同步 本书特色

● 成千上万只同步闪烁的萤火虫，整齐划一收缩的心脏起搏细胞，上万亿个在超导体中一致前进的电子……这些我们身边的同步现象，都指向了某种自组织现象，有关这种秩序的自发产生，是许多科学家终其一生研究的主题。而研究表明，持续、自发的同步现象与“耦合振子”的运动密切相关。 ● 耦合振子究竟如何自发同步？在什么条件下同步？什么时候同步不可能出现，什么时候又不可避免？当失去同步时，会出现什么样的组织形式？我们正在努力学习的一切，其实际意义是什么？通过阅读本书，回答这些问题，我们将遇见一个隐藏的美丽世界，一个只有通过数学才能看到的世界。 ●除了理解同步现象本身，读者还将与作者一起体验在科学战壕中工作的诸多感受——曲折的探索、碰壁的苦楚、新发现的兴奋、从学生到同事再到导师的蜕变。阅读本书将是一种难得的乐趣！

同步 内容简介

● “复杂性理论”开创性研究者斯蒂芬•斯托加茨重磅新作！ ●电子科技大学教授周涛，诺贝尔奖获得者菲利普•安德森，牛津大学教授罗伯特•梅，美国海军研究实验室卢•佩科拉等联袂推荐！ ● 湛庐文化出品。

同步 目录

前言 聆听同步的循环之声 **部分 思考同步 01 萤火虫闪烁：同步是必然发生的萤火虫同步闪烁的壮观景象是自然界的一大奇观，同时这一现象也是科学界的未解之谜。是谁在“指挥”着成千上万的萤火虫共同跳起这样奇特的舞蹈？科学家通过将萤火虫抽象为“振子”研究发现，生命现象中总是存在一种持续的、节律性的同步。 02 脑电波研究：同步发生的条件控制论先驱维纳通过研究脑电波，揭示了同步产生的条件——振子通过彼此之间的“频率牵引”实现同步，这是自然界基本的自组织机制之一。随后，几位科学家各抒己见，在数学上解释了生物振子如何同步这一问题。 03 睡眠周期：同步与非同步的斗争人体内存在一个生物钟，数百万年的进化使得我们的身体可以自动与昼夜更替协调一致。睡眠周期和昼夜节律同步是大自然给人类的馈赠。这种同步一旦紊乱就会引发严重的问题。科学研究发现了这种规律，但对规律的基础仍一无所知。 第二部分 发现同步 04 苍茫的宇宙：同步无处不在无生命体之间也存在同步现象。同步不依赖于智能、生命和自然选择，它源于深刻的万物之源：数学和物理定律。同步研究带来了激光、电网和全球定位系统，甚至地球上的水也可能是太空尺度的同步现象所赐。同步是苍茫宇宙的背景声。 05 量子的合唱：同步无孔不入宏大的同步现象可以发生在宇宙这个大的尺度上，而在物质深处，在量子尺度上发生的同步现象更为惊人和反直觉。量子粒子的同步超越了一切宏观现象，超导就是量子领域同步现象的完美应用。 06 晃动的千禧桥：中间物的弱耦合 / 152 千禧桥开放当日，数以万计兴奋的伦敦市民涌向桥面，人流涌入几分钟后，钢制大桥开始晃动。由于同步引发的事故，千禧桥在开放三天后即被政府关闭。 第三部分 探索同步 07 混沌：蝴蝶效应混沌科学是 20 世纪物理学的第三次伟大革命。混沌和同步本质上不是矛盾的，由于混沌同步的存在，同步不再只与节律性有关，与之相关的还有循环、周期和重复。 08 三维中的同步三维中的同步形态会呈现出一种螺旋波，螺旋波似乎是有生命的，可以自维持，不需要起搏器。螺旋波连续叠加，会形成卷轴波。科学界对螺旋波和卷轴波的研究兴趣呈爆炸式增长，这项研究直接的应用是解决心律失常和心脏性猝死问题。 09 小世界网络：深层的无尺度结构 我们生活在一个小世界网络里，通过 6 个人，就可以联系到地球上的每个人。不仅社交网络是小世界网络，互联网、我们的大脑、物种间的食物链、细胞的代谢网络、《财富》1000 强的董事会，甚至英语的语法结构都是小世界网络。理解小世界网络的意义对我们的生活影响巨大。 10 人类社会：从流行到意识产生在心理学和群体行为学领域，人群同步是不可忽视的现象。某种东西的突然流行、传染病的爆发、交通拥堵，甚至意识的形成，都与同步现象有关。这些问题与我们的生活息息相关，科学家正在不断探索，找寻其背后的机理及解决问题的方案。 后记 译者后记

同步 相关资料

绝大多数捧起本书的读者，都不曾想过同步如此美妙，如此重要！一群闪烁的萤火虫，一颗跳动不休的心，背后的机制都是同步。而健康的大脑只能工作在同步和去同步的竞争转换之间。我相信本书所展现的数学之美将如囊萤映雪，轻触你的灵魂。 ——周 涛 电子科技大学教授 《同步》这本书文字美丽，视野惊人！其中既讲述了个人的故事，又讲述了科学的故事。在个人方面，这本书讲述了发现的乐趣，以及开创一门新科学的人物、想法、观察、友情、顿悟之间机缘巧合的关系。在科学方面，作者精心选取的解释和案例，可以启发并感染每一位读者，从初学者到专家。我从《同步》中学到了很多，阅读这本书着实是一种乐趣。 ——查利•佩斯金 纽约大学应用数学与神经科学教授 《同步》是一门重要的前沿科学的一次伟大旅行……同步像混沌一样迷人而又富有哲理，只有它才能解释日常生活中那些与常理相悖的现象，自然界中许多令人惊讶的秩序的实例都是同步现象。 ——保罗•霍夫曼 科普作家，《只喜欢数字的人》《疯狂之翼》作者 这本书是我见过好的一本关于构成现代复杂性理论的各学科的介绍，或许它应该被称为“新科学”。 ——菲利普•安德森 诺贝尔奖获得者，普林斯顿大学约瑟夫•亨利物理学教授 我阅读了大量关于复杂性和自组织秩序的书籍，特别是与网络和日常环境中所看到的各类关系模式相关的书籍。这些书大部分都很有趣，但很多都是噱头大于内容。将“小世界网络”带到舞台中央的先驱——斯蒂芬•斯托加茨写了一本出色的书，逻辑清晰，充满趣味，同时又严谨缜密。此书的中心思想是解释同步现象：闪烁的萤火虫、心脏细胞有节律的跳动、行星和小行星的运动。一旦拿起这本书，你会发现自己很难再把它放下。 ——罗伯特•梅 牛津大学教授 斯托加茨揭示了同步如何展现在宇宙，甚至我们的日常生活中——从原子到电流，再到我们的大脑。此书覆盖的学科跨度很广，也丰富地展现了科学研究中人性的一面。通过讲述一名研究者的真实生活，作者将科学与技术连接了起来，这样的方法使得任何人都有机会理解同步的概念。 ——卢•佩科拉 美国海军研究实验室

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