老几:漫话混沌科学与算命仙(一) |
送交者: 老几 2014年12月30日19:14:45 于 [教育学术] 发送悄悄话 |
漫话混沌,科学,与算命仙(一)
老几
当代一位人类学家认为,社会发展的动力来自于恐惧,懒惰和贪婪。老几对此更简化为两个字:需要。是人类的需要造就了我们今天所面对的世界。古人说,“相由心生”,实在是大有深意!
出于对未知未来的恐惧,人类共有一个喜好:算命。通过算命预测,西方发展出了占星术,中国有了易经占卜。不同的是,西方占星术只是一种工具,而易经在中国则发展为一种生活哲学和思想文化。易经对中国文化影响是如此之大,以至于杨振宁先生认为说,中国科学落后的原因,是易经文化阻碍的结果。
有意思地是,科学发展到今天,反而还真的出了个“算命仙” - 混沌理论。只不过它目前不是直接针对人生,而是预测过去看起来难以把握的异常复杂多变系统的行为,即所谓的非线性动力系统,比如气象,人口,生命现象的变化和演变等。
当代三大前沿科学,混沌理论,量子力学,和相对论的出现和发展,彻底突破了传统科学的局限,使人们对大自然的认识产生着根本性的改变。相对论的能物转换不仅揭示物质和能量同源,还彻底颠覆了千百年来时空不变的观念。量子的一物多态以及思维对量子运动的影响,不仅使得客观和主观的界限不再是非黑即白,精神物质的区别也开始变得不那么明显。
当今说到“混沌”,涉及科学,社会,经济,哲学,思想等等各个层面。其中“混沌”一词的意思,不尽相同。
先说说“混沌”一词的来历。混沌,又写作浑沌,一般的说法是指混乱而没有秩序的状态。“自从盘古开天地,三皇五帝到于今”。在中国的神话里,我们的祖先说:“天地混沌如鸡子,盘古生其中”,认为有序的文明社会是诞生于混沌之中的。古希腊哲学家对于宇宙的起源与中国古人看法一样,认为宇宙是由混沌之初逐渐过渡形成有序的世界。同时中国古代和古希腊都有名为混沌的神。古希腊神话中的混沌神叫卡俄斯,中国浑沌神的故事在《庄子》一书中有记载。
关于混沌理论Chaos Theory的形成,有个常见的说法,那就是,人类第一次认识混沌现象的是在气象学家的一次偶然计算中,发现简单的热对流现象居然能引起“令人无法想象”的气象变化,即著名的所谓的“蝴蝶效应”: 一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在德克萨斯引起龙卷风。这里的“令人无法想象”,是指系统变化对初始条件的异常灵敏。
其实混沌现象是自然界中的普遍现象,在科学问题上也是常见。很多人都知道,对初始条件的异常灵敏的系统有很多,而且很早就在各个方面都被人们认识到了,比如天体物理里面的三体稳定性问题,旋转机械在共振转速下的不平衡响应问题,流体的紊流问题等等,甚至在包括离散数学里面的简单的单变量迭代,以及普通物理里面单摆的运动都有可能出现混沌现象
在动力学分析中,混沌现象指的是一种确定的但难以预测的运动状态。这种运动看起来是混乱的,随机的,不可预测的;同时产生运动的推动力又是确定的。也就是说,混沌现象是固定系统确定动力下的不稳定运动。产生这种不稳定运动的原因是对初始条件和扰动的极度敏感,即无限小的初值变动,长时间以后也能够使系统彻底偏离原来的运动方向。
天气变化就是一个典型的混沌现象,所以有效的天气预报,最长不超过七天。同样,人类社会也是个混沌现象,所以说历史不能假设。人生同样也是混沌现象。经常听人家说,那人当初怎么和自己一样,如今如何如何天差地远等等。
总结起来,混沌现象的特点用中国一句老话总结就是:差之毫厘,谬以千里。而混沌理论就是用来说明,混沌现象的。
说到这里,有人会说,这些和算命仙有什么关系?如有兴趣,且听下回分解。
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