淡水观赏鱼鱼养殖典藏
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淡水观赏鱼鱼养殖典藏(全书)
第一章水族箱
第一节水族箱结局之混乱理论
小说《侏罗纪公园》中,数学家Ian Malcolm在公园尚在筹备阶段时,早已用《混乱理论》预测到,无论动用多少人、物、财、科技力,公园的结局都是失败的,灾难性的。初时人人嗤之以鼻,后来事件的结局,证明了他的先见。
大家可曾想过,我们建立的鱼缸,其实也是一个侏罗纪公园?
一、混乱理论
你拿著一个杯子,放手。杯子的遭遇是会跌到地面。我们能够准确地计算出,杯子下跌途中的速度、位置。这是有规律的,有秩序的,能预测的。凡此,我们称为牛顿系统。
相反,你把气球吹胀,然后放手。我们无法预知它的运动轨迹,及最后的落点。一切都是没有规律的,没有秩序的。这是混乱系统。
一个鱼缸,本来运行得好好地,忽然白点病爆发到不可收拾;忽然反缸;忽然所有鱼全死去;突然爆玻璃;突然NO2测试得红色。这也是混乱理论的范畴。
二、混乱系统的特性
系统太复杂,内含太多变数。我们无法全部把握,因此有不确定性,无法预测,或只能预测到短时间内的变化。外在,或内在的小变化,会导致系统的混乱行为,一切变得无规律,无秩序。而此行为会自动放大,混乱程度上升。
系统可以一开始便混乱。也可以良好的运行一段时间,才混乱。很多时系统中的混乱,是隐藏得很好的。危机出现时,一切已太迟。例如,你女朋友突然要分手,其实很早之前,她已开始变心。发现后,唯一能做的只有叹气。
初期的混乱状态,很多时好像可以被拯救的,控制的。但“砰”的一声后,一切都像脱缰野马,追都追不上。
好的理论,能够解释世事、现象、行为。我们尝试使用混乱理论去阐释鱼缸系统。多一个眼界去看水族,及世事。
三、鱼缸系统的复杂性
不要看轻鱼缸、珊瑚缸、水草缸等鱼缸系统。它其实是一个复杂的系统,有关的变数,多如繁星。我们可简化举出其中部分,再分成内在和外在两类:
1、内在变数
1.鱼缸
pH,硬度,光照,温度,各种生物(动物、植物、细菌、病毒等),全部化学元素(包括氧、重金属等),化合物(如CO2,NO3等),生态系统。无数化学公式在不断运行。器材,用品,过滤系统,水的表面张力,电流,导电性,密度,磁场,整体设计、用料,紫外光,换水时新水的质素、沙等等。
2.主人的思想、行为
鱼缸系统的主人,会作日常打理,喂食,换水,治疗,加减鱼只等工作。这些行为由思想指挥。思想被知识、性格、智力、EQ等支配。思想是会变的,如知识的增加、有/无效的经验等;也是易受影响的,如情绪、别人、迷信、环境、生理心理变化等。
人的思想正合混乱理论的主题,一些轻微的刺激,便会剧变得难以捉摸。举个例子:鱼友A平时把鱼缸打理得井井有条,又在BBS上教人不要乱用药。某天,鱼友A一发现鱼儿生出几粒白色点子,便裤子都不穿,以阿甘正传式奔跑,走到鱼店,不清楚是什么病,就买不知用来治疗什么的药。用一日药,不见效,继而发狂,乱加重药量,再买多几种药,再施以如加温,加盐等物理性疗法。所以,主人的思想、行为,是一大变数,对鱼缸有重大影响。
2、外在变数-空间及其他
鱼缸的所在空间含很多变数。
简单例子,鱼缸在客厅,那里的相对湿度,直接影响缸的蒸发量;客厅空气流通度,直接影响水温,和缸的换气量;鱼缸器材和大用电量家庭器材,接到配电箱的同一个电源;家人手多多,或吸烟;养猫,缸中必有猫毛;邻居炸春卷等。
3、变数的不确定性
由变数的定义可知,它是会不断变化的。以下是一些例子:
灯、气泵、水泵等器材,由第一天运作开始,功能便不断下降。pH,没有灯时由高变低(酸),有灯时由低变高。CO2、O2含量等,亦不断变化。NO3等不断上升。
就算阁下测到NH3、NO2是0.1ppm,但实际上,它俩是不断跳动的,如0.05 →0.1→ 0.15→ 0.2→ 0.1。玻璃也是变数,它会慢慢变形,变得上薄下厚,也不断放出矽酸盐,乃褐色藻的主要粮食。
思想行为亦然,像你好心情时,换水时的出错率会低。心急时,则相反。电力供应也可随时没有。而且有趣是,通常是你不在家时,才发生。多变数的系统,导致复杂的系统。
变数太多,我们无法全部地,不间断地把握。鱼友们一般只能留意,观测十数种。而在观测时我们的器材(试剂、电子议器等)也可能是不准确的。连美国太空总署的器材,也有误差,何妨鱼店出售的。另外,粗心大意也可使测试出错。更有些变数是无从监察的。
即使最优秀的鱼友,也只能把十数个缸内的变数,像NO3、钙、温度等,控制在理想范围之内。很多变数,一走出理想范围外,结果就是灾难。如:玻璃、柜的承受力;温度;NH3;主人的思想;从不吃珊瑚的鱼,忽然觉得珊瑚很美味;及我们不了解的等。
4、生死只在一线之间的鱼缸系统
一个运行良好的鱼缸,其实已动用了很大的人力、物力、财力、科技力、知识力。看着此级鱼缸,使我们觉得它好像一个垂死的病人,身上插满喉管,连着很多器材。病情进一步恶化,还有坚持多久?
鱼缸的全部变数,必有机会走到理想范围之外。单看加热棒,只要它突然不明不白的停止工作或发了疯的加热,你便要忍着眼泪对鱼只说good bye了。梅非定律曰:“如果任何事有机会出错,它必会出错。”
每一个鱼缸,都是一个我们无能力控制的复杂系统。先天上就有决定性的混乱基础,有潜在的不稳定特性。运行良好的鱼缸,只属暂时性的假象稳定,不明白的人才会用稳定来形容鱼缸(的水)。
系统越多变数,便越复杂,便越动态,便越不平衡,便越混乱,便越多机会动摇其暂时的假象稳定性。所以,复杂等于已非常接近混乱的边缘。
Ian Malcolm:“逐渐逼近混乱边缘时,各个要素之间便会出现内部冲突,呈现出一个不稳定,且有潜在致命危险的状况。一旦步入混乱边缘时,便会发生意料之外的结果。秩序于同一时间在各处崩溃,生存的希望很渺茫。那时,生死只在一线之间。”
四、深入了解混乱理论及混乱理论的几个定律
1、连锁反应
CO2降→ pH降;或水温升→ 含氧量降等,人人都知道,但故事是未完的。我从CO2一项变数的下降,开始写起:CO2降→ pH降→ 碱性降→ 碱钙不平衡→ 钙化作用被影响;CO2降→ 光合作用降→ 氧量降→ ORP降;pH 降→ PO4升;pH降→ 重金属含量升→ 重金属毒性升→ 益菌数量降(被毒害)→ 硝化作用等作用降→ NH3、NO2、NO3、H2S、有机化合物升;重金属含量升→ 水中导电性升→ 所有化学反应被影响;重金属含量升→ 水中磁力被影响→ 水泵,及电子测试器被影响;电子测试器被影响→恒温系统被影响;有机化合物量升→ 水清澈度降→ 光度降→ 光合作用再一次被影响,降→ 氧再降→ ORP再降;硝化菌等菌部分被毒害→ 沙中生态系统被影响→ 整个鱼缸生态系统被影响;有机化合物量升→ 水张力升→ 化氮器效能被影响;水张力升→ 水面换气量降→ 氧量第三波下降→ORP再降;生陈代谢降→ 鱼免疫力降→ 病毒数量升;水张力升→ 水流降→ 水温被影响→ 所有化学反应再降……
混乱吗?还未写完啊,写到天亮都写不完。一个变,有关的会变,看似无关的也会变。一个变,万个变,环环相扣。“其中某一件事,也许会以一种完全不可预测的,甚至是破坏的方式,来改变随后的其他事件。真实世界中,不会一件事接一件事出现的。这是宇宙深奥的真理。”Ian Malcolm说。
这种一个变,万个变的连锁反应,称为自我组织。在鱼缸中是不断发生的。未达到不受控制的情况,是因为鱼缸能够适应,能够自我调节,可以称为平顺的变动。只是久守之下,失手并非奇事。
适应不到,后果有二:一是出现粗暴的变动--步入混乱边缘。二是爆炸性,能扭转整个系统的混乱变动。
试试看一个运行良好的鱼缸,NH3含量突然上升,硝化系统能够适应到,NH3自会慢慢下降。否则,硝化菌也被NH3毒死,你猜想会怎样?
苏联,约百年中,能适应到重重变动,最后一役,几个月内整个国家便瓦解了。马雅文化亦同。
2、非线性关系
一个变数的变化,使另一变数上升或下降。但升几多,降几多,并没有特定的比例,是为非线性关系。
先说,线性关系--你上班时,早了十分钟出门口,结果是早了十分钟到达公司;迟了十分钟出门口,结果是迟了十分钟到达公司。
非线性关系是--你上班时,早了十分钟出门口,结果是早了二十分钟到达公司,或迟了十八分钟。为何?交通情况此时不同彼时。