神秘的混沌理论

阿兰图灵始终相信自然界的各种复杂现象可以用简单的数学法则来描述，曾用物理和化学上的简单方程来描述胚胎发育过程中的形态发生morphogenesis和自组织self-organisation现象，揭示一个平稳无性态特征的系统如何发展为具有复杂模式和结构的系统。 鲍里斯·别洛乌索夫发现了混合物周期性地从无色到有色反复逆转的化学振荡现象，以BZ反应为代表的别氏化学反应以协同波的方式运动，与心脏的协同收缩非常类似。 爱德华洛伦兹认为气象系统演变是无法预测，留下关于蝴蝶效应的名言：“一只蝴蝶在巴西煽动一下翅膀将会引发德克萨斯的一场龙卷风。” 罗伯特梅在研究动物种群数量随时间变化的规律时，发现繁殖率等参数的微小变化会导致种群数量的不可预测。 科学界逐渐意识到混沌现象的存在，即一个完全被数学方程描述的系统，即使没有外部干扰也可能变得完全无法预测。世界上的各种奇异现象都可以用简单的数学法则描述，这些法则的基本特性是耦合coupling或反馈feedback，这些数学法则带来不可预测性的同时，也能产生模式和结构。有序和无序相互联系，是一个系统的两种运行状态，可以由同一个数学模型产生。影片做了一个屏幕反复投影的实验，这是一个简单的反馈回路，火柴的微小移动最终造成影像的不可预测，但给予系统微小调整后又能产生奇特而美妙的有规律的模式。 伯努瓦·曼德勃罗发现了分形理论fractal，认为自然界的所有形状都有自相似的数学原理，用于描述相同的形状在递减的尺度上一直重复。曼德勃罗集被称为上帝的指纹，这是一个自我反馈的方程，每个输出值成为下一次运算的输入值，表明了一个简单的数学方程可以产生无限复杂的图形，这个图线在所有尺度上具有相似性的分形属性，反映出自然界的一个基本的有序原则。 人类开始重新思考，没有生命的物质中是如何孕育出智慧的？混沌理论可以用于解释生物学的动物斑纹问题和模式形成patten formation。进化evolution就是以各种模式为基础，通过不同方式进行组合，试验可行性，保留可运转的并以其为基础持续下去，这是一个无意识的改进复杂系统的过程。宇宙尺度上进化的时间很漫长，但现在我们可以用计算机在较短时间尺度上模拟进化，科学家们惊人地发现计算机可以无意识地进化出非有意编写的虚拟生命。有机物产生随机的变异并不断复制，周围环境提供反馈，最适合环境的变异得到加强，然后就出现了复杂的生命现象。这就是生命的形成过程，无非是正在发生的图灵方程加上反馈的不同进程。