從魯伯特之淚來說複雜系統的湧現

最新 04-25

我們先來看下面一張圖片。

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這是子彈撞擊魯伯特之淚頭部的高速鏡頭。可以看到，子彈被撞的粉碎。這還不算啥（what? 這還不算啥？那還能上天不成？），還能抵抗液壓機20噸的壓力，什麼電鑽、鐵鎚敲打，對於魯伯特之淚來說純粹是撓痒痒。很牛叉有沒有！

魯伯特之淚是玻璃製成，玻璃高溫融化後滴入冷水中冷卻而成。由於表面的冷卻速度比內部的冷卻速度要快，從而使表面對內部產生強大的的抗壓應力，這種抗壓應力被內部的拉應力相互抵消，從而達到平衡。研究表明，這個壓應力高達7000個大氣壓強！

同為玻璃製品的魯伯特之淚，為什麼抗打擊能力如此強大？從複雜系統上來說，自組織出現了「湧現」。「湧現」是複雜系統的基本特徵。複雜系統內部的單元相互作用，構成了整體的質的變化。各個相互作用的單元並無這種特質。但是湧現出來的一些特徵，只是屬於複雜系統整體的。湧現相當於產生了相變。魯伯特之淚由於存在殘餘壓應力，從而引起相變。

可以用下圖的磁鐵有序和無序的狀態來說明湧現：

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