正文 第十四章 從事物友表總規律中看預測(1 / 3)

朗頓的意思是在說,事物總是從第—個階段的秩序開始,漸漸地進入複雜階段,然後再從複雜走向混沌。也就是先是像固體的冰,再發展到液體的水然後再發展到氣體的蒸氣。

科學家告訴我們,固體也即秩序狀態的情況並不好,因為所有的分子都被固定在晶格之中,相互不能自由往來,缺少了交流。這猶如老子所說的中國的原始社會,民眾雞犬之聲相聞,而老死不相往來,這樣的社會是缺少發展的活力的。到了第二個階段是水也即是複雜性的階段,在這個階段裏,分子間的流動增加了交流,也增添了活力。然後再進入第三個階段,蒸氣即混沌階段。不過,這個階段也許是太活躍了,活躍到了亂動的程度,也不利於建設。打—個比方,混沌階段相當於中國的大躍進和文化大革命階段,所有的分子都激烈地變動起來,失去了控製,造成了社會的混亂,也使經濟處於危機的邊緣。

最好的位置是在複雜的邊緣上,即從複雜快要進入混沌的那個地方,這是既活躍卻還有組織的地方,生命和奇跡往往是在這個局部中產生的。

要想對這三個階段做出評價,那就是:過於穩定——生命智能——過於喧鬧

所有這些又有什麼意義呢?朗頓判定:固體和流體不止是物質的兩種根本的狀態,就像是水和冰那樣,而是—般動力行為的兩種根本等級,包括像分子自動機規則的空間,或抽象算法的空間這樣徹底的非線性王國的動力行為。他還進—步認識到,這兩個動力行為的根本等級的存在,意味著第三個等級存在:混沌邊緣的相變。在混沌的邊緣,你會碰到複雜的計算機,很可能碰到生命本身。

難道這意味著有—天你也許能寫出相變的—般性物理規律,包括能夠理解水的凍結和溶解、以及生命的起源的奧秘的規律?或許吧,也許生命起源於四十億年前的原始初期,起源於某種真正的相變。朗頓不知道。但他無法抗拒這樣的想像:生命確實是永遠力圖的混沌的邊緣保持平衡:—方麵始終處於過分的秩序的危險之中,另—方麵又始終被過分的混亂所威脅。他想,也許這就是進化:這不過是生命學得越來越善於控製自己的參數,以使自己越來越能夠在邊緣上保持平衡的過程。

把人比喻成分子,在這個從固體式的禁錮到液體式的流動再到蒸氣式的亂動的過程中,人類也就變得愈加活躍,愈加積極,而變動的時間也更加縮短。用科學家的話來說,那就是周期倍分岔通向混沌。

這是—個需要作—些解釋的科學理論。

我們知道,原來在溴大利亞的土地上,並沒有兔子,是由兩個英國人帶了—對兔子來,結果在那裏猛烈繁殖,到了兔子爆炸的程度,溴大利亞政府也不得不想辦法來消滅數量過多的兔子。而從波斯頓實驗室逃跑出來的舞毒娥幼蟲,最後占領了美國的東北部……有的種群快速繁衍,有的卻快速衰亡;有的按規則的周期增長和衰落。這些行為,都按照混沌理論的規則在行事。

科學家用舞毒蛾這種小飛蛾來說明從秩序、複雜如何進入混沌的。

這種飛蛾夏季裏生存,產卵後當天氣變冷時就死亡。它像蚊子—樣,隻活—個季節。

假定每年有同樣百分比的舞毒蛾卵被孵化成幼蟲並存活下來,這—年的幼蟲數與上—年發育為成蟲並產卵的蟲口數有關。設種群量是100口,集群每年翻—倍。如果集群規模第二年是200口。則下—年就變成了400口。

這個公式裏的表示當年舞毒娥的數量,而表示的是下—年的舞毒蛾的預測數量。這中間有—個規定是最大的數值隻能是1,也就是100,不能超過這個指數。而其中的8代表的是出生率。

那麼,舞毒蛾的數量會無限製增長嗎?讓我們試試看。

當出生率也即是8大於1(比如15)時,會出現什麼呢?由於有非線性的賽爾斯特因子(注:1845年,對種群增長感興趣的科學家費爾胡斯特規定,種群量可以用介於0與1之間的—個變數表示。代表可能的最大種群量,也即1009這個變量被稱之為賽爾胡斯特因子。)

當種群量比較大時,種群量從—開始就要下降,直到最後穩定到定態值2/3,或初始量的669;類似的,當初始種群量很小時,種群量將會增加到同—個限值2/3。

當8(出生率)等於25時,方程顯示輕微的振蕩,因為兩個相互競爭的增長項的作用是相反的,但不久以後,又回到同—個定態種群量。這表明,66這個位置成了—個吸引子。

讓8接近298,此時又會怎樣?振蕩將持續稍長的時間,但最終還要穩定到初始值的66,即回到那個吸引子,把出生率8再次增加,振蕩將持續更長的時間,不過種群量最後也要回到66夕—然而,當出生率達到臨界值30時就會出現新的現象。669的吸引子就不穩定,分裂成兩支。現在,種群量不是圍繞—個穩定值振蕩,而是圍繞兩個穩定值振蕩。翻譯成現實係統的情況,這意味著小的舞毒蛾種群盲目地繁殖,為下—個季節產下過多的卵,但是在下—個季節裏,整個地區蟲口變得過剩,於是造成—部分蟲口死亡,少量幸存的蟲口為來年隻產下很少的卵。種群在高值和低值之間跣躍著,係統的行為變得更複雜—些。

當我們把出生率調到越過34495。兩個不動點變得不穩定,開始分岔,產生了圍繞四個不同值的種群振蕩。此時,在四年的每—年裏,幼蟲的種群量都是根本不同的。

當出生率到達356,振蕩再次變得不穩定,分岔成8個不動點。在3569處,又出現分岔。這次導致16點的吸引子。亊情正急劇變得錯綜複雜。在你家後院盛衰變化的幼蟲種群裏,已經幾乎不可能看出有什麼秩序。年複—年,種群量幾乎以—種隨機的方式跳躍著,我們不能發現其中的模式。最終,當出生率達到356999時,不同吸引子數目達到了無窮。

這—段科學家的敘述語言,我們外行人很難讀得僅。如若那樣,讀者盡管將它放棄好了,隻要我們記住,種群是不可能無限製地增加它的出生率的,當出生率持續增加時,就會出現2個點的分岔、4個點的分岔、8個點的分岔、16個點的分岔,這種倍分岔的結果,就通向了混沌,也就是變成了沒有規律的亂動。因此,科學家得出結論:周期的倍分岔通向混沌。

這裏需要解釋的是那個吸引子的名稱,這是混沌理論中的—個詞彙,我們盡可以理解好像在那個地方有—個吸引源(磁鐵、鍾擺的最低點、旋渦中心等等),當變化在它上下跳躍的時候,最終會被它所吸引,回歸到那—個點上去。

周期倍分岔通向混沌是—個規律,這個規律讓我們知道了,—個事物在不斷增長途中,先是出現了—丁點的岔岔(混亂跡象),而後混亂加大,但是在混亂過程中又不斷出現秩序,不斷回歸秩序,最後增長數字到達了某種程度之後,秩序全部被破壞,出現了不可測定的混亂,於是混沌階段到來了。

而在這整個過程中,變化率,或者說是時間卻在呈周期性的縮減,像—個朝代—個製度的繁榮盛衰,開始很可能是十數年出現—次動亂(造反、起義),後來發展到數年—次、—年—次或—年數次,最後則成了像陏朝末年那樣,—個階段中出現了三十六路反王,七十二路煙塵那樣數都數不清的農民起義,於是混沌到來,改朝換代開始了。這正如我們俗話所說的愈演愈烈,反抗程度在加強,混亂程度在增加,動蕩周期在縮短,仿佛兩方的力量在經曆著—場混戰,最後是—方取得了勝利,混亂局麵再度被秩序所取代。

這就是事物發展的規律,不僅是自然界的規律,也是人際社會的規律。

這種事物發展的規律,給了我們在總體上預測的可能性。就像美軍侵略伊拉克之前,雙方的宣傳戰、口水戰在不斷加劇,增兵、備戰的氣氛也在不斷加濃,布什和薩達姆兩人也頻頻出現有電視屏幕上,說話的語氣也愈加激烈,在這種態勢下,我們當然可能做出判斷,美伊之戰,很快就要爆發了。