如何从混沌中涌现秩序

　　同步性能够赋予我们以同理心，进而让我们可以更好地理解这个世界以及其他人。

　　20世纪70年代，科学家埃利奥特·韦茨曼和他的学生查尔斯·切斯勒联手进行了一场时间隔离实验。纽约的一家医院的旧楼被改造为完全隔音、没有窗户的隔音室，实验团队重金招募愿意配合实验的受试者。实验条件优越，可以自行决定入睡或起床，可以阅读、工作、锻炼、听歌、进食，也可以阅读过期的报纸和杂志；代价是与世隔绝1～6个月，这期间不能戴手表、打电话、听收音机、看电视，也不能摄入可能刺激醒睡节律的茶水、酒精饮料、咖啡等。并且，受试者手上留有留置到管，方便实验人员每隔20分钟抽取血液样本进行检验，受试者的脑电波、体温、激素水平也在监控之列。

　　这项实验得出一个非常奇怪的发现，也就是多名受试者反复出现了超长时间的清醒和睡眠。有人的醒睡周期长达40个小时，其他人则在长周期和正常周期之间定期交替。随着实验推进，有些人甚至出现了每两天才睡一次，自己却毫无察觉的现象。监测结果显示，无论受试者的醒睡周期无论变得多么不规则，体温、皮质醇分泌、警觉性节律也都是保持稳定。

　　人的醒睡周期总是相对稳定的，喜欢熬夜的青少年，早上起床就非常困难，这表明其体内的生物钟设置比成年人要落后几个小时。如果人们偶尔晚睡，却还是会在大致相同的时间醒来，虽然疲惫不堪。

　　醒睡周期的稳定性，是一种同步现象：生物钟与日夜往复的周期相同步。如果同步紊乱，比如晚上上班、白天休息的部分工作者，就会出现即便白天睡够了时间，仍会在凌晨4～6点之间犯困的情况。20世纪后期的一连串重大安全事故，如切尔诺贝利泄露事故、博帕尔氰化物泄露事故、埃克森·瓦尔迪兹漏油事故等灾难，均发生在深夜，是人为失误所造成的。

　　人体是一个非常复杂的结构。个体细胞和各类器官都具有24小时的节奏感，保持着24小时的生物化学节拍。美国著名的混沌理论和复杂性理论研究学者、康奈尔大学应用数学教授斯蒂芬·斯托加茨在其所著的《同步：秩序如何从混沌中涌现》一书中就介绍指出，人体内有多层次的、十分精妙的同步，从特定器官内的细胞同步，到各器官之间的同步，再到人体与周围世界的同步。韦茨曼和切斯勒进行的时间隔离实验证明，当切断人体与外部世界的同步联系后，微观层次的同步也会发生变化。

　　同步是世界、宇宙的循环定律。成千上万只萤火虫聚集在一起后，会出人意料地发生同步闪烁——许多开始时没有同步的萤火虫，很快会通过自行调节来达成一致。上万亿个电子在超导体中步调一致地前进，让电流在零电阻状态下流过。人以及其他各种生物体内都存在广泛的同步性。《同步：秩序如何从混沌中涌现》这本书呈现了科学界有关同步、混沌研究的最新成果，解释了同步如何产生，又如何构成各类秩序。

　　1665年，荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯发现，将两座摆钟放在一起，钟摆频度会自行调整为一致，而挪开摆钟，又会使之呈现细微的钟摆差别。20世纪60年代，科学家惊讶的发现，多组发电机之间也会自同步，而故障甚至也会从一台“传染”到其他发电机之上。无意识、无生命的事物也可以自发同步。书中指出，这表明同步的能力不依赖于智能、生命及自然选择，而是源自“万物之源”数学和物理规律。科学家不断探索从而得出发现，同步可以发生在宇宙这一最大的尺度上，也可以出现在最小的电子层面。正是因为就此得出的发现，才使得科学界研发出了高精度的原子钟，以及误差仅有几米甚至更小的全球定位系统（GPS）。

　　超导现象的发现和解释，使得工业国家可以搭设高水平的超导电网，利用超导材料、制造超导环境应用于其他工业用途。而超导现象的实质，就是电子以严格同步的步伐通过超导体。《同步：秩序如何从混沌中涌现》书中还介绍了近几十年来科学界在超导电子领域的研究，以及因此发展得出的更加精确的医学成像设备，让医生可以更快、更准确地诊断病人癌症。

　　人们很容易理解线性系统，因为其容易测量和计算，从而易于把握，便于将之纳入常识和经验。而非线性系统的表现、应用其实也非常广泛，早晨7点出门，大城市的道路交通通常会十分顺畅，但每往后10分钟，一直持续到9点多，拥堵情况就越加突出，呈现出明显的非线性特征。而人在生病状态下的主观感受，人的心理状态也是非线性的。非线性系统难以被量化和分析。《同步：秩序如何从混沌中涌现》书中指出，研究同步问题必须理解非线性系统，理解该系统的协同特性，并由此引出混沌、混沌学的介绍。

　　你一定听说过六度分离的说法，也就是地球上任意两个人之间的间隔最多只有6个人。这其实呈现出社会体系中的复杂性特征，人际网络、社会体系本质上遵循着数学定律，任意两人之间的间隔联系成为了独一无二的“小世界”。“小世界”现象在自然环境、技术环境、社会环境中广泛存在，如传染病病毒的快速传播，互联网的快速恢复能力，生态系统的稳定性，等等。可以认为，这个世界不同视角、不同领域中巨量的“小世界”，都在遵循同步性，这也是为什么我们在经历一些此前从未经历过的事件、过程、体验的时候，会产生一种熟悉感。频繁的、无数次出现的同步性，也因此赋予我们以同理心，让我们可以更好地理解这个世界以及其他人。

　　文/郑渝川