走“进”混沌的科普之书

lowdive 对蝴蝶效应之谜：走近分形与混沌的书评发表时间：2013-08-17 10:08:43

在中国的图书里，科普其实是一个一直没有厘清的概念。撇去那些给少年儿童讲授自然常识的课外读物，还有两类书一直被混淆在了科普这个名字之下。一类是普及科学的书，从最基本的大家都能理解的理科知识讲起，循序渐进将深奥或者前沿的科学成果给普罗大众讲清楚，这类书是最符合“科普”二字；另一类书其实更可以称之为科学哲学，这类书并不会循序渐进讲通科学理论，而是从科学本身出发延伸开来，谈论其背后映射出的广阔意义，甚至进而到形而上的哲学命题。

第一类科普书之所以重要，是因为“科学”在中国普通人的生活中，其实是一个被边缘化的概念（甚至比伪科学更边缘）。更多时候它都藏在了“科技”这个词的背后。而在实用主义的文化氛围里，科技二字，科学的理念已经被技术的功用完全掩盖掉了。这就不难理解为什么那么多门户网站、电视甚至杂志的科技板块，最后都沦为了最新电子产品的推介地。中国至今也没有一本真正意义的科普杂志，像Scientic American（科学美国人）一样植根于科学，又真正被大众所接受。于是稀缺的好科普书，在中国就更加任重道远了。

有意思的是，按理说本应更曲高和寡的第二类书，在中国图书出版中反倒更常见，比如湖南科技出版社的“第一推动丛书”，上海科技教育出版社的“哲人石丛书”，和三联的“科学人文”等等，许多书很大程度上都可以归于“科学哲学”。其实这类书的读者，大多是从事人文科学或者理科其他专业研究，对某个特定领域感兴趣，平时就喜欢形而上哲学思考的人们。但这些来自象牙塔之内的这类“科学哲学”的读者居然会比“科学普及”书的读者都多，不得不说，这和中国很多社会现象还挺契合：不是呈金字塔型反而是哑铃型的分布。

很多科学哲学书籍，都出自像费曼、霍金、刘易斯·托马斯和普里戈金这样的科学大家。写这种书，对于这些大家而言，可能爽得像是从牢狱中出来放风一样。毕竟科学论文本身要求非常严格，任何一句话都需要严格论证或者足够的数据支持，就是贵为诺贝尔奖获得者的普里戈金，原则上也不会有审稿人会放任一句大胆、前瞻但未经证明的话作为论断流出。而写科学哲学的书，给了大家们“狭带私货”的天赐良机，很多基于他们多年科研经验的直觉和大胆预测都可以在这一股脑倒出，人生苦短，我现在就必须告诉大家我已经思考过这些问题，至于是否正确，就留给后人用连篇累牍的研究论文去论证吧。

但读多了科学哲学的书籍，如果从专业角度来讲终究还是门外汉的话，都或迟或早会面对一种困局：我知道很多它的延伸意义了，这要逮着机会侃侃而谈一点问题都没有，但从基本的数理生化知识怎么推衍到这么深奥的科学结论的，却一直像在黑匣子里一样，“不能说得太细”。

说到复杂系统、混沌理论、自组织和耗散结构等相关话题的科学哲学书籍，目前有中译本的随便就能数出很多来：《确定性的终结》、《从混沌到有序》、《混沌与秩序》、《复杂》和《临界》等等等等，但真正意义上的科普书籍却寥寥可数。佩根特（德）等，和郝柏林都写过名为《混沌与分形》的书，想来都是从数学分形讲起循序渐进解释的科普之作，目前还没机会读。于是张天蓉女士的这本《蝴蝶效应之谜：走近分形与混沌》就成了我读到的第一本。总的来说，这是一本科学普及意义上的佳作，写得相当深入浅出、清晰明了。即使像我这样数学功底不好的人，也能循着非线性迭代和分行一步步接近混沌的数理内核。而书中大量切题的图形解说，混沌相关的研究案例甚至这段科学史上的各种名人轶事，都让这本书读起来清楚而轻松。

同为20世纪物理学革命性的成就，与相对论和量子力学比较，混沌理论在普罗大众、甚至其他研究领域中的影响力要小得多，很多时候也就止于“蝴蝶效应”这么一句话而已。从某种程度上说，因为最开始其处于边缘科学和交叉科学的位置，它的重要性甚至在物理学领域之内都被远远忽视和低估了。很多方法学上与经典物理一脉相承的研究，止于两三个变量或维度的简单体系，太多线性近似和简化。于是当我们面对这个由巨大数量的粒子和相互关系组成的真实世界的时候，那些基于基本理论从头算的推导有时反不如经验性的试验和拟合方法来得有用。如果不顺着发现“混沌”的路往前走，即使我们知道了量子层面的测不准，在现实层面我们依旧会陷在“决定论”的囹圄中。同样，如果不能真正理解这个世界不同层面规律之间的那些“混沌”，我们会依然像个还原论者一样，以为手握几个物理基本公式就可以看穿这个世界。

在文明的世代，知识决定了人们对这个世界的理解，“混沌”理论的核心意义在大众知识体系中的缺失非常可惜。从这个意义上说，《蝴蝶效应之谜：走近分形与混沌》虽远远不够完美，甚至代入几个学生问答的写法可能将来都会遭人诟病，却是一本真正及时的科普之书。

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