返回 第四篇 是命运的安排还是巧合?  生命之谜(探索者物语) 首页

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第四篇 是命运的安排还是巧合?[2/3页]

  促成了福利国家的兴起,永远改变了政府与公民的关系。

  神奇转折点无处不在-

  事实上,神奇转折点——这一科学家最近发现的自然法则,其印迹无所不在:战争与政治危机、股票与经济周期、人口与环境污染、生态与物种灭绝、变异与生命进化、大脑与神经网络、地震与火山爆发、黑洞与星云坍陷……它触及到了我们这个复杂世界从社会到生命、从地球到宇宙、从粒子到星云的几乎所有领域。

  公元1976年7月28日,北京时间3时42分53.8秒。夜幕笼罩下的唐山市,万籁俱寂。陡然,一道蓝光刺破夜空,紧接着,天穹旋转,大地抖动。街道、铁路、楼房,在强烈的摇撼之中错位、变形,倒塌……,这就是震惊中外的“7·28”唐山大地震。

  23秒钟内,一座拥有百万人口的华北著名的工业城市,被夷为平地,变成一片废墟。强烈的震波还影响到我国东部的广大地区,北起黑龙江的满洲里,南至安徽蚌埠、江苏清江一线,东临渤海湾,西抵宁夏的石嘴山,14个省、市、自治区、200多万平方公里土地上居住的几亿人受到扰动。遭受地震破坏的区内民房大量倒塌,农田淤满泥沙,水渠、水井堵塞,公路,铁路、桥梁损毁。据京津唐地区累计,地震中死亡24.2万余人,重伤16.4万余人,轻伤者不计其数。

  大地震是一种破坏性极强的突发性自然灾害,大地震的发生,往往在几秒至十几秒的瞬间即可释放出极具破坏力的巨大能量。在刚刚过去的20世纪里,数以千计的破坏性地震袭击了世界上众多的国家和地区,造成了大约150万人的死亡和难以计数的巨大经济损失。

  地震预报至今仍然是一个尚未突破的世界性科学难题,目前能作出预报的地震还只是极少数,以至于有一种说法是:“只有傻瓜、骗子和说谎者才会预报地震”。地震为什么难以预测?地壳中的几小块岩石突然裂开了,这本身并没有什么稀奇——地壳的小规模变动每天都会发生,这是大陆板块相互摩擦而慢慢累积的压力引起的。但有时几小块岩石的断裂改变了附近其他岩石的受力,使它们也裂开了,这时,转折点就出现了——越来越多的岩石也随之断裂,很快,地震开始了。虽然今天我们对地震的物理机制有了完善的认识,但理解地震与预测地震是两码事,一次地震极有可能产生于一个我们永远也掌握不了的微小细节,因此我们对地震几乎无法做出准确的预报。我们的周围的确有着太多无法预测的突然事件:一场不期而至的地震;一场肆虐千里的森林大火;进化史上大量物种的突然灭绝;乃至人类社会中股市的波动、战争的爆发……一场惊天动地的灾变(或是革命)只是起于最初微小因素的不经意积累,当这种积累到达某个转折点时,结果不可收拾。至于以何种方式到达转折点,则难以预测:也许一个司机偶然拐错了弯就导致了一场世界大战;也许一块岩石不经意间断裂就导致了一次强烈的地震;也许森林中的一次闪电就导致了一场来势汹汹的森林大火,也许蝴蝶翅膀轻轻扇动几下就导致了一场狂风暴雨……诸如此类,不一而足。

  转折点如何产生?-

  转折点是如何产生的呢?

  首先,产生转折点的系统都包含有大量复杂的成分。天空中的云包含有由水分子组成的水蒸气、液滴、水晶和空气,是含有多成分的复杂系统,因此地球的气候系统可以产生著名的“蝴蝶效应”:纽约的一只蝴蝶振翅飞舞,有可能引发上海一场猛烈的风暴。而一个小的、简单的系统是不可能产生复杂变化的,你看到过一只气球里面的翻云覆雨吗?一只气球里的蝴蝶即使一直振翅,永不停歇,也不会得到任何回应。

  第二,产生转折点的系统必须是开放系统,必定同外界进行着物质与能量的交换。天空中的云一定会和周围的大气和云进行物质交换并和外界进行能量交换。

  第三,产生转折点的系统必须处于一种临界状态,临界状态是一种界于平衡与非平衡之间的状态。当一个事物的系统处于平衡状态时,事物内部即使有小的变动,也不会导致整个系统的彻底改变,只有当新的情况不断出现,使得系统逐渐远离平衡状态,最终,在某一点上,系统到达临界状态,这时,只要有任意微小的因素介入,转折点就出现了。

  当大气的冷流、暖流处于均衡状态时,蝴蝶无论怎么扇动翅膀都改变不了什么。只有当复杂的气候系统处于非常敏感的临界状态时,蝴蝶轻轻振翅,才有可能引起一场天气巨变。地震的情况也同样如此,地球上大陆板块的交汇处就是处于一种临界状态,大陆板块总是在缓慢而又不可逆转地漂移,使得地壳处于不可预测的变动中,任何一次微小的变动都有可能导致一次强烈的地震。

  让我们看一看海滩上的孩子让沙粒缓缓流下而形成一堆沙的场景。开始的时候,沙堆是平的,沙粒很稳定,这是一种平衡状态,这时一粒沙的偶然移动不会对沙堆产生任何影响。堆沙的过程在继续,沙堆变得越来越陡,开始有沙粒沿着沙堆滑动,沙堆在逐渐偏离平衡状态。随着时间的推移,沙粒的滑动越来越大,最终,一些滑动的沙粒甚至跨越了整个沙堆。这时,整个沙堆系统到达了临界状态,沙堆形成了崩溃的力量——转折点产生了,只要有一粒沙加上去,整个沙堆就发生了大规模的坍落。

  自然界的复杂系统在远离平衡的临界状态上运作,微小的扰动可能导致以阵发的、混沌的、类似雪崩的形式演化。大多数的转折点都是通过灾难性的事件而不是通过遵循一种平和渐变的路线来实现的,地震、大灭绝,还有人类的工业革命和社会革命,都是这样的雪崩式演化。

  临界状态对于我们这个世界意义重大。如果我们的世界永远处于稳定的平衡状态,那就不会产生任何新奇的事物,世界将守着僵死固定的法则和无休止的宁静,漫长、单调而乏味;反过来,如果我们的世界一直处于疯狂的非平衡状态中,任何事物随时随地都在改变,没有任何秩序和连续性可言,这也是个令人绝望的世界——我们会很快被折磨得发疯。只有在临界状态,我们的世界才充满趣味和希望,它既不是静止不动的,也不是任意变化,一切都有章可循,但又在不断产生出十分新奇的事物。

  突现的性质-

  转折点最重要的特点就在于它具有突现性,也就是说,当事物从一个状态到另一个状态的跃变时,事物起了质的变化。新的信息会自发涌现出来,新的结构和秩序会自发创造出来。

  在牛顿力学的机械观看来,物质的运动只是数量

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