能解释所有的事物吗？

拉普拉斯认为数学模型能解释我们宇宙所有的现象。但是，科学有强调自己的成功和掩盖失败的习惯。数以千计的教科书都解释了世界决定论观点的胜利，但是非常少的教科书讲到科学的缺陷。这个尴尬的状况在航空航天局发射的“旅行者号”航天飞机拍摄的一张照片（图 1）上得到了彻底解决。照片上最引人注意的是红点，它在木星旋转的风暴中十分稳定，而这种旋涡其直径达到地球的两倍。人类对于这个红点的认识大概至少在 300 年中没有什么变化。在《皇家学会哲学学报》上有这样的记录：“⋯⋯具有独创精神的（罗伯特）胡克博士自从向他的一个朋友说了他的研究计划后，他就使用十分精确的、直径为 12 英尺的望远镜在几个月的时间内进行了观察，观察

结果得出后几天的一个晚上（1664 年 5 月 9 日），大约 9 点钟，他宣布，他发现了木星带中最大的一条上的红点⋯⋯”这个红点是稳定和决定论的具体体现。但是，在“旅行者号”于 1979 年进行了它重要的探险旅行之前，有几股旋涡尾随着红点的现象一直没有被人类发现。这是激烈旋转中的盘旋， 就像鲸游过去的身后形成的尾流旋涡。这些旋涡是不规则的、无固定形式的、短暂的、不可预测的；完全不同于红点所产生的旋涡的特点。

红点的运动和稳定性是流体力学数学原理的结果。这是在牛顿和拉普拉斯的范例中确定不移地存在的决定论方程式。但是，为什么红点稳定的和确定的结构，会伴随有激烈变化的旋涡状的无规则变化的长尾？同一个说明红点的有序的决定论的方程式，能否说明伴随其旋涡的无序？这种现象是怎样发生的呢？这种现象和一般湍流的第一理论就是这种现象没有发生。正如所有的真实世界的数学模型一样，流体力学的定理包括流体结构的近似物。比如，这种近似物是由无限分离的物质组成的，而不是由分离的原子组成的。当出现湍流时，物质广泛分离，近似物变得无效。湍流定理是不同的另一种定理。不同的定理，不同的行为，什么问题？

保持这个理论不遭受挑战是很容易的。流体力学的过程是复杂和难以处理的。当它们能用一些数学公式解答时，它们必定是用一种美妙的方式进行活动的。湍流很显然是很难处理的，因此，当流速湍急时，你很难解决这个物理过程的问题。

但是，现在我们有了新工具——电脑。电脑证明了控制红点有序流动的定理同样也确实能控制湍流。这与湍流的第二理论是一致的，第二理论是俄国物理学家列夫·郎道（1908～1968）的功劳。他的理论认为，明显的不规

则是整个秩序中的很小部分，这些不规则非常复杂，以至于我们无法了解其全部。这个理论基本上是正确的，尽管在微小的过程中表现为复杂的程序—

—许多独特的周期运动的混合，就像种类繁多的各种规格的旋涡——则是错误的。当前的理论是新的数学结构，别名是混沌，混沌是研究这种现象的科学。