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机遇有其原因

2002-03-27 来源:中华读书报 □纪志刚 我有话说
“机遇偏爱有准备的头脑”,这是很多人都颇为喜爱的一句名言,但仔细品味过来,却似乎是一种“精神的鸦片”了:芸芸众生就在辛勤劳作中默默等待命运女神的青睐吧。也许我们中的大多数人永远也不会等到撞上身旁大树的那只兔子。待暮年回首,方恍然所悟:如果机遇不来敲门,为何自己不做一道门呢?……

可是,什么是机遇?机遇是怎么出现的?未来为何不可预测?《机遇与混沌》正是用这三个连续的“为什么”,把读者引入了一个迷人(也许是更“谜人”)的世界。

读者不要指望书中会告诉你机遇在哪里,或者在什么时候、什么地点、什么样的兔子会撞上什么样的树。作者的真正目的是在探索机遇在生命过程中的创造性作用同时,带领读者长途巡看其他相关而有趣的问题。诸如:统计力学和信息论、湍流、混沌以及机遇在量子力学和博弈论中的作用。作者偶尔还会扯开话题,去谈谈历史决定论、黑洞、算法复杂性等等——殊不知,正是这些题外话,丰富了机遇的迷人魅力。

对机遇的科学探索从17世纪就开始了。帕斯卡、费马、惠更斯和伯努利关于赌徒问题的数学分析,诞生了概率运算。概率运算的一个中心事实是,如果大量重复抛掷一枚硬币,那么正面向上(或反面向上)的比例接近50%。在这个例子中,虽然每次抛硬币的结果是完全不确定的,但是大量抛掷却会产生一个大致确定的结果。这种当我们观测大量事件或大系统时从不确定到大致确定的转变,是机遇研究的一个基本主题。由牛顿力学孕育出的经典决定论宣称:如果我们知道宇宙在某个(任意选择的)初始时刻的状态,我们就应该能够确定它在其他任何时刻的状态。拉普拉斯曾经给出过一段关于决定论的优美而著名的表述:“世界的未来是完全由它的过去决定的,而且只要掌握了这个世界在任一时刻的状态的数学信息就能预报未来。”拉普拉斯的话几乎有种神学的味道,从而引发了各种疑问:决定论和人的自由意志能相容吗?它和机遇能相容吗?

机遇和决定论之间的关系已经是许多讨论的对象,并成为托姆和普利高津之间激烈论战的主题。然而,本书作者发人深省地指出,使机遇与决定论对峙而形成的困境在很大程度上是一个伪问题(false problem)。这无疑是该书中值得一读的亮点。

混沌,是早些年炙手的热点话题。然而,作为一个单纯的理论术语,恰如“模糊”(fuzzy)一样,“混沌”(chaos)让行外人一头雾水。以致于有些学者认为“混沌”一词过分强调了不可测性,建议称为“随即的转变现象”。不管名称如何,混沌学的诞生,给确定论以最大的冲击,它告诉我们确定的系统可以出现随机的结果,因而在确定论和随机论之间搭起了桥梁——这也许正是作者将双C并称的本意(机遇:Chance,混沌:Chaos)。至于混沌在多大的程度上改变了我们对世界的认识,目前怕还难以定论,但其产生的影响却是深远而广泛的。北大的一位物理学家这样说:

过去我们只知道,确定的系统只有确定的结果,现在我们更知道,确定的系统也可以有不确定的结果,这是非线性动力系统的内在随机性;

过去我们只知道,离散的动力系统的迭代可以收敛到不动点,现在我们更知道,它还会收敛到混沌吸引子,若用过去的观点看,这似乎应该叫做不收敛;

过去我们总认为“海岸线有多长?”的提法,“湍流中有多少涡旋?”的提法,“现在气候变暖了”的提法都是正确的,但是现在更知道这些提法都是不合适的,因为海岸线的长度、涡旋的个数、气候的冷暖都是随尺度变化而变化的;

自然现象和社会现象本来就是多种多样的,过去我们只知道定常状态、周期状态、拟周期状态。现在我们更知道又多了一种“混沌”状态;

……

也就是上个千年吧,夜幕降临,一天的劳作都已结束,油灯点亮,一家人围坐一团,谈谈村子里的大事,议论着旅行者们带来的传说,或者看着天空的星座,计划着要做的农活儿,还有关于神仙、卜筮、草药疗效的争论。这些都显示出人类所拥有的好奇心,如此迫切地想要了解这个广袤世界的秘密和事物的本性。

然而,如今落日的余辉早已被迷乱的霓虹灯所取代,乏味的电视剧总是有热心的观众,我们发现一些古老的话题已经被遗忘了。但是,还有一些话题仍然有隽永的魅力:什么是艺术的真性?什么是意识?当然还有什么是机遇。或许还有一位母亲,在用“守株待兔”故事,来教育她的儿子不要希图不经过努力而得到成功的侥幸心理,如果儿子问道:为什么兔子不会再次撞到这棵树上呢?妈妈该怎么回答……

是啊,机遇应该有其原因的。

(《机遇与混沌》,大卫·吕埃勒著,刘式达、梁爽、李滇林译,“普林斯顿科学文库”之三,上海科技教育出版社2001年12月第1版,12.00元)

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