走到近乎荒谬的极端|地震_新浪财经

作者：姚斌

法国作家阿尔贝·加缪曾写道，一切伟大与深刻均始于荒谬。这句话同样适用于复杂系统。在马克·布查纳看来，如果从复杂系统的临界性来观察世界，那么历史事件并不存在简明的模式。并且，未来似乎有某种令人困惑甚至邪恶的力量掌控，它正在黑暗中酝酿超乎想象的灾难。马克·布查纳是美国吉福尼亚大学理论物理学博士，专注于非线性力学和混沌理论的研究。他在他的书中为我们揭示了临界性在历史中作用的机制。

临界状态与幂律分布

最早的混沌研究来自沙堆模型。随着沙堆的增高，其边沿也变得更加陡峭。此时，即便落下一粒沙子也可能引发雪崩，殃及数以百万的沙粒。这就是沙堆模型。物理学家将沙堆模型所处的极敏感状态称为“临界状态”。这种独特且极不稳定的临界状态无处不在。从流行病传播、交通堵塞的扩散、指令从经理到员工的流动方式，都发现了相应的数学规律。各种事物的网络：原子、分子、物种、人甚至想法，都倾向于遵循类似的组织模式。

处于临界状态的系统倾向于表现某种类似的组织结构，它来自更深层次的基本几何框架以及细节背后的逻辑。无论具体事物如何，临界状态总是自发出现。经济、市场、公司、地壳、生态圈乃至科学自身的运作方式，都拥有此类组织的某些特点。当到达临界点后，任何微不足道的事件都能引发巨大且持久的灾难。

物理学家将临界状态似乎完全自我构建、无需任何精细调节，称为“自组织临界性”。因此，大地震并非由特殊事件引发，而是来自地壳临界状态罕见却自然的结果，以及地壳对链条反应的敏感性。森林大火与地震引发的机制相似。死树、野草、细枝、灌木、树皮和树叶长期积累，导致森林最终进入临界状态。一旦压制大火，森林便会进入更不稳定的状态，即超临界状态，如果到处都有大量易燃物，大火就不可避免。森林是自组织临界性的完美例证。

“临界”的英文单词首字母是“C”，与此相关的“突变”、“混沌”以及“复杂”理论也是以“C”开头的词或短语。早在20世纪70年代，数学家勒内·托姆就以突变原理来解释“灾变”，但他却未能以此解释地壳、经济或生态系统的运行规律。混沌理论由伟大的物理学家儒勒·庞加莱于19世纪提出，但直到20世纪80年代，科学家们才认识到它的重要性。某种系统如果符合混沌理论，那么其运动路径对沿途的轻微扰动将十分敏感。这就是所谓的“蝴蝶效应”：巴西的蝴蝶拍一下翅膀，会引发美国德克萨斯州的龙卷风。然而，混沌只能解释某些事物的不可预知性，却无法解释其巨变性。

马克·布查纳专注于巨变发生理论。巨变发生理论的基础就是非平衡态理论。在非平衡态下，历史将变得极其重要。人们只有在追踪稀薄空气中雪花缓慢结晶的历史，才能理解雪花精致复杂的形状。临界状态无处不在，这一发现不仅是复杂系统理论的首个确凿发现，更是对历史效应的首次深层描述。理论上说，历史应该比其实际情况更容易被预测，因为它原则上不受灾难性事件的影响。

历史学家保罗·肯尼迪在《大国的兴衰》一书中提出，世界上大规模的历史变动是由全球政治、经济网络中压力的自然累积和释放而形成的。一个国家的经济力量总是从增强到衰落。随着时代变迁，一些国家的经济基础已无力支撑其固守的政治力量，而另一些国家则拥有了新的经济能量，自然而然企图扩大自身影响。必然的结果是压力不断增加，直到某天突然爆发。冲突过后，各国的影响力达到与其真实经济实力相当的平衡状态。

这就像地壳和沙堆演变过程：地壳缓慢累积的压力通过突发的地震得以释放；而沙堆在增高的同时变得更加陡峭、直至雪崩将其夷为平地。一切并非巧合。战争、地震、沙堆游戏遵循相同的统计规律。这一理论依据无疑为肯尼迪的观点提供强有力的支持和更为恰当的表述方式。重要的战争或革命并非以简单的循环模式出现，而且也不会提前预告它们的到来。人类历史中没有任何事情在同样情况下或以同样方式重复两次。

宾诺·古登堡和查尔斯·里克特对地震的研究表明，震级越高，地震越为罕见。如果地震a释放的能量是地震b的2倍，那么a发生的频率便是b的1/4。即地震能量每乘以2，概率便除以4。这个规律在极大的能量范围内都适用。这就是所谓的“幂律分布”。

将一块冷冻的马铃薯砸向墙壁，进行猛烈的撞击，就会裂成一堆大小不同的碎块。有些和樱桃一般大，有些和豌豆或葡萄籽相当。再以古登堡和里克特的方式进行统计，或许能得到10堆不同大小的碎块，最小的碎块只有1克左右。此时，就会得到类似古登堡-里克特的幂律分布。马铃薯撞击墙壁的一霎那，每只马铃薯破碎的方式都不同。但碎片拥有一个特殊性质，即尺度不变性或者自相似性。任何尺度下碎块分布都是一样的，似乎每一部分都是全景的浓缩。

幂律分布表明，正常或典型碎块并不存在。这个观点极其重要。马铃薯碎块的尺度不变性表明，大碎块只是小碎块的放大板。产生于同一破裂过程的碎片，无论大小，都遵循同一规律。因此，我们就得到一个荒谬的启示：引发大地震和小地震的过程完全一致。从这个角度而言，为大规模地震寻求特殊解释毫无意义。

进化原则的必然结果

与詹姆斯·沃森共同发现DNA双螺旋结构的弗朗西斯·克里克曾指出，进化过程的本质在于产生了“冻结的偶然事件”。随机的基因突变几乎总会导致某个生物体丧失生存或繁殖能力，因此变异的种群常被推向灭绝。但相反，某些罕见的变异会提升生物适应能力，并因此在整个种群中传播开来。这个情况一旦发生，偶然事件便被冻结，之后的物种进化都以新的跳板为起点。通过这种方式，进化效果不断累加，每次冻结的偶然事件都建立在以往冻结事件的基础之上，创造出一条曲折向前的进化之路。这条道路深受历史影响，而冻结的偶然事件正是历史偶然性的充分体现。

比如，在晶体生长中，冻结的偶然事件表现为，只要粒子增加聚集的过程不可逆转，历史便会停留在那里，如同突变的偶然事件。每个普通的偶然事件在增长的结构中留下永恒的痕迹。如果再次重复游戏甚至进行100次，我们也永远无法得到完全一致的结果。距离中心为R的位置有多少粒子？所有的粒子团的情况基本一致，同时符合幂律分布，即R每乘以2，粒子数便成为原来的3.25次方。这个例子很好地表明，依赖历史的非平衡态过程如何引发分形和尺度不变性。但只要改变规则，我们就会得到另一种历史模型，以及历史过程。

对古生物学来说，追溯历史一般意味着深入地底的沉积层。在距今6,500万年的地层里展现了突然而剧烈的大规模死亡——恐龙、菊石和其他数千种生物在那时都销声匿迹了。地质学家和古生物学家将其称为“白垩纪-第三纪界线”（K-T界线）。在这里，K-T界线两侧的化石中断非常明显，地质学家将此看作两个地质时期的转折点：白垩纪和第三纪。

在K-T界线下，另一条可怕的死亡线贯穿地层，这就是距今2.5亿年的地层。同样，生命记录再次明显突然停止，大约95%的海洋生物灭绝了。地质学家以它定义二叠纪的结束和三叠纪的开始。类似灾难还在距今4.4亿年、3.65亿年和2.1亿年前冲击过地球。加上白垩纪和二叠纪的大灭绝，这5次最大规模的集群灭绝从生物历史中凸现出来，正如1836年、1838年、1868年、1906年和1989年旧金山地区的大地震从地震历史中凸显出来那样。

有别于普通的背景事件，大多数科学家在群体性灭绝中看到了类似不可抗力的结果。生物依赖稳定、合适的环境维持生存，需要氧气、合适的温度、足量水和食物、低度辐射等。如果环境发生剧烈变化，生物便会遭殃。1986年，物理学家路易斯·阿尔瓦雷茨就指出，K-T灾难是由巨型小行星或彗星撞击地球造成的全球性气候变化所致。但与此同时，一些物种灭亡了，另一些物种却安然无恙。正如阿尔瓦雷茨研究组的一位科学家所指出的，很多小型陆生都活下来了，包括哺乳动物、鳄鱼和乌龟等爬行动物，没有人知道这些动物如何逃脱大灭绝。

芝加哥大学的古生物学家杰克·塞浦考斯金曾哈佛大学图书馆待了10年。他通过10年时间对古生物数据进行收集整理，建立了一个包含5000科、4万属的数据库，其中包括所有海洋无脊椎动物，展示了生物起源和消亡的时间。塞浦考斯金的研究表明，各个地质时期里，科的灭绝纪录表现为相对的平静——被突发灾难所打断，大灭绝从中凸显出来。

1996年，物理学家理查德·索尔和苏珊娜·曼卢比亚仔细研究塞浦考斯金的数据，发现灭绝次数与规模呈幂律分布。此规律完全等同于地震规律：若灭绝规模增加1倍，其发生频率便会降为1/4。这种幂律分布对于从只涉及到几科的小型灭绝到上千科的大灭绝均适用。幂律分布的观点表明，大灭绝或许并非进化过程中的特例。与其说它来自远处上帝之手的不可控力，不如说它只是基本进化原则的必然结果。大地震、森林大火以及集群灭绝只是非平衡态系统中普遍出现的巨大波动。想要避免它们，除非改变自然法则。

因为临界状态的特征是其数学规律，所以金融市场或许正是寻找临界状态的好地方。传统经济学的均衡观点显然无法解释突然、巨大的经济波动，例如1929年和1987年股市崩盘。与有效市场的一切假说完全对立的是，市场价格的巨大波动似乎来自市场自然的内在运作。即使没有结构性脆弱的根源或内在的突然变化，它仍会时不时的突然出现。原因或许很简单：市场距离平衡态相去甚远。

具有敏感性的历史过程

1963年，伯努尔·曼德布罗特在研究棉花价格时偶然发现自相似性的奇妙规律，最终开创了分形几何。价格变化记录的一小部分一旦被拉伸开来，便和整体变化十分相像。这就是所谓的自相似性。曼德布罗特发现，如果这个月价格上涨了一点，这并不表示它下个月可能继续上升还是下降——价格变化的确在随机漫步。但当他研究这些随机变化的规模分布时，发现价格变化符合幂律分布。

1998年，物理学家吉恩·斯坦利领导研究小组分析标准普尔500指数。他们研究1984~1996年13年间每隔15秒的价格记录，得到450万个数据点。在这些年内，该指数展现出漫长、缓慢的上升趋势，其中充满了不规则的起起落落。他们发现，价格变动每增加1倍，其发生频率便会降至1/16。幂律当中的数据并不重要，重要的是这种几何形状，因为这意味着大波动和小波动并不存在定性区别。幂律暗示，典型规模的波动并不存在，因此没有理由认为某种程度的上下波动是不寻常的。

1999年，经济学家托马斯·勒克斯和电子工程师米歇尔·马基西开始研究价格的统计规律是否反映外在影响。他们利用简单规律模拟交易者如何买卖股票以及交易行为最终如何决定价格。他们发现，经济本质的轻微波动符合正态分布，其带来股价相对微弱的上下波动，但偶尔也会出现更大的波动，如巨大的反弹和崩溃。他们更进一步发现，波动的统计规律几乎完美符合真实市场：自相似性——所有时间尺度上的结构以及与真实情况一致的价格分布，易于产生巨大波动的幂律分布。

在传统观念里，巨大的市场波动背后隐藏的企业困境、政治事件和政府决策。在真实世界中，交易者会提及暴涨和反弹，同时称市场拥有某种情绪。在勒克斯和马基西的模型中，它的确如此，因为当中的所有交易者都有情绪。情绪可以相互影响，市场从本质上来说总是以临界状态的方式组织起来，在这里任何希望和怀疑都会被无限放大。人类世界，至少在金融市场中，似乎拥有临界状态共有的剧烈且动荡的特性。因此，预测市场动态或许的确是不可能的。单个投资者心理波动引发的浪潮或许会令所有投资者的心态产生变化。

价格波动的幂律分布表明，甚至未来变化大致强度也是无法预测的。对于处于临界点的市场来说，巨大的股市崩盘是可能发生的正常事件。尽管我们不希望它太过频繁，即使没有任何先兆，市场明天或许就会下降20%。此类事件无须由特殊事件激发。我们必须谨记，当涉及幂律分布时，临界状态或其他类似的规律似乎是唯一可能的解释。

华尔街的投资者也是拥有独立、自由思想的人，他们可以在任何时候买入或卖出上千种不同股票、债券或期权中的任意一个，或者什么都不做。人类并非根据沙堆模型中预定规则落下的沙粒。一旦熟悉了这个观念，我们便不难接受临界状态可能产生于任何简单的物理事物，比如地壳的岩石和森林树木等。

幂律具有普适性。普适性带来的一个信息便是，理解某件事物意味着越过表面细节，深入内在逻辑。同样的规律也出现在金钱汇聚上。如果统计美国拥有10亿美元资产的人数，我们就会发现，拥有5亿美元资产的人数大约是其4倍。因此，对简单幂律的产生，最简单的解释就是某些普适性因素在起作用。在非平衡态物理领域之外，很少还有什么方法能重现幂律分布。

历史学家理查德·埃文斯曾说，历史无法创造可预测的规律。当研究历史事件时，我们没有明确的历史定律、方程，或者深刻、根本的原则。历史并非物理。在历史的长河中，冻结的偶然事件不断改变着未来事件发生的条件，因此历史学家只能追溯历史。历史学家只能粗略描绘一连串事件的发生，却无法触及背后更深层的历史过程：我们的历史表述热衷于记录奇特的历史偶然事件，却不能回答为什么并非所有雪崩都是无关紧要的这些问题。

为了解为什么单一沙粒能够引发灾难，我们需要了解沙堆的细节信息，不只局部细节，还要整个沙堆的细节。同时，还需要知道非稳定带如何穿越沙堆。只有这样，才能更为深入的了解——不仅为什么一些事情会发生，还有为什么某类事件总会发生，以及为何它们一定还会再次发生。只有当某个斜坡变得足够陡峭时，一颗落下的沙粒才能使其超过阈值，雪崩因此产生，沙堆开始崩溃。与此类似，地壳中失调的压力在岩石中积累，直到最终因地震而突然释放。

经济、市场、战争和其他社会巨变也是一样的。一旦触及临界点，我们都可以将其视作对灾难具有同样敏感性的内在历史过程。从临界状态的视角来看，即便是伟大变革也不一定具有特殊成因。它们只是临界态系统中可能产生的大规模波动。经济、市场、公司和社会都具有临界状态的特征，反映在极其简单的统计规律中，即尺度不变的幂律。这意味着，系统具有深刻的极度敏感性，同时，未来世界并不存在典型尺度。

历史事件中某种内在的东西，总是令历史朝出人意料的方向发展，因为未来总会孕育新事物。人类历史类似生物进化：现有事物在未来会以新的方式创造出前所未有的新事物。前所未有的事物、过程和可能性不断出现。任何历史潮流都不会永远持续，我们唯一确定的就是，未来将不断脱离我们的掌控。这或许是历史有趣的原因：它既非静态，又非随机，而是小心翼翼地在两者之间达到平衡，像沙堆一样总是处于巨变的边缘。即使对于一个极其确定的过程，最初的微小变化也会引发巨大的差异。

有些事件的发生看似完全随机，但很可能并不随机。在临界历史中，突发事件的影响力会大得难以估测。不过，尽管系统的链条反应无法预测，但并非一切都不可预测。我们可以预计在更广阔的人类历史长河中发现临界状态的幂律特征。因为临界状态或许会带给我们一些暗示，告诉我们人类历史如何上演，而幂律则反映出某事件背后深刻历史过程的特点。这似乎极其荒谬。但正如查理·芒格所发现的，取胜的系统在最大化或者最小化一个或几个变量上走到近乎荒谬的极端。