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主编推荐语

科普大师约翰·格里宾教授的经典代表作。教你看清复杂事物背后的简单逻辑,窥见复杂世界运行的简洁法则。

内容简介

为什么科学能告诉我们关于星球内部的运行方式,却难以描述人类的行为?为什么牛顿无法精确预测天体轨道的变化,而只能将其诉诸全能的上帝?人类这样有秩序的系统,是如何从宇宙大爆炸之后几乎单调无序的状态中产生的?从地震、物种灭绝到交通堵塞、股市震荡,这些看似不相关的现象背后,到底有着怎样的某种关联?……复杂其实很简单,即使看起来完全随机的行为深处,遵循的依旧是简单的因果规律。作者约翰·格里宾通过对各种复杂与混沌案例的分析告诉我们,整个世界都建立在简单元素之上,它们经由互动与组织,便可造就出高度复杂的整体,而在一切深奥结构与和谐之下的简洁,才是我们生存的基石。

目录

  • 版权信息
  • 前言 蕴含于复杂中的简洁
  • 第一章 混沌中的秩序
  • 亲自做实验的伽利略
  • 牛顿与莱布尼兹的争执
  • 放之四海而皆准的定律
  • 上帝一定是个差劲的钟表匠
  • 自由意志是否存在
  • 时间的方向
  • “功”与“能”的转换
  • 苍凉的宇宙热寂终结
  • 稍稍偏离平衡状态,就能由混沌中产生秩序
  • 等上比宇宙年龄还要长的时间
  • 两种选择
  • 牛顿的担心不无道理
  • 第二章 重返混沌
  • 充满山谷、洞穴、山丘的景观
  • 庞加莱得奖
  • “天气预测工厂”
  • 蝴蝶效应
  • 小行星造成了我们的存在
  • 月亮扮演稳定器的角色
  • 宇宙是它自身最快速的模拟器
  • 第三章 秩序衍生混沌
  • 水龙头的节奏
  • 自相似的模式中的模式
  • 4.6692016……
  • 自以为是平面的线
  • 分形与混沌之间的关联
  • 第一个在人类科技中出现的混沌例子
  • DNA食谱
  • 无限长的海岸线
  • 分形维度
  • 曼德博集合
  • 触发混沌的拓扑学概念
  • 我们体内的分形
  • 第四章 混沌的边际
  • 耗散系统下的稳定状态
  • 贝纳德的六角形对流胞
  • 重力场具有负能量
  • “由重力引发的不稳定是信息的来源”
  • 时间的箭头由重力决定
  • 现代计算机的基础
  • 对宇宙最简短的叙述,就是宇宙本身
  • 描述生物发展的数学工具
  • 图灵扩散反应
  • 时间的箭头不停地前后翻转
  • “除了在最深的羞辱中崩溃,别无选择”
  • “贝洛索夫-扎鲍廷斯基反应”
  • 有趣的情况都发生在混沌边缘
  • 动物外表图案的产生
  • 图案决定于胚胎发育早期
  • 胚胎发育过程中发生的改变,是可以想象出的最微小的“变异”
  • “要了解进化如何进行,必须先了解所涉及的形态发育过程”
  • 第五章 地震、物种灭绝与突现
  • 地震的发生遵循幂定律
  • 海岸线的分形维度
  • 超越尺度的冰冻马铃薯
  • □噪声储存了信息
  • 观察长期趋势的重要
  • 计算机上模拟的堵车模型
  • 经济与地震遵循相同定律
  • 大灭绝的合理原因
  • 物种的消失,是否超越尺度?
  • 著名的“沙堆模型”
  • 保持在临界状态
  • 系统中临界点构成的网络
  • 一瞬间发生的相变
  • 生命无可避免地会出现
  • 细胞运作的基因网络
  • 每一种细胞对应于某一特殊状态的循环
  • “我们是大自然表达更深刻秩序的产物”
  • 第六章 生命的真相
  • 同一物种之间的竞争
  • 通过“对策论”思考选择效应
  • 红后效应
  • 位于混沌边缘自组织的“生态网”
  • 永无止境的景观改变提供了数不清的进化机会
  • 有性生殖加速进化
  • “间断平衡”与“渐变主义”之间根本没有冲突
  • 斯内彭与巴克的“极端动态”模型
  • 将掠食者与猎物加入赛局中
  • 比较两种物种灭绝的模型
  • 物理环境与生物环境息息相关
  • 第七章 远方的生命
  • 找出生命形态的广义属性
  • 用鱼竿在撒哈拉沙漠找鱼
  • “我最得意的发明”
  • 维持地球温度的温室气体
  • 雏菊世界中的平衡
  • 当系统被视为整体时,控制演化的定律将变得更简单
  • 地球气候的自我规律
  • 海洋与陆地之间的双向反馈机制
  • 冰河期改变的周期
  • 减轻温室效应冲击的点子
  • 彗星带来的生命之雨
  • 恒星与星际媒介之间的双向运作
  • 生命与无生命之间的界线
  • 寻找其他盖亚
  • 深奥的简洁可以制造出表面的复杂
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评分及书评

4.5
65个评分
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    5.0
    复杂世界的入门级读物

    十八年前的著作,今天依旧不过时。本书揭示了处于混沌边缘的复杂系统的运行规律,作者通过丰富的研究案例阐述了该系统的开放性、依赖能量流动、非线性、初始条件敏感、依靠反馈驱动、不可逆、具备时间方向等特质。天气系统、地震、物种灭绝遵从混沌理论的规律,甚至在城市人口分布、堵车现象和经济系统中也发现了混沌理论的幂次律分布。另一方面,利用对分形的研究,解释动物皮肤图案的产生,简洁公式所产生的复杂表达让人惊叹,不禁让人遐想破解人体分形奥秘结合 3D 打印技术给生物科技带来的想象空间。作者通过混沌理论探寻生命起源的秘密,推论生命是在具有足够数量连接的化学系统网络中,以相变的方式发生;而回归的宇宙运行规律层面,生命只是复杂系统运作规律的一种呈现,遵循混沌中的简洁规律。

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      5.0
      混沌系統是有邊界的

      從秩序走向混沌再回歸到秩序就像是一個圈。這個圈裡邊就是混沌系統,變化無常難以預測,而圈子之外,就是秩序。「非線性系統」與「自我的複製」是秩序走向混沌兩種最常見的方式,這兩種方式的系統中是有反饋的,也就是上一次的結束時的結果,影響了下一次的開始時的初始數值。有了反饋,一個系統的變化率就會受到之前變化結果的影響。變化率和變化互為因果相互糾纏,這種複雜使得系統從秩序走向混沌演化出了一個紛繁複雜的世界。而隨著規模越來越大,系統又會從混沌回歸到秩序,這種現象目前沒有得到完全的解釋,科學家的一個猜想是,規模越大,能夠使得熵增加的方式就變得越來越少,選擇少了,確定性就增加了,規律和秩序就湧現出來了。混沌理論在幫助我們探索宇宙和生命的秘密。人體的形成,還有生命的誕生,其中一些複雜的過程,都能通過混沌理論得到解釋。甚至於今天科學家們在探索外星生命時,也會用到混沌理論。

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        5.0
        深奥的简洁可以制造表面的复杂

        相对于原子和苹果的分界点,在一般尺度上,牛顿三大运动定律完美解释了物质是怎么运动的;而在极大或极小尺度上,爱因斯坦的相对论可以解释。那对于生命体和非生命体的复杂系统呢,有没有一种统一的理论呢?这本书给我们读者构建了一个终极世界 —— 雏菊世界。生命体和非生命体之间并没有明显的界线。一切都是在混沌和秩序之间摆荡,也就是熵增和熵减。作者文笔极好,已经把深入浅出做到极致了,可对读者仍然提出了一定的科学门槛。先从幂律开始吧,无处不在的幂律,也可以说是复杂世界的基本规律。幂律是一种高阶事物的描述语言。幂律与噪声总是发生于由许多部分组成的巨大系统,也就是我们所称的复杂系统。对于复杂系统而言,即使是在米堆这样一个简单到不能再简单的临界的自组织例子中,系统仍会对每一个构成部分产生重大影响,而每一部分又对整个系统造成重大影响。没有任何一个部分会被冷落。连接各个分系统的网络,也就是节点,吸引子。只要加入更多连接,复杂系统便自然地从非常简单的系统中浮现出来,随着改变而产生的有趣现象也在相变的一瞬间同时发生,系统只需增加少许连接,便可从原来状态转换成另一种状态。涌现就是在具有足够数量的连接(各化合物)的化学系统网络中,以相变的方式发生。而生命是大自然表达更深刻秩序的产物。更深刻的表达也是简单规则的呈现。即使像我们这种宇宙中最复杂的生物,也是从简单的规则中产生的。深奥简洁的法则,使得看似复杂、包含了几万个基因互动的系统,被浓缩为几百种可能状态。如考夫曼所言,“我们是大自然表达更深刻秩序的产物”。结合了混沌与复杂,宇宙成为极有秩序的地方,正适合像我们这样的生命形态存在。就如考夫曼曾说的,我们 “在宇宙中十分自在”。然而,宇宙并非是为人类利益而设计的,因为我们就是宇宙本身面貌的一部分。

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        出版方

        时代华语国际

        北京时代华语国际传媒股价有限公司成立于2008年2月,以图书策划、发行为主业,拥有高端时政、大众学术、经管励志、文学文艺、时尚生活、心理自助、人物传记、少儿等八大版块的综合性产品结构,成为产品结构最完整的民营出版企业。