赵培山:从无序中寻找有序

在处理复杂系统问题时,还原论失败了。

可以设想一下,如果一个系统对初始条件极其敏感,微小的变化会导致巨大的不同(混沌),那么人们将很难对此进行数值模拟,仅仅通过对简单个体行为的研究已远不能理解复杂的集体行为。

我们的生活中充满了各种各样的复杂系统,从蝴蝶效应和湍流,到沙子的阻塞行为,到候鸟的集群效应、冰河时代的变迁,再到复杂的神经网络,所有由个体简单行为相互作用产生的集体行为系统,都可以称为复杂系统。在材料科学领域,典型的复杂无序体系即为各种各样的玻璃态物质,比如地球上久远存在的黑曜石玻璃,还有人们广泛使用的硅化物玻璃、新型的金属玻璃等。

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