻,技术元素就诞生了,因为从这一刻开始,宇宙里的原子就开始组合成了各种各样的元素,最最原始的信息量,就产生了。
·从138亿年前,到大概5万年前,这都是技术元素的幼年阶段。表现形式是动物的一些简单的谋生手段。
3.技术元素的少年阶段
·大概在5万年左右的时候,技术元素变成了一个少年。标志时间就是——语言在人类社会里出现了。
·哲学家丹尼尔·丹尼特说:“语言的发明令人太振奋了,太重要了,智人完成了一次巨大的跳跃,把地球上的其他物种远远甩在身后了。”
·语言也是一种技术元素,因为在本质上,语言也是信息,无非人们约定俗成的一种声带的振动频率和特定的口型。
·语言,就是当时的技术元素里最高级的一种,人类有了语言之后,就征服了所有其他动物。
·语言有以下好处:
传递信息,比如:湖边来了3只羊,来了20个敌人。很多事情能清晰表达了。
语言催生了我们的思维。没有语言的理性架构,我们人类是没有办法无法组织我们的精神活动的。
语言能让我们保留一些总结出来的宝贵的知识,比如说,打蛇打七寸,变成口诀,别人背下来执行就行,整个部落的生存技能就提高了。
·语言,让人类能团结起来,形成初级的社会和国家。
有了社会和国家,反过来催生了更多技术元素的出现。比如:篱笆、锄头,还有封建制、共和制、郡县制。
·所有这些技术元素,尽管表现形式不一样,但功能都是相似的:以个坚固的篱笆能让20只羊群不走散,而一个好的政治手段能让一个帝国的几百万国民不走散。谁掌握了更高级的技术元素,谁就能活得更好,甚至是战胜其他的部落。
·人类的历史,就是一个比拼谁掌握的技术元素更高级的历史。
·从5万年前到大概18世纪,这是技术元素的“少年阶段”。
4.技术元素进入青年阶段
·在18世纪前后,人类迎来了科技大发展,技术元素从一个少年,跃迁成一个青年。
·18世纪开始的科技大发展,人类迎来了就是爆炸式的发展。
·关于人类的科技进步,最有说服力的数据就是:美国人的预期平均寿命从从1900年47岁,到1994年的75岁。
·随着科技的兴起,技术元素开始展现出了一定的“必然性”说明技术元素,是带着一个明确的使命的,它希望引导着人类,朝一个命中注定的大方向前进。
5、必然性涌现
·必然性的最著名例子:1674年左右,牛顿和数学家莱布尼茨两个人各自独立地,创建了微积分。
·那段历史里,大量的科学家,就在几年之内,甚至几个月之内,在世界不同的地方,取得相同的科学突破。
温度计,在全世界有6位不同的发明人。
电报被5个人,在很短时间里,反复发明。
4名独立观测者,包括伽利略,时间都同一年(1611年)观察到太阳黑子。
3位不同的天才发现了小数。
两位科学家在1846年,分别独立预测出第八颗行星海王星的存在。
·最有说服力的例子:二战期间,全球6个不同科学组织,曾经在彼此信息完全隔绝的情况下,独立地研究核武器时要用到的——四因子公式。
·这就是科学上的必然性。整个世界是按照一个精妙的规程和必然性在向前推进的。
·人类工具的进化也有必然性。在原书里有两张照片,一张照片是在美洲拍摄的,一张是在东南亚拍摄的。吹箭管的长度、形状,原理完全一样。箭头的尾巴都涂了毒汁,发射飞镖时的姿势都一样,而且,都是靠旋转管的发射端来调整瞄准。
在世界上两个隔绝的角落里,吹箭管都被发明出来,就像一对遗失了多年的双胞胎。
·眼睛在地球生命发展历程中它进化了6次。脊椎动物、一些章鱼、蜗牛、海洋环节动物、水母、蜘蛛身上,都发现了这种类似“生物照相机”非凡的光学构造,功能大同小异。
·生命想要产生眼球,生命想要看见这个世界,因为它总是重复这个发明,这个巧合程度,就像抛掷600万次硬币,全部是正面朝上,这事应该不是偶然的。
·无论你把宇宙重启多少次,每次的结果应该大差不差。
·诺贝尔奖获得者,生物学家乔治·沃尔德就对他的学生说:“在地球上把生物和化学学好,是值得的,因为将来你也可以通过在银河系之外举行的生物化学考试。”
·技术元素,就是这个世界运营的规则,它有明确的方向,清晰的步骤和强大的意志,他要把一切愿意服从游戏规则的生命,带到他的终极使命里去。
·KK说,人类在这个必然过程里的自主性,就好比驾驶一辆固定线路公交车线路。沿途这车怎么开,是快点还是慢点,生物可以自己说了算。但一些重要车站,比如说,像进化出脊椎,产生语言,演化出眼睛,发现核能,进化出互联网,这些重要的车站需要停车。
6、我们该怎么站队
怎么对待技术元素,摆在我们面前的一共有三个大方向:
1、激烈抗争
2、迟缓接受
3、正面拥抱
·激烈抗争的例子:
一位哈佛大学毕业的数学博士,写了一篇反科技宣言,他要对抗科技,唤醒人类。
·炸弹客住在一个简陋的森林的小屋里制造邮包炸弹,但目的不是杀人,而是为了让人类看到他写的这个反科技宣言,他一共寄出了16个炸弹,炸死3人,炸伤23人。
·他的“反科技宣言”刊登到了《纽约时报》《华盛顿邮报》上,号召人们不用电,不用工具,回到田园生活。
·这个举动没有唤醒沉睡的人们,反而让人们看到了他的愚蠢。最后炸弹客被判终身监禁,不得保释。
·为什么炸弹客很愚蠢?
1、没有人愿意陪着你过石器时代的日子
2、暴力强迫别人,没有人会听
3、就算你能说服一部分人跟你走,但一定会有一些人继续追逐科技,那这些人就会是世界的主流。
·迟缓接受的例子:
阿米什人是生活在美国北部的一个宗教派系,他们信奉简单的生活,拒绝过度的现代化。坐马车,吃自己种出来的粮食,穿最传统的衣服。
·阿米什人认为马车是可以坐的,但马车也是技术元素,马车的车轮,轴承,马的驯养技术,都是几百年前的高科技。
·阿米什人也用太阳能发电机,用电扇,出门做火车,但是不坐飞机,因为飞机显得太现代了。阿米什人只接受电话亭。阿米什人用手机的时候,要躲到封闭室内,这样感觉自己是在电话亭里一样。
·阿米什人的生活就是三个字——骗自己。他们只接受那些被发明了一段时间的,比较老土的科技,这就叫——延缓接受科技。
·如果你过上那种生活,人该孤独还是孤独,只不过别人是在高级公寓吹着空调孤独,而你是在茅草屋里孤独。
·我们的痛苦和迷惘,其实不是科技的错。
·第三个选项,叫正面拥抱:
就是大大方方地接受科技进入我们的生活,也是我们绝大多数人的选择。
可能有人说,技术元素这么发展下去,不知道会变成什么可怕的东西。人工智能会不会取代人类,或者消灭人类呢?
7、技术元素想把我们带到哪里去
·随着人类的互联网技术把每个人类都连在一起,技术元素会出现下一次升级。它会在我们的头顶上,形成一个全球大脑。它在想什么,会做什么,我们人类可能就理解不了了。它就是未来地球的真正主人。
·KK认为全球大脑不会把我们灭掉,因为这种做法太土鳖了,只有比较初级阶段的动物和人类才这么做。
·对于《科技想要什么》这个提问的回答:技术元素,想要的是,大家一起,进行一个无限博弈。
·什么是无限博弈,就是谁也不把谁灭掉,而是在一个越来复杂,越来越自由的系统里,大家长期互动,长期进行良性博弈,用一句这几年中国人比较熟悉的话说,就是大家一起玩。
·而技术元素想要的,就是一个自由繁荣的无限博弈的平台,就像一个欢乐的,全民参与的大型广场舞。
8、我们和技术元素究竟是什么关系——经手人
好,在音频的最后,我们还是对技术元素是什么,还有和人类的关系是什么,做一个明确的定义。
技术元素的概念,确实不太好解释,因为它的内涵太广泛了,它是:
1、动物用的黑科技
2、各种科技工具
3、人类的文化、法律、政治体系
·凡是有利于让世界加速,朝终极目的奔流而去的有效信息,全部都是技术元素。
我们和技术元素之间的关系是什么呢?
1、技术元素是我们的助手。
2、是我们的保姆,它帮助我们战胜了其他生物。
3、我们也是技术元素的父母,在技术元素眼中,我们是漂浮在他们周围的,创造他们的神秘腺体。
4、人类和技术元素之间的关系,用一个比较中国人都熟悉的概念来描述,叫经手人。
·经手人非常重要,所有的细节都是他决定。
·经手人根本不重要,因为这个大事,是领导们定下来的,是个大趋势,你要是不想干,有的是人干。
·就算是人类文明全自毁了,技术元素也最终会达成它的目标。只不过是世间慢一点,而这个定策之功,就不属于人类了。
·我相信,我绝大多数人,都会顺应这个时代,去做一个尽职的经手人。
·未来什么样?
未来人类会过得很悠闲,所有体力活都不用干,想吃什么都有,大家都在追求精神世界。我们很少得病,因为我们一出生的基因就被修改好了,人很可能能一直活着,只要不发生意外。
各种机器人帮助我们采矿,发电,采集各种我们要的资源。
每当我们人类发现一个可能适合居住的星球,我们就朝它发射,纳米机器人,那些机器人就会留在那个星球上,慢慢改造那个星球,等待地球人去殖民。
造物主希望我们探索宇宙,把宇宙填满。
终极目的是要干嘛?
等我们把整个宇宙都填满的时候,再一起去敲造物主的门吧。
来总结一下:
技术元素才是这个世界的主人公,人类的精彩,终将是为技术元素打造基础,但是这是一个光荣的工作。也是我们人类的职责。
顺应时代的人们会过得很好。
人类的未来会越来越快乐。
技术元素和我们不是对立关系。
可可很厉害,它能熟练掌握1000多个手语,还能听懂大概2000个英语单词。更厉害的是,它是一只通过了镜子测试的大猩猩,这一点可不容易,因为很多大猩猩是没法儿通过这个测试的。
那什么叫“镜子测试”呢?简单地说,就是让动物照镜子,看看它们能不能认出自己。有很多动物,比方说豚鼠,海豚的豚,这是一种小老鼠,如果你给它面前放一面镜子,它其实认不出镜子里就是它自己,它会把镜子里的家伙当成一个对手,对它发出警告。如果它发现怎么警告都没用,它也就没辙了,只好松懈下来,假装这个对手不存在。是不是很有意思?
科学家很早就注意到了这个问题,他们发现,还有另外一些动物,会在镜子面前会做出一些特定的动作,好像在和镜子里的自己互动。但它们是不是真地认出自己了呢?
为了解决这个问题,科学家设计了一个实验,叫“镜子测试”。首先,在动物的居住环境里放一面镜子,让它先熟悉镜子里的家伙。然后把它麻醉,再往它身上抹一些颜料,在它身上做一个标记。等它醒过来,观察它看到镜子以后,会有什么反应。
科学家对可可做了这样的测试。结果发现,可可很快就开始用力摩擦身上的颜料,想把颜色给擦掉,所以说可可意识到,镜子里那个家伙就是它自己。
一种动物如果能通过镜子测试,就说明它有一定的自我认知能力。咱们人类刚生下来的时候,也没有这种能力,一般要在出生6个月以后,才可能认出来镜子里的自己,很多人需要的时间可能更长。
根据福布斯科技频道的报道,最近,英特尔公司推出了一款新的存储器,叫非易失性内存。什么意思呢?非易失性,就是说放在里面的数据,不容易丢失,就算在使用中,电脑突然断了电,数据照样能保存下来。
说到存储器,现在的电脑也有两个存储器,叫硬盘和内存,是用来存储数据的。但是硬盘有一个明显的缺点,就是它运行的速度慢。为了克服硬盘的这个缺陷,电脑还会用到另一个东西,叫内存,内存的速度快。
这么说吧,内存就像是一个中转站,一头连着CPU,也就是中央处理器,另一头连着硬盘。CPU算出来的数据,先放在内存里,你在电脑上随时操作,内存可以随时改;需要的时候,再把内存里的数据,转存到硬盘上,这样就能长期保存了。不过,内存也有一个明显的缺点,就是内存里的东西,一断电就没了。
咱们现在用的计算机,都是内存跟硬盘搭配起来使用。内存负责快速处理,硬盘负责长期保存。刚才咱们新闻里说的那个东西,你还记得它叫什么吗?对了,叫非易失性内存。它就是结合了内存和硬盘的优点,既能快速运行,又能断电保存数据。所以说这个发明,还是挺具有开创性意义的。
研究(。・ω・。)ノ为了“更好”
研究这个词的英文叫research,它源自中古法语,意思是彻底检查。所以你注意,研究可不是干别的,研究是检查。那检查又是为了什么呢?一方面可能是为了纠错,另一方面是为了更好。
我们这里把研究的本质,或者终极目的总结为“为了更好”。那这个为了更好是跟谁比呢?是跟你的研究对象相比。
这就要说到研究跟学习的区别了。精品课里提到,模仿是自然主义学习方法当中的重要手段。依靠模仿而进行的学习或者说练习,最高境界也就是达到跟你的学习对象一样好,而要超越它,你就得有研究能力了。
这里说到的“更好”,有时候是获取更扎实的知识,有时候是掌握更先进的技能。要实现这些“更好”,需要你主动系统地探究和发现。
给你举个具体的例子。比如参加考试,我以前在做雅思听力老师的时候,一方面会让学生苦练听力识别,让他们把自己的听力识别能力尽可能真正地提高起来。这个过程是学习或者说是练习,但同时我也细致地帮他们分析雅思听力考试到底在考什么,这个考试是怎么设计的,其中有哪些陷阱,有哪些比较容易短期突击得分的部分。这个过程就是对考试进行研究。把考试本身研究清楚,摸清考试的本质、细节、陷阱和规律,也会非常有效地让学生们在考试中做到更好。
再一个,学习呈现的三个特征是练习、跟随和重复,可是研究的过程完全没有这三个特征。研究是一门艺术,在具体对研究进行执行的时候,并没有一条稳稳当当的路给你一步一个脚印地踩着走。这就像创业一样,你没有办法彻头彻尾地复制之前的企业家所走过的每一步。这是研究的难度所在,也是它更有意思的地方。
再来举一些实际的例子,带你进一步地感受一下学习和研究的区别。学生主要做的事是学习,研究生要做的事是研究;运动员主要做的事是练习,教练要做的事是研究;演奏家主要做的事是练习,艺术评论家要做的事是研究;职员要做的事是工作,努力地工作,管理者要做的事是研究。
讲了这么多,你应该已经能够感受到研究跟学习的区别了。注意,学习和研究没有高低之分。你不能说演奏家不如艺术评论家,也不能反过来说艺术评论家不如演奏家。
训练研究能力的第一步,我的建议是唤醒你的三个非常重要的意识,它们分别是作品意识、目标意识和局外意识。
| 作品意识:研究精神的起点
作品意识其实我们之前已经提到了,还记得我说过的为了更好吗?你对自己有这个要求,也就有了作品意识了。作品意识是什么?研究的第一步还不是明确研究目标,而是建立研究的驱动。研究的驱动指的就是研究的主动性,我把它称为作品意识。
一个人在开始研究之前必定会先有强烈的作品意识,这里所说的作品就是希望把一样事物做得更好,做得像个作品。 在作品意识的带动之下,才有以后的整个研究。也就是说,作品意识是研究精神的起点。
我用烹饪来做一个例子。大部分人的烹饪技能可能是跟母亲或外婆学来的,注意这是学习,因为你要进行重复的练习。可是我的烹饪技术超过了我的母亲和外婆,也就是我们所定义的“更好”。这是因为我在做饭这件事上有作品意识,我把做出的每一道菜都看成是我的作品,而不只是为了填饱肚子。
一旦当我把菜肴当作品,我就开始了对烹饪的研究。因为不是随便什么都可以称为作品的,于是我可以越做越好,最后我自己出了一套烹饪教程,这就是作品意识带来的研究驱动。
对于作品意识,有的人可能会把作品这两个字想得太大了。打个比方,作品不一定是一座宏伟的建筑,它有可能是一座宏伟建筑当中一个门把手的握持感。门把手的材质形状和样式,这些都是值得我们去研究的。我举这个例子是告诉你,作品不一定是宏伟的,它也可能关注的是细节。我还想告诉你,研究是一门艺术,艺术的表现中最重要的就是细节。
我们日常的工作和生活中到处都是有待研究的细节,比如我们刚刚提到的烹饪。作品甚至可以不是一个实际的物件,而只是一种观念或想法的表达。所以, 你在建立研究目标的时候不要总想着立即改变世界,而是首先激发你对研究事物的作品意识,这个最为关键。
我给你一个小小的建议,你平时做事的时候给自己一句暗示,告诉自己“我要从事这件事了”,不是做这件事,而是从事。仅凭这样一个词的变化,你的仪式感和作品意识就会被唤起。
| 目标意识:防止研究过程跑偏
研究中必要的第二个意识,是在研究过程中始终都要保持的,它叫目标意识。光有研究精神和作品意识,一个人很可能还会在研究的方向上跑偏,就是因为缺乏清晰的目标意识。
我的老板,锤子科技的CEO罗永浩,之前在为新款手机的发布会策划拍一个广告片,于是在视频网站上查看一些好的广告片来做参考,去获得创意的启发。实际上通过视频网站去获得一些研究的资料也是一个非常重要的渠道。为了创作一个好的广告片,在视频网站上查看之前的经典广告片,这本来是非常地道的研究手段。
但是我的老板在看了几十个广告片之后,他说,“真想开一间广告公司啊!”你看他的研究精神是闪耀着光辉的,但他已经忘了自己的研究目标。幸亏我及时跟他说,“我们要发布新款手机,我们要开发布会哦!”这样他才冷静了下来。
我在网上看到有人说自己写论文,刚写了几行字喝了两口茶,结果就突然打开维基百科认真地去查看茶叶的起源、分类和制作工艺,看了两个多小时。这是很多人在做研究的时候比较常见的分心状态,甚至已经有了拖延症的嫌疑了。
你写的论文不是关于茶的起源、分类和制作工艺的,你跑去查这些资料,这叫严重跑题,是你研究的目标意识出现了问题。
怎么保持目标意识?同样给你一个有效的建议。 你在研究的过程当中要时刻盯住自己初始的研究目标,并时刻问自己,我们正在做的事情会不会影响研究的主线。我们建议你,用一种上帝的视角来俯视整个事情的全貌,你才能守住目标不跑偏。
在研究的实际操作当中,让你总想着自己的研究目标其实是很困难的,你必须得时时刻刻看到它,所以为了守住一个研究目标,在研究的过程当中,我们还需要时刻保持研究中必要的第三个意识,也就是局外意识。
研究者一定是局外人,人们往往容易在自己感兴趣的部分里面过度沉溺。关于这方面,我在这先不展开谈,我会在下一节的内容当中再为你细致地讲解。
| 研究需要付出成本
多提一句,就算你了解了研究的本质,知道研究到底是在干什么,有了作品意识、目标意识和局外意识之后,你还必须清楚地认识到研究是要付出成本的。 为研究所付出的成本往往是巨大的,它包括财务的成本、时间的成本、精力成本,甚至还有试错的成本。
我们为什么在这里要为你强调研究需要付出成本?就是因为如果我不为你指出你付出的研究成本太有限,你还不清楚为什么自己的研究能力差。有的时候你的研究能力差,只是因为你付出的研究成本还远远不够。
人们做研究,尤其是做学术研究需要付出大量的时间精力甚至是金钱。基于科学实验的研究,试错的成本高得很,因为实验会成百上千次的失败,研究的成本就体现在这儿。
这也是为什么学习研究都需要有研究经费,一旦没有了研究经费,很多学术研究就会被搁置。从这个层面上来讲,研究的成本比学习的成本高得多。
《混沌》
副标题是“开创新科学”。
说“混沌”是门新科学,你可能会觉得有些奇怪,我们平常说话的时候,“混沌”这个词常常给我们随机、混乱的印象,好像混沌系统就是那些内部关系错综复杂,规律不清晰、不明了的复杂系统,怎么能把它和严谨有序的科学联系起来呢?
这其实是一个错误的理解。所谓的“混沌”,并不是指“没有规律”或者“混乱无序”,恰恰相反,混沌系统指的就是那些虽然有规律、但就是无法准确预测的系统,这很挑战我们的直觉。
比如天气系统,就是一个混沌系统。一个天气系统可以用关于温度、气压和风速的方程来描述。但是,即使我们找到了描述天气的方程,我们也没办法进行长期的天气预报,因为一点小小的扰动就会让方程的解变得千差万别。这种效应还有一个非常著名的名字,叫“蝴蝶效应”。你一定听过关于“蝴蝶效应”的一个经典描述,“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风”。蝴蝶效应就是混沌效应的集中体现,一点微小的扰动就会让系统未来的演化变得完全无法预测。
说到这里,相信你对混沌的概念已经有了一些基本的印象了。除了蝴蝶效应以外,还有很多有意思的混沌现象,这些现象在上世纪末吸引了许多来自不同领域的科学家,混沌的概念也被用到了物理学、化学、天体力学、生物学、以及社会科学等不同的领域中。混沌现象模糊了我们对“确定性”和“不确定性”的认识,挑战了我们“可预测”和“不可预测”的观念。随着混沌这门新科学的建立,越来越多的人认识到,这也许是相对论和量子力学之后,对人类整个知识体系的又一次冲击。
第一部分
我们首先进入第一部分的讨论,从“蝴蝶效应”和“三体问题”这两个经典的案例出发,来了解混沌到底是什么,介绍一下混沌现象的基本特征。
在介绍蝴蝶效应之前,咱们首先得介绍一下历史背景。在混沌现象被发现之前,机械论的世界观曾经在科学界中占据着主导地位。机械论认为,自然就像一台精密的机器,只要我们找到了相应的物理规律,我们就可以精确预测事物的发展,而一个物理规律,可以看成是一个函数。
比如,我们可以把系统现在的状态作为一个输入值,把它代入到这个函数里,这个函数马上就可以输出下一个时刻的系统状态,然后通过不断迭代,我们就可以计算出系统后续的发展……这种模式曾经取得了巨大的成功,比如说,我们可以精确地预测天体的运动以及各种天文现象,比如日食、月食、甚至潮汐等等。正因为这些成功,科学家们开始产生了一种乐观的情绪,他们相信世间万物的运动都是精确预测的。
这种乐观的情绪在上世纪的五六十年代达到了高峰。当时是冷战时期,计算机刚刚被发明,科学家们可以用计算机来模拟像原子弹爆炸、弹道轨迹,这样看似非常复杂的问题。因此在那个年代,很多物理学家开始觉得,在计算机的帮助下,几乎所有困难的预测问题都能得到解决。比如计算机之父冯·诺依曼就曾经认为,只要把方程列出来,在计算机的帮助下,长期的天气预报已经不再是一个复杂的问题了。
在这些乐观的科学家们看来,我们之所以还有些问题暂时不能预测,是因为我们还没有完全理解支配这些事物的物理规律。一旦我们完全理解,那就一定能预测。
然而,蝴蝶效应的出现就挑战了这个观点。在上世纪的五六十年代,麻省理工学院的气象学家洛伦兹,就通过很长时间的尝试,终于找到了描述天气演化的方程。这些方程所描述的是像气压、风速、温度等物理量,随着时间演化的基本规律,根据这些规律我们就可以通过计算机,计算出未来的天气情况。
有一天,洛伦兹正在计算天气在一段时间里的演化过程,不过这天他没让计算机从头算起,而是特地选择了一个昨天得到的中间结果作为起点。举例来说,就是本来昨天电脑已经从元旦开始,算到了五一劳动节那时候的天气情况,为了验证结果的准确性,洛伦兹把清明节的天气情况作为初始值扔给了电脑,电脑于是就从清明节开始,继续后面的计算和预测。如果计算没有问题,那么至少从清明节到五一劳动节之间,这段时间的预测结果会和昨天的计算相吻合。
然而,奇怪的事情发生了,洛伦兹发现,在开始的时候,两次计算得到的曲线还是几乎完全重合的,然而没过多久,一条曲线就已经开始落后于另一条曲线了,再然后,这两条曲线就完全不一样了。洛伦兹一开始觉得这可能是他的计算机出了问题,然而在经过了仔细的检查之后,他开始明白,自己发现了一些全新的东西。两条天气演化的曲线,完全按照一模一样的方程进行演化,但最终得到的结果却差异巨大。这反映出了混沌系统的一个重大特征:对于扰动的敏感性。洛伦兹把这种现象叫做“蝴蝶效应”,“蝴蝶”扇一下翅膀,指的就是对系统的微小扰动,而系统是如此敏感,以致于一点小小的区别就能让系统未来的发展变得完全不同。所以说,蝴蝶扇动翅膀就有可能导致一场暴风雨,蝴蝶效应导致长期的天气预报注定要失败。
你可能会想,混沌现象是不是个“坏事”?你看,蝴蝶效应就好像把天气的规律全打乱了。然而洛伦兹觉得,假设不存在蝴蝶效应,如果今天的天气和昨天的几乎完全一样,像是风速、气温、气压等等都非常相似,那么接下来,按照方程的演化,天气就应该从此循环了,而且是精确地循环,这样的世界未免有些太单调了。
除了蝴蝶效应以外,“三体问题”是另一个混沌系统的经典案例。我在这里插一句,这个你应该不陌生,科幻作家刘慈欣,就曾经受到它的启发写作了《三体》这本书。所谓“三体问题”,指的是三个任意质量、初始位置和速度的天体,在万有引力的作用下的运动问题。这个问题看起来非常简单,它只涉及到了三个天体,而且支配它们运动的物理规律也很简单,就是万有引力。科学家们完全明白这个系统中的物理规律,然而如果要预测这三个天体运动情况,这个问题却异常困难。
那这个问题最后是怎么解决的呢?十九世纪末,法国大数学家庞加莱为了解决这个问题,引入了一些新的数学工具来描述这个系统。庞加莱最终发现,通常的三体系统是混沌的,一旦初始状态有一个小的扰动,比如天体的位置或者速度有一点小小的变动,这个三体系统后来的运动情况就有可能出现极大的不同。同时代的另一位大数学家曾经这样评价庞加莱的工作,他说:“虽然这不能说是完美解答了这个问题,但是庞加莱的工作将标志着天体力学的一个新时代的诞生”。受到这个发现的影响,传统机械论的世界观正式走向了瓦解。
总结一下这部分内容,我们能从“蝴蝶效应”和“三体问题”这两个经典案例中学到了什么?那就是混沌现象表现为系统对扰动的极端敏感性。这两个例子提醒我们,即便我们认识了全部的物理规律,也并不代表我们对于系统未来的演化情况有百分之百的预测能力。
第二部分
了解了混沌现象之后,接下来,咱们要讨论的第二个问题就是,“混沌现象有什么用”。
听完前面的内容,你可能会想,混沌现象对于科学家来说应该是一个坏消息,因为科学家们就算掌握了科学规律,也还是没法对未来进行任何预测。不过,就像我们之前说洛伦兹对天气系统的看法一样,如果换个角度来看,这其实也是一个好消息:在那些看似混乱无序的数据背后,可能存在着严格的规律,有了这些规律,我们就可以来预测和控制各种复杂系统。
那混沌系统里会存在什么规律呢?作者介绍说,存在着“非线性”的规律。很多简单系统是可以用线性规律来描述的,比如,汽车的速度越快,那么经过相同的时间,走过的路程就会越长。但也有很多事情不存在这样简单的线性关系,我们就以书中关于传染病传播的例子来说明。
一个疾病,如果感染的人数特别少,那么这个疾病可能几乎就没法传播;而如果一个疾病感染的人数特别多,那剩下来的健康人群,可能人人都有了抗体,这个疾病同样可能没法传播。疾病的传播当然和感染者的数目有关,但并不是说,感染者的人数越多,疾病的传播情况就越严重,它们不是这种简单的正比关系。这种关系就是所谓的“非线性”,而混沌的产生正是源于这种非线性。
在认识到这种非线性关系之前,传染病专家面对麻疹传播的数据,会觉得无从下手,因为从数据看起来,麻疹在每年感染的人数都似乎是随机无序的。但是,它和我们常见的随机系统的规律还不一样。比如我们掷骰子时,这次得到数字6的概率是六分之一,下一次,掷到数字6的概率还是六分之一。这次掷到了数字6,并不影响下一次掷骰子的概率,麻疹的传播显然不是这个规律。
于是美国生态学家谢弗,就用混沌领域的一些分析方法进行了研究,还真就从这些看似随机的数据中,找出了麻疹传播中那些清晰明确的定量规律。谢弗发现,如果某一年出现了麻疹的特大型爆发,那么即使不做任何控制,由于很多人体内已经有了抗体,所以下一年麻疹的传播必然是会受限的。传染病系统作为一个混沌体系,在疾病大爆发的年份之后,下一次必然会出现疾病传播的小年,这个结果是确定的。
就这样,谢弗通过对麻疹传播数据的分析,得到了许多规律。尽管这些规律不能帮助我们精准预测未来几年麻疹的传播情况,但这些规律的发现可以帮助科学家找到合适的疫苗接种计划,从而控制这些传染性的疾病。同时,当我们知道了麻疹的传播存在混沌时,我们就必须时时警醒,而不是说,看到疾病爆发就提高疫苗的接种率,看到疾病被控制就降低接种率,这种简单的线性思维是不行的。因为我们不能保证,大规模的预防接种能在短期内产生立竿见影的效果,我们必须要有非线性思维,设立更长远的疾病控制目标。
除了非线性规律,在混沌系统的内部,还常常存在着统计规律。我们还是以前面提到过的天气现象为例进行说明。气象学家在研究蝴蝶效应的时候想到过这样一个问题:既然天气受到一点微弱的影响,都可能发生重大的改变,那么“气候”是不是真的存在呢?对于气象学家来说,这本不应该成为问题,但在发现蝴蝶效应后,这个问题就变得非常深刻。
我来解释一下,因为“气候”是对“天气”的统计描述,这就像一个班级的平均分是全班各位同学成绩的一个统计结果一样,气候就像是平均分,天气就像是每个同学的成绩,如果每个同学在考试的时候都会遇到“蝴蝶效应”,发挥极其不稳定,那么这个班级还会有稳定的平均成绩吗?气象学家洛伦兹,就提出了一个关于混沌现象统计描述的数学问题。
在我们的天气系统中,隐藏着一些比较弱的约束,让天气虽然会反常,但不会过于偏离。在真实系统里,蝴蝶效应的扰动有可能带来一场暴雨,但这场暴雨不能改变系统的统计性质。也就是说,蝴蝶没法让一个干旱的地区变成热带雨林。
这有点类似于在考试的时候,就算每个人都会受到环境的影响,以往考试成绩排名第一的同学可能会发挥失常,但全班学生全部发挥失常的情况是几乎不可能发生的。所以,面对看似不可预测的混沌系统,我们也不要过于害怕。尽管蝴蝶效应会让一个地区的天气发生改变,比如让一个地区从下雨和不下雨之间发生切换,但蝴蝶无法改变一个地方的降水概率。
混沌现象的统计规律也有很多重要的应用,最重要的一个就是产生随机数了。随机数能做什么呢?在很多计算模拟中,比如当我们要模拟股市的波动时,随机数就特别重要。但是,在同样的条件下运行同一个程序,只能得到相同的结果,随机性难以产生,要在计算机中产生出真正的随机数,可能就需要特殊的硬件了。而混沌提供了一种产生随机数的简单方法,只要选择一个起始点作为种子,代入到方程里不断迭代,我们就能获得一整条,看起来很像随机数的序列。
不过,这种通过混沌系统迭代所产生的数字,并不是真正的随机数,因为它的规律是完全给定的,但这些所谓的随机数已经可以产生跟真随机数完全相同的统计效果了。我们现在在计算机中使用的很多随机数生成器,就是用类似的方法产生的。
来总结一下我们刚刚介绍的内容。从“传染病的预测”和“天气与气候的关系”这两个例子中,我们认识到了混沌系统中的规律性。一个混沌系统中存在着非线性的规律,还有可能存在统计规律。我们如果可以找出其中的规律,那么我们对混沌系统不但可以有更好的的刻画,还有可能找到控制这些系统的方法。
第三部分
最后一部分,我们要讨论的一个问题就是“怎样建立新科学”,这也是这本书中最有特色的部分。
我们发现,如果科学家们仅仅只是关注自己的研究领域,他们有可能做出很出色的工作,但这样是没法建立起新的学科的。书中提到,洛伦兹最早开始提出蝴蝶效应的时候,他把论文发表在了瑞典的气象杂志上,很多物理学家就因此遗憾地错过了他的文章。我们能看出,新科学的建立就像一次创业,不但要有全新的理念,还需要合作、交流、展示和推广,而这些内容对我们每个人的工作和学习都有重要的启发。
咱们接下来就来讲讲,一个只有四个成员的研究小组,是怎么让“混沌”变为一门新科学的。你可能会觉得,如果想要攻克一个难题,那一定要找这个领域里最顶尖的研究者,大家凑在一起,攻克难题的可能性才大。但是我们要说的这个小组可不是这样,他们四个人的的背景各不相同,一个是即将要答辩的博士,一个是喜欢赌博的美国能源部实验室成员,一个是小时候就会自己修电视机的动手达人,还有一个是天生的计算能手。
这四个人唯一的相同点,大概就是对混沌现象的热情了。如果没有这种热情,他们一定会选择更保险的一些方式对待混沌现象。因为在当时,混沌到底能不能算是一门科学还没有定论,很多科学家也不看好它。就拿这个小组的发起人来说吧,他就是那个即将答辩的博士生,名字叫肖。当时他还差几个月就要答辩了,而他的研究方向是超导材料,是一个很有前途的方向。所以系里的教授都在劝他,先尽快把博士学位拿下来,之后也好找工作。你说你现在要研究混沌现象,学校里没有导师能指导你,而且这个学科连名字都没有,怎么可能靠它拿博士学位呢?其他三个人也遇到了类似的抉择,但是他们也都还是坚持选择了探索混沌现象。
坚持的回报是什么呢?如果我们把他们看做是一个创业公司,他们得到的就是先发优势。如果肖真的等几个月博士毕业,恐怕事情后来的发展就不会是这样了。要知道,1977年,第一次混沌会议召开时,来参加的人只有几十位专家,可仅仅在两年以后,第二次混沌会议召开的时候,来参加的科学家就已经有了几百人。这种增长速度有点像最近几年机器学习、人工智能相关会议的增长规模,一旦错过了这个风口,那就可能完全错过了开创新科学的机会。
而且,他们四个人完全不一样的背景,不仅没成为团队研究的阻碍,还成了他们的绝对优势。他们所擅长的东西是可以互补的,有人擅长编程,有人擅长动手实验,有人擅长数学,这种结合,和传统的教授带研究生的模式相比,有着更强的创造力。
为什么这么说呢?面对混沌问题,今天我们作为事后诸葛亮,可以很清楚地看到跨学科的重要性,然而在科学家们最初开始进行研究的时候,却并不清楚。就像作者在书里说的那样,假如你是一个纯粹的物理学家,是不会想到要去《大气科学杂志》上去读气象学家洛伦兹写的一篇文章的。学科门类的产生就像劳动生产线上的分工,这种分工提高了研究的效率,但这种分工不利于知识的创新和新科学的产生。而肖组建起来的这个四人小团队避免了这种弱点,他们经常就能提出许多有意思的创新。比如,擅长数学的人对概率很敏感,擅长编程的人很熟悉计算机里的信息论,那他们立刻就能想到,对于天气系统而言,“降水概率”是很重要的“信息”,那么对于一般的混沌系统,我们是不是也有可能定义出某种“信息”来呢?
在当时,信息论的体系已经被完整地建立起来了,他们就想到,利用信息论的一些思想来处理混沌问题,很可能会取得事半功倍的效果。结果一实行,果然如此。这也像一个刚起步的创业公司,不能所有人都只熟悉一个领域,各有分工,凑在一起,才能让公司运行。
除此以外,一个创业团队,要让自己的结果被其他人所接受,除了要有好的“产品”,产品的宣传推广也很重要。肖的四人团队同样面临着这样的问题,如果他们从一开始就直接做一些艰深的理论工作,那么很可能其他的科学家根本没法理解这些结果。因此,对他们而言,最大的挑战就在于要说服学术圈中的那些“老古董们”,他们必须要把晦涩难懂的混沌现象展示给那些更老、更有资格的科学家们。那他们是怎么展示的呢?这么新的研究领域,是不是得先研发出一个高科技的东西才能展示呢?
正相反,他们找到了一台功能简陋的计算机。这台计算机是一台“模拟计算机”,你可能没听过,其实“模拟”这个概念是跟“数字”相对应的。比如在现在,我们每个人家里可能都有高清的“数字电视”,而在十几年前,我们家里都用的都是那种画面经常抖动、没事需要拍一拍的“模拟电视”。
计算机也是如此,我们今天的计算机默认就是由二进位数字为基本编码单元的“数字计算机”,而模拟计算机是通过插电线、调旋钮的方法来进行计算的。这种计算的方式很粗糙,不精确,容易被各种因素影响,然而却非常适合模拟混沌系统。因为在对混沌系统进行模拟的时候,为了知道系统是不是处在混沌状态,我们需要在系统中引入一些噪声,这些噪声就像在电脑里内置了一堆不停扇翅膀的蝴蝶,计算不精确的模拟计算机反而成为了模拟混沌体系的最佳工具。
就这样,1978年冬天,在一次物理学会议上,这个研究小团队带来了一大盘录像带,录像带里记录的就是他们用模拟计算机得到的各种结果。当录像的画面展示在那些物理学家们面前时,所有人都震惊了,他们亲眼见到了混沌。一个成功的“新产品”自此横空出世,势不可挡。
好了,这四人团队的故事我们也差不多说完了,相信你听完他们的故事,也能从中学到很多。四位年轻人的热情让他们赶上了混沌科学的风口,他们不同的研究背景让他们可以开拓思维的疆界,跨越学科之间的界限。而选择适当的方式和工具,在科学共同体中宣传和推广自己的工作,又让他们的研究得到了科学界的广泛关注。正是这些因素让团队产出了被科学界广泛接受的重大成果,也让团队中的四个年轻人最终成长为科学大家。
来总结一下
到这里为止,《混沌》这本书的内容我们就已经介绍完了。这本书不但介绍了与混沌有关的科学知识,更是介绍了科学家们思考和研究的过程。总结起来,我们今天主要介绍了三个方面的内容。
首先,我们介绍了“蝴蝶效应”和“三体问题”这两个例子,我们认识到,混沌现象表现为系统对扰动的极端敏感性,即便我们认识了全部的物理规律,也并不代表我们对于系统未来的演化情况有百分之百的预测能力。
接下来,我们从“传染病的预测”和“天气与气候的关系”这两个例子中,认识到了混沌系统中的规律性。一个混沌系统中存在着非线性的规律,还有可能存在统计规律。只有掌握非线性思维和统计思维,我们才能有效地分析和控制各种复杂系统。
最后,我们介绍了上世纪七十年代末美国加州“动力系统集体”四个成员开创“混沌”这门新科学的故事。从他们的经历中,我们看到,把握时机全力投入,学科交叉分工协作,注重推广展示是他们的团队取得成功的三个重要因素,这些经验对我们每个人的工作和学习应该都有重要的启发。