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物理规律统治人类-当代社会物理学开始成型

2012-09-22
社会物理学
物理规律统治人类 当代社会物理学开始成型

2003年11月24日 国际先驱导报 物理规律统治人类-当代社会物理学开始成型
社会物理学

  天气冷了,水结成冰,而冰雪又影响人们出行,路上的车缓慢下来,造成交通拥堵。在水结冰和人类驾车发生拥堵这两者之间有什么相似性吗?以社会物理学的视角看,答案也许是的。这表明人和水都服从于被物理规律统治的同样命运

  在过去数年间,物理学已悄然侵入社会科学领域,如今各种物理学术刊物上几乎期期都有分析人们社会行为的文章:从交通到选举、从经济决策到战争。物理学现在已不只是解
释原子和电子等的行为,而且要解释具有自由意志的人的行为。一门新学科——社会物理学逐渐形成。

  最复杂的系统却最简单

  社会物理学研究者认定,不管人的个性是怎么独特、爱好是怎么怪异,但社会系统存在一些超越个人特征的普遍特征和规律。这和统计物理学发现物质粒子具有普遍性宏观特征是一样的。

  统计物理学研究的是包含巨大量粒子的宏观系统的物理性质。因为人类社会的一个典型特点正是包含巨大量个体,而个体之间又有复杂的互动,因此这些概念正好可以用于分析社会现象。

  物理学家认识到,一些包含大量单元、同时又有大量相互作用的系统,尽管其细节极其繁杂,但并不必然导致系统的宏观状态也复杂。例如,虽然没有任何两个水分子的行为在某一时刻完全一样,但水分子构成的水体在处于摄氏零度时必定发生“集体”结冰的相变过程。社会物理学研究发现,社会行为有时也是极其简单的,也受着类似物理规律的支配。形形色色的车辆聚集到一起发生拥堵就是这种情况。

  直接把粒子替换成人

  社会物理学研究,简单地说,就是把传统统计物理学研究的原子替换为人。当然人比原子要复杂得多。原子之间彼此吸引或排斥而相互作用,人就很少这么简单行事。不过在某些情况下,人与人的相互作用并不比原子间的相互作用更复杂。例如在行走时,我们总是尽可能顾及避免碰撞他人及侵犯他人的“私人空间”,这就像人之间有一种斥力存在。

  德国物理学家迪尔克·黑尔宾在20世纪90年代中期根据这个观念建构过一个步行者模型。他在这个模型中假设人们之间存在“斥力”,又假设人们大都是朝向某个目的地有方向地行进,而不是布朗运动似的随机运动。结果表明,这个模型可以很好地用于预测人们在熙熙攘攘的长廊及立交桥上的步行行为。

  人有跟随近邻的行为特征,则可视作人们之间的吸引力。1999年,匈牙利物理学家陶马什·维切克研究出,跟随近邻这种行为特征会怎样使人群在诸如房屋充满烟雾等原因导致能见度恶化的情况下,变得极度恐慌,从而造成相互践踏的危险后果。

  在经济交易中,人们的相互作用包括买和卖,还通常要顾及周围商家、顾客的感觉。在选举中,投票人又常劝说周围的人采纳他们的观点、跟他们投一样的票。这很像带磁性的原子相互协调它们的磁运动一样。受物理学研究分析“相互作用物”的启示,各种社会事物都可以通过计算机建立相应的模型。

  这样的模型通常都很复杂,但是分析表明,即使最复杂的模型所得到的结果,也可用统计物理学的经验来加以解释。例如,那些社会行为模型表明人们的社会行为经常呈现非高斯性涨落和指数分布的统计特征,这些特征在物理学中很常见,是非平衡系统的产物。它们表明,人类社会像物理学非平衡系统一样,受着单个元素(在社会中就是各个人)的“强相互关联”的制约。这种“强相互关联”使系统整体行为在细节上很难预测,但并不是随机的、任意的。这也意味着,即使在非常复杂的人类社会系统中,也像较简单的物理系统一样,有着与细节无关的普遍统计特征。

  在这一点上,人和物没有根本区别。

  自由意志的选择有限

  不过,一些社会科学家、思想家对人可以像物质粒子一样看待、可以用物理模型来分析感到不安:这不是意味着人们不过是能对外在的推力和拉力作出怪异木偶式反应的自动机吗?

  过去,针对孔德等人所宣称的社会物理学观,俄国存在主义思想家陀思妥耶夫斯基曾宣称,在这样的“社会力”面前,人们将想尽各种办法来表现他们的自由意志,即使达到不理智、疯狂的程度也在所不惜。

  而当代社会物理学研究已超脱这种争论。研究者不是从某种决定论的观点出发来分析人的行为,而只是从这样的事实出发:在现实中,我们的选择其实经常是极其有限的,我们不是那么自由。不管自由意志的理念多么可贵,社会规范和习俗的存在会使选择的可能性大大减少。生活在同一种文化中的人穿得相似,吃得也相似,使用的语言也一样。我们不会去问司机是否具有自由意志,因为他们在路上一个紧随一个,行进速度或多或少都差不多,这是可以预测的。在一场选举中,我们不会运用自由意志选举我们的祖母——我们只是在只写有少数几个人的选举名单中选择一个……

  统计物理学并不限定我们心灵的“指南针”该指向哪个方向,它仅仅是断定这种指向的选择是有限的,而且这种选择特别地受到我们的近邻、我们的周围环境影响。这就是社会物理学存在的根据。

  社会物理学

  “社会物理学”这个名称其实并不新,19世纪法国社会学家奥古斯特·孔德最早提出了这个概念,他认为除天文物理学、地理物理学、力学物理学和化学物理学外,还应建立社会物理学。不过,认为社会领域也存在物理规律的思想实际上还可追溯到更早:古希腊哲学家柏拉图和古罗马历史学家西塞罗等人都论述过这个问题。近代,科学显现强大威力,在社会中逐渐成了主流文化,社会物理学思想就更普遍了。但由于社会的复杂性,这种思想更多的是一些原则性主张,没有多少实际研究。

  当代社会物理学则对种种社会现象进行实在的物理学和数学分析,研究者大多是以物理学、数学为专业的自然科学家。物理学在对包含巨大量元素的复杂系统的研究中,开发出大量的有效分析方法和工具。特别是统计物理学不考虑系统单个元素特性而考察系统整体行为的研究方式,以及计算机应用,不仅令科学家拥有了研究复杂系统的手段,而且带来更大的启发:复杂的人类社会也可应用物理方法分析。(凌高)

  链接:解词

  社会物理学

  “社会物理学”这个名称其实并不新,19世纪法国社会学家奥古斯特·孔德最早提出了这个概念,他认为除天文物理学、地理物理学、力学物理学和化学物理学外,还应建立社会物理学。不过,认为社会领域也存在物理规律的思想实际上还可追溯到更早:古希腊哲学家柏拉图和古罗马历史学家西塞罗等人都论述过这个问题。近代,科学显现强大威力,在社会中逐渐成了主流文化,社会物理学思想就更普遍了。但由于社会的复杂性,这种思想更多的是一些原则性主张,没有多少实际研究。

  当代社会物理学则对种种社会现象进行实在的物理学和数学分析,研究者大多是以物理学、数学为专业的自然科学家。物理学在对包含巨大量元素的复杂系统的研究中,开发出大量的有效分析方法和工具。特别是统计物理学不考虑系统单个元素特性而考察系统整体行为的研究方式,以及计算机应用,不仅令科学家拥有了研究复杂系统的手段,而且带来更大的启发:复杂的人类社会也可应用物理方法分析。


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