我们昨天提到 , 不晓得为什么天空上的鸟群有时候它们好像会排队飞行一样 , 好像有思想 , 有组织、有社会似的 。 其实一直到了上个世纪80年代以前 , 科学界对这个问题 , 对这个现象 , 还没办法提出令人相当满意的回复 , 以前曾经有科学家甚至认为这些鸟它们大概说不定能够思想沟通 , 说不定还能够心灵感应呢 。 那么今天我们当然知道不是这么一回事 。
其实不止鸟类 , 我们看群体的这些动物的表现 , 像我们昨天提到海中我们在纪录片常常看到那种呈漩涡状 , 一大群几万只鱼那么游的那种场面 , 又或者是蚂蚁的行径 , 或者是蜜蜂成群结队的出外觅食 , 这些东西 , 这些场面都让我们觉得它们里面好像有个组织正在作用 。 但这个组织绝对不是像我们人类社会这样子 , 好像大家商量好了 , 有一个什么中央机构 , 从上而下指挥大家去像朝鲜跳那种阿里郎集体舞一样 , 不是那样 。 如果说这些动物他们不需要经过谋划 , 不需要有一个中央的一个领袖去指导大家 , 都能够产生这么有秩序的行为的话 , 我们能不能够把这里面可以找得到解释它们的原则 , 反过来运用到我们人类社会身上呢?
我今天继续跟大家接着谈《用物理学找到美丽新世界》 , 《Critical Mass》这本书 , 它的作者就是英国非常有名的科普作家菲利浦·鲍尔 。 我们在这本书里面就可以看到 , 他就提到一点 , 其实我们要来解释这些生物现象的根据不一定是生物学的 , 而可以是物理学的 , 为什么呢?生物学可能会尝试从这个生物它怎么样适应它的环境 , 这个过程里面去解释他们的具体的行为 。 那么物理学家比较倾向于去解释的是什么呢?是不同的生物 , 或者不同的事物 , 不同的部分 , 之间的关系 , 不同事物之间的关系 。 那么其实我们把眼界再放大一点 , 你会发现 , 我们刚刚描述的那些生物行为 , 在一些非生物的世界 , 比如说一些粒子的碰撞过程里面 , 比如说就算你煮一锅水 , 这个水泡起来的过程里面 , 你都会看到某种类似的原则 , 而这些原则可以是用非常简明的数学方式去表达出来的 。
那么我们用一个比较生活化的例子来解释 , 就解释我们日常交通里面的现象 。 这里面他就提到一点 , 他说道 , 我们看看路上的行人走路的方式 , 我们就把这些行人你就可以当做是天空中的鸟 , 海里面的鱼 , 或者是一些实验室里面我们观察到的离子的通过管道的行为来解释 。 这些行人他们要想的东西其实很简单 , 想的是什么呢?就是怎么样以自己偏好的速度朝着某个方向移动 。 这个念头会被外在因素影响 , 第一个因素是什么?很重要 , 就是他们希望避免碰撞 , 包括离子也是如此 。 那么第二就是他们有时候越来越近的时候 , 这个排斥力就会越来越强 , 基本上像什么 , 就像离子的摩擦力一样 。 第三有时候他们会有一种奇怪的吸引力 。 那么这样的一个原则好像太抽象了 , 举一个最简单的例子 , 就比如说平常我们放餐桌上的盐 , 放盐的瓶子 , 你要倒盐出来的时候 , 你有没有想过 , 有时这个盐粒明明很小 , 绝对比盐瓶子的孔要小多了 , 但是为什么倒不出来呢?很简单 , 是因为那些盐全都堵在这个入口处 , 形成一个拱形状 , 所以就倒不出来了 。 你想想看这个情况 , 放在人类身上是不是也是一样呢?在什么样的情况 , 就是刚才我们讲 , 行人在路上走的情况 , 交通阻塞 。
这里面他就说到 , 曾经有一对学者 , 赫尔宾跟摩纳 , 他们做了一个电脑上模拟的机器人研究 。 那么他就发现 , 当两群机器人分别要往单一一个出入口的两侧进出移动的时候 , 两种可能的人潮移动方向 , 将会间歇性地轮流出现 。 这话什么意思呢?比如说一条路中间一个墙 , 这墙里面开了一个洞 , 就是个门吧 , 这边一群机器人 , 左边也有一群机器人 , 两边的机器人都想到对方那边去 , 两边人同时移动到中间这个门的时候 , 这时候会发生什么事呢?看起来会堵对不对?其实不然 , 你会发现 , 很可能是左边的机器人一票过去 , 右边那边过来一票 , 左边一票过去 , 右边一票过去 , 相当有秩序 。 那假如你中间这个门 , 中间插一根柱子又会产生什么现象呢?我们在电脑模拟上看的到 , 有些时候我们去运动场就能看到这种设施对不对?就明明入口处那么宽 , 为什么中间加柱子呢?加柱子的作用就在于使得人群 , 或者电脑模拟中的机器人群 , 他们会自动的 , 很奇怪的就分成了柱子分开的一边是让这边的人过去 , 柱子分开的这边 , 只能让这边的人过来 。 很自然地 , 大家的秩序就会出现了 。
为什么会有这种秩序感的出现?其实就是因为 , 就像天空的鸟、海中的鱼一样 , 他们第一是希望避免碰到别的动物 , 碰到别的鸟 , 不要距离太近 , 但同时每一个人都有明确的目标 , 就是要去飞向某个地方 , 或者是要吃某个海里面的鱼 , 或者是要躲避某些人的追击 。 那么这时候他们就会形成一种很有秩序 , 看起来很规整的一种集体行动就出来了 。
【梁文道|【开卷8分钟】梁文道讲《用物理学找到美丽新世界》】然后除了这是一个很简单的 , 我们用一些物理学上面的现象 , 能够来解释我们刚刚说的这个故事 。 事实上这样的一个现象是很久以前就有 , 很多数学家研究过 , 比如说这里面提到 , 20世纪其中一位伟大的流体物理学家莱特希尔 , 他是一个剑桥大学卢卡斯数学讲座教授 , 也就是过去牛顿当这个教授 , 后来今天就是大家都非常知道的史蒂芬霍金 , 就是做这个讲座教授 。 他当年曾经做过一个推理的模型 , 这个模型就是他说驾驶人在路上开车 , 他每个人都会有一些自己开车的习惯 , 跟一些自己的倾向 , 但这个特色是会被平均的驾驶行为所掩盖的 。 正如流体运动理论里面会忽略个别例子的特意行为一样 , 换句话说 , 这个模型不会去特别考虑每个驾驶人的特性 。 莱特希尔本身的驾驶习惯很特别 , 他常常开车超速 , 常常被带上法庭 , 而对着这些法庭的法官的时候 , 他就说 , 我身为剑桥大学卢卡斯讲座教授 , 我非常懂得力学的定律 , 与不能浪费能量的社会责任 , 所以才不得不在下坡路段克制住刹车的念头 。 那么这是从力学角度来考虑的 , 偶尔有时候这些英国法官会听这位数学家的话 。
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