互联网上的小世界

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科学家利用电子邮件检验“六级分离”理论 August 15, 2003 　　 OurSci News Staff 　　◇柯南 　　〖北京〗你与史蒂芬·霍金、阿诺德·施瓦辛格或者萨达姆·侯赛因是朋友吗？似乎不太可能。或者任意想出一个人来，如果你想联络到他，应该怎么办？你可以这样做：找一个最有可能和他有联系的亲友，把问候转达给他，然后他也照样去找下一位亲友。那么，一共需要多少个这样的亲友“中转站”，就能找到对方呢？ 　　这个问题的答案或许有点让人吃惊：不论你想找那位满身肌肉的壮汉、写下本文的笔者，或者这个星球上任何一个普通人，大约只需要6步（最后一步就是目标）“中转”。哥伦比亚大学的科学家最近用互联网在全世界范围内检验了这个惊人的假说——所谓的“六级分离”现象。 六封电邮环游地球

　　35年以前，美国的一位心理学家米尔格伦（Stanley Milgram）在《今日心理学》杂志上提出了他的“六级分离”（Six Degrees of Separation）的理论。他认为，任何两个陌生人都可以通过“亲友的亲友”建立联系，而这两个人之间的亲友数量大约是5。 　　听上去确实非常新奇有趣，并且这种“六级分离”的现象在一些较小的圈子里确实得到了验证，但是它是否对于这个星球上任意两个陌生人都成立呢？ 　　要验证这个假说确实有点困难。米尔格伦当年采用的方法是让志愿者传递包裹。他随机选择了内布拉斯加州和堪萨斯州的三百人多，让他们把包裹送交波士顿的两个“目标”。当然，几乎可以肯定包裹不会直接到达目标，米尔格伦就让志愿者把包裹送给他们认为最有可能与目标建立联系的亲友。然而，实验的规模和结果在支持“六级分离”的假说方面都不太乐观。 　　最新的实验结果来自哥伦比亚大学社会学系的瓦茨（Duncan Watts）领导的研究小组。上周，《科学》杂志发表了他们关于在世界范围内大规模检验“六级分离”假说的论文。瓦茨拥有一种更经济、快捷而且容易追踪的“包裹”，那就是电子邮件。

六封电邮环绕地球

　　“我们使用电子邮件，因为它们很容易追踪，”论文的作者之一穆罕默德（Roby Muhamad）告诉笔者。他们建立了一个实验网站（smallworld.columbia.edu），每一个参与实验的志愿者在网站上注册，然而通过这个网站把电子邮件发给最可能实现任务的亲友。“所有的信息必须从我们的网站上发出，这样我们就很容易追踪它们传向目标的过程。” 　　这场互联网接力赛的终点是分布在不同国家的18个人，包括纽约的一位作家、澳大利亚的一名警察以及巴黎的一位图书管理员等等。从2001年秋天开始的1年多时间里，来自166个国家和地区的6万多名志愿者在网站上注册、参与这项实验。结果，一共有384个志愿者的邮件抵达了目的地。电子邮件大约只花了5到7步就传递到了目标，这正是米尔格伦所描述的“六级分离”。 美丽小世界 　　研究“六级分离”——或者称作“小世界现象”——的作用不仅仅是让人们大吃一惊，或者为剧作家提供创作的素材（还真的有那么一部同名电影）。“（小世界现象）的一些可能的应用是设计点对点的网络和数据库。基本上，（研究）人们如何找到对方可以帮助设计任何需要进行搜索的大型网络，”论文的另一作者杜德斯（Peter Dodds）在一封电子邮件里这样解释。它不仅仅可以用于改进移动电话网络或者互联网的交通状况，科学家还能借此更好地了解诸如传染病或者社会谣言的传播状况。 　　目前，科学家还不知道为什么是“六级分离”，而不是“60级分离”或者“100级分离”。“据我所知还没有什么理论原因说明为什么数字是6，”穆罕穆德说。然而，“人们能够用短短的几步找到世界另一边的目标，这一事实令人惊讶。”他们的研究目的之一就是了解人们如何使用他们的社会关系网络完成类似于传递信息这样的任务。 　　然而，完全理解这个小世界的任务还远远没有终结——尽管瓦茨等人的实验第一次在全世界范围内验证“六度分离”的假说。问题之一在于，并非所有人都使用电子邮件，那么网民的“六级分离”能够代表整个世界吗？ 　　“我们知道采用电子邮件（进行实验）会使结果产生偏差，”穆罕默德承认说，“然而根据最近的一项调查，世界上有超过6亿人上网，因此（实验的）样本空间仍然非常大。……我们知道电子邮件的局限性，但是除非我们能够调查和询问世界上的每一个人，我们认为电子邮件仍然是目前最好的手段。” 　　另外，相对于6万多名参与者，384条“关系链”显得实在是太少了。瓦茨的研究组目前正在组织第二期实验，允许志愿者向亲友发出多封邮件。这样或许能提高实验的成功率。 　　当“六级分离”假说被提出的时候，互联网的前身才刚刚诞生，米尔格伦可能没有想过有朝一日互联网能够被用于验证他的理论。不论“六级分离”的确切数字到底是多少，这个世界看上去确实很小，并且——“既然一些人在网上见面，这确实已经让世界变得更小”，杜德斯说。 相关：培根与爱多士的小世界 　　在米尔格伦的实验之后，有人使用了其他的替代方法检验“六级分离”的假说。其中最著名的一个是所谓“凯文·培根游戏”。这个游戏的主角是美国电影演员培根（Kevin Bacon）。游戏的目的是把培根和另外任意一个演员联系起来。借助这个游戏进行研究有一个很大的优势，那就是人们拥有非常完整的电影演职员表。弗吉尼亚大学计算机系的科学家花了一番力气建立起了这样一个电影演员的数据库，放在网上供人们随意查询。例如，葛优在电影《大腕》里与萨瑟兰（Donald Sutherland）合作，而后者于1991年与培根演出了《刺杀肯尼迪》（JFK）。这样，葛优就与培根建立了一个距离相当短的联系。如果你乐意，还可以找出葛优与摇滚歌星“猫王”埃尔维斯，或者“终结者”施瓦辛格的联系。事实上，这个数据库表明电影界确实是一个小世界。通常只须通过几个中间环节，就可以把任意两个演员连接在一起。 　　另一个类似的验证实验则利用了数学家爱多士（Paul Erdoes）。爱多士是一位高产的匈牙利犹太裔数学家，一生与别人合作撰写了500篇以上的数学论文。如果把一篇论文的共同作者视作一种联系，那么某位数学家离爱多士有多远呢？奥克兰大学的格罗斯曼（Jerry Grossman）建立了一个《数学评论》杂志的作者数据库，剔除那些“孤立”的数学家（没有共同作者），结果发现其中任一位数学家与爱多士之间平均只隔了4人。 　　然而，尽管这些实验看上去非常精巧而且很容易检验，它们有一个最大的缺点，那就是范围太小，同属于“小圈子”。电影界或者数学界的“小世界现象”，不能直接推广到整个真实世界。这就是瓦茨进行大规模实验的原因之一。 　　References: 　　1. Kevin Bacon: You've Got Mail , Wired News Update |Story| 　　2. It's a small world , Nature |Story| 　　3. An Experimental Study of Search in Global Social Networks ,Science |Story| 　　4. The Erdoes Number Project ,Infomation about Grossman`s Theory |Story|