大自然如何运作 关于自组织临界性的科学(中译本修订版)
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作者(丹)帕·巴克
出版社北京大学出版社
ISBN9787301334003
出版时间2024-01
装帧平装
开本16开
定价69元
货号1203206152
上书时间2024-06-12
商品详情
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作者简介
帕·巴克（Per Bak，1948—2002），丹麦有名物理学家，曾任职于美国布鲁克海文国家实验室（BNL）、丹麦玻尔研究所和伦敦帝国理工学院等。
译者
李炜，华中师范大学物理科学与技术学院教授，德国洪堡学者，德国马克斯-普朗克研究所访问学者。
蔡勖，华中师范大学物理科学与技术学院教授，国家973计划专家咨询组成员。
目录
第一章复杂性与临界性1
简单的物理定律与复杂的大自然3
讲故事与科学8
复杂性理论能解释什么？10
灾变遵循一种简单的模式14
分形几何21
1/f噪声：时间中的分形24
齐普夫定律27
幂律与临界现象29
处于平衡态的系统不是复杂的30
混沌不具有复杂性33
自组织临界性35
第二章自组织临界性的发现37
在布鲁克海文37
1/f噪声从何而来？41
苏珊·科珀史密斯的狗模型42
耦合扭摆45
简单模型的哲学：“球形奶牛”46
摆系统变成临界的51
第三章沙堆模型56
沙堆模型59
假如生活在沙堆世界67
我们能用笔和纸计算出幂律吗？72
第四章实际沙堆与地貌的形成75
真实的沙堆实验76
挪威的米堆实验80
维则克的山体滑坡实验：分形现象出现86
喜马拉雅“沙堆”88
岩渣的沉积89
地貌学：偏离平衡的地表92
第五章地震、星震及太阳耀斑97
地震的自组织101
一处印刷错误导致了重要进展107
斯特龙博利附近的隆隆声111
地壳是临界的113
脉冲星频率突增与星震114
黑洞与太阳耀斑116
第六章“生命的游戏”：复杂性就是临界性120
第七章生命是自组织临界现象吗？129
圣菲研究所130
沙堆与间断平衡134
相互制约调节的适应性图像135
第八章简单演化模型中的大灭绝与间断平衡147
我们能对达尔文建模吗？150
周日下午的一个科学课题153
低温产生复杂生命164
与真实数据比较165
恐龙灭绝和陨石172
丹蒂·查尔沃的演化游戏174
自组织临界性与盖亚假说175
重新来一次演化177
第九章间断平衡模型理论182
什么才算理论？182
演化模型的随机近邻形式184
自组织过程188
临界态191
重访生命游戏192
重访地震193
第十章大脑与自组织临界性197
为什么大脑应当是临界的？198
猴子问题200
大脑与河网203
第十一章经济和交通阻塞206
均衡经济像水206
实际经济像沙209
临界经济的一个简单模型211
波动和灾难不可避免215
交通阻塞216
参考文献223
人名英汉对照表230
附录汤超致译者信238
译后记
内容摘要
21世纪被称为复杂性科学的世纪。丹麦物理学家帕·巴克和中国物理学家汤超开创的自组织临界性理论，对大自然的复杂性问题进行了系统化探讨，为复杂系统中的跨尺度现象，提供了一种普适而简单的机制上的解释，以其创新性、宏观性和简洁性引起科学界的密切关注。
作为解释大自然复杂行为的一种新的物理理论，自组织临界性涉及非常广泛的研究领域，如岩层与地貌形成、河网与海湾结构、地震与火山爆发、星震与星云塌陷、黑洞与日辉耀斑、夸克与胶子团簇、生态与物种灭绝、变异与生命演化、噪声与全球变暖、人口与环境污染、大脑与神经网络、市场与价格波动等。该理论已被成功应用到自然界的多种复杂系统之中，影响巨大。
《大自然如何运作》是帕·巴克教授关于自组织临界性理论的重要著作，视野宏阔，深入浅出，是一部兼具学术性与普及性的优秀之作。
主编推荐
丹麦物理学家帕·巴克教授的《大自然如何运作》从简单的沙堆模型起笔，以生动的笔触和鲜活的故事展现了科学大厦构建的过程，为我们呈现了科学之美：大自然如此纷繁复杂，而物理规律却可以如此简单优美。当学科分化越细碎之时，越要求我们拥有交叉的视野和思维。书中所呈现的物理规则的广泛适用性，也让我们看到了学科交叉的可能性及其深度和广度。
⸺ 北京大学讲席教授、首都医科大学校长 饶毅
《大自然如何运作》讲述了一个浪漫、充满童真的话题。从长岛海滨到桑格雷- 德克里斯托山脉脚下的圣菲研究所，作者帕·巴克博士将一次次长谈和心灵碰撞娓娓道来，试图为错综复杂的大千世界理出普适的规则，周而复始，却从不重复。科学的真谛是创建可以预测未来的理论，而简单沙堆模型的计算却给出了每次不同的答案，就像出现了若干平行宇宙，这到底是怎么一回事？在这本书中，年轻的朋友们将学习玩具模型的构建和分析，邂逅不断奔跑的“红皇后”，迈步走出纳什均衡的困局，尽情享受复杂世界的韵律⸺自组织临界。
⸺ 西湖大学讲席教授 汤雷翰
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