Science 版 (精华区)
发信人: qpcwth (独翅鸟), 信区: Science
标 题: 1.又是那位庞加莱先生
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年12月26日19:42:53 星期三), 站内信件
在一个非线性宇宙中,什么事情都可能发生。形态可能分解成浑沌,亦可能编织成秩序
。非线性原则是否也适用于人类的创造性,适用于我们创造艺术作品或作出科学发现的
能力?巧得很,昂利·庞加莱,这位率先给出非线性和浑沌在宇宙尺度上运作方式线索的
科学家,对非线性浑沌在创造性思维内部的运作方式,也提供了卓越见地。庞加莱又一
次现身说法,他告诉我们,古老宇宙论的张力依然适用。庞加莱明明白白证明,在我们
的创造性活动中,浑沌与秩序之间那个古老的张力历久常新。
图 P.1
庞加莱在巴黎心理学学会上的一次讲演里,发表了他对创造性过程的见解。在这个场合
,这位大物理学家描述了促使他解决富克斯函数问题的那个奇妙过程。
他向听众介绍说,他同这个数学难题斗争了两个星期,但劳而无功,直到有一天晚上,
“我破例喝了浓咖啡,无法入睡。”在那个难忘的夜晚,“种种思想念头涌现;我感到
它们在碰撞,直到成对地串接起来,也就是构成稳定的组合。”就在那个时候,他看见
从浑沌浓缩出一种秩序。
不过,庞加莱透露,那个不眠之夜他的突破性洞见只是第一步。当他追随这些新冒出来
的“ 串接”思想时,它们竟然含有新尺度的浑沌。从这种混乱中萌发出另一种秩序概念
的幼芽,这种秩序甚至更加明显:
〖GK2!〗 〖HTK〗就在那时候,我离开当时居住的卡昂,参加了矿业学校组办的地质考
察旅行。沿途的景致使我暂时忘记了我的数学工作。到达库唐塞以后,我们乘公共汽车
四处游览。在我迈上行程那一时刻,我通常用来定义富克斯函数的变换等同于非欧几里
得几何变换这个念头闪现出来,在我以前的思想里似乎没有什么为之铺平道路。我一时
无法证实这个想法;因为我没有时间,我在乘坐公共汽车。我继续进行已经开始的内心
独白,但我完全有把握。回卡昂后,为了问心无愧,我抽空证明了这个结果。(参考了李
醒民的译文,见昂利·彭加勒著《科学的价值》第379页,光明日报出版社1988年。——
译者注)
庞加莱告诉听众,经过思考,他的科学发现模式似乎是一个起初受挫、混乱和思维浑沌
过程,随之而来的是不期而至的洞见。他回忆了出现这一模式的另一个场景。由于一个
问题解不出而生厌,“我在海边消磨了几天时间,想些别的事情。一天早晨,在峭壁上
行走时,念头[即解]涌现了,带着同样的简洁、突然和即刻肯定的特征。……”
虽然,庞加莱并未进一步把他的见解引入创造性,他那些见解最终还是对创造性的理论
产生了深远影响。
阿瑟·凯斯特勒(Arthur Koestler)在他的里程碑式著作《创造行为》(The Act of Cr
eatio n)中,把庞加莱描述的秩序从浑沌中闪现的过程理论化,他称之为“异缘联想”
(bisociati on),即两个不同的参照系相关联。凯斯特勒把古希腊科学家阿基米德(Arc
himedes)的故事,作为异缘联想的原型实例。阿基米德提出了判断王冠中黄金含量的问
题,但感到灰心,因为在不熔解王冠的前提下,他束手无策。
图 P.2
故事讲的是,有一天,阿基米德跨入浴盆,大叫“尤利卡”(我发现了)!因为他从观察
涨高的浴水受到启发:将王冠放入水中,测量王冠排出的水量,他就能够确定王冠的含
金量。凯斯特勒指出,阿基米德之所以取得如此巧妙的解法,在于把两个全然不同的参
照系——测量问题和他的浴盆——相耦合。
凯斯特勒假设,在庞加莱灵感闪现的情形里,这位大科学家正是靠改变案发地点,才跳
出问题上的参照系,到达他的突然解。
图 P.3
凯斯特勒认为异缘联想是创造性过程的核心。他描述的过程图是一种心理相空间图。
图P.2所示为凯斯特勒描绘的考虑一个问题的思维图画。出发点(S)是一种点吸引子。兴
趣强度把思维推离这个吸引子,去搜寻解答或靶子(T)。起初的搜寻是思维的习惯定式,
就象极限环那样兜圈子。思维循规蹈矩。然而,靶或解与问题并不处在同一个参照系(此
处为参照平面)内;在对相关问题以前解法的熟悉框架里,找不到靶或解。
按照凯斯特勒的描述,创造者的受挫感增长,对解的搜寻起来越离谱,极限环破裂,实
际上产生远离平衡的思维流。在这一思维沸腾的临界点处,达到一个分岔,在这里,一
小点信 息或不经意的观察(如浴水水位的上涨)被放大,使思维岔向一个新的参考平面,
即事实上包含靶的平面。
在凯斯特勒图(图P.3)中,M是“母体”的缩写,指参照系和参考平面。分岔点处的L,
是两个思维平面之间的“铰链”。铰链乃是分岔点处被放大以产生新秩序的要素。在阿
基米德异缘联想里,两个平面之间的铰链可能是,注意到浴水水位的上涨对应于身体没
入水中部分的体积。庞加莱对于他乘车时,能够识别促使他跳入一个新参照系的铰链的
细节,介绍得不够详细。他的躯体离开工作室,看来足以给在他头脑中浑沌地沸腾的一
切数学元素以一种新鲜场景。场景的改变,显然从他未包含在最初考虑的问题之中的其
它参照系带来了数学思想。因此,关于非欧几里得几何学的离经叛道思想被放大,与富
克斯问题相耦合。
日内瓦大学的心理学家霍华德·格鲁伯(Howard Gruber),一位有名的创造性研究者,
把凯斯特勒关于创造性的简单图解推进了几大步。格鲁伯认为,创造过程不应视为把〖
HTH〗两个参照平面相耦合,而是把多个参照平面相耦合。
如我们所见,庞加莱报告说,他得到富克斯函数最终解以前,在那个咖啡引发的不眠之
夜里,他至少经历了一个场景预先迁变。格鲁伯的研究表明,在创造过程中,在创造性
解答最终取得以前,场景迁变随时都在发生,在不同尺度上发生。照格鲁伯的说法,参
照平面中许许多多小的迁变彼此耦合,最终产生观点的大迁变。
创造者的思维努力可以表述为:环绕某个问题或创造性任务,向新的参照平面分岔,回
到旧参考平面,向另一个和多个其内还有平面的平面分岔。这种思维努力产生使习惯性
思维的极限环失稳的远离平衡流。它还与若干参考平面中的反馈相耦合和锁相,从而自
发产生自组织。
参照平面之间跃迁和不同平面彼此耦合的能力,似乎依赖于创造者对纽安斯(nuance)(
“nuance”来源于法文词“nuance”,原意指感觉、知觉中神秘般的微妙差别和
异质性。汉语没有合适的对应词,在本书中此词多次出现,根据不同情况可分别译为“
感觉异度”、“微妙”、“细微差别”。在本章接下去的一节中,我们试将“nuance”
姑且音译为 “纽安斯”。——译者注)的敏感性。
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心事浩茫连广宇,于无声处听惊雷
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