深奧的簡潔

前言

　　深奧的簡潔　　我們居住的世界似乎是個復(fù)雜的地方，即使存在一些似乎永恒的真理（蘋果從樹上總是掉到地下而不是飛向天上，太陽總是由東邊升起而不是西邊）。盡管仗著現(xiàn)代科技的幫助，我們的生活往往仍必須提防突如其來的意外事件：氣象預(yù)測既是科學(xué)也是藝術(shù)；地震與火山爆發(fā)隨機(jī)發(fā)生，難以預(yù)料；股市震蕩總沒有固定的模式。打從伽利略開始（約從17世紀(jì)起），科學(xué)發(fā)展的突飛猛進(jìn)大多忽略了這些復(fù)雜的問題，而專注于簡單的部分，試圖解釋為什么蘋果往下掉與太陽為什么從東方升起?！　】茖W(xué)進(jìn)步是那么的迅速，到了20世紀(jì)中葉，所有簡單的問題都有了答案。廣義相對論與量子力學(xué)解釋了宇宙在大尺度與小尺度中的運(yùn)作機(jī)制，而對于DNA的結(jié)構(gòu)以及它們在遺傳復(fù)制機(jī)制中的了解，使得生命與進(jìn)化可以在分子層次上簡單地被解釋。但在人類尺度上的復(fù)雜性，如生命的層次上，問題依然存在；生命是如何從無生命體中產(chǎn)生的這個最有趣的問題，依然無解。毫不令人意外，宇宙中最難以用傳統(tǒng)科學(xué)探索、最復(fù)雜的生物，就是人類。

內(nèi)容概要

這個世界似乎相當(dāng)復(fù)雜。盡管現(xiàn)代科技日新月異，我們的生活仍必須時常提防突如其來的意外事件：隨機(jī)發(fā)生的地震、毫無預(yù)警的股市震蕩，以及常常會出現(xiàn)失誤的天氣預(yù)報(bào)。然而，生命本身似乎才是宇宙中最復(fù)雜的現(xiàn)象。那么，我們該如何看待這個世界？《深奧的簡潔》是第一本涵蓋了蝴蝶效應(yīng)、蓋婭理論，以及各種關(guān)于混沌與復(fù)雜概念的圖書。在這本充滿智慧和啟發(fā)性的書中，科普大師葛瑞本向我們說明：復(fù)雜，其實(shí)很簡單；即使是看來完全隨機(jī)的行為深處，也只是遵從簡單的因果規(guī)律。    如同一幅充滿禪意的圖畫，或一個破碎的形體，或蝴蝶翅膀的有趣圖案，整個世界都建立于簡單元素之上，經(jīng)由互動與組織，造就出高度復(fù)雜的整體。而在一切深奧結(jié)構(gòu)與和諧之下的簡潔，才是我們存在的基石，從天氣、地震、太陽系以及至今已知最復(fù)雜系統(tǒng)——地球生命的起源，葛瑞本娓娓道出混沌與復(fù)雜如何和宇宙各個方面緊密地交織在一起，并以相同的方式掌控了生命與銀河等的演化，最后，他試著為“最困難的問題”——在地球之外，是否還有生命存在——提出解答。

作者簡介

　　約翰·葛瑞本（John Gribbin），英國劍橋大學(xué)天文物理學(xué)博士。曾任職于《自然》、《新科學(xué)人》期刊，也曾經(jīng)在《時代》雜志、英國《衛(wèi)報(bào)》與《獨(dú)立報(bào)》發(fā)表文章。目前身份是著名的科普暢銷作家、《新科學(xué)人》雜志物理顧問，以及英國薩塞克斯大學(xué)天文學(xué)訪問教授。　　約翰·葛瑞本的著作超過50本，曾獲英、美多種獎項(xiàng)，并譯成30多種語言廣為流行。包括《尋找薛定諤的貓》、《蓋婭樂章》和《霍金傳》（湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版中譯本）等等。還與妻子瑪莉·葛瑞本合著了《生而為人：從進(jìn)化舞臺中走來》、《國民科學(xué)須知》等。他現(xiàn)與妻子和兩個兒子住在英國。

書籍目錄

第一章  混沌中的有序　親自實(shí)驗(yàn)的伽利略　牛頓與萊布尼茨的爭執(zhí)　放諸四海而皆準(zhǔn)的定律　上帝一定是個差勁的鐘表匠　一自由意志是否存在　一時間的方向　“功”與“能”的轉(zhuǎn)換　蒼涼的宇宙熱終結(jié)　稍稍偏離平衡狀態(tài)，就能由混沌中產(chǎn)生有序　一等上比宇宙年齡還要長的時間　兩種選擇　牛頓的擔(dān)心不無道理第二章  重返混沌　充滿山谷、洞穴、山岳的景觀　龐加萊得獎　天氣預(yù)測工廠　蝴蝶效應(yīng)　小行星造成了我們的存在　月亮扮演穩(wěn)定器的角色　宇宙是它自身最快速的模擬器第三章　有序衍生混沌　水龍頭的節(jié)奏　自相似模式中的模式　4.6692016…76　所謂是平面的線　分形與混沌之間的關(guān)聯(lián)　第一個在人類科技中的混沌例子　DNA食譜　無限長的海岸線　分形維度　曼德布集合　觸發(fā)混沌的拓?fù)鋵W(xué)概念　我們體內(nèi)的分形第四章　混沌的邊際　耗散系統(tǒng)下的穩(wěn)定狀態(tài)　班納得的六角形對流胞　重力場具有負(fù)能量　現(xiàn)代電腦的基礎(chǔ)　一對宇宙最簡短的敘述，就是宇宙本身　描述生物發(fā)展的數(shù)學(xué)工具　圖靈擴(kuò)散反應(yīng)　時間的箭頭不停地前后翻轉(zhuǎn)　除了在最深的羞辱中崩潰，別無選擇　貝洛索夫一扎鮑廷斯基反應(yīng)　有趣的情況都發(fā)生在混沌邊緣　動物外表圖案的產(chǎn)生　圖案決定于胚胎發(fā)育早期　胚胎發(fā)育過程中發(fā)生的改變，是可以想像出的最微小的“變異”　要了解進(jìn)化如何進(jìn)行，必須先了解所涉及的形態(tài)發(fā)育過程第五章  地震、物種滅絕與突現(xiàn)第六章  生命的真相第七章  遠(yuǎn)方的生命

章節(jié)摘錄

　　親自實(shí)驗(yàn)的伽利略　　即便那些對科學(xué)或科學(xué)史知道不多的人，也曉得伽利略首先利用剛問世的望遠(yuǎn)鏡指向天際，發(fā)現(xiàn)了支持哥白尼日心說的證據(jù)，并且和天主教廷起沖突，導(dǎo)致他被教廷以宣傳異端審判定罪，并禁止他的書籍在天主教國家出版。這（當(dāng)然）使他的書在其他國家大為暢銷。但他的成就不僅于此；對于建立一套探索以實(shí)驗(yàn)或觀察結(jié)果來比較兩種以上理論（或模型）的科學(xué)方法，伽利略的貢獻(xiàn)最多，他也是第一個以科學(xué)方式了解運(yùn)動概念的人?！　?583年，當(dāng)伽利略還是意大利比薩（Pisa）的醫(yī)學(xué)系學(xué)生時，他的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)成為日后對運(yùn)動研究的關(guān)鍵。在一場無聊的教堂布道中，他看著頭頂上的大吊燈來回?cái)[動，并用自己的脈搏來計(jì)時。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不論吊燈擺動弧度的大小，擺動一次所花的時間都一樣。后續(xù)在鐘擺上的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，擺動所需的時間取決于鐘擺的長度，而不是擺動的幅度，這就是鐘擺原理。雖然伽利略沒有親自建造出一座鐘（他設(shè)計(jì)了一座，后來由他兒子建造完成），也因此有了一種準(zhǔn)確計(jì)時的工具，用于他接下來研究球從斜坡滾下時的現(xiàn)象。這些實(shí)驗(yàn)讓我們對伽利略的思考與科學(xué)方法有進(jìn)一步認(rèn)識。他想研究自由落體，以探索重力對運(yùn)動的影響。但自由落下的球速太快難以測量，因此他讓球從傾斜的坡道滾下；這將會產(chǎn)生一個拉長與延緩版本的重力自由落體實(shí)驗(yàn)。通過這些實(shí)驗(yàn)，伽利略提出了加速度的概念。物體的速率（或速度）代表它在一段特定時間（比方說1秒鐘）里移動了多少；以9.8m／s的固定速率表示，移動中的物體每秒會走9.8m的距離。但伽利略發(fā)現(xiàn)，下落的物體（或由斜坡滾下的球）愈跑愈快，每秒的速度都在增加。

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　　這個世界似乎相當(dāng)復(fù)雜。盡管現(xiàn)代科技日新月異，我們的生活仍必須時常提防突如其來的意外事件：隨機(jī)發(fā)生的地震、毫無預(yù)警的股市震蕩，以及常常會出現(xiàn)失誤的天氣預(yù)報(bào)。然而，生命本身似乎才是宇宙中最復(fù)雜的現(xiàn)象。那么，我們該如何看待這個世界？

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