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第十三章蒼穹之下（1 / 1）

和去年不同，我對開學(xué)之后擁擠校園的不適完全消失了，反而稍微有些期待看見同學(xué)們。這個變化的原因我到現(xiàn)在都百思不得其解。

解老師的之前說的那門課被安排在周三和周五的下午三四節(jié)，地點在舊物理樓碩果僅存的一間教室里。歷史上從這里走出過很多著名的物理學(xué)家，而現(xiàn)在的它主要是被用作復(fù)雜系統(tǒng)研究院的討論室。

這學(xué)期第一節(jié)課的時候整個教室擠滿了人，我按照之前學(xué)長學(xué)姐傳授的經(jīng)驗提前了十分鐘就到了，卻仍被擠到了角落里。進門的時候我刻意看了一眼，艾碧水坐在靠著窗戶的墻邊，正專注地對著筆記本電腦打字。

我剛剛坐到位置上從包里掏出筆記本，解老師就看起來很有精神地走上講臺，用我從未見過的嚴肅表情說道：

“我先強調(diào)一下課程要求：一周一次作業(yè)，期中期末有閉卷考試，沒有課程論文。”

剛剛還略顯嘈雜的教室頓時變得鴉雀無聲。

解老師舉起之前讓我看的課本：“本周的四節(jié)課會講完這本書的一到五章，希望大家都提前預(yù)習(xí)過了。”

到第二節(jié)課的時候整個教室就只剩下十多個人了，而第三節(jié)課上本科生就只剩下我和艾碧水了。解老師看起來并不在意學(xué)生的急速減少，講課的速度一點都沒有放緩。

“我們這門課所研究的主要科學(xué)對象叫做‘復(fù)雜動力系統(tǒng)’，簡稱復(fù)雜系統(tǒng)。簡單來說就是考察一系列具有相互作用的對象隨著時間進行演化的規(guī)律。這是一個歷史悠久的課題，最早可以追溯到十九世紀龐加萊對微分方程的討論。”

“自然界中的復(fù)雜系統(tǒng)一致地具有四種狀態(tài)。”他在黑白上畫了一個結(jié)構(gòu)圖。

據(jù)上過他的課的同學(xué)說，說這位老教授講課從來沒用過ppt，不論要講多少公式都是在黑板上手寫。

“第一種是有序態(tài)，包括周期性運動的系統(tǒng)。最好的例子就是固體晶格。這種狀態(tài)下所有的分子可以被相同的公式統(tǒng)一地描述，系統(tǒng)本身也處在一個確定的狀態(tài)。”

我坐在教室第四排中間的位置，而艾碧水則在第二排靠窗的地方，每次上課她都坐在窗邊。她穿著和去年在學(xué)校里見面的時候一樣的白色毛衣，和第一次來上課時一樣正在電腦上麻利地寫著什么，不過看起來并不是課程的內(nèi)容。

“第二種就是自組織臨界態(tài)，這種狀態(tài)下系統(tǒng)的每個組分通過簡單的相互作用機制聯(lián)系起來。自然界中有很多自組織的例子，比如地震、沙堆、魚群鳥群甚至人類的社交網(wǎng)絡(luò)，這是一種非常普遍的結(jié)構(gòu)。”

“第三種狀態(tài)就是混沌態(tài)，在這個狀態(tài)下系統(tǒng)一般是不可預(yù)測的，但這種不可預(yù)測性并不是完全的隨機。混沌系統(tǒng)同樣在自然界中有大量的例子，比如三體系統(tǒng)、空氣中擴散的煙塵、大氣運動還有液體的湍流，這也是博士時期的主要研究方向。”

此時教室里沒有任何大氣運動，在座的人全部都在安靜地記筆記，畢竟這門課的作業(yè)沒有書可以參考，只有真正掌握了課上講的內(nèi)容才能做出來。

“第四種就是真隨機過程，比如布朗運動或者理想氣體分子的飛行。組成系統(tǒng)的各個組分并沒有什么相互作用，我們也無法追蹤單個組分的行為，這種情況下構(gòu)成系統(tǒng)的每一個元素的行為是真正無法預(yù)測的。”

解老師把黑板寫得滿滿當當，然后轉(zhuǎn)過身來對著我們。

“這四種類型的動力學(xué)系統(tǒng)具有完全相同的潛在機制，換句話說，我們可以用同一個方程來連續(xù)地得到同一個系統(tǒng)的四個態(tài)。這就是復(fù)雜性的統(tǒng)一理論，簡稱cuts，也是本課程的主要內(nèi)容。”

整個上課的過程中解老師沒看一眼講義，他對這節(jié)提綱挈領(lǐng)的課異常上心，下課的時候已經(jīng)很晚了。

云邊的晚霞次第熄滅，靛藍色慢慢浸染天空，太陽沉入了地平線之下。

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