一、概述
北京的一只蝴蝶拍了一下翅膀，竟然会引起加勒比海的飓风？你觉得这种说法夸张吗？这个著名的“蝴蝶效应”是混沌理论中的一个例子。所谓“混沌”是指看起来遵从确定规律的事物也会显现超乎想像的繁复多样，只要有些微的条件差异，就会导致令人瞠目结舌的不同结果。
混沌现象在人们的生活中无处不在！它出现在大气和海洋的湍流中，出现在飞机的飞翔中，出现在高速公路上阻塞的汽车群体中，出现在野生动物种群数的涨落、心脏和大脑的振动以及地下管道的油流中……混沌理论是继相对论和量子力学问世以来，20世纪物理学的第三次大革命，其覆盖面广及自然科学与社会科学的几乎各个领域。它不仅改变了天文学家看待太阳系的方式，而且开始改变企业家做出保险决策的方式，以及政治家谈论紧张局势导致武装冲突的方式等。混沌理论正促成整个现代知识体系成为新科学。在混沌理论出现后，我们已经不能再用传统的眼光和简单的因果关系去理解这个世界了。
如果你想对混沌理论的来源与发展有一定的了解，美国最伟大的科普畅销书作家詹姆斯·格莱克的成名之作——《混沌：开创新科学》是最好的入门读物。此书先后获得1987年美国国家非文学类图书奖提名奖、英国非文学类最佳畅销书等荣誉，至今已有十多种外文版本，风靡全球。在本书中，作者以科学记者的专业素养，深入浅出地记录了混沌现象的研究历程，写就了一部图文并茂的报告文学。科学家超乎常人的敏锐执著和创造力，以及追寻真理过程的沮丧和欢欣，都透过作者鲜活的文笔，一一呈现在我们面前。这本被视为“高级科普”的经典，集科学思想、科学历史、科学知识于一体，是每次阅读都能让我们读出新东西的艺术佳作。
二、内容简介
混沌成为“举世瞩目的学术热点”后，科学家们大都在各自领域发表文章，谈论这门新科学。为了让公众也了解这门新兴的科学，1984年4月到1986年12月，格莱克采访了大约200位科学家，掌握大量第一手材料，写出了《混沌：开创新科学》一书。该书出版之后，受到读者的普遍欢迎。格莱克本人作为《纽约时报》的编辑和记者，论述这门还存在争议的新科学时，能做到从专业角度解说没有任何毛病，足见作者是下了一番功夫的。尽管对于这门方兴未艾的学科有不同看法，但众多评论家几乎一致把这本书作为向公众推荐的两本关于混沌的普及性读物之一。
“混沌”一词源流悠久。在韦氏大字典中，它有三层意思。第一，是指宇宙有序地存在之前的那种状态，无形的物质与无穷的空间都处于无序之中；第二是指极端的混乱和无序；第三是指深渊、无底洞或大的裂口。1963年，洛伦兹在《大气科学杂志》第20卷上发表《决定性非周期流》，被认为是现代混沌研究的开端。1975年，李天岩与约克共同发表《周期三意味着混沌》，第一次把混沌当作一个数学名词，给出了严格的数学定义。1977年，福特和卡萨帝主持召开了第一次全世界混沌会议（科莫会议）。混沌的影响越来越大。
在20世纪的大部分时间内，物理学研究的主流是粒子物理，然后是关于自然界基本力和宇宙起源问题。但有些科学家认为，理论物理已经同人类对世界的直觉偏离太远，还有些人认为物理学正走进死胡同，他们都把混沌当作物理学的出路。20世纪70年代，少数数学家、物理学家、生物学家和化学家开始寻求各种不同的不规则现象之间的联系。普林斯顿大学种群生物学家斯梅尔呼吁所有的科学家都应当注意在一些简单模型中的令人惊奇的复杂行为。1977年，费根鲍姆在《统计物理学杂志》第19卷上发表《一类非线性变换的定量的普遍性》，这篇关于普遍性的文章发表后，在全世界研究混沌的科学家中间引起了轰动。1979年他又在同一杂志第21卷上发表《非线性变换的普遍性测度性质》，全书就是以此为主线的。20世纪80年代之后，混沌已经成为一种迅速发展的运动的简称，这个运动正在改变整个科学建筑的结构。它创造了特殊的计算器使用技术和各种特殊的图像，抓住了复杂性背后的古怪而精致的结构。混沌已经逐渐具有严格的定义，成为一门新科学。这门新科学产生了自己的语言，如分形、分岔、阵发和周期等。
《混沌：开创新科学》论及了混沌在各门科学研究中的缘起，表现了混沌主题的魅力。全书共分12个部分：序言；蝴蝶效应；革命；生命的盛衰；自然界的几何学；奇怪吸引子；普遍性；实验家；混沌的形象；动力系统集团；内部节律；混沌及其他。尽管格莱克本人不是科学家，但对混沌研究的进展交代得比较清楚，而且作者更多地着墨于与混沌理论有关的个人，使读者了解了前辈的风范，又不必去钻研高深的理论。
从《混沌：开创新科学》一书，我们可以了解混沌学历史相当短，但带来的影响却是革命性的。正如《混沌：开创新科学》中所说，“相对论排除了对可控测量过程中的牛顿迷梦；混沌学则排除了拉普拉斯决定论的可预见性的幻想。”
格莱克本来要将这本书写成大众科普读物，但他将不同领域的科学家的观点汇集到一起，也起到将复杂的混沌领域的知识进行归纳和结合的作用，而在此之前还没有人这样做过，因此本书在科学界也产生了一定的影响。
三、大师传奇
詹姆斯·格莱克是美国最伟大的科普畅销书作家，1954年生于纽约，毕业于哈佛大学。毕业后先到明尼亚博利斯市创办周报，1977年返回纽约，在《纽约时报》担任编辑及采访记者10年，成为著名的科技专栏作家。
格莱克目前已出版数部十分畅销的科普著作，其中《混沌：开创新科学》是其成名作，奠定了他作为一个著名科普畅销书作家的地位。它也是混沌现象研究领域最好的一本科普图书。混沌现象的研究是20世纪非线性科学进展的重要方面，格莱克作为科学记者，采访了这方面研究的前沿学者，既描写了这些人的成长经历，也介绍了他们的科学贡献，可读性、故事性的东西很多，适合大众阅读。
詹姆斯·格莱克（1954～）
如果说格莱克的《混沌》是纯粹的科普作品，那么《牛顿传》、《天才：理查德·费曼的科学和人生》则是经典的科学家传记。关于牛顿，300年来已经出版过大量传记和研究作品，而随着20世纪八九十年代牛顿的笔记、一些私人信件的解密，使人们发现了与以前印象中的牛顿所不同的形象。格莱克的《牛顿传》揭示出这位西方科学圣人充满矛盾和痛苦的科学生活中鲜为人知的一面，不仅对他作为科学家的成就进行认可，还对他作为一个人、一个对神学痴迷的信徒做了真实的描写。格莱克认为，牛顿从未远离上帝，从未放弃超自然的东西，或掩藏其世界观中的神秘性质。他寻找世界的规律，并相信规律，但他从未停止过对混沌的关注。
费曼被很多物理学家誉为20世纪继爱因斯坦之后最伟大的实证物理学家，在他研究生刚毕业时，就参与了美国制造第一枚原子弹的曼哈顿计划，后来，他又在美国加州理工学院任教约40年，并在1965年获得了诺贝尔物理学奖。在格莱克为了撰写《混沌：开创新科学》一书而造访很多科学家时，费曼的名字一再被提及，而且从那些科学家的语气中，格莱克可以感觉出费曼真的很特殊，甚至可以说是超人，是那个不需要英雄的团体中的真正英雄。费曼与爱因斯坦或泰勒等科学家不同，他是20世纪第一位土生土长的美国科学天才。和大多数科学家都在年轻时代完成实质工作成果的情况不一样的是，费曼直至晚年才开始从事真正的研究。但最令格莱克惊讶的是费曼对所有事物所表现出来的创造力：他的生活方式、研究途径，还有他运用心智的方法。费曼是一个热情洋溢的人，也就是这种热情维持并强化了他的各种处世方式。为了再现这位现代物理学史上一位具有传奇性的人物，格莱克创作了《天才：理查德·费曼的科学和人生》这本传记，该书轻松而有趣，能帮助我们更透彻地了解费曼。《费曼传》以及《牛顿传》等书多次获得美国国家非文学类图书奖提名，英国非文学类最佳畅销书等奖项，被译作近30种语言，行销全球。