由于地壳的运动产生的应力逐渐积累,地球处于临界状态。某个地壳断层的某处岩石承受不了受到的应力,就会出现滑动,这个滑动可能小到无法觉察。但是,正如一粒沙子的掉下会让处于临界状态的沙堆出现无法预测的结果一样,这个小滑动之后,任何情形都可能发生:它可能就此停下来,也可能给附近的岩石带去足够大的应力让它们跟着滑动,引发一场地震,而这场地震的规模是无法预料的。不管是小地震还是大地震,它们的起因都一样,都是由于地球处于临界状态而引起的。此外,大地震的发生并无特殊的起因,既无法预测,也没有可靠的前兆,就像大规模的沙堆崩塌一样。如果地震有意识的话,在它刚刚发生时,它自己都不知道将会有多大规模。而地震自己都不知道,我们就更无法知道了。
野火烧不尽
原本湛蓝的洛杉矶天空,变成了灰、红混杂,远处安吉利斯国家森林冒着浓烟。这是洛杉矶郡历史上最大的一场森林大火。从2009年8月26日烧到9月6日,火势才得到部分控制。这场大火已烧掉了约6万公顷林地,占整片森林的20%以上。美国森林服务局认定,这场大火的起因是有人纵火。这个认定并不意外。除了被闪电点燃,90%以上的野火都是人为引起的,不管是有意还是无意。人类与森林的接触日益紧密,森林野火发生的频率也就越高。就在同一时间,全美各地还有十几处森林大火在烧着。但是,为什么只有安吉利斯的大火严重到成了新闻呢?
一场火灾要能发生和维持,取决于温度、燃料和氧气三要素。这三要素只要缺了一个——温度不够高、燃料匮乏或氧气有限,火就无法传播,会慢慢熄灭。在这些要素中,影响野火大小的主要是燃料:树木的湿度、形状、大小、多少、彼此之间的距离、在地面上的排列状况等等,都影响着火势的传播,而树木的情况又与树的种类和年龄有关。还有许多环境因素也能影响火势:风能把火吹旺,雨能把火浇灭,河流能阻碍火的传播……有没有什么一般规律能让我们预测一场野火的规模(即森林被焚面积)呢?比如说,哪种规模的野火最为典型?
1998年,美国康奈尔大学研究人员用计算机模型对森林野火进行模拟。他们在网格上种虚拟的树,每一步骤在某个格子上种一棵,种在哪一个格子上是随机的,每个格子只能种一棵。随着时间的推移,网格上的树逐渐多起来。然后,每隔一定数量的步骤之后,程序就往网格上扔下一根虚拟的火柴,扔在哪里也是随机的。如果扔的那个格子上有树,树就被点燃了。如果这棵树相邻的四个格子上有树,火就传了过去。