神马文学网: 吴鑫岩：预测与对策
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/05/01 19:32:23
: 吴鑫岩：预测与对策
发布者yq 在 08-05-29 08:50
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·吴鑫岩·
最近汶川地震所造成的巨大损失使人们对预测科学产生了浓厚兴趣。自古以来，科学就与预测结下了不解之缘，例如天文和历法。那时的科学主要是建立在经验总结上，并没有上升到理论的层次，所以只能预测一些周期性的现象。现代科学是建立在一个循环上，其中包括三个要素，其一是实验观测，其二是建立理论体系，其三是依据理论做出预测。如果这些预测能够与实验观测相符，则使理论得到确立，否则就要进行修正或者建立新的理论（ｐａｒａｄｉｇｍ ｓｈｉｆｔ）。如此循环往复，才使得科学能够不断向前发展。如果一个理论不能做出可以被证实或者证伪的预测，则只能属于哲学或宗教范畴，而不能被称为科学。同样，现代工程技术的核心是设计，其实也就是预测。传统的工程技术是靠经验的积累，徒弟通过跟师傅一起工作来逐渐掌握一门手艺。但是，这种方式往往只能局限于一些成熟的技术。如果人们要进行一项全新的工程，结果就会出现很多失误，人们只有在错误中不断总结提高才能积累新的经验。现代工程技术采用了一种全新的运行方式，它是建立在科学理论和推理仿真的基础之上的。如果没有理论的指导而仅仅靠传统的试验－改进（ｔｒｉａｌ－ｅｒｒｏｒ）这种模式来摸索前进，人类根本无法登上月球，也不可能生产出大规模集成电路。
然而，尽管人们如今能够准确地预测日蚀和月蚀，以及慧星出现的准确时刻，可是对地震和气象的预测却总是不尽人意。其根本原因在于后者属于临界现象，其本身具有一定的不确定性。人们对临界现象也进行过深入的研究，其中一个经典的模型就是雪崩实验［１］。例如，可以利用各种粮食颗粒来代替沙土来形成一个锥形沙堆，随着颗粒从顶上不断下落，沙堆的侧面变得越来越陡峭。直到某一时刻一粒粮食触发了一场“雪崩”，沙堆的侧面变得平缓了，然后下一个积累－坍塌过程重新开始。虽然，沙堆侧面的临界角很容易测量，可是触发雪崩的条件却无法完全确定，这是一个随机过程，只能建立统计的规律。地震的过程就与此类似，如今地质学已经对地震的起因了如指掌。可是，尽管大家都知道它是由于大陆板块漂移所造成的应力所致，而且也能观测到其应力所产生的一些现象，但是对地震发生的具体时间和地点还是无法进行准确预测。
象地震这种毁灭性的自然灾害如果预测失误，将会造成很严重的社会问题。美国在１９９０ 年曾经预测在密苏里州东南角的新马德里县将要发生地震，当地居民听到消息以后大批逃离了此地，一些想体验地震的人大量涌入。结果到时候什么地震也没发生，人们空欢喜－恐惧了一场。在美国的中西部地广人稀，那个小镇当时只有三千四百名居民，所以事情过去以后人们就把它当成了一件趣闻。如果震中是在洛杉矶或上海那样的大城市，那可就没那么简单了，几百万人口的迁徙将会造成严重的社会动荡和经济损失。如果地震确实如期发生了，那么这些问题倒也不足挂齿。反之，如果到时候地震没有发生，人们要等多久才能重返家园？
难道人类在地震面前就束手无策了吗？我们还是看看雪崩的例子。很多滑雪场为了避免雪崩所造成的人员伤亡，在大雪以后会在陡峭的山坡上进行爆破来触发雪崩。同样，在阴云密布的时候，可以通过在空中释放大量微小颗粒来进行人工降雨。前苏联曾经设想在加州制造地震来摧垮美国的经济，所以进行过关于地下核爆引发地震的研究。如今冷战已经过去多年了，可是这项研究却可以派上用场。假如我们可以回到汶川地震之前，当地震的前兆已经十分明显的时候，就可以疏散附近的所有人口，然后在特定的地点引爆地下核武器，从而使地震在选定的时刻提前出现。尽管同样会造成大量的建筑物倒塌和破坏，但是可以避免几十万人的伤亡。
由地震的起因我们也可以联想起文化板块的冲突，从这个角度来分析９１１事件就相当于一场社会地震。以美国为代表的基督教文明要把民主自由以及资本主义制度推广到全球，而伊斯兰原教旨主义者要在全球推广伊斯兰教和建立起大一统的政教合一社会。这两种水火不相容的势力之间出现了一系列冲突，本拉丁对美国发动了一系列恐怖主义行动，而当时的克林顿政府只想息事宁人，只是象征性地做出一些回应。这些冲突就象大地震前的小震，它本应引起人们的警觉。可是，美国依仗着大洋作为屏障，没有引起足够重视。直到９１１的大震爆发，美国这才痛定思痛，做出了主动出击的战略决策。然而，小布什政府却以一种盛气凌人的方式大肆渲染武力，结果遭到了全世界绝大多数人民的谴责。其实，这种战略是有正确的，与其整天生活在恐怖的阴影中，还不如把握时机来放手一搏。然而，在执行上美国又犯了严重错误。一般来说，在大地震之后尽管会出现很多余震，但是在短时期内不会再次出现强震，因为多年积聚的应力已经释放掉了。美国在９１１之后反而如临大敌，在国内大举反恐，在国外大肆用兵。这些做法不仅消耗了美国的元气，而且也加剧了两种文化势力的冲突，为下一次地震埋下了祸根。
翻开人类的历史就会发现战争就象地震一样频繁，从某一个角度来看，战争似乎是人类的一种宿命。中国有个成语叫“命中注定”，象《推背图》可以从唐朝初期一直预测到如今以及在未来发生的一系列重大历史事件。令人吃惊的是以往的预测都得到了应验，这背后是否有什么科学根据？近四十年来随着计算机的开发和应用，出现了一门新兴学科：非线性动态系统科学［２］。在了解了这个理论以后，我们就可以对宿命产生新的认识：它就象动态系统的“吸引子”一样。如今，随着原油和粮食价格的暴涨以及全球范围的通货膨胀，人类又面临着落入了战争“吸引子”的危机。此外，从统计力学中人们可以得出一个结论，由微观上很不确定的元素组成的宏观系统却可以有很确定的性质。所以，尽管整个世界的命运已经确定，我们个人的命运还是有一定的可操作空间。有兴趣的朋友可以读一下《了凡四训》，此外，陈晓旭生前曾出资拍了一套电视剧。
人们常把命运看成是一个词，其实它们是两个截然不同的东西。“命”是一个人内心的趋势，而“运”是社会的格局，一个人的幸福感主要取决于“命”与“运”是否相合。从字面上来理解“命”就是一个人的志向或使命，但是，人们在早期所受到的教育和熏陶往往会覆盖掉自己的使命。用现代观点来讲，“命”是藏在心中的，这个信号很弱；而知识是由大脑处理的，其能量很高。所以，年青人受社会风气的影响很大，如今绝大部分人都难免为争名逐利而绞尽脑汁。如果没有打坐冥想的训练，那就只有在社会上经过二三十年的磕磕碰碰，人们才有可能逐渐体会到自己到底对什么东西有心灵的共鸣。然而，大部分人即使找到了自己的“命”也还是不能大展宏图，因为被内心和外界的一些因素约束住了手脚。做一个简单的比喻，人们的内心世界就象汶川附近的地形，有高山也有深谷。“高山”就相当于内心的恐惧，它阻碍人们前进的步伐；而“深谷”就相当于心中的贪恋，它束缚了人们腾飞的翅膀。有时，生活中一场灾难反而会使人得到解脱，就象地震以后高山坍塌下来填平了深谷，一片新天地就展现在眼前了。
改变命运的关键就在一个“舍”字，只有先舍才能后得，所以古人说过“施舍若得”。 “舍”就象一剂清火的良药，它所医治的病症主要是亢进的“贪”。例如，一般人都被“名利”二字所困，如果能够把“名”舍掉，人生之路就宽广了许多。如果再把“利”舍掉，很多由恐惧造成的障碍就会消失。如果能够进一步把“自我”舍掉，人生的很多忧虑和烦恼就烟消云散了。如果再能把“知见”舍掉，人就彻底解脱了。古人云：“至道无难，唯嫌拣择”。人们只有在“舍”的基础上，才能进入到甚深禅定的境界。这也就是老子所说的：“损之又损，以至于无”。当一切潜意识的念头都消失以后就可以进入混沌的状态，此时就才能打开般若智慧。老子形容为： “故常无，欲以观其妙；常有，欲以观其徼”。时空的界限突然消失了，未来在世界上将要发生的事就如同电影一样历历在目。
［１］Ｐｅｒ Ｂａｋ，“Ｈｏｗ Ｎａｔｕｒｅ Ｗｏｒｋｓ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｅｌｆ－Ｏｒｇａｎｉｚｅｄ Ｃｒｉｔｉｃａｌｉｔｙ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ，１９９９，ＩＳＢＮ－１３：９７８－０３８７９８７３８５.
［２］Ｓｔｅｖｅｎ Ｓｔｒｏｇａｔｚ，“Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈａｏｓ：Ｗｉｔｈ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｔｏＰｈｙｓｉｃｓ，Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”，Ｐｅｒｓｅｕｓ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，２００１，ＩＳＢＮ－１３：９７８０７３８２０４５３６.
□ 读者投稿
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最近汶川地震所造成的巨大损失使人们对预测科学产生了浓厚兴趣。自古以来，科学就与预测结下了不解之缘，例如天文和历法。那时的科学主要是建立在经验总结上，并没有上升到理论的层次，所以只能预测一些周期性的现象。现代科学是建立在一个循环上，其中包括三个要素，其一是实验观测，其二是建立理论体系，其三是依据理论做出预测。如果这些预测能够与实验观测相符，则使理论得到确立，否则就要进行修正或者建立新的理论（ｐａｒａｄｉｇｍ ｓｈｉｆｔ）。如此循环往复，才使得科学能够不断向前发展。如果一个理论不能做出可以被证实或者证伪的预测，则只能属于哲学或宗教范畴，而不能被称为科学。同样，现代工程技术的核心是设计，其实也就是预测。传统的工程技术是靠经验的积累，徒弟通过跟师傅一起工作来逐渐掌握一门手艺。但是，这种方式往往只能局限于一些成熟的技术。如果人们要进行一项全新的工程，结果就会出现很多失误，人们只有在错误中不断总结提高才能积累新的经验。现代工程技术采用了一种全新的运行方式，它是建立在科学理论和推理仿真的基础之上的。如果没有理论的指导而仅仅靠传统的试验－改进（ｔｒｉａｌ－ｅｒｒｏｒ）这种模式来摸索前进，人类根本无法登上月球，也不可能生产出大规模集成电路。
然而，尽管人们如今能够准确地预测日蚀和月蚀，以及慧星出现的准确时刻，可是对地震和气象的预测却总是不尽人意。其根本原因在于后者属于临界现象，其本身具有一定的不确定性。人们对临界现象也进行过深入的研究，其中一个经典的模型就是雪崩实验［１］。例如，可以利用各种粮食颗粒来代替沙土来形成一个锥形沙堆，随着颗粒从顶上不断下落，沙堆的侧面变得越来越陡峭。直到某一时刻一粒粮食触发了一场“雪崩”，沙堆的侧面变得平缓了，然后下一个积累－坍塌过程重新开始。虽然，沙堆侧面的临界角很容易测量，可是触发雪崩的条件却无法完全确定，这是一个随机过程，只能建立统计的规律。地震的过程就与此类似，如今地质学已经对地震的起因了如指掌。可是，尽管大家都知道它是由于大陆板块漂移所造成的应力所致，而且也能观测到其应力所产生的一些现象，但是对地震发生的具体时间和地点还是无法进行准确预测。
象地震这种毁灭性的自然灾害如果预测失误，将会造成很严重的社会问题。美国在１９９０ 年曾经预测在密苏里州东南角的新马德里县将要发生地震，当地居民听到消息以后大批逃离了此地，一些想体验地震的人大量涌入。结果到时候什么地震也没发生，人们空欢喜－恐惧了一场。在美国的中西部地广人稀，那个小镇当时只有三千四百名居民，所以事情过去以后人们就把它当成了一件趣闻。如果震中是在洛杉矶或上海那样的大城市，那可就没那么简单了，几百万人口的迁徙将会造成严重的社会动荡和经济损失。如果地震确实如期发生了，那么这些问题倒也不足挂齿。反之，如果到时候地震没有发生，人们要等多久才能重返家园？
难道人类在地震面前就束手无策了吗？我们还是看看雪崩的例子。很多滑雪场为了避免雪崩所造成的人员伤亡，在大雪以后会在陡峭的山坡上进行爆破来触发雪崩。同样，在阴云密布的时候，可以通过在空中释放大量微小颗粒来进行人工降雨。前苏联曾经设想在加州制造地震来摧垮美国的经济，所以进行过关于地下核爆引发地震的研究。如今冷战已经过去多年了，可是这项研究却可以派上用场。假如我们可以回到汶川地震之前，当地震的前兆已经十分明显的时候，就可以疏散附近的所有人口，然后在特定的地点引爆地下核武器，从而使地震在选定的时刻提前出现。尽管同样会造成大量的建筑物倒塌和破坏，但是可以避免几十万人的伤亡。
由地震的起因我们也可以联想起文化板块的冲突，从这个角度来分析９１１事件就相当于一场社会地震。以美国为代表的基督教文明要把民主自由以及资本主义制度推广到全球，而伊斯兰原教旨主义者要在全球推广伊斯兰教和建立起大一统的政教合一社会。这两种水火不相容的势力之间出现了一系列冲突，本拉丁对美国发动了一系列恐怖主义行动，而当时的克林顿政府只想息事宁人，只是象征性地做出一些回应。这些冲突就象大地震前的小震，它本应引起人们的警觉。可是，美国依仗着大洋作为屏障，没有引起足够重视。直到９１１的大震爆发，美国这才痛定思痛，做出了主动出击的战略决策。然而，小布什政府却以一种盛气凌人的方式大肆渲染武力，结果遭到了全世界绝大多数人民的谴责。其实，这种战略是有正确的，与其整天生活在恐怖的阴影中，还不如把握时机来放手一搏。然而，在执行上美国又犯了严重错误。一般来说，在大地震之后尽管会出现很多余震，但是在短时期内不会再次出现强震，因为多年积聚的应力已经释放掉了。美国在９１１之后反而如临大敌，在国内大举反恐，在国外大肆用兵。这些做法不仅消耗了美国的元气，而且也加剧了两种文化势力的冲突，为下一次地震埋下了祸根。
翻开人类的历史就会发现战争就象地震一样频繁，从某一个角度来看，战争似乎是人类的一种宿命。中国有个成语叫“命中注定”，象《推背图》可以从唐朝初期一直预测到如今以及在未来发生的一系列重大历史事件。令人吃惊的是以往的预测都得到了应验，这背后是否有什么科学根据？近四十年来随着计算机的开发和应用，出现了一门新兴学科：非线性动态系统科学［２］。在了解了这个理论以后，我们就可以对宿命产生新的认识：它就象动态系统的“吸引子”一样。如今，随着原油和粮食价格的暴涨以及全球范围的通货膨胀，人类又面临着落入了战争“吸引子”的危机。此外，从统计力学中人们可以得出一个结论，由微观上很不确定的元素组成的宏观系统却可以有很确定的性质。所以，尽管整个世界的命运已经确定，我们个人的命运还是有一定的可操作空间。有兴趣的朋友可以读一下《了凡四训》，此外，陈晓旭生前曾出资拍了一套电视剧。
人们常把命运看成是一个词，其实它们是两个截然不同的东西。“命”是一个人内心的趋势，而“运”是社会的格局，一个人的幸福感主要取决于“命”与“运”是否相合。从字面上来理解“命”就是一个人的志向或使命，但是，人们在早期所受到的教育和熏陶往往会覆盖掉自己的使命。用现代观点来讲，“命”是藏在心中的，这个信号很弱；而知识是由大脑处理的，其能量很高。所以，年青人受社会风气的影响很大，如今绝大部分人都难免为争名逐利而绞尽脑汁。如果没有打坐冥想的训练，那就只有在社会上经过二三十年的磕磕碰碰，人们才有可能逐渐体会到自己到底对什么东西有心灵的共鸣。然而，大部分人即使找到了自己的“命”也还是不能大展宏图，因为被内心和外界的一些因素约束住了手脚。做一个简单的比喻，人们的内心世界就象汶川附近的地形，有高山也有深谷。“高山”就相当于内心的恐惧，它阻碍人们前进的步伐；而“深谷”就相当于心中的贪恋，它束缚了人们腾飞的翅膀。有时，生活中一场灾难反而会使人得到解脱，就象地震以后高山坍塌下来填平了深谷，一片新天地就展现在眼前了。
改变命运的关键就在一个“舍”字，只有先舍才能后得，所以古人说过“施舍若得”。 “舍”就象一剂清火的良药，它所医治的病症主要是亢进的“贪”。例如，一般人都被“名利”二字所困，如果能够把“名”舍掉，人生之路就宽广了许多。如果再把“利”舍掉，很多由恐惧造成的障碍就会消失。如果能够进一步把“自我”舍掉，人生的很多忧虑和烦恼就烟消云散了。如果再能把“知见”舍掉，人就彻底解脱了。古人云：“至道无难，唯嫌拣择”。人们只有在“舍”的基础上，才能进入到甚深禅定的境界。这也就是老子所说的：“损之又损，以至于无”。当一切潜意识的念头都消失以后就可以进入混沌的状态，此时就才能打开般若智慧。老子形容为： “故常无，欲以观其妙；常有，欲以观其徼”。时空的界限突然消失了，未来在世界上将要发生的事就如同电影一样历历在目。
［１］Ｐｅｒ Ｂａｋ，“Ｈｏｗ Ｎａｔｕｒｅ Ｗｏｒｋｓ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｅｌｆ－Ｏｒｇａｎｉｚｅｄ Ｃｒｉｔｉｃａｌｉｔｙ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ，１９９９，ＩＳＢＮ－１３：９７８－０３８７９８７３８５.
［２］Ｓｔｅｖｅｎ Ｓｔｒｏｇａｔｚ，“Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈａｏｓ：Ｗｉｔｈ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｔｏＰｈｙｓｉｃｓ，Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”，Ｐｅｒｓｅｕｓ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，２００１，ＩＳＢＮ－１３：９７８０７３８２０４５３６.
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