基础与物质的状态
涌现
/ ee-MUR-juns /
一只蚂蚁几乎无能为力,可一整群蚂蚁却能搭桥、培育真菌、找到通往食物的最短路径。没有谁在指挥,也没有哪只蚂蚁知道整个计划——那聪明的行为只在群体中才出现。这种由许多简单的部分中冒出新的、有组织行为的现象,就叫涌现。
在物理学里,涌现指的是:大量粒子聚在一起,表现出任何单个粒子都不具备的性质。一个水分子既不「湿」也不「液」;湿润与流动,只在万亿个分子一起行动时才涌现出来。这种新行为并非魔法——它源自这些部分及它们之间的相互作用——但它确实是全新的,往往无法通过只看一个部分就猜到。
这之所以重要,是因为自然界中大多数有趣的事物——生命、磁性、超导,甚至意识——都是涌现而来的,源于众多部分,而非某种单一的特殊成分。一个常见的混淆是以为涌现违背了物理定律;它并没有。它只是意味着:知道单个粒子的规则,远不足以预测极其大量的粒子聚在一起会做什么。
黄昏时盘旋的椋鸟群在空中形成不断变幻、仿佛有生命的形状,尽管每只鸟只遵循几条关于最近邻居的简单规则——那美丽的图案涌现自群体,而非来自任何领袖。
椋鸟群变幻的形状,涌现自简单的个体规则。
涌现并不需要任何新的基本力;粒子之间那些老的力,在极多粒子之间一起作用,就足以产生令人惊讶的全新集体行为。
又称
另见