内容简介

森林大火的蔓延、物种的灭绝、地震的分布、金融市场的起落、战争的爆发，这些事物看似毫无关联，却遵循着同一条简单法则。无论哪个领域，都仿佛一个陡峭的处于动荡边缘的沙堆，只要再来一颗沙粒，就会全面崩塌。究竟哪一颗是致命的沙粒？

几乎令人绝望的是，百年来不停追寻各类灾难源头的科学家、哲学家和历史学家，他们弄错了方向。历史看似有既定的发展模式，未来却不可预测，人们永远无法找到这颗沙粒。世界正处于悬崖之边，只需轻轻一推，灾难就会不期而至，科学仿佛束手无策。

这一结论源自理论物理的研究结果。马克•布查纳将一一介绍这些研究者们特立独行的研究故事，及其出人意料的观点。

读过之后，你就不难理解，为什么大到地震预测，小至天气预报，一切对自然的预测往往只能是后知后觉；为什么有号称完美保护机制的金融市场仍会深陷股灾泥沼。明白这些，你将以更宽容的眼光看待世界。

来吧，让我们一起探寻“科学背后的科学”。

作品目录

作者简介

马克•布查纳：

•美国弗吉尼亚大学理论物理学博士，研究领域为非线性力学和混沌理论。

•科学作家，曾为《自然》杂志编辑、《新科学家》杂志特约编辑

精彩摘录

什么选择，但或许能够告诉我们百万人中会出现的规律。同时，数学并不复杂。扎内特和曼卢比亚采用的简单模型仅需要两个特点便能够捕捉城市发展的核心。因为人类搬家、生孩子或者其他类以决定不可预测，他们假设任何地方的人口年变化量为随机值一一这是第一个条件。我们有理由猜测，类组约这样的大城市比得克萨斯州拉伯克这样的小地方拥有更大的人口波动。扎内特和曼卢比亚在模型中考虑了这点，假设这些地方人口的年变変化量与当地人口数成正比。也就是说，人口越多，波动就越强烈当然，人们倾向于从人口密度高的地方向密度低的地方“流”，因为他们寻求更大的空间、更廉价的地产等。这第二种影响倾向于平滑人口分布，减少大城市人口，使其更为平均。但在这个不比沙堆模型复杂多少的城市模型中，扎内特和曼卢比亚发现，平均作用无法抵消人口波动。波动不断增大人口差异，最终不可避免地引发城市发展一一人们聚集成群一一重现城市规模的幂定律。因此，你可以忘却所有的经济因素和地理限制。全世界范围内城市的发展过程从某种程度上来说比你想象的更为简单。这种简单性影响可以继续扩展，因为人们在某特定城市中的居住分布也存在特定规律。伦敦或柏林的深夜卫星照片展示出极为不同的图景，也就是说，它们的精确细节迴然各异。但是，只要近距离观察，这些照片呈现的却是同类型的分形图案。任何城市当中都散落着更大或更小的人口聚居地，这样的聚居地符合幂定律。因此，没有典型的群落规模，同时人类的聚居拥有一定的自相似性：任何小聚居地旦放大，便和整体十分相似，当中还有更小的聚居地。因此，尽管市各不相同，它们却存在着深刻的一致性。城市正如处于临界点的二维磁铁分形结构。同时讽刺的（但或许并不令人惊讶）是，现在所知描述任何城市人口规律的方法就是相变理论中的简单模型

——引自章节：第11章事与愿违

然而，量子力学和相对论都基于与时间无关的方程，其中不包含任何形式的历史因素。与此截然相反的是，历史极其重要，无论是沙堆模型还是其他所有我们见过的模型。如果，临界状态的特点告诉我们影响将如何传播，以及秩序、混沌和变化将如何通过一些相互影响的事物传播，那么，社会学家和历史学家采用这个有用的观念或许就不完全愚。只要我们不太过于深陷其中，也不试图总结过多教训，1临界状态或许的确会给我们一些暗示，告诉我们人类历史如何上演。

——引自章节：伟大变革不一定具有特殊成因。它们只是临界态系统中可能产生的大