混沌 开创新科学 【正版】 fb2 免费 lrf 下载 kindle azw3 pdf 阿里云

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曼德勃罗总是本人所造神话的信徒，他在名人录《谁是谁》中自己的名下加了这样一段话：“如果（和体育一样）把竞赛置于一切之上，如果为了阐明竞赛规则而退缩到狭隘定义的专业中去，科学就会毁灭。对于已经确立的学科的理性利益，那些少有的挑选出来的流浪汉学者是至关重要的。”

用一位原来专攻超导、后来从事非线性科学的德国物理学家爱伦堡的话来说，“为什么 一棵被狂风摧弯的秃树在冬天晚空的背景上现出的轮廓给人以美感，而不管建筑师如何努力，任何一座综合大学高楼的相应轮廓则不然？ 在我看来，答案来自对动力系统的新的看法，即使这样说还有些推测的性质。我们的美感是由有序和无序的和谐配置诱发的，正像云霞、树木、山脉、雪晶这些天然对象一样。所有这些物体的形状都是凝成物理形式的动力过程，它们的典型之处就是有序与无序的特定组合。”

1974年，美国新墨西哥州小镇洛斯阿拉莫斯的警察曾一度担心过个男人，他被看到夜复一夜地在黑暗中徘徊，叼着香烟在小巷里游荡。借着透过高原稀薄空气的璀璨星光，他会漫无目的地走上数个小时。纳闷的不只是警察。在美国国家实验室，有些物理学家已经得知，他们的这位新同事正在实验以一天十六小时的方式生活，这意味着他的作息会与大家的慢慢错开。这可谓几近怪异，哪怕是对理论部来说。

这个类似猫头鹰面具或蝴蝶双翅的神奇图像，成了混沌的早期探索者的一个象征。它揭示出了隐藏在一股无序的数据流背后的精细结构。传统上

为一个所谓的时间序列（左上图）。但要想展示三个变量之间不断变化的关系，这需要用到一种不同的技术。在任意一个给定时刻，三个变量的值确定了三维空间中一个点的位置：而随着系统变化，这个点的运动就代表了这些不断变化的变量。

由于系统永远不会确切重复自己，因此其轨迹永远不会自相交。相反，它始终在来去。吸引子的运动是抽象的，但它还是传递出了现实系统运动的某些特征。比如，从吸引子的翼跃至另一翼就对应于水车或对流流体的运动方向的反转。

茹厄勒对于流体运动没有经验，不过这并没有使他泄气，就像他的许多不成功的先驱者并未因之而泄气一样。他说：“新事物总是被非专家发现的。不存在自然而深刻的湍流理论。所以能对湍流提出的问题都带有较一般的性质，因此能为非专家们理解。”

很小的非线性很容易忽略，动手做实验的人很快就会认清他们处于不完美的世界。从伽利略、牛顿以降的几个世纪，在实验中寻找规律已经成为基本练习。很多实验工作者寻找守恒或者可抵消的量，但这意味著忽略掉干净秩序景象中小小的瑕疵。……羽毛和石头掉落的速度难道是一样的嘛？所有自由落体的经验斗告诉我们并非如此。

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