同步：秩序如何從混沌中涌現(xiàn)

定　價(jià)：￥89.90

作　者：	斯蒂芬·斯托加茨[Steven Srogatz，] 著，張羿譯
出版社：	四川人民出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	科普讀物宇宙知識(shí)

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ISBN：	9787220106958	出版時(shí)間：	2018-04-01	包裝：	平裝
開(kāi)本：	16k	頁(yè)數(shù)：	300	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　成千上萬(wàn)只同步閃爍的螢火蟲(chóng)，整齊劃一收縮的心臟起搏細(xì)胞，上萬(wàn)億個(gè)在超導(dǎo)體中一致前進(jìn)的電子……這些我們身邊的同步現(xiàn)象，都指向了某種自組織現(xiàn)象，有關(guān)這種秩序的自發(fā)產(chǎn)生，是許多科學(xué)家終其一生研究的主題。而研究表明，持續(xù)、自發(fā)的同步現(xiàn)象與“耦合振子”的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。耦合振子究竟如何自發(fā)同步？在什么條件下同步？什么時(shí)候同步不可能出現(xiàn)，什么時(shí)候又不可避免？當(dāng)失去同步時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么樣的組織形式？我們正在努力學(xué)習(xí)的一切，其實(shí)際意義是什么？通過(guò)閱讀本書(shū)，回答這些問(wèn)題，我們將遇見(jiàn)一個(gè)隱藏的美麗世界，一個(gè)只有通過(guò)數(shù)學(xué)才能看到的世界。除了理解同步現(xiàn)象本身，讀者還將與作者一起體驗(yàn)在科學(xué)戰(zhàn)壕中工作的諸多感受——曲折的探索、碰壁的苦楚、新發(fā)現(xiàn)的興奮、從學(xué)生到同事再到導(dǎo)師的蛻變。閱讀本書(shū)將是一種難得的樂(lè)趣！

作者簡(jiǎn)介

　　斯蒂芬斯托加茨哈佛大學(xué)博士，曾擔(dān)任哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院講師。1994年成為康奈爾大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)教授，在混沌理論和復(fù)雜性理論方面的開(kāi)創(chuàng)性研究工作獲得了廣泛認(rèn)可。在職業(yè)生涯中獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)，包括麻省理工學(xué)院教學(xué)獎(jiǎng)和美國(guó)總統(tǒng)青年研究員獎(jiǎng)。

圖書(shū)目錄

前言?聆聽(tīng)同步的循環(huán)之聲
第一部分思考同步
01 螢火蟲(chóng)閃爍：同步是必然發(fā)生的
螢火蟲(chóng)同步閃爍的壯觀景象是自然界的一大奇觀，同時(shí)這一現(xiàn)象也是科學(xué)界的未解之謎。是誰(shuí)在“指揮”著成千上萬(wàn)的螢火蟲(chóng)共同跳起這樣奇特的舞蹈？科學(xué)家通過(guò)將螢火蟲(chóng)抽象為“振子”研究發(fā)現(xiàn)，生命現(xiàn)象中總是存在一種持續(xù)的、節(jié)律性的同步。
02 腦電波研究：同步發(fā)生的條件
控制論先驅(qū)維納通過(guò)研究腦電波，揭示了同步產(chǎn)生的條件——振子通過(guò)彼此之間的“頻率牽引”實(shí)現(xiàn)同步，這是自然界基本的自組織機(jī)制之一。隨后，幾位科學(xué)家各抒己見(jiàn)，在數(shù)學(xué)上解釋了生物振子如何同步這一問(wèn)題。
03 睡眠周期：同步與非同步的斗爭(zhēng)
人體內(nèi)存在一個(gè)生物鐘，數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化使得我們的身體可以自動(dòng)與晝夜更替協(xié)調(diào)一致。睡眠周期和晝夜節(jié)律同步是大自然給人類的饋贈(zèng)。這種同步一旦紊亂就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的問(wèn)題。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了這種規(guī)律，但對(duì)規(guī)律的基礎(chǔ)仍一無(wú)所知。
第二部分發(fā)現(xiàn)同步
04 蒼茫的宇宙：同步無(wú)處不在
無(wú)生命體之間也存在同步現(xiàn)象。同步不依賴于智能、生命和自然選擇，它源于深刻的萬(wàn)物之源：數(shù)學(xué)和物理定律。同步研究帶來(lái)了激光、電網(wǎng)和全球定位系統(tǒng)，甚至地球上的水也可能是太空尺度的同步現(xiàn)象所賜。同步是蒼茫宇宙的背景聲。
05 量子的合唱：同步無(wú)孔不入
宏大的同步現(xiàn)象可以發(fā)生在宇宙這個(gè)大的尺度上，而在物質(zhì)深處，在量子尺度上發(fā)生的同步現(xiàn)象更為驚人和反直覺(jué)。量子粒子的同步超越了一切宏觀現(xiàn)象，超導(dǎo)就是量子領(lǐng)域同步現(xiàn)象的完美應(yīng)用。
06 晃動(dòng)的千禧橋：中間物的弱耦合 / 152
千禧橋開(kāi)放當(dāng)日，數(shù)以萬(wàn)計(jì)興奮的倫敦市民涌向橋面，人流涌入幾分鐘后，鋼制大橋開(kāi)始晃動(dòng)。由于同步引發(fā)的事故，千禧橋在開(kāi)放三天后即被政府關(guān)閉。
第三部分探索同步
07 混沌：蝴蝶效應(yīng)
混沌科學(xué)是 20 世紀(jì)物理學(xué)的第三次偉大革命?；煦绾屯奖举|(zhì)上不是矛盾的，由于混沌同步的存在，同步不再只與節(jié)律性有關(guān)，與之相關(guān)的還有循環(huán)、周期和重復(fù)。
08 三維中的同步
三維中的同步形態(tài)會(huì)呈現(xiàn)出一種螺旋波，螺旋波似乎是有生命的，可以自維持，不需要起搏器。螺旋波連續(xù)疊加，會(huì)形成卷軸波?？茖W(xué)界對(duì)螺旋波和卷軸波的研究興趣呈爆炸式增長(zhǎng)，這項(xiàng)研究直接的應(yīng)用是解決心律失常和心臟性猝死問(wèn)題。
09 小世界網(wǎng)絡(luò)：深層的無(wú)尺度結(jié)構(gòu)
我們生活在一個(gè)小世界網(wǎng)絡(luò)里，通過(guò) 6 個(gè)人，就可以聯(lián)系到地球上的每個(gè)人。不僅社交網(wǎng)絡(luò)是小世界網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)、我們的大腦、物種間的食物鏈、細(xì)胞的代謝網(wǎng)絡(luò)、《財(cái)富》1000 強(qiáng)的董事會(huì)，甚至英語(yǔ)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)都是小世界網(wǎng)絡(luò)。理解小世界網(wǎng)絡(luò)的意義對(duì)我們的生活影響巨大。
10 人類社會(huì)：從流行到意識(shí)產(chǎn)生
在心理學(xué)和群體行為學(xué)領(lǐng)域，人群同步是不可忽視的現(xiàn)象。某種東西的突然流行、傳染病的爆發(fā)、交通擁堵，甚至意識(shí)的形成，都與同步現(xiàn)象有關(guān)。這些問(wèn)題與我們的生活息息相關(guān)，科學(xué)家正在不斷探索，找尋其背后的機(jī)理及解決問(wèn)題的方案。
后記
譯者后記