混沌理论,一直是困扰人类数千年的一个迷。这种在动态系统中无法用单一的数据关系解释和预测的神秘理论,在科学界只有初步的了解。在本部纪录片中,吉姆·奥卡利里教授将带领我们探索这神秘的混沌理论,试图揭开这层归因于神奇或者上帝力量的神秘面纱。
吉姆教授带着宇宙是如何由从尘埃中诞生,又是如何孕育出智慧生命的难题,开始了他的探秘旅程。混沌中的数学可以解释宇宙中从无序中产生有序的神奇景象,他揭示出大自然那些令人叹为观止的美丽和结构中隐藏的科学规律,它是物理定律的固有的组成。看过本片之后,你眼中的世界会变得与众不同。
学过大一物理的童鞋应该对chaos都不陌生,这个记录片也没有展现什么比较不为人所知的理论。如果说有什么亮点的话,那就是把进化(evolution)和混沌理论(chaos)联系在了一起(虽然一开始显的比较莫名)。最后touch了一点点evolutionary algorithm (那个学走路的机器人)。
(关于那个学走路的机器人,可以看这个ted talk (http://www.ted.com/talks/torsten_reil_studies_biology_to_make_animation.html),事实上他用这个animation赚了不少钱=。= )
这个纪录片想表达的是:在没有自然选择,只有理论和公式的状态下,事情是可以发展成chaos和pattern的 (正常的混沌理论)。但我们现在所见到的自然界事实上是理论+自然选择的结果。这是一个很有意思的interpretation。因为生物学家的兴趣很大都集中在研究进化本身的过程和产物上面,却很少有研究“没有进化”的(相当于一个空白对照)。想象如果进化不存在,生命到底会怎样发展,不但是个很有意思的事情,或许也可以让我们对进化本身的理解更近一步。
同时,和大多数数学,物理理论一样,混沌理论是自内而外的。它描述的是从理论到现象的过程。而进化论和大多数生物理论一样,正好相反,是自外而内,是从现象出发的描述性科学。
当然了,有生存就有资源竞争,有资源竞争就有压力,就有自然选择。空白对照是很难做到的。。唯一的方法,或许就是计算机模拟了。
现在计算机越来越不错。科学家可以把以前木有办法模拟的问题都放到电脑上来做。几千万年的进化史可以在很短的时间内完成而得到结果,这是一件非常萌的事情(好吧,我奇怪的萌点啊)。但是值得指出的是,模拟进化是一件非常难的事情。对生物有一点了解的人都知道,自然选择作用的层面,角度,和维度非常之多和复杂,而这些东西是非常难以模拟的 (必须要有非常好的衡量适应度的函数)。
但是想想看吧,或许整个世界只是上帝电脑里一个叫“宇宙” 的程序,而我们只是其中的一些人物而已。他甚至不需要真正的造人,而只需设定一些条件和法则,然后再应用进化就好了。或许真的像
The Hitchhiker's Guide to the Galaxy里的台词说的一样,生命,宇宙,所有一切的最终的答案,就是上帝输入的那个初始值42。
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