◎ 编辑推荐

“美国国家图书奖”入围作品 | “普利策奖”决赛作品

“中国文津图书奖”“英国皇家学会图书奖”得主詹姆斯•格雷克成名之作

混沌理论，与相对论和量子理论并称“二十世纪三大科学革命”

战胜“无序”“复杂”“不确定”的世界

※正是这本书，让“混沌理论”和“蝴蝶效 应”变得家喻户晓

※稳居科普读物排行榜30余年，被译为25种语言，值得一读再读

※人类曾希望，世间一切变化与发展是可预测的、确定的、线性的……但事实远非如此

“混沌”注定要颠覆人类对自然、对科学的看法，注定要彻底改变人类预测未知、阐述自然和人文现象的方式。天气的变化、生物的迁徙、心跳的节律、社会的演变……在变幻莫测的“无序”“复杂”和“不确定”中寻找有序的结构，探索经典科学所无法阐明和预测的奥秘，这就是混沌理论的野心！

自从洛伦茨发现了“蝴蝶效应”，混沌在数学、物理学、计算机科学、气象学、生态学、生理学、天文学、经济学等各领域中，掀起了一场认知的新浪潮。科学家们以超乎常人的敏锐、执着和创造力，打破经典思想的禁锢。这场追寻真理之旅的精彩与波折，欢欣与沮丧，都透过作者的鲜活文笔，一一呈现。

混沌理论是这个时代最重要的科学知识之一，它开创了一门新的自然科学，掀起了人类思想的新浪潮。从洛伦茨发现蝴蝶效应开始，混沌理论阐释了生命的节律、社会的演变、自然的形状和宇宙的常数，那些貌似不相干的无规则现象被赋予了新的意义，人类看待自身与万物的视角也被彻底拓宽。知名科普作家格雷克凭借极高的科学素养，深入浅出地解释了混沌理论的奥秘。科学家们超乎常人的敏锐、执着和创造力，以及他们追寻真理过程中的沮丧和欢欣，都透过作者鲜活的文笔一一呈现。本书是格雷克的成名之作，也是混沌理论领域的科普名作，至今已翻译为25种语言。

◎ 内容简介

混沌理论是这个时代最重要的科学知识之一，它开创了一门新的自然科学，掀起了人类思想的新浪潮。从洛伦茨发现蝴蝶效应开始，混沌理论阐释了生命的节律、社会的演变、自然的形状和宇宙的常数，那些貌似不相干的无规则现象被赋予了新的意义，人类看待自身与万物的视角也被彻底拓宽。知名科普作家格雷克凭借极高的科学素养，深入浅出地解释了混沌理论的奥秘。科学家们超乎常人的敏锐、执着和创造力，以及他们追寻真理过程中的沮丧和欢欣，都透过作者鲜活的文笔一一呈现。本书是格雷克的成名之作，也是混沌理论领域的科普名作，至今已翻译为25种语言。

◎ 专业书评

格雷克的《混沌》不仅有科学的精确性，而且充满了美妙又不可思议的思想，令人着迷。

——侯世达

美国计算科学家、认知科学家、哲学家，《哥德尔、埃舍尔、巴赫》作者

一本奇书。在阅读它时，我感觉仿佛有人找到了电灯的开关。

——道格拉斯·亚当斯

英国作家、音乐家，《银河系漫游指南》作者

我被这部科学思想编年史深深迷倒了。我已经很久没有在读完一本书后，纯粹出于乐趣而立即再读一遍了。

——刘易斯·托马斯

美国科学院院士、医学家、生物学家，《细胞生命的礼赞：一个生物学观察者的手记》作者

你可能听说过蝴蝶效应，但你知道混沌系统其实是一个像钟表一样运行的完全确定的系统吗？面对复杂的自然和社会现象，关于混沌，我们还应了解更多。

—— 张江，北京师范大学系统科学学院教授，集智俱乐部、集智学园创始人

这是一个一群科研背景截然不同的科学家和数学家如何找到一种描述世界的新方法的故事……如果你想知道“混沌”是如何产生的、它的影响是什么，并顺便了解一下科学是如何真正运作的，那么你应该读读格雷克这部杰作。

——安德鲁·梅纳德

美国亚利桑那州立大学未来社会创新学院教授、风险创新实验室主任

◎ 媒体评价

几乎每个段落都令人震撼。

——《纽约时报》

这本书是一场盛宴。

——《华盛顿邮报》

这门新科学有着宏大的目标，为想象力插上了翅膀。

——Vogue

一部关于物理学未来的开创性作品。

——《出版人周刊》

对思想前沿的完美刻画。

——《洛杉矶时报》

美丽而清晰……格雷克像小说家一样，善于利用类比、富有戏剧性的描述和诗意，讲述精彩的科学故事。

——《旧金山纪事报》

过去的200年，人类社会的发展已经带来了一系列令人难忘的技术奇迹。这些由发明创造所造就的奇迹，以它独有的方式渗透到了工业、家庭及我们生活的方方面面。在我们身边充斥着各种“省时”的机器，但留给爷爷、奶奶、父亲、母亲乃至我们自己的时间却越来越少；在我们的这个世界里，人类无所不能，似乎没有什么办不到的事情，但人娄的生活却又面临来自微生物如病毒、病菌的威胁，它们正以一种非常复杂的、无法预测的方式侵害人类；伴随着经济全球化和世界人口的稳定增长，社会经济和环境的无序程度也在增长；在我们的技术能力增长的同时，技术带来的副作用和不可预汁的后果等问题也在增长。 在这本书中，物理学家、信息技术学家杰克·霍金凯(Jack Hokikian)通过热力学定律——能量守恒定律和熵定律——解释了我们所面临的困境。这些定律可解释字南间昕有过程，包括我们的技术应用和日常活动等。霍金凯博士从多个角度综台地阐释了这些重要的自然科学基本定律，特别是将其应用到社会环境保护和我们的日常生活中，并向我们证实，通过深入了解热力学第一、第二定律能够荻得指导我们吕常生活和决策的人生观。 第一章 自然第一定律 一、什么是能量? 二、热力学第一定律的诞生 三、永动机的不可能性 四、能量的放射性与持久性 第二章 自然第二定律 一、新科学的诞生 二、热力学第二定律的诞生 三、自然过程的不可逆趋势 四、什么是熵? 五、麦克斯韦妖企图摧翻熵定律 六、熵如同“时间的箭头” 七、波耳兹曼的熵推导式 第三章 自然定律的作用 一、无情的增熵 二、宇宙从时钟般规律运行到“过热死” 三、热力学与宇宙论 四、熵——一个度量未知因素的量 五、人类——一个开放的热力学系统 六、为什么我们的年龄不可逆转 七、与第二定律相悖的进化是一个奇迹吗? 第四章 知识和熵 一、知识经历了热力学转化 二、教育系统的热力学观点 三、知识的无序状态 第五章 处于高熵中的美国 一、美国的高熵生活 二、所有产生熵和浪费时间的领域 三、淹没在信息的汪洋 四、选择太多，时间太少 五、我们最终会把我们自己从机器中解放出来吗? 第六章 工—农联合体 一、现代农业和热力学第二定律 二、杀虫制 三、环境中的土壤侵蚀和退化 第七章 热力学第二定律的真正意义是什么? 一、反思自然资源和能量的可用性 二、熵：所有自然过程的最高管理者 三、温室效应 四、高技术环境中的熵 五、我们能够“控制”自然过程吗? 第八章 经济，环境和热力学定律 一、经济学理论 二、计算机和技术经济学 三、经济学环境外部因素的概念 四、把经济学当成一门应用科学 第九章 为什么许多事物在我们未认识它之前看起来如此完美 一、为什么许多期待被幻灭? 二、核聚变将给人类带来什么? 三、空间：无限吗? 四、发展中的全球一体化和熵 第十章 以热力学眼光看世界 一、“事半功倍”的概念 二、对变化和科技“发展”的重新审视 三、区分低熵行为、高熵行为及生活方式 第十一章 热力学法则 一、科学教我们如何生活了吗? 二、始终如一地传达科学信息的必要性 三、让熵成为我们日常用语的一部分 四、热力学与知识的统一 注释 索引 写给中国读者的话 很高兴能有机会就我的《无序的科学》中文版的面世为中国读者写点什么，能与一个世界上人口最多、具有5000多年文明和传统历史的国家的人民进行对话、交流，确实令我感到十分荣幸。 在此我想感谢湖南科学技术出版社，感谢该社的副社长及本书的编辑刘堤地先生为本书出版的方方面面所提供的极其有益的帮助。我也感谢译者王芷为翻译本书付出的辛勤劳动。 由于全球经济一体化、自由贸易、人口增长和科技进步，我们的世界正发生着巨大的变化而迅速向前发展。在过去的几十年里，科技和经济的发展已成为整个世界的驱动力，带动着一些发展中国家，特别是中国，进入一个工业化、现代化的进程，使人们的收入增加，生活水平提高。在这个过程中，中国已成为世界一支主要的经济力量。 但是与此同时，环境和社会经济学问题——常称之为“挑战”——也在全世界出现。这些问题并不是偶然意外，而是热力学第一、第二定律— —即在本书所说的能量定律和熵定律——的必然结果。这两条自然定律一直并仍在继续控制着我们宇宙的所有事物，包括人的行为。它们对我们的影响已成为我们人类整体的不可分割的一部分，因此了解这两条定律运行的规律，并对它们给予高度的关注将是十分有益的。 我花费20多年的时间，对热力学的概念进行一些思考、探索和研究。 尽管从那时起到现在，热力学的概念已有了很大的变化，但热力学定律仍然适用于我们，不仅仅是仍然适用，而且甚至对我们今天更适用，因为世界人口、能源消费和世界贸易问题已大大增加，环境、人类健康和社会经济学系统面临着更紧张的局面。 自然界一直为我们人类提供着丰富的能源和资源，但是，热力学—— 通过热力学第二定律——告诫我们，能源的利用不是免费的，被利用的每一种能源都会在环境留下它们各自的影响或造成一定的后果，常常带来一些生态学、社会学和对人类健康不利的问题。因此，社会经济学系统需要认识到这一事实并建立相应的政策。 在最近的的一段历史中，因为人口的增长，人类转到高强度农业的耕作方式，包括机械化、灌溉、使用化肥和杀虫剂等一些方式。这些技术虽然有助于增加单位面积的粮食产量，但是也破坏了生物圈的正常循环，因此也助长了环境熵——环境的无序——的增加。这些技术已导致土壤侵蚀加剧、地下水和水源被污染。而且杀虫剂的使用带来了一系列涉及公共卫生和环境的令人头痛的问题。历史的教训说明，每一项应用科学——技术 ——都会产生一定的副作用，历史学家称之为：技术的无意结果。在许多情况下，这些副作用——无序——都带来许多的我们每一个个体和社会群体都不能忽视，而是必须重视的社会问题和环境问题。 随着我们对热力学定律——特别是热力学第二定律～的知识的增加，我们会越来越意识到我们所有行为可能带来的后果。热力学有助于我们了解自然怎样运作，了解人与人之间、人与自然之间该怎样和谐共处，有助于我们构建一个胡锦涛主席倡导的“和谐社会”。 杰克·霍金凯博士 于美国加利福尼亚洛杉矶

宇宙通过对称破缺和相变从对称向复杂演化，本书用非线性动力学的理论从物理学、化学、生物学、经济自组织的角度阐释自然界和社会中新出现的序和结构。这些动力学系统是处理信息和熵而建立的计算机模型。我们不禁产生这样的疑问：对称和复杂仅仅是科学中有用的模型呢，还是现实世界的普遍现象？书中讨论了自然科学、社会科学、计算机科学、哲学和艺术领域中一些与之有关有趣的问题。本书包含大量的图示和图片，向读者展现了非线性科学的魂与美。全球化的复杂世界正说明了多样性的统一。 本书目录： Preface 序言 Introduction 前言 Chapter 1　Symmetry and Complexity in Early Culture and Philosophy 早期文化和哲学中的对称与复杂 1.1　Cultural and Cosmic Harmony 文化与宇宙中的和谐 1.2　Cultural and Cosmic Diversity 文化与宇宙中的多样性 Chapter 2　Symmetry and Complexity in Mathematics 数学中的对称与复杂 2.1　Symmetry and Group Theory 对称和群论 2.2　Symmetry Breaking and Bifurcation Theory 对称破缺和分岔理论 2.3　Complexity，N onlinearity and Fractals 复杂性、非线性和分形 Chapter 3　Symmetry and Complexity in Physical Sciences 物理学中的对称与复杂 3.1　Symmetry in Physics 物理学中的对称 3.2　Symmetry Breaking and Phase Transitions 对称破缺和相变 3.3　Complexity，A ttractors and D ynam icalSystems 复杂性、吸引子和动力系统 Chapter 4　Symmetry and Complexity in Chemical Sciences 化学中的对称与复杂 4.1　Symmetry in Chemistry 化学中的对称 4.2　Symmetry Breaking and Chirality 对称破缺与手性 4.3　Complexity，D issipation and N anosystems 复杂性、耗散和纳米系统 Chapter 5　Symmetry and Complexity in Life Sciences 生命科学中的对称与复杂 5.1　Symmetry in Biology 生命科学中的对称 5.2　Symmetry Breaking and Evolution 对称破缺与生命演化 5.3　Complexity and Biodiversity of Life 复杂性和生物多样性 Chapter 6　Symmetry and Complexity in Economic and Social Sciences 经济学和社会学中的对称与复杂 6.1　Symmetry，SocialBalance and Econom ic Equilibrium 对称性、社会稳定和经济平衡 6.2　Symmetry Breaking and Socio-economic Transitions 对称破缺和社会－经济变迁 6.3　Complexity and Sociodiversity of Globalization 复杂性、社会多样性和全球化 Chapter 7　Symmetry and Complexity in Computer Science 计算机科学中的对称与复杂 7.1　Symmetry and Complexity in Information Dynamics 信息动力系统中的对称与复杂 7.2　Symmetry and Complexity in Computational Dynamics 计算动力系统中的对称与复杂 Chapter 8　Symmetry and Complexity in Philosophy and Arts 哲学和艺术中的对称与复杂 8.1　The Philosophy of Symmetry and Complexity 对称与复杂性的哲学 8.2　The Beauty of Symmetry and Complexity 对称与复杂之美 References 参考文献 Subject Index 名词索引 Name Index 人名索引

《视读混沌学》解释了混沌如何在各种不同的场合下——从动物数量的波动到股票市场的起伏——发生作用的。在书中还从现代数学和犒赏学的角度近体诗了混沌和复杂（复杂性是一种新兴的理论，它认为所有的复杂系统都是按照几个简单的原则演变而来的）之间的关系。 如果一只蝴蝶在巴西扇动一下翅膀，会不会在得克萨斯州引起一场龙卷风这一自量子理论出现以来最重要的科学进步——就试图回答这种看起来莫名其妙的问题在似乎可以预测的物理系统中发现的随机性已经发展成了一门新科学它向世人宣布了整个个宇宙比我们想象中的更难以预测。 《视读混沌学》文字浅显易懂，配以妙趣横生的图片，介绍了一种让人惊讶又充满争议的理论，它戏剧性地改变了我们对自然界的看法，同样，也改变了我们对自身在在混乱的宇宙中所处位置的看法。

The twentieth-anniversary edition of the million-copy-plus Bestseller THIS EDITION of James Gleick’s groundbreaking bestseller introduces to a whole new readership the story of one of the most significant waves of scientific knowledge in our time. By focusing on the key figures whose genius converged to chart an innovative direction for science, Gleick makes the story of chaos theory not only fascinating but also accessible, and opens our eyes to a surprising new view of the universe.

《介绍丛书:混沌学》以图文并茂的方式，为想要了解混沌理论的读者们理出了一条清晰的脉络。虽无法穷尽混沌理论的所有奥义，但足以为好奇的读者们打开一扇科学的大门。齐亚乌丁·萨达尔编著的《混沌学/介绍丛书》文字浅显易懂，配以妙趣横生的插图，介绍了一种让人惊讶又充满争议的理论，它戏剧性地改变了我们对自然界的看法，同样，也改变了我们对自身在在混乱的宇宙中所处位置的看法。这个蓬勃发展的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。

混沌学已成为一场迅速发展的运动，这场运动正在重构科学大厦的基础。人们认为：“20世纪载入科学史册的将只有三件事：相对论、量子力学和混沌学。”“混沌学已成为物理学在20世纪的第三次伟大革命。”本书系介绍混沌学的世界名著。本书的目的是以物理学家的观点为这一领域提供一本自成体系的入门书。本书的蓝本来自于著名科学家H.G.舒斯特（H.G. Schuster）在法兰克福大学的一系列讲座。像科尔莫哥洛夫熵、奇异吸引子等等新概念或者是像泛函的重正化群这些新技术都是在初级的水平上引入的。本书因而适宜于从事自然科学、社会科学研究而又关心混沌学的广大读者阅读。

《混沌与均衡纵横谈》围绕混沌理论和经济均衡理论计算方法，着重介绍了李天岩、约克、梅、斯卡夫、菲根鲍姆、斯梅尔等学者近年来在科学上所作的贡献。与一些读者头脑里的老夫子、老学究的形象不同，这些学者全都是极富个性的人物，他们的共同特点是基础深厚，兴趣产泛，对新发展富有远见。他们不是死守一块阵地，而是为开拓不惜改弦更张，一旦认准了目标，他们锲而不舍，务克全功，决不半途而废。这一切，都是科研工作者的可贵品格，都是新科学、新时代探索者的可贵品格。

《智者的困惑:混沌分形漫谈》引领读者跟随近代科学、数学史上青史留名的一批智者，历经一次混沌、分形思想形成与概念发展的百年之旅。从“混沌之祖”庞加莱对天体力学三体问题因生困惑而初生混沌思想，到“计算机之父”冯·诺依曼与“氢弹之父”乌拉姆亲密合作而首创非线性分析新领域；从“混沌之父”洛伦茨破解天气预报“蝴蝶效应”之谜，到数学家师徒约克和李天岩以一篇不朽之作“周期三则乱七八糟”为混沌定义一锤定音；从菲尔兹奖得主斯梅尔在巴西海滩上锻造出数学杰作“马蹄铁”，到数学杂学家曼德博“丈量”出英国海岸线的无穷长；从动物学家梅教授对人口动力学简单逻辑斯蒂模型复杂行为的痴迷不解，到物理学家费根鲍姆日夜摆弄计算器挖掘出普适常数金矿；从电子工程师香农为信息学巧借东风引来熵概念，到数学巨人柯尔莫哥洛夫妙用熵武器“遍历”动力系统无敌手……读完这本思路清晰、内容丰富、故事迷人、妙语连珠的科普佳作，你必能掩卷赞叹：数学——科学发展的真正动力！

本文集选录了科普、短论和自述三部分的文章，共40余篇。即《统计物理学介绍》、《科学政策要容得百家争鸣》、《我们走上新的行程》等。

《市场的(错误)行为:风险、破产与收益的分形观点》是现代金融理论标准工具和模型的一次革命性的重估。曼德尔布罗特的新鲜见解突破了引发成千上万的投资者、交易商和管理者低估市场真实风险的错误假设。他的天赋使投资者确信，不能以同样的方式重复看待市场或者它们的组合。随着分形几何学的发现，数学超人贝努瓦·曼德尔布罗特永久地改变了我们理解自然奧秘的方式，影响了从混沌理论到计算机模拟的诸多现代领域。现在，他与科学新闻工作者、《华尔街日报》前主编理查德·L·赫德森一起，以分形的视角观察金融市场的行为，并且推翻了作为所有当代金融分析基础的“随机游走”理论。我们知道，市场远比我们想要相信的更具风险性。化繁为简的能力使得曼德尔布罗特成为20世纪最具影响力的数学家之一。通过他的分形模型，世界市场的（错误）行为——从IBM的股价和道琼斯指数的回转，到棉花交易，以及美元对欧元的汇率——可以被较之陈旧的理论更为精确的术语所诠释。

《分形几何:数学基础及其应用》(第2版)是一本全面介绍分形几何理论及其在各领域应用的专著。全书分成两部分，第一部分阐述了分形与分形几何的一般理论，包括维数的各种概念及计算方法，分形的局部结构，分形的射影、乘积和交集等；第二部分主要是分形的应用举例，包括自相似集和自仿射集、函数的图、数论和纯数学中的例子、动力系统、Julia集、随机分形及物理应用等。《分形几何:数学基础及其应用》(第2版)还提供了课程建议和较为全面的参考文献。

这是作者参加与建立现代复杂经济科学的论文集，跨越了比较历史学、理论生态学、经济动力学、社会心理学和非平衡态物理学等领域，以探讨两大社会科学的基本问题：劳动分工的演化机制和市场经济持续波动的内因。作者从宏观和股市运动的定量分析与历史案例出发，挑战目前均衡经济学与计量经济学的基本模型，发现了有效市场、噪声驱动、理性预期、微观基础等显学的生大谬误，发展的统一的非线性经济演化动力学的一般理论，以理解长至千年的东西方文明分岔、短至几年左右的技术换代与经济波动。

本书总结了国内外经济系统预测的混沌理论研究概况，阐述了经济系统与混沌理论之间的关系，揭示了经济系统中混沌的特性，分析了经济混沌的动因，给出了经济混沌诊断的方法；在阐述经济系统内涵与特征的基础上，指出经济系统的分析范式、系统范式和从线性经济学向复杂性经济学转变的主要内容；根据混沌理论提出经济系统演化的基本原理，明确和细化系统预测的概念，提出经济系统预测的混沌范式和预测建模原理；介绍经济系统动力学预测

作者比较了显示涌现现象的不同系统和模型，展现了它们之间共同的规则或规律。作者向读者阐明：涌现的理论能够预言许多复杂的行为，同时也给予我们关于生命、智慧和组织的很多启示。

《混沌初开:自组织理论的哲学探索》作者原名沈筱峰，四川巴县人，现任北京师范大学哲学系教授，北京师范大学非平衡研究所所长。《混沌初开:自组织理论的哲学探索》的内容包括：自组织理论的哲学问题、物理学史与实验检验、自然辩证法的范畴与规律、科学方法论初探。

《混沌与分形:科学的新疆界(第2版)》介绍了分形与混沌理论的基础知识、基本原理和特性，包括：分形与自相似、分形的维数与测度、分形与图像数据压缩编码、随机性与确定性、分形的递归结构、细胞元自动机与吸引子、分形构造中的随机性、确定性混沌：灵敏度、混合与周期点、有序与混沌、奇异吸引子、典型的分形集如Julia集、Mandelbrot集等，重点介绍了分形与混沌的物理意义、两者之间的关系、与数学的其它方面以及自然现象的联系，展示出分形与混沌的在视觉、图像方面的优美结构和图案。