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2013-07-17 00:27:18  物理学  原理  复杂系统 

现在的复杂系统发展极像牛顿力学诞生前夕的时代。人们已经积累了大量的实证数据,以及一些明显的模式(Pattern)。在复杂系统中,各种幂律就像是开普勒行星运动定律,正在寻求一种统一的解释。而当前理论进展的情况是,我们不得不针对每一个幂律提供一种模型和一种解释。

例如,生物体和互联网社区遵循同样的幂律,但是因为这两者差异太大,我们不得不构造完全不同的模型来解释。尽管模型再好,与数据符合的在天衣无缝,也与普适的理论和科学精神大相径庭。我们必须抽取出更加普适的东西出来。

这就好比,当年的开普勒三大定律和伽利略的小球落体实验。如果我们对行星定律给一套解释,给落体小球给一套不同的解释,那么,意思实在不大。我们必须寻求两者的统一。但是,这种统一性在当时看来简直是异想天开,因为一个是天上的,另一个是地上的。然而,牛顿的伟大就是寻找到了两者统一的方式。

仔细想一下为什么能够统一天上和地上呢?关键在于人们找到了普适的物理量:力、加速度、速度、位移,等等。我觉得现在的复杂系统研究缺少的就是这个环节。如何找到这样普适的、新的物理量?根据新的物理量也许还有新的数学才能构建统一的理论。

不妨猜一下,新的物理量是什么呢?我觉得最有可能的就是信息量、标度、网络结构。这三者基本上在所有的复杂系统中都能找到。但是却始终没有一种统一的方式给以描述。我们需要找到的是信息如何随着标度而变化,这种变化又如何与网络结构相关。这也许是未来50年的突破方向。

2013-07-18 06:15:11
  
现在想起来,初中的时候学习f=ma,好像觉得这是没什么了不起的常识,真是汗颜。

若干年之后,也许将来的孩子们也会把标度律当做常识吧。
2013-07-18 13:31:20
   先看看不同复杂度的信息如何在不同尺度的时空中传播与穿越吧. 在不同尺度下的生命体就是这种信息的载体
2013-07-20 13:53:10
  

老夫是一民科(说民科可能都高抬了自己,呵呵),无什么束缚,随便说两句。基础科学未来50年的突破方向关键在于对自我以及自我思考方式的反思与跃迁。静下来,真的静下来,作一个认知意义上的索引-----尽量关闭那些红尘俗世的进程、包挂那些所谓科学知识的进程!(“放弃”科学才能认识科学,相信我,这不是在说哲学或玄学,其实可以看成一个函数,具有操作意义。)我们与生俱来的时空世界(一种先天的格式化信息范式)将由此“破碎”(佛教语境),于是,真的一切在消解和统一之中......,这种直觉就如我此时在集智回复一样真实可信。世界因“我”而run,这不再是哲学,而是一个可以理解(以理性了解和解释之)的存在之复杂结构。那么“我”究竟是什么。“我”就是这样来生成、处理、传播、显示信息的载体。“显示”与“我”习习相关(略等于 jake的观察者概说),这是未来物理学的进化方向(略等于jake说的复杂系统吧)。

      另外,对于“信息量、标度、网络结构”,觉得标度稍微靠谱点,信息量、网络结构这类过于粗糙的不定对象要成为传统意义上的基本物理量还需巨复杂的工作要梳理。

2013-07-21 05:07:08
   如果可以真正的超脫得道,那才是真的大自在了,所有所谓的自然之谜都在不言中了。这正是东方哲学所追求的。但是西方哲学的崛起彻底改变了我们的思维方式。科技进步让我们更享受我们所处的宇宙空间,这就是我们不能超脱自己而取其次的结果。但是现实就是如此,我们也必须在西方哲学研究轨迹下,进行我们的所谓科研。如果有一天可以真的通过我们的科学研究得出宇宙运行的奥秘和超脱自我的本事,那也未尝不可。我赞成标度对我们的影响,标度在速度减慢过程中的不断分化也导致了信息的不断复杂化。物质应对标度下的不断塌陷下(看看元素周期表),只有通过储藏不断复杂的信息来形成相对独立的体系,就是生命体。
2013-07-25 07:58:11
  

从物理量的角度看,牛顿力学最重要的是引入了加速度吧。相较于力、速度、位移,加速度是在那个时代的常识中不存在的、完全抽象的物理量。如果从日常经验出发的话,很难推出加速度这个物理量。个人觉得加速度只有在微积分底下,才比较自然地推出。

如果牛顿力学对应的是微积分的话,那么复杂系统对应的是什么数学呢?

2013-07-28 07:57:12
   分数阶微积分?
2013-10-19 18:19:58
   首先我想求教下关于复杂系统看什么书比较好?

然后我想说说我的感脚:

科学总是从实际需要出发,以认知为基础,获得对象接口及其度量方法。
也就是说,基本的接口对象是要有实际意义的,可以与现实生活或者其他学科对接的有意义对象。否则所研究的就是数学范畴了。

复杂系统呢,如果要寻找出自然的规律,摆脱数学演绎的范畴,就要先找到有意义的接口。我们能观测度量的对象有哪些,有意义的要获得结果的对象是哪些?
首先确定以上的基本量,
可能会设定一些哲学假象量,(就像力)
然后是数学统计模式发现。


2013-10-26 07:16:42
   Critical mass(预知社会),复杂——诞生于混沌与秩序边缘的学科,这两本都比较好。
2014-03-26 01:27:21
   很有意思啊,就像大厦即将铸就之前的感觉,让人兴奋。我是一个热能工程方向的本科生。但是对于系统科学感兴趣,自己接触了一些这方面的书,参加了美国数学建模大赛,才了解到复杂网络的分析,希望和你多多交流!
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