同步:探尋宇宙核心的搏動,解密自然對秩序的嚮往 同步:探寻宇宙核心的搏动,解密自然对秩序的向往

斯蒂芬•斯托加茨 (Steven Srogatz)

  • 出版商: 四川人民出版社
  • 出版日期: 2018-04-01
  • 定價: $539
  • 售價: $539
  • 貴賓價: 9.5$512
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 300
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7220106955
  • ISBN-13: 9787220106958

立即出貨 (庫存=1)

買這商品的人也買了...

商品描述

● 探尋宇宙核心的搏動,解密自然對秩序的嚮往。
● “復雜性理論”開創性研究者 斯蒂芬•斯托加茨重磅新作!
● 電子科技大學教授周濤,諾貝爾獎獲得者菲利普•安德森等聯袂推薦!
● 成千上萬只同步閃爍的螢火蟲,整齊劃一收縮的心臟起搏細胞,上萬億個在超導體中一致前進的電子……這些我們身邊的同步現象,都指向了某種自組織現象,有關這種秩序的自發產生,是許多科學家終其一生研究的主題。而研究表明,持續、自發的同步現象與“耦合振子”的運動密切相關。
● 耦合振子究竟如何自發同步?在什麽條件下同步?什麽時候同步不可能出現,什麽時候又不可避免?當失去同步時,會出現什麽樣的組織形式?我們正在努力學習的一切,其實際意義是什麽?通過閱讀本書,回答這些問題,我們將遇見一個隱藏的美麗世界,一個只有通過數學才能看到的世界。
●除了理解同步現象本身,讀者還將與作者一起體驗在科學戰壕中工作的諸多感受——曲折的探索、碰壁的苦楚、新發現的興奮、從學生到同事再到導師的蛻變。閱讀本書將是一種難得的樂趣!

作者簡介

作者:(美)斯蒂芬•斯託加茨(Steven Srogatz ) 
譯者:張羿

斯蒂芬•斯託加茨
●哈佛大學博士,曾擔任哈佛大學和麻省理工學院講師。
● 1994年成為康奈爾大學應用數學教授,在混沌理論和復雜性理論方面的開創性研究工作獲得了廣泛認可。
●在職業生涯中獲獎無數,包括麻省理工學院教學獎和美國總統青年研究員獎。

目錄大綱

前言聆聽同步的循環之聲
第一部分思考同步
01螢火蟲閃爍:同步是必然發生的
螢火蟲同步閃爍的壯觀景像是自然界的一大奇觀,同時這一現像也是科學界的未解之謎。是誰在“指揮”著成千上萬的螢火蟲共同跳起這樣奇特的舞蹈?科學家通過將螢火蟲抽象為“振子”研究發現,生命現像中總是存在一種持續的、節律性的同步。
02腦電波研究:同步發生的條件
控制論先驅維納通過研究腦電波,揭示了同步產生的條件——振子通過彼此之間的“頻率牽引”實現同步,這是自然界基本的自組織機制之一。隨後,幾位科學家各抒己見,在數學上解釋了生物振子如何同步這一問題。
03睡眠週期:同步與非同步的鬥爭
人體內存在一個生物鐘,數百萬年的進化使得我們的身體可以自動與晝夜更替協調一致。睡眠週期和晝夜節律同步是大自然給人類的饋贈。這種同步一旦紊亂就會引發嚴重的問題。科學研究發現了這種規律,但對規律的基礎仍一無所知。

第二部分發現同步
04蒼茫的宇宙:同步無處不在
無生命體之間也存在同步現象。同步不依賴於智能、生命和自然選擇,它源於深刻的萬物之源:數學和物理定律。同步研究帶來了激光、電網和全球定位系統,甚至地球上的水也可能是太空尺度的同步現象所賜。同步是蒼茫宇宙的背景聲。
05量子的合唱:同步無孔不入
宏大的同步現象可以發生在宇宙這個大的尺度上,而在物質深處,在量子尺度上發生的同步現象更為驚人和反直覺。量子粒子的同步超越了一切宏觀現象,超導就是量子領域同步現象的完美應用。
06晃動的千禧橋:中間物的弱耦合/ 152
千禧橋開放當日,數以萬計興奮的倫敦市民湧向橋面,人流湧入幾分鐘後,鋼製大橋開始晃動。由於同步引發的事故,千禧橋在開放三天后即被政府關閉。

第三部分探索同步
07混沌:蝴蝶效應
混沌科學是20世紀物理學的第三次偉大革命。混沌和同步本質上不是矛盾的,由於混沌同步的存在,同步不再只與節律性有關,與之相關的還有循環、週期和重複。
08三維中的同步
三維中的同步形態會呈現出一種螺旋波,螺旋波似乎是有生命的,可以自維持,不需要起搏器。螺旋波連續疊加,會形成捲軸波。科學界對螺旋波和捲軸波的研究興趣呈爆炸式增長,這項研究直接的應用是解決心律失常和心臟性猝死問題。
09小世界網絡:深層的無尺度結構
我們生活在一個小世界網絡裡,通過6個人,就可以聯繫到地球上的每個人。不僅社交網絡是小世界網絡,互聯網、我們的大腦、物種間的食物鏈、細胞的代謝網絡、《財富》1000強的董事會,甚至英語的語法結構都是小世界網絡。理解小世界網絡的意義對我們的生活影響巨大。
10人類社會:從流行到意識產生
在心理學和群體行為學領域,人群同步是不可忽視的現象。某種東西的突然流行、傳染病的爆發、交通擁堵,甚至意識的形成,都與同步現像有關。這些問題與我們的生活息息相關,科學家正在不斷探索,找尋其背後的機理及解決問題的方案。
後記
譯者後記