深奧的簡潔

出版緣起 開創科學新視野／何飛鵬


譯序 由混沌孕育出生命／馬自恆


前言 蘊含於複雜中的簡潔


第一章 混沌中的秩序


●親自實驗的伽利略
●牛頓與萊布尼玆的爭執
●放諸四海皆準的定律
●上帝一定是個差勁的鐘錶匠
●自由意志是否存在
●時間的方向
●「功」與「能」的轉換
●蒼涼的宇宙熱終結
●稍稍偏離平衡狀態，就能由混沌中產生秩序
●等上比宇宙年齡還要長的時間
●兩種選擇
●牛頓的擔心不無道理



第二章 重返混沌


●充滿山谷、洞穴、山丘的景觀
●龐加萊得獎
●「天氣預測工廠」
●蝴蝶效應
●小行星造成了我們的存在
●月亮扮演穩定器的角色
●宇宙是對自身最快速的模擬器



第三章 秩序衍生混沌


●水龍頭的節奏
●自我類似的模式中的模式
●4.6692016……
●自以為是平面的線
●碎形與混沌之間的關聯
●第一個在人類科技中出現的混沌例子
●DNA食譜
●無限長的海岸線
●碎形維度
●曼德布集合
●觸發混沌的拓樸學概念
●我們體內的碎形


第四章 混沌的邊際


●耗散系統下的穩定狀態
●班納得的六角形對流胞
●重力場具有負能量●時間的箭頭由重力決定
●現代電腦的基礎
●對宇宙最簡短的敘述，就是宇宙本身
●描述生物發展的數學工具
●涂林擴散反應
●時間的箭頭不停地前後翻轉
●「除了在最深的羞辱中崩潰，別無選擇」
●「貝洛索夫－扎鮑廷斯基反應」
●有趣的情況都發生在混沌邊緣
●動物外表圖案的產生
●圖案決定於胚胎發育早期
●胚胎發育過程中發生的改變，是可以想像出最微小的「變異」
●「要了解演化如何進行，我們必須先了解所涉及的形態發育過程」



第五章 地震、物種滅絕與突現


●地震的發生遵循冪次律
●海岸線的碎形維度
●超越尺度的冰凍馬鈴薯
●1／f雜訊儲存了資訊
●觀察長期趨勢的重要
●電腦上模擬的塞車模型
●經濟與地震遵循相同定律
●大滅絕的合理原因
●物種的消失，是否是超越尺度的？
●著名的「沙堆模型」
●保持在臨界狀態
●系統中臨界點構成的網路
●一瞬間發生的相轉移
●生命無可避免地會出現
●細胞運作的基因網路
●每一種細胞對應於某一特殊狀態迴圈
●「我們是大自然表達更深刻秩序的產物」



第六章 生命的面相


●同一物種之間的競爭
●藉由「賽局理論」思考這種天擇效應
●「紅后效應」
●位於混沌邊緣自我組織的「生態網」
●永無止境的景觀改變提供了數不清的演化機會
●有性生殖能加速演化
●「間斷平衡」與「漸變主義」之間根本沒有衝突
●史尼本與巴克的「極端動態」模型
●將掠食者與獵物加入賽局中
●比較兩種物種滅絕的模型
●物理環境與生物環境息息相關



第七章 遠方的生命


●找出生命形態的廣義屬性
●用魚竿在撒哈拉沙漠找魚
●「我最得意的發明」
●維持地球溫度的溫室氣體
●雛菊世界中的平衡
●當系統被視為整體時，控制演化的定律將變得更簡單
●地球氣候的自我規律
●海洋與陸地之間的雙向迴饋機制
●冰河期改變的週期
●減輕溫室效應衝擊的點子
●彗星帶來的生命之雨
●星體與星際媒介之間的雙向運作
●生命與無生命之間的界線
●尋找其他蓋婭
●深奧的簡潔可以製造出表面的複雜