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老几:漫话混沌,科学,与算命仙 (一) 2013-09-04 08:50:38

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,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,用于研究比如气象,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,彻底改变了传统科学的局限,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。而当现代科学的大车载着“精神”“物质”“能量”“主观”“客观”等等的西方文明高速奔跑时,老几惊奇地发现,该车走的却是东方先哲早就铺好的“道”。当我面对奔驰而来的多普勒,耳朵里面仿佛飘来的都是祖先的警言:“一以贯之!” 老几不禁要问:“万法归宗”,到底还是不是个虚言?

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“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。(这里可以问一下,为什么人们对此长期视而不见? 出来计算能力以外,是不是与我们的思维偏见有关?!)

说到这里, 有必要澄清“混沌”这个词的含义。因为前面提到的常见表示状态的“混沌”的说法,用到科学上是有问题的。从“混乱而没有秩序的状态”,没有客观规律,如何能够进行“预测”并进而发展出来混沌理论?不通。至于英文Chaos的定义“the formless and disordered state”,就扯得更远了。对混沌理论加以考察,就会发现“混沌”Chaos在科学而言,是指“看似混乱而没有秩序的状态”。(所以说对经典的注释,很多时候还不得不采用王弼“得意忘言”的方法。)

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? 且听下回分解。


附后:

有关混沌和量子理论,可参见下面网址:

http://blog.sciencenet.cn/blog-677221-601960.html

浏览(864) (0) 评论(2)
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文章评论
作者:思考为了未来 留言时间:2013-09-06 11:33:52
智者辨其别,慧者识其同。
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作者:pia 留言时间:2013-09-04 17:12:27
"惚兮恍兮,窃兮冥兮",也可以算道德经里提的混沌。
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