王成
偶然与必然,读《机遇与混沌》
2025-10-9 19:56
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机遇与混沌,(法)吕埃勒著,李滇林等译,上海科技教育出版社,2001

这是一本很小的书,很薄(13万字)且小开本,2001年第一次印刷,印了几次每次大几千本(感谢那时版权页上还有印数)。原书写于1990,那时深蓝还没有,更不用说阿尔法狗,但人们设想的是计算机会取代的是数学家,孰不知却是人文、艺术的DS让人害怕。即使在科学领域,AI进步也并不是在数学界最显著,化学、生物学、甚至物理学都有显著应用。是的,你没看错,物理学(很可笑的)给这个应用颁了一个诺奖。

不好意思,这书不是一本写计算机(AI)或者数学领域的书,而是一本现代物理学的科普读物。内容很杂,应该算是混沌学在物理学和社会科学的应用,但混沌学的介绍并不多,涉及数学(哥德尔)、统计学(概率论)、热力学与统计物理(熵与热力学第二定律)、气象学、信息学、经济学、甚至有时还就历史学和政治学也发表一点看法。所有的介绍都很浅显,看得出作者想在一个体系中通俗地介绍与混沌学相关的物理学内容及其在其他学科中的应用(从内容上看作者是从事化学专业的物理学家)。

偶然和随机性在精确的科学研究中有些小众,但在当今认识事物的本性时却是一门起着核心作用的学问。在传统科学中,人们将客观世界理想化,去除那些实际的客观事实而仅保留所考察的对象。比如数学的点、线、圆,物理学的质点、电子等。而后建立一套(理性)逻辑系统,解释客观世界,如果与客观世界不同,则做一些简单的修正(扰动),其真实的客观行为大差不差的离理想世界不远(摩擦使得熟知的世界都是在理想状态附近游荡),这些科学结论不仅成功解释了客观世界如何运行还创造出了很多造福于人类的新奇事物。然而,这些方法在简单系统中取得了很大的成功,而在复杂一些系统中,比如大量粒子构成的系统就会有一些难以理解的现象发生(有时三体就成为了一个难以处理的体系),比如热力学第二定律(世界运行具有方向性);当水结成冰和沸腾成汽的相变过程;仍至黑洞的熵和自旋的熵等,这些都难有充分逻辑性的解释。而当目光扩展至人文学科时,诸如历史学、经济学、政治学,更难有像物理学那般的简洁、清晰、明确的解释。这个时候混沌学出场了,它限制了在这个世界的演变中人们所施加的智力控制,也就是那个简化的模型,其主要结论便是偶然性的机遇是不可避免的,因而强迫人们在处理实际问题不得回避偶偶然性,特别的对可预见性(在经典物理学中当初态确定后,未来便自然确定了)抱持了审慎的态度。

长期不可预测性调和了偶然和必然,即被忽略了的非常微小的原因决定着不能忽略的可观的结果,虽然通常都是在事后将其说成是归因于偶然的结果,其实一切看似偶然的事故都是因为不了解其初始时微小差异的故事。技术发展显示了许多这样的情况,相当偶然地做的选择后来却有了基本上不可逆的长期后果。例如早期的汽车既可以由内燃机也可以由蒸气机发动,两者都不相上下地成功。由于供给蒸气机汽车的水的一次偶然短缺,蒸气机就开始落后,所以内燃机从更多的技术改进中获利,渐渐取代了蒸气机。多项竞争状态的技术,如果其中一项略微领先,它就会从更多开发中获利,或许很快就消灭了另一项。这样的事情是很显然的:非常随意的一些决定,像汽车靠右而不是靠左行驶是不容易被改变过来的。

按照这种观点,历史决定论必须被修正。当然,不是每种偶然行为都是合理的,但合理的行为在某个特殊的情况下却常常都是偶然的。因此当依着理性做出造就历史的决定时,就涉及到了偶然而不可预测的因素,这成了一个悖论而引起了人们研究的兴趣。

这书是一本普林斯顿文库。这种文库不知是不是面向非专业学生的普及性讲座的讲稿传衍而成的。按一般习惯,学校出版社的作品通常不是最优作品,不知文库与校方出版是什么样的关系。读过一本稀烂的牛津文库,读过一本新鲜内容不多的哈佛中国现代文学史,对这种文库的印象不好。

通过阅读,了解了哥德尔的不完备定理与偶然之间的关系、相变熵计算的矛盾、混沌学中总是围绕初始点的周期性(是不是可以解释康德拉季耶夫的长波理论呀)、艺术作品判读中的统计学作用、玻尔兹曼的生平等。还是那个问题,科普读物写给什么人读,一个未受过正规物理学训练的人是不是很难读懂这部作品呀,物理学(或者科学)总是有自己的语言与思想习惯,任何试图从形而上学或文学的角度对物理学的讨论都只能是盲人瞎马:导致灾难。

作者最八卦的地方是经常对现实物理学(科学)圈子的嘲讽,将科学(家)从金字塔中拽出来,书中嘲讽和批评了期刊、学术会议、(某位)著名物理学家等,看上去更像一个愤青,这到是也符合学者持批判性态度的人设。这一段描述已经很平和了:“你也许觉得科学家忙于系统地解决形式上的和表面的问题,而忽略那些本质的东西。其实科学更为注重于好的回答(如果可能和简单的回答)而不是深刻的问题。”

原文或许是法语写成的,翻译的并不顺畅。

 

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