探寻宇宙的脉搏,解密同步的奥秘l

新书推介：

《同步》

本篇为译者后记

重磅内容：

秩序如何从混动中涌现？

为什么一群萤火虫会同步闪烁？为什么一群螃蟹会一齐挥舞蟹鳌？为什么夏天一群蟋蟀会齐声鸣叫？

《同步》这本书尝试揭露这些答案。此书从这些绚丽而又令人着迷的自然景象着手，讲述了宇宙中的同步现象。热力学定律表明，大自然会无情地走向更无序、更混乱的状态，然而，种种同步现象却又表明，秩序会从混沌中自发产生。

萤火虫的同步闪烁，人体生物钟内部的机制，女性经期的互相影响，超导体中耦合电子的同步振动，有节奏循环变化的神奇化学反应，伦敦千禧桥的垮塌，交通中节奏频率因素对道路畅通度的影响，歌剧院中观众在同步和无序之间不断摇摆的掌声，甚至社交中著名的“六度分割”理论......作者从生物讲到物理，又讲到人类行为和社会学，简直无所不包。不同于很多忽悠人的书籍，作者的例证基于大量研究数据，不用一个公式，却把其中的原理解释得极其具体生动，令人如痴如醉。

这是一本跨学科的科普著作，是了解复杂性科学、混沌现象、小世界现象的入门书。

作者简介

斯蒂芬·斯托加茨(StvnSrogatz)，哈佛大学博士，曾担任哈佛大学和麻省理工学院讲师。年成为康奈尔大学应用数学教授，在混沌理论和复杂性理论方面的开创性研究工作获得了广泛认可。在职业生涯中获奖无数，包括麻省理工学院教学奖和美国总统青年研究员奖。

新书抢先看：

聆听同步的循环之声

本篇为作者自序

宇宙中存在自发的秩序吗？

宇宙的核心存在一种稳定、持续的搏动：同步的循环之声。

它遍及自然界的每个尺度，小到原子核，大到宇宙。每个夜晚，沿着马来西亚的潮汐河流，成千上万只萤火虫聚集在红树林中，同步闪烁着，要知道，它们没有收到任何指挥或来自环境的暗示。上万亿个电子在超导体中步调一致地前进，使电流在零电阻的状态下流过。在太阳系中，引力同步可以将巨大的石块弹射出小行星带，飞向地球，这种流星产生的巨大影响被认为是恐龙灭绝的原因。甚至我们的身体本身也是一曲富有韵律的交响乐，通过心脏中成千上万的起搏细胞持续不断且协调一致的发射，维持着我们的生命。

无论哪种情形，这些同步的壮举都是自发出现的，仿佛大自然对于秩序有一种怪异的向往。

于是，这些同步现象引发了一个深刻的思考：长期以来，科学家一直对宇宙中自发秩序的存在感到困惑。热力学定律似乎指向了对立的方向：大自然会无情地向更无序的状态、更高的熵值退化。然而，在周围环境中，我们看到的宏伟结构，如星系、细胞群、生态系统、人类，都以某种方式自组织。

这个谜题困扰着今天几乎所有的科学研究。

同步，宇宙中的超自然力量？

只有在少数情况下，我们才能清楚地理解秩序是如何自发产生的。

第一个例子是物理空间中的一种特殊秩序，其中涉及完全重复的结构，即当温度下降到低于冰点的时候，数万亿个水分子会自发凝结成刚性、对称的冰晶。然而，要解释时间上的秩序则存在更多的疑问，即使是最简单的可能性，即相同的事情同时发生，也被证明是非常微妙的，我们把这种秩序称为同步。

乍看上去，似乎没有什么需要解释。你和朋友在餐厅约会，如果你们两人都准时到达，那么你们的到来就是同步的。一种类似的寻常的同步是由对相同刺激的反应所引发的：一群鸽子受到汽车爆胎声的惊吓一齐起飞，在短时间内，它们拍打翅膀的节奏几乎是同步的，这只是因为它们对相同噪音的反应相同。鸽子其实并未相互沟通拍打翅膀的节奏，并且最初的几秒过后，这种同步就会消失。其他类型的瞬态同步可能会偶然出现，比如在周日早晨，两座教堂的钟声可能会同时响起，并保持一段时间，然后分道扬镳。当坐在车里等红灯时，你可能会注意到，你的车和前车的信号灯以完美的时间间隔同步闪烁，并持续一段时间。但这种同步纯粹是巧合，几乎没有