对称是自然和多样化的敌人——卢梭
也是在卡尔马克思的故土——德国,出生的迈因策尔曾写过一本书,书名翻译成中文,意思大概是《对称与复杂:非线性科学的魂与美》,1997年被科学出版社出版。在这本书中,作者用非线性动力学的理论从物理学、化学、生物学、经济自组织的角度阐释自然界和社会中新出现的序和结构。这些动力学系统是处理信息和熵而建立的计算机模型。我们不禁产生这样的疑问:对称和复杂仅仅是科学中有用的模型呢,还是现实世界的普遍现象?书中用大量的图示和图片,向读者展现了非线性科学的魂与美。全球化的复杂世界正说明了多样性的统一。另外,本书归纳了早期文化与哲学、数学、物理学、化学、生命科学、经济学和社会学、计算机科学、哲学和艺术八大领域中的对称与复杂,并用非线性动力学理论阐释之,虽无大的创见,却有启迪思维之功效:无论对称是美、复杂是魂,还是对称是魂、复杂是美,对称与复杂都是驱动当今非线性科学的两大要素。线性科学已经成就了科学昨日的辉煌,非线性科学很可能造就科学明天的灿烂。灿烂的,大概也是一种美。面对这些美,我们是不是会思索:除了见到的这些外在的美,有没有最终支配各种形态或运动行为的更深沉点的美呢?在后来,我读到另外一本书——《可怕的对称》。我深深被它所吸引的原因,可能就像著名物理学家李政道看完这本书的感觉一样:作者把“可怕的”问题谈得简洁易懂,正如能把刚烈的老虎驯服得生气勃勃而富有人情味一样。所以我和您一样喜欢爱因斯坦眼中的上帝。我喜欢爱因斯坦物理学观点之原因并不是因为他是犹太人,正如世界各国的共产党衷情于马克思主义的原因一样。并不是因为马克思是犹太人。当然,既然是思想,就需要检验或实验。什么叫“思想实验”呢?就是有时人们不必借助于真实的实验过程,或者在实际情况中根本无法作出相应的实验,就可以得出关于我们认识这个世界的基本原理:在自然界中真正重要的对称性并不是事物的对称,而是法则的对称。自然法则的对称性乃是当我们从我们观察自然现象的角度做出某些改变时,我们所发现的自然法则并不改变的一个陈述,这种对称性通常称为不变性原理。
对称是多样化的敌人?好像不是,对称更像是多样化的统一。如果我们非要做一个实验的话,把儿时的万花筒拿出来体会一下吧。