為什麼一隻蝴蝶 可以扇起科學的龍卷風

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一隻亞馬遜雨林中的蝴蝶扇動幾下翅膀,可以在兩周後引起得克薩斯州的一場龍卷風。這段關於“蝴蝶效應”的描述廣為流傳,而背後所依托的“混沌理論”,乃至由此而構建起的複雜性科學,卻依舊是艱深晦澀。人們將其譽為“第三次科學革命”,卻少有人能說清,它究竟是什麼。

為什麼一隻蝴蝶,可以扇動起一場橫掃科學研究領域的龍卷風?混沌理論與複雜性科學,究竟想要闡明怎樣的問題?在我們的生活中,哪些方面能感受到複雜性科學的應用?而這樣的研究,又會將我們的世界引向何方?……

在本期數字刊里,記者們將通過詳盡的主文和對混沌理論研究領域重要學者的專訪,努力為你講述這項正在發展中的科學究竟在探索什麼。在音頻節目“Talk三聯”中,參與本期封面報道的記者還會復盤完成整期稿件的過程。如何完成這樣一期看起來有些晦澀的主題報道?不妨來聽聽記者們的感受。

同時,資深主筆蒲實的系列播客“蒲實和她的同齡人”也迎來了新一期內容撕裂的社交網絡中,哲學能否幫我們重新定位?蒲實將與“最酷的哲學教授”薑宇輝老師一起,聊聊在充滿焦慮與撕裂感的當下,哲學如何為我們提供一個審視的位置。

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主編說:為何說21世紀將是複雜性的世紀?

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寫一篇複雜性科學的稿件,究竟有多“複雜”?

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播 | 黑麥,《三聯生活周刊》主筆

嘉賓 | 苗千,《三聯生活周刊》主筆

嘉賓 | 陳璐,《三聯生活周刊》主任記者

嘉賓 | 張宇琦,《三聯生活周刊》記者

21世紀是進入混沌理論的時代,混沌理論引發的複雜性研究,已然在引領科學研究的大潮。隨着時間沉澱,我們甚至可以說萬物皆可用複雜理論來解釋。那麼何謂“混沌”,複雜性又是什麼?和我們熟悉的“蝴蝶效應”與“三體”之間,有着怎樣的關聯?……

本期播客,我們邀請你和負責封面報道的記者一起,探討“混沌”理論的前世今生。撰寫一篇關於晦澀科學理論的稿件究竟可以有多複雜?在這期播客里你或許可以找到答案。

 本期試聽選段 

試聽:萬物皆“複雜”
打開數字刊,收聽播客完整版本

 記者們的深切感受 

 果人文社科領域有一門學科是可以用到混沌理論的,應該就是經濟學。

 大城市做什麼事情都效率高,但同時,集聚效應也對於不好的事情也是適用的,這也就是為什麼大城市同樣存在很多問題。

 量子力學、相對論的實際應用、存在哪些現象,這些隨口都能說得出來;混沌系統可以解釋一些現象,但是你要說有什麼應用、有什麼發明,就很難了

● 一個有很強規律的系統中引入一點點變量,它最後會造成一個很大規模的混沌;複雜系統則是在看起來很混亂的體系當中,試圖去找到底層的規律。

 一個普遍存在的現象是:混沌都是弱混沌,比如說“蝴蝶效應”,可能北京有個人打了個噴嚏,然後廣東就要有降溫。但是它也不會降到-30℃,還是一個可接受範圍內的降溫。所以說大自然還是仁慈的。

 人類現在可能就處在一個混沌的時期。

 我們之前說“萬物皆可元宇宙”,我們也可以說“萬物皆可用複雜理論來解釋”,但是這個東西,它可能還需要時間來沉澱。


 在本期播客中,你還可以聽到 
05:23  複雜性與混沌,越看越迷茫
08:37  混沌經濟學是一種偽科學?

10:53  又虛又實?難以捉摸的城市科學

17:50  無限:數學概念還是物理學概念?

21:35  混沌可描述的現象,其實很多

26:53  混沌現象是一種“弱”混沌?

27:47  複雜系統中,必然會有爭論

32:19  “三”很神奇,“三”意味着混沌

34:21  混沌與哲學搭邊,意味着混亂和秩序的結合

35:44  相比傳統,複雜新科學新在何處?

37:25  封面插畫究竟有何深意?

39:30  苗老師傾情薦書

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複雜性:進入混沌理論的21世紀

文/苗千


理性的力量究竟能否征服混沌和複雜?這正是人類在20世紀下半葉發現並且嘗試解決的一個問題。如果說在20世紀上半葉誕生的量子力學和相對論讓人類告別了經典力學所構建的機械性宇宙,那麼在20世紀下半葉誕生的混沌理論和複雜性科學則開始讓人類告別還原論思想,深入到混沌與複雜性的深淵,卻又從中發現了前所未有的秩序和美感。


複雜科學,站在人的角度理解世界

文/張宇琦

我們所說的複雜科學主要指一個領域,其研究對象是各種生命系統。它和生物學的區別就在於,它把社會也看成一種生命形式,認為互聯網、市場都是有生命的。所以複雜科學家所說的生命系統是更廣義的,包含各種由適應性主體(adaptive agent)構成的網絡,比如大腦中的神經元、社會中的人、森林中的物種。但要研究這些問題,就需要足夠與之匹配的方法。過去這些年,我們已經發展出很多方法——基於主體建模、網絡理論、遺傳算法、標度理論、集體決策等等。


人們經常產生混淆,說“我們用複雜科學解決這個問題吧”,但這其實說不通的,這就好比,你怎麼能用英語或歷史解決某個問題呢?總之,複雜科學指的是一類廣泛的生命現象,我們正在慢慢找到正確思考它們的方式。

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更多專題報道


○ 混亂與複雜之中的秩序和機遇(苗千)

○ 被濫用的科學語言(陳璐)

○ 數學如何理解混沌?(陳璐)

○ 技術不會讓城市變得完美(張宇琦)

○ 暢銷書與混沌學傳奇(薛巍)

○ 21世紀為何是複雜性的世紀?(苗千)

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從“第一次科學革命”的核心人物牛頓,到“第二次科學革命”中大放異彩的愛因斯坦,《三聯生活周刊》在用科學報道的方式,梳理人類發展的重要時刻。

一本以“生活”為名的雜誌,為什麼要進行科學報道?我們不妨來聽一聽這些報道背後的執筆人之一苗千是怎麼說的:

……說它們是科普,我不大敢承認,我只是試着用通俗的語言告訴讀者最近在物理學領域人們有什麼新的發現,以及這些發現的意義之所在。我不大相信這個專欄真的能夠起到科學普及的作用,說它們是科學閑話倒是更貼切。幾年下來,這個專欄在《三聯生活周刊》居然也熬成了一個老面孔,擁有了一批固定的讀者,看上去也就不似當初那麼突兀了,畢竟生活是無所不包的,其中也有科學的位置。

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