《同步：秩序如何從混沌中湧現》

20世紀70年代，科學家埃利奧特·韋茨曼和他的學生查爾斯·切斯勒聯手進行了一場時間隔離實驗。紐約的一家醫院的舊樓被改造為完全隔音、沒有窗戶的隔音室，實驗團隊重金招募願意配合實驗的受試者。實驗條件優越，可以自行決定入睡或起床，可以閱讀、工作、鍛煉、聽歌、進食，也可以閱讀過期的報紙和雜誌；代價是與世隔絕1-6個月，這期間不能戴手錶、打電話、聽收音機、看電視，也不能攝入可能刺激醒睡節律的茶水、酒精飲料、咖啡等。並且，受試者手上留有留置導管，方便實驗人員每隔20分鐘抽取血液樣本進行檢驗，受試者的腦電波、體溫、激素水平也在監控之列。

這項實驗得出一個非常奇怪的發現，也就是多名受試者反覆出現了超長時間的清醒和睡眠。有人的醒睡周期長達40個小時，其他人則在長周期和正常周期之間定期交替。隨著實驗推進，有些人甚至出現了每兩天才睡一次，自己卻毫無察覺的現象。監測結果顯示，無論受試者的醒睡周期無論變得多麼不規則，體溫、皮質醇分泌、警覺性節律也都是保持穩定。

人的醒睡周期總是相對穩定的，喜歡熬夜的青少年，早上起床就非常困難，這表明其體內的生物鐘設置比成年人要落後幾個小時。如果人們偶爾晚睡，卻還是會在大致相同的時間醒來，雖然疲憊不堪。

醒睡周期的穩定性，是一種同步現象：生物鐘與日夜往複的周期相同步。如果同步紊亂，比如晚上上班、白天休息的部分工作者，就會出現即便白天睡夠了時間，仍會在凌晨4-6點之間犯困的情況。20世紀後期的一連串重大安全事故，如切爾諾貝利泄露事故、博帕爾氰化物泄露事故、埃克森·瓦爾迪茲漏油事故等災難，均發生在深夜，是人為失誤所造成的。

人體是一個非常複雜的結構。個體細胞和各類器官都具有24小時的節奏感，保持著24小時的生物化學節拍。美國著名的混沌理論和複雜性理論研究學者、康奈爾大學應用數學教授斯蒂芬·斯托加茨在其所著的《同步：秩序如何從混沌中湧現》一書中就介紹指出，人體內有多層次的、十分精妙的同步，從特定器官內的細胞同步，到各器官之間的同步，再到人體與周圍世界的同步。韋茨曼和切斯勒進行的時間隔離實驗證明，當切斷人體與外部世界的同步聯繫後，微觀層次的同步也會發生變化。

同步是世界、宇宙的循環定律。成千上萬隻螢火蟲聚集在一起後，會出人意料的發生同步閃爍——許多開始時沒有同步的螢火蟲，很快會通過自行調節來達成一致。上萬億個電子在超導體中步調一致地前進，讓電流在零電阻狀態下流過。人以及其他各種生物體內都存在廣泛的同步性。《同步：秩序如何從混沌中湧現》這本書呈現了科學界有關同步、混沌研究的最新成果，解釋了同步如何產生，又如何構成各類秩序。

1665年，荷蘭物理學家克里斯蒂安·惠更斯發現，將兩座擺鐘放在一起，鐘擺頻度會自行調整為一致，而挪開擺鐘，又會使之呈現細微的鐘擺差別。20世紀60年代，科學家驚訝的發現，多組發電機之間也會自同步，而故障甚至也會從一台「傳染」到其他發電機之上。無意識、無生命的事物也可以自發同步。書中指出，這表明，同步的能力不依賴於智能、生命及自然選擇，而是源自「萬物之源」數學和物理規律。科學家不斷探索從而得出發現，同步可以發生在宇宙這一最大的尺度上，也可以出現在最小的電子層面。正是因為就此得出的發現，才使得科學界研發出了高精度的原子鐘，以及誤差僅有幾米甚至更小的全球定位系統（GPS）。

超導現象的發現和解釋，使得工業國家可以搭設高水平的超導電網，利用超導材料、製造超導環境應用於其他工業用途。而超導現象的實質就是，電子以嚴格同步的步伐通過超導體。《同步：秩序如何從混沌中湧現》書中還介紹了近幾十年來科學界在超導電子領域的研究，以及因此發展得出的更加精確的醫學成像設備，讓醫生可以更快更準備的診斷病人癌症。

人們很容易理解線性系統，因為其容易測量和計算，從而易於把握，便於將之納入常識和經驗。而非線性系統的表現、應用其實也非常廣泛，早晨7點出門，大城市的道路交通通常會十分順暢，但每往後10分鐘，一直持續到9點多，擁堵情況就越加突出，呈現出明顯的非線性特徵。而人在生病狀態下的主觀感受，人的心理狀態也是非線性的。非線性系統難以被量化和分析。《同步：秩序如何從混沌中湧現》書中指出，研究同步問題必須理解非線性系統，理解該系統的協同特性，並由此引出混沌、混沌學的介紹。

我們身處的非線性宇宙

你一定聽說過六度分離的說法，也就是地球上任意兩個人之間的間隔最多只有6個人。這其實呈現出社會體系中的複雜性特徵，人際網路、社會體系本質上遵循著數學定律，任意兩人之間的間隔聯繫成為了獨一無二的「小世界」。「小世界」現象在自然環境、技術環境、社會環境中廣泛存在，如傳染病病毒的快速傳播，互聯網的快速恢復能力，生態系統的穩定性，等等。可以認為，這個世界不同視角、不同領域中巨量的「小世界」，都在遵循同步性，這也是為什麼我們在經歷一些此前從未經歷過的事件、過程、體驗的時候，會產生一種熟悉感。頻繁的、無數次出現的同步性，也因此賦予我們以同理心，讓我們可以更好地理解這個世界以及其他人。

讀起來！

書名：《同步：秩序如何從混沌中湧現》

作者：（美）斯蒂芬·斯托加茨

譯者：張羿

出版社：四川人民出版社、湛廬文化

出版日期：2018年5月

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