1988年,他出版了第一本著作《混沌:開創新科學》,書中收有多幅彩色分形圖片。此書獲得了美國非小說類國家圖書獎的提名,並被翻譯成約20種文字,在世界各地銷售。1992年,格萊克為當時剛去世不久的傑出理論物理學家費恩曼寫成一本傳記《天才:理查德·費恩曼的生活和科學》,此書一出版,又成為美國的一部暢銷書。
格萊克本人不是一位科學家,自身也並不是理工科出身,但他能夠深入地了解和分析自然科學和技術,能夠以一種獨到的視角去看待科技界發生的事件。因此,不僅自然科學家可以得到有益的補充,而且廣大閱讀者都可以從格萊克寫的書裏獲得教益、受到啟發。
格萊克的作品主要有:科學報告文學集《混沌:開創新科學》、《天才:理查德·費恩曼的生活和科學》、《越來越快——飛奔的時代飛奔的一切》等。
【內容提要】
作者提出現代混沌研究始自60年代,當時人們緩慢地意識到十分簡單的數學方程能成為完全同瀑布一般猛烈的一些係統的模型。輸入的微細差異可能很快成為輸出的巨大差別,這種現象被為“對初始條件的敏感依賴性”。例如在氣象中,這就成了人們半開玩笑說的“蝴蝶效應”——今天在北京有一隻蝴蝶扇動空氣,可能改變下個月在紐約的風暴。
作者提出自然界的不規則的方麵,不連續和不穩定的方麵,一直是科學的觀念題,或許更糟些,是無法理解的怪物。但是在20世紀70年代,美國和歐洲的少數科學家開始找到了無序的門徑。他們是數學家、物理學家、生物學家和化學家,他們都在尋求各種不同的不規則現象之間的聯係。生理學家們在人類心髒生發出來的混沌中發現了令人驚奇的有序,這種混沌曾是無法解釋的猝死的主要原因。經濟學家們發掘出陳舊的股票價格數據,並試用新的方法來分析。由此種種方麵得到的啟示,直接引入了自然界,包括對雲彩的形狀、閃電的徑跡、微血管的纏結、星體形成銀河星團的過程的認識。在物理學內部,混沌的研究是從一潭死水中產生的。在20世紀的大部分時間內,主流曾是粒子物理,它在更高更高的能量、更小更小的尺度和更短更短的時間範圍內探索物質的構造模塊。除粒子物理之外,就是關於自然界基本力和宇宙起源的理論。然而,還是有一些年輕的物理學家越來越不滿足於這種最有聲望的科學方向。科學的進展開始顯得緩慢了,新粒子的命名無濟於事,理論體係亂糟糟。混沌打破了各門學科的界限。由於它是關於係統的整體性質的科學,它把思考者們從相距甚遠的各個領域帶到了一起。
作者說當混沌革命走上正軌時,優秀的物理學家們覺得他們毫不為難地回到了與人同尺度的現象。他們不僅研究星係,還研究雲彩。他們不僅在“克雷”計算機上進行有成效的計算,還使用“麥金多施”。重要的期刊把關於球在桌上彈跳的奇怪動力學的論文與星子物理的文章同時發表。現在人們看到最簡單的係統提出非常困難的可預見性問題。然而,有序也在這些係統中自發地出現——混沌和有序同在。隻有一種新科學才能開始跨越這巨大的知識深淵,它的一岸是單個的對象——一個水分子,一個心髒組織細胞,一個神經元——的行為,而另一岸是成百萬這種對象的行為。這門新科學就是混沌學。作者認為一位物理學家所說的很對:“相對論排除了對絕對空間和時間的牛頓幻覺;量子論排除了對可控測量過程的牛頓迷夢;混沌則排除了拉普拉斯決定論的可預見性的狂想。”在這三大革命中,混沌革命適用於我們看得見、摸得到的世界,適用於和人自己同一尺度的對象。
作者認為混沌創造了特殊的計算機使用技術和各種特殊的圖像,於是抓住複雜性背後的古怪而精致的結構。混沌無所不在。上升的香煙柱破成繚亂的旋渦。旗幟在風中前後飄拂。龍頭滴水從穩定樣式變成隨機樣式。混沌出現在天氣行為中,出現在飛機飛翔中,出現在高速公路上阻塞的汽車的行為中,出現在地下的油流中。不管在什麼介質中,這些行為都遵從新發現的同樣的定律。這種認識已經開始改變企業經理作保險決定的方式,改變天文學家看待太陽係的方式,改變政治理論家談論緊張局勢導致武裝衝突的方式。
作者認為這門新科學產生了自己的語言,亦即分形和分岔,陣發和周期等等高雅的行話。這些是新的運動要素,正像在傳統的物理學中,誇克和膠子是物質的新要素一樣。對一些物理學家說來,混沌是過程的科學而不是狀態的科學,是演化的科學而不是存在的科學。混沌所提出的問題使科學上業已公認的工作方法失效。它強烈主張複雜係統有普適行為。第一批混沌理論家們,亦即使這門學科發動起來的那些人,具有共同的敏感性。他們注視著圖樣花紋,特別是那些同時在不同尺度上出現的圖樣花紋。他們對隨機性和複雜性有特別的愛好,喜歡參差不齊的邊緣和突然的跳躍。