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失效的科学

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马克•布查纳 李文君



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发表于2025-04-23

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具体描述

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

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”。

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##橘说,D136097,午夜读书悟,科学很多时候是失效的,地震预报是不指望的,台风路径预测也这么不靠谱,中美日及中国台湾和中国香港,三国五地居然没有一个预测准确的,路径偏移一百多公里,说好的台风呢…………

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##科学无法有效预测灾难 | 科学失效的根本原因在于灾难通常产生于复杂系统之中,而目前的科学手段尚未完全掌握复杂系统的运行机制。| 复杂系统+临界状态+微小触发=灾难。| 现实中的复杂系统通常很难把握,因为根本不可能得到关于系统组成和运行的足够信息,而且,复杂系统在演化时,规则还会不停变化。| 系统进入临界状态时,后果的规模并不能事先确定。尽管科学家可以用沙堆实验揭示灾难的本质,目前的科学手段还不能有效地预防灾难。| 幂次定律:事件的稀有度和严重性之间呈反比关系。比如在沙堆实验里,如果某次崩塌中涉及的沙粒数目增加1倍,其发生的频率就下降到1/4。| 灾难发生没有明显的周期规律,历史不会重复其自身。| 灾难是无情的,科学不是万能的,但直面灾难的勇气和解剖灾难的智慧将支持我们在复杂的世界上走得更远。

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##橘说,D136097,午夜读书悟,科学很多时候是失效的,地震预报是不指望的,台风路径预测也这么不靠谱,中美日及中国台湾和中国香港,三国五地居然没有一个预测准确的,路径偏移一百多公里,说好的台风呢…………

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##灾难的本质是复杂系统运行到临界状态之后的结果。复杂系统+临界状态+微小触发=灾难。 在任何一个复杂系统里,只要超过一定的临界状态,就一定会发生剧烈的改变,改变的尺度有大有小,不同尺度之间存在一定的比例关系。在这里,物理规律、自然规律和人类社会的规律奇妙地相互呼应了。

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这本书成书时间没有查到,但是根据文献来看,应该成书于2000年左右,对于那时计算机水平来说,很多天量数字都无法计算,现在都不是问题了,但是思考还是很有意义。 以《失效的科学》为书名,作者暗含的或许就是说,“这个”科学在解释预测方面已经遇到了瓶颈,到了需要革命的时...  

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##感觉这本书引入了很多理论,模型,但都没怎么讲清楚关键问题是怎么发生的,因此,本书可能只是引起人的思考,而不是讲述某一类知识;个人感觉,读完这本书,脑袋里面浮现的是大数据这三个字,当大数据刚火起来的那几年里面,基于大数据的模型解释的好像就是本书的焦点问题。。...  

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这本书解答了我长久以来的疑惑:为什么幂分布(长尾分布)这么常见?此书给出的答案是个体间相互影响的临界状态,就很容易形成规模不定的连锁反应。而这种状态在自然社会中都是很常见的。 以地震为例,板块运动造成大量的岩石都处在挤压状态。一块岩石碎裂后会增大相邻岩石的压力,形成连锁反应。但是,哪块岩石会碎裂是无法预料到的,因此相邻多少岩石会被引发也是无法预料的。有趣的规律是,地震释放的能量每提高一倍(也就是碎裂的岩石增加一倍),发生概率就降低为1/4。对其他一些复杂系统模拟也发现了类似的规律,比如森林火灾的规模,城市的人口。 还有另外一些书中提到的概念,比如幂率与分形、自相似性的关系,我就不一一列举了。初中水平即可读懂,这是我近三年读到过最好的书,强烈推荐每一个人阅读。

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