隨椋鳥飛行：複雜系統的奇境

看完了。很薄。作者說寫了好幾年了。 我語重心長地問我爸：玻璃的壽命是多少？我爸說，很長。我說，玻璃表面上是死的，其實是活的，它的粒子結構是無序的，因爲一旦有序，它就會結晶。這就是自旋玻璃。 作者就是因爲研究這個玩意拿到了諾獎。無序的複雜系統，推及金融系統，人類系統，等。 理論物理可真耐得住寂寞啊，不過，他們這種級別的身邊都是諾獎獲得者，也就紮實踏實很多。智力互動的愉悅，響徹雲霄。 作者最吸引我的是，他釐清了隱喻，模型和類比的區別。我滴媽，世界上真的有這種一看就GRE類比題得滿分的人！他anti隱喻，就好比他認爲DNA不能類比文化：因爲DNA是生物遺傳，文化是文化遺傳，不是一個東西。而模型，很好理解，就是不同表型背後是同一個方程式，至少是同一個家族的方程。也就是說。能直接用。隱喻不能用不能用不能用！行吧，這不就是在大自然裏找密匙嗎。 另一個點，是有意識思考和無意識思考的關係。靈感總在漫無目的的思考中產生，他陳述了自己的數學題是怎麼做出來的，嘿嘿嘿，做了三年。數學做出來了，但不理解物理意義，再思考自己算的這都是什麼鬼。真行。 插播一個思考題，X的1次冪是一個X，2次冪是兩個X做乘，三個。。。那麼，X的1/2次冪，意義是什麼意思？🤨 貴爲諾獎得主，也要自己編程，思考分號逗號是不是寫錯了。宇宙的盡頭是編程，Bug面前人人平等，真令人開心。 這本書沒有數學。感謝作者，高抬貴手。

只看標題和第一章會讓人誤以爲是科普複雜科學分支裏的有序與無序，範式與羣體的書，但事實上有點文不對題了，實質上是一位科學研究者的隨筆集，我很喜歡作者這種發自肺腑的坦誠相見，想起近來有人對我說上學時會疑惑龐大的腦神經元羣爲何會誕生“思維”如此奇妙的東西，我一時沒回想到書中椋鳥羣的比喻，不過在此之前我有着同樣對無序和複雜的困惑和驚奇，但這部分只佔這本隨筆集的第一章，往後的內容談到直覺在科研中的突出地位，在我的認識裏，直覺本質還是量變積累質變後的啓示性時刻，它是有跡可循的，但我對接下來部分裏書中談到的規避隱喻還是持保留態度，隱喻和類比或許對認識事物本質有先入爲主的誤導，這無可厚非，但如果我們認識到人腦的思維過程中的關鍵幾環是接觸模仿和複製，就會很好理解:上述過程是個極具效率的程序，我明白這個程序本身的意義，因此不會把它和事物本質的認識對立起來。總結來說，這本很薄的小冊子有他對科研的態度，他數十年如一日的熱情，他前後研究自旋玻璃的思路，以及關於科學與宗教，科學與政治，科研與實際，名利與初衷的思考，我在與作者對話的過程中也時刻回溯着自己往日對科學思考的積澱，這是個暢快的過程。

被書名騙進來，我誤以爲這是本寫候鳥遷徙的科普書，其實是一位諾貝爾物理學獎得主的隨想錄。雖然裏面有些許涉及物理學的概念不太看得懂，但總體還是能看出作者在努力建立物理學與通用知識思考的關係，發人深省。第一篇很有意思，當看到成羣的鳥兒結隊飛行，引發他思考的是鳥兒如何能組織如此大規模的複雜集體行爲，然後發現雖然有許多拍攝鳥類的視頻和照片，但沒有專門的三維信息能回答這些問題，通過一系列跨學科的複雜操作，他們成功地發現，並不是鳥羣結構並不像人類以爲的中心集中周邊鬆散，爲了對抗遊隼的捕獵，會加緊外援的密度防守。以及椋鳥之間的相互作用取決於距離最近的鳥之間的聯繫，這也可以思考物理學中粒子之間的相互關係。這篇也揭示了全書的一個基調，即應該如何思考問題，可以大膽建立不同事物間的關係假設（直覺也是一種重要的力量），然後去求證正確性。在《物理學與生物學之間基於隱喻的交流》中，談了我之前一直有疑惑的問題，即過於專業的科學知識如何能用通俗語言傳達，我認爲作者提出了一個沒有想過的角度，即“用一個領域的結論在另一個領域進行預測並不完全是在使用隱喻，因爲這些系統具有類似的數學形式。這樣做更像是一種將概念從一個學科遷移到另一個學科的嘗試，一種通過共同對應的數學結構來證明其合理性的嘗試。”雖然如此，在整本書中他還是在努力用能讓大家理解的語言和比喻來表達自己想傳達的思想，真的很感人。《想法從何而來》這篇也值得一讀。至於最後一篇，他還提到了自己在25歲時與諾貝爾獎失之交臂，想是當時遺憾現在也覺得釋然了，所以故事講得還挺有意思。

喬治·帕裏西這部《隨椋鳥飛行：複雜系統的奇境》2022年由新星出版社出版的科普隨筆，以2021年諾貝爾物理學獎獲獎成果爲基石，用八篇科學散文編織出一幅從鳥羣翱翔到宇宙秩序的思想畫卷。全書開篇便以意大利羅馬馬西莫宮屋頂上架設雙相機系統對椋鳥羣進行三維重建的真實實驗切入，揭示鳥陣呈扁平圓盤狀、邊緣密度高出中心近百分之三十、個體通過關注約七隻鄰近同伴而非遠距離鳥羣來調整飛行方向這一拓撲相互作用的核心發現，由此將複雜系統中無序湧現有序的奧祕具象化。帕裏西繼而回溯統計物理學的發展脈絡，從伽利略忽略摩擦的簡化世界講起，經由托里拆利對理想化模型的捍衛，延伸到相變理論中能量最小化驅動集體行爲的普遍框架，再深入自旋玻璃領域中他以複本對稱破缺方案揭示的無數層級平衡態這一革命性圖像，將無序與受挫轉化爲理解複雜系統的鑰匙。書中更以風趣筆觸袒露科學發現的隱祕過程，提出準備、醞釀、頓悟、驗證四階段創造力模型，強調直覺源於長期積累與無意識沉澱，同時警示隱喻思維的危害，麥浪與海浪雖方程相似卻屬不同族類。帕裏西將這套物理學方法論推廣至生物學、人工智能、神經網絡等跨領域應用，展現簡單微觀規則如何層疊湧現出遠超個體認知的宏觀秩序，以自嘲錯失諾獎的故事收尾。

抱着學習的心態來讀這本書。簡介是這樣說的：2021年諾貝爾物理學獎得主，揭示無序世界隱藏的規律……這下燃起了物理小白的熱情，讀完感覺太有趣了！ ✨這本書被作者描述得有種嚴謹而純粹的美，如果用視覺化方式表達出來，類似前段時間在諾蘭的《奧本海默》裏，一些展現微觀世界的鏡頭。 ✨選3個有啓發的篇章淺淺討論下： 1. 解釋自旋玻璃 話說讀這本書之前，我都不知道這麼個詞。作者簡單具象解釋出來玻璃不能結晶，因爲結晶需要規則的結構。 磁性材料是由許多具有穩定磁矩的原子或小原子集團構成的，它們的磁矩之間相互作用，構成了宏觀上的磁性現象。相互作用基本有兩類，或所有的磁矩排成了同一個方向，那麼材料具有像磁鐵一樣的性質。過反鐵磁相互作用，那麼磁矩的方向總是正反相間，相互抵消，磁化率爲0。宏觀上，當材料內部隨機存在着鐵磁相互作用和反鐵磁相互作用時，就會形成自旋玻璃。 想法～現實世界是混亂無序的，許多現實世界的情況可以通過大量相互作用的基本單元來描述，把之間的相互作用模式化，但這些集體行爲的結果實在是難以預料。這是物理學家，化學家，生物學家，經濟學家們所做的事，藉助模型的演化來推導預想，以此來發掘事物內在的原理。 放在現實中，基本單元一般是自旋、原子或分子、神經元、細胞，但也包括網站、證券經紀人、股票和債券、人、動物、生態系統的各個組成部分…… 2.關於隱喻 一種邏輯被修辭取代這樣的情況，這種不嚴謹的表達讓人抓狂。科學論文的標準距離生活有點遠，但在世俗生活中，爲什麼大衆媒體“譁衆取衆”，自媒體的“斷章取意”，受衆理解的又是“風馬牛不相及”，以訛傳訛？ 文中舉例特別清晰～作者：“這被寫入了左派的DNA中”。DNA是性狀遺傳的基礎，而文化則是以完全不同的方式傳遞——後天獲得的性狀。認爲文化可以通過DNA傳遞，這種觀點與進化論的基本原理相違背。此理不通。 是吧，頭腦邏輯清晰的人溝通是有多順暢，不清晰的人表達又是多麼混淆視聽，科學理性思維很重要。 3.關於直覺解惑 我一直以爲藝術類，才把直覺看的很重要，這是個偏見。對於直覺這個問題，文中有個實驗的例子，一位實驗低溫物理學家：“你必須非常瞭解你的實驗設備，瞭解你正在測量的系統，瞭解你正在觀察的現象，做到無須思考就能給出正確答案的程度。”這個求真的方法也適用於許多領域。 ✨最後一點小總結，太實用主義有害健康。 但丁：“你生來不是像畜生一樣生活，而是要追隨美德和知識”。 →存在是有意義嗎？我認爲還是有的。

【書摘】先入了實體書，簡潔優美。 ·某種程度上，我們就像柏拉圖洞穴神話中的囚徒，只看得到投射在洞壁上的二維陰影，無法把握物體的三維屬性。 ·偉大的量子力學之父馬克斯·普朗克憤世嫉俗的言論，“新的科學真理之所以能夠取得勝利，並不是因爲那些反對他的人被說服而看到了光明，而是因爲反對者最終死去，取而代之的是熟諳新概念的新一代。”（想起脫口秀段子裏的“黑寡婦熬死了她的敵人”） ·單元之間相互作用，彼此交換信息，並根據接收到的信息改變自己的行爲。通常距離都會非常近，因爲距離太遠的個體之間是無法交換信息的。 ·能量最小化原則：在自然界中一個自由移動的物體會試圖達到其能量最少的位置，直到找到平衡點，除非有什麼外力進入，否則不會離開原地。 ·面對一個新問題，當我還沒有明確的認知時，選擇一種可能不奏效的工具並非明智之舉。（首先了解工具和了解問題，別拿錘子去刨釘子，不鑽研而給結論是種自大） ·關於沮喪的“戲劇張力”：一部劇裏面有三個角色，當這三個人互相看不順眼，就會造成一定程度的沮喪感，因爲總有兩個相互不喜歡的人，必然會在一隊中。當很多這樣的三人組感到沮喪時，情況顯然就開始變得不穩定了，有些人可能會換到另一組，試圖找到總體沮喪程度相對較低的狀態。 我們可以將這種戲劇張力定義爲沮喪三人組的數量除以所有三人組的總數。 詳細的研究表明，在莎士比亞的悲劇中，這樣定義的戲劇張力在悲劇開始的時候非常小，劇情進行到一半的時候達到峯值，最後在悲劇結束的時候減小。

一本薄薄的諾獎獲得者的科普書，當讀到作者說：“爲了使科學成爲一種文化，必須讓大衆瞭解科學是什麼，以及科學和文化在歷史發展和今天的社會實踐中如何交相呼應。我們要以平易近人的方式解釋當世的科學家都在做什麼，當前他們面臨的挑戰是什麼。這並不容易，尤其是對於以數學爲核心的硬科學而言。但是，有志者事竟成。”心裏不由小小激動。感謝作者，我的科學觀又多了一片拼圖。 這是我在書裏看到的：我們能夠在宏觀層面測量的物理量取決於微觀單元的行爲，但如何從單個原子的行爲轉移到系統的整體行爲，需要將“無序”引入到研究系統中。雖然幾百年以來，人類都是以將物理現象簡化爲本質來推動物理學的發展，但時至今日，我們可以將複雜性和無序性重新引入模型中。作者研究的自旋玻璃就是包含無序的複雜系統，這個概念可以延展至其他複雜系統，例如金融系統或者人類社會。 在延展的過程中，隱喻可以幫助我們遷移思考，在不同學科之間找到呼應和共鳴，但如果不關注邏輯，很容易得出謬誤，萬萬謹慎使用；相比之下，使用模型來交流更容易避免邏輯謬誤。在科學家探索未知的過程中，直覺推理以及無意識思考都是他們形成新思維的重要工具，遺憾的是我們的科學文化還不重視這一方面，導致絕大多數的科學家都沒有留下自己利用直覺推理和無意識思考的線索。科學不僅僅是“可重複可證僞”，科學也包括說不清楚的專業直覺和無意識思考。

冬日的羅馬上空，成千上萬只椋鳥聚成巨雲，同步翻飛，從不相撞。沒有指揮官，沒有預設路線，每隻鳥只遵循與身邊幾個同伴互動的簡單規則，卻在整體上湧現出令人屏息的秩序。2021年諾貝爾物理學獎得主喬治·帕裏西被這一幕擊中，用鏡頭和數學將其解碼，寫就了這本《隨椋鳥飛行》。 帕裏西最擅長的，是用物理學的刀鋒剖開復雜系統的內核。他研究“自旋玻璃”——一種磁性原子隨機混雜在非磁性材料中的無序合金，其內部的相互作用充滿“挫抑”，就像每個人都想向左，卻被鄰居拽向右。他用“複本對稱破缺”描摹這種混沌中的規律，這套理論後來成了理解神經網絡、免疫系統和蛋白質摺疊的通用框架。 科學史上，新思想的傳播從不平坦。普朗克曾憤世嫉俗地說：“新的科學真理之所以勝利，不是因爲反對者被說服，而是因爲他們最終死去。”帕裏西的遭遇印證了這句話。但比這更動人的，是他面對未知時的姿態。就像費曼那句妙喻：“科學就像性一樣，也有實際的後果，但這並不是我們幹這事的原由。”帕裏西追逐椋鳥，最初不過是出於一個物理學家最純粹的好奇——他想知道，無序之下，究竟藏着怎樣的秩序。 這份好奇，讓他與愛因斯坦和玻爾的世紀之爭悄然相遇。愛因斯坦說“上帝不擲骰子”，玻爾回敬“不要告訴上帝該做什麼”。帕裏西的椋鳥羣恰好站在兩者之間：每隻鳥的軌跡無法預測，但羣體的統計規律卻精確無比。世界究竟是確定還是隨機？也許答案藏在尺度裏。 讀這本書，彷彿跟着帕裏西在羅馬鄉下午後散步，聽他娓娓道來：科學的美，不在於它能造出多少工具，而在於它讓我們看見，紛繁萬象背後，自有簡潔的規律靜靜運行。椋鳥飛過，留下一道看不見的數學曲線，那是人類好奇心的軌跡。 《隨椋鳥飛行》不僅是一部關於科學的著作，更是一部關於人類好奇心和探索精神的讚歌。它通過喬治·帕裏西的親身經歷，向讀者展示了： 1. 現象之美：看似雜亂無章的自然現象背後，往往隱藏着精確而優美的數學法則。 2. 理論的統一性：研究椋鳥、自旋玻璃、免疫系統的物理學方法，在深層次上是相通的。 3. 科學的過程：科學發現是一個充滿靈感、合作、試錯和堅持的故事，其驅動力是人類對世界最純粹的好奇。 這本書的獨特價值在於，它讓讀者有機會近距離觀察一位頂級物理學家的思維方式——他如何提出問題，如何構建模型，又如何從自然奇觀中提煉出普適的真理。

本以爲這是一本關於無序系統的科普書，我曾經看到過一個數學家用橢圓曲線模型解釋椋鳥飛行，所以對此很有興趣。但很快明白過來這似乎是一本作者對於科研過程的一些想法與經歷，關於隱喻在科學研究中是否恰當、一些學術研究時應當堅定的自我經歷。語言塑造着我們所表達出的思考，這是可以確定的，一方面隱喻的確能喚醒我們的一些直覺，一方面又令人誤入歧途而不自知。對於直覺這種東西，我從來保持着一種輕率的警惕與無比的信任，我大概永遠沒法改變這樣的性格了，所以能閱讀這樣一本書培養（精進？）一些自己的直覺也很愉快XD

好險，還好是諾獎得主的隨想錄，要不然我差一點就看懂了（用手比劃一個銀河. jpg ）我與這本書都關係可能就侷限於我家衛生間通風管裏有個椋鳥在育雛，並且時不時掉落一點活着的食物和並沒有活着的粑粑。以及真的很臭啊絲光椋鳥！小東西怎麼能臭成這樣！