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

第1章 惊天巨变
如果世界处于临界点或类似状态，那即使最微小的个体也能产生巨大影响。我们的社会与文化将不再有任何孤立行为。
第2章 不可预测的地震
历史在预测未来方面极其糟糕。人类历史中，没有任何事情在同样情况下或以同样方式重复两次。
第3章 荒谬的推理
迄今为止，最好的预测方式或许是先等待某次地震来袭，再迅速预测下一次地震。
第4章 历史的偶然
某些罕见的变异会提升生物适应能力，并因此在整个种群中传播开来。此情况一旦发生，偶然事件便被冻结，之后的物种进化都以新的跳板为起点。
第5章 命运的铰链
如果世界总是处于悬崖边缘，面临突然、剧烈的变化，那么此类灾难的发生或许的确无法避免、无从预测，即使在它们要降临的前夜。
第6章 临界的普适性
世界比看上去的更简单。当需要解释某些事物时，细节几乎总是不重要的。
第7章 自组织临界性
临界状态中重要的并非复杂的细节，而是简单的内在几何特征，它才是控制影响传播途径的关键因素。
第8章 杀戮时刻
大型生物灭绝事件只是最明显的突然爆发，它们之间是无数小型生物的灭绝。灭绝是演化史的自然结果，大灭绝或许并非进化过程中的特例。
第9章 生物灭绝的谬误
临界状态的组织形式是生态系统的内在核心规律，将生物灭绝划归为大规模集群灭绝和背景灭绝或许是个谬误。
第10章 疯狂的人心
很难否认人们被疯狂的风潮感染，当得知别人感兴趣的时候自己也会产生兴趣。这并非理智的决定，但人类的确就是如此非理性地影响彼此。
第11章 事与愿违
人类世界中可能并没什么适用于个体的规律；不过，这并不意味着群体也不存在任何规律。
第12章 科学界的地震
科学革命和常规科学的差异在于它是打破传统还是保护传统。科学革命撕裂旧有观点的网络，而常规科学只是对其进行加固。
第13章 群体的力量
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规模波动。
第14章 历史至关重要
伟人他们对历史进程一定会产生决定性的影响；但历史变化并非由伟人主宰，“领导者谋划历史发展”的认识是错误的。
第15章 有趣的历史
每个细节都拥有改变的能力。可能性让偶然事件得以战胜命运，一个王国的覆灭或许只源于一个马蹄铁
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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