物理学家预测在线仇恨何时会演变为现实世界的暴力

距离白宫约半英里的乔治华盛顿大学（GW）正在举行一场关于网络极端主义的演示。然而，确切的地点有些不同寻常：活动在物理系大楼举行，而不是街对面的政治学系大厅，讨论由一位语速快、平易近人的英国物理学家主持。

尼尔·约翰逊以一种非传统的方式开始，他在会议桌中央放了一些道具：一小袋装有多色回形针的自封袋和一个装有100根中国“签子”的圆柱形容器。

简短的介绍后，约翰逊打开袋子，开始将回形针——他说不同的颜色代表不同的人——随意撒在桌面上。然后他将这些回形针组合成小的连接簇，这些簇会变大或缩小，有时会分裂并与其他簇合并。他的手动作迅速，熟练地重新排列着回形针，就像三张牌蒙特（Three-card monte）的庄家操控纸牌一样。

对于约翰逊来说，回形针不断变化的从属关系模仿了当100个人分别到达一个社交聚会并逐渐融合时发生的事情。“前一分钟你还在一个三人小组里；然后变成四人、五人或九人，直到有些人分开加入另一个小组，”约翰逊说。但是，尽管看起来是随机的，哪些以及多少回形针——或社交名流——会连接在一起，但他已经擅长发现其潜在的模式。当人们聚集在一起时，这些模式可能会带来危险的后果，这取决于将这种集合体维系在一起的共同兴趣。

在过去的六年中，约翰逊的非传统研究将他带到线上，研究的对象不是回形针或派对客人，而是散布仇恨者和潜在恐怖分子。他的结论表明，执法人员与其监控个体的行为，希望在他们诉诸暴力之前找出少数“害群之马”，不如将注意力集中在这些人所属的群体上，这样会获得更大的回报。

对这种群体动力学的分析，特别是寻找成员数量突然、指数级增长的情况，可以为即将到来的坏事提供预警信号。这种策略——借鉴物理学原理和涉及集体行为研究的复杂性科学——可能提供一种有效的方法，在极端主义活动爆发暴力之前发现其温床。

人如分子

约翰逊并没有放弃他的本职工作去打击恐怖主义；他仍然主要研究电子等粒子，而不是不满分子。但正是他的物理学背景使他非常适合研究人群的集体行为。作为20世纪80年代哈佛大学的博士生——在他涉足复杂性理论之前——他接受了所谓的“多体物理学”训练，即研究具有多个相互作用粒子的系统。

“我的研究与将物体（如原子）分解无关，而是着眼于将大量物体放在一起时会发生什么，”他解释道。“多即不同。即使将相同的物体放在一起，也会发生不同的事情。”例如，在某些条件下，成群的电子可以以协调的方式移动，使电流在没有电阻的情况下通过材料——这是单个电子无法做到的。这种现象被称为超导性，为仇恨团体提供了一个类比，在这种团体中，“羊群效应”可能会促使不情愿的参与者跟随大众，支持单个个体不会做出的活动。

约翰逊涉足在线极端主义研究的部分原因是他个人背景的驱使。他在伦敦附近长大，那时爱尔兰共和军还在不断地制造炸弹，似乎是突如其来的。在20世纪90年代初，他在哥伦比亚做了一年的教授，当时游击队对国家发动了看似随意的袭击。当约翰逊离开牛津大学的教职来到美国时，大规模枪击事件开始以越来越快的频率登上头条。他最终意识到：他可以利用他的科学训练来理解这种暴力是如何以及何时产生的。

“人类与粒子不同，”约翰逊承认，他在乔治华盛顿大学的官方职责仍然专注于量子领域的相互作用。然而多年来，他注意到日常生活中的模式可以通过复杂性理论来解释——由个体交易员引发的金融趋势，或者人们只是试图找出避开城市街道交通或餐馆人群的最佳时间。他学到的许多物理学原理似乎与这些以及其他常见情况相关。他推断，也许支配水沸腾的物理学可以阐明在线上酝酿的极端主义。“作为公民，我们坐着等待，不知道何时会有坏消息传来，”约翰逊说。

他决定不再只是坐着等待。

随机行为……可预见的暴力？

到2014年，约翰逊决定将他的专业知识付诸实践。作为第一步，他召集了一批学生，帮助他追踪在VKontakte（一个拥有超过5亿用户的俄罗斯社交媒体平台）上交流的亲ISIS团体。

他们分析的结果于2016年6月在《科学》杂志上发表，就在一名效忠ISIS的男子在佛罗里达州奥兰多Pulse夜总会枪杀49人几天后。《科学》论文将恐怖主义环境描述为一种“在线生态”，其中同情ISIS的团体随着时间的推移不断相互滋养，就像不断演变的回形针簇一样。

他的团队分析了2015年约200个亲ISIS团体的在线记录，这些团体总共有超过10万名成员。一些团体在此期间消失了，可能被网络管理员关闭，但后来又以修改后的名称或伪装重新出现。约翰逊和他的团队开发了一个数学模型，演示了亲ISIS团体的规模和数量如何随时间变化，并为单个团体的走向提供了线索。

数据显示，团体总数大致保持不变，直到2014年9月达到顶峰——恰好在ISIS围攻叙利亚科巴尼之前。约翰逊在一年前在巴西已经看到了类似的模式，当时在线政治团体的激增先于暴力爆发。

约翰逊说，在线上突然而急剧的增长是一个令人担忧的迹象。“（它）可以作为现实世界中爆发袭击的条件成熟的指标。”它还可以帮助资源有限的执法机构，将注意力集中在特定的团体、单一的地理区域或一个即将爆发的热点问题上。

恐怖主义问题日益严峻，尤其随着互联网的普及程度和影响力不断扩大。美国和欧洲有数十万人定期访问在线仇恨团体的网站，包括那些与恐怖主义和白人至上主义相关的网站。监控所有这些人并非易事。但约翰逊的研究表明，我们不必这样做。约翰逊解释说，通过将自己组织成大约100个团体，每个团体都有数千名成员，这些仇恨者“大大简化了我们的工作。我只需要关注100个（实体）而不是100,000个。”

牛奶变质

回到乔治华盛顿大学物理系大楼，约翰逊将回形针撒在会议桌上，开始第二次演示，拿起装有竹签的杯子。他剧烈摇晃，直到一支签子不可避免地掉到桌上。约翰逊以他惯常的急促语调解释说，你一开始无法预测哪支签子会掉出来。“重要的是，这个系统内签子之间的相互作用将不可避免地将其中一支推出来。”

这些签子被限制在一个狭小的容器里，这造成了紧密碰撞的条件。约翰逊指出，一个极端主义团体就像一个容器，“一个紧密结合的群体，成员之间不断相互摩擦。”这种摩擦——以鼓励、劝诫和灌输的形式——最终可能促使个体从考虑恶意措施转变为实际执行这些措施。

约翰逊认为，人群中这些促使个体更接近鲁莽行为的转变，类似于物质在改变物理形态时所经历的相变。常见的例子包括牛奶从液体凝固成固体，或者水从液体沸腾成气体。如果你把一锅水放在炉子上加热，要想弄清楚哪个分子会第一个汽化是不可能的（而且毫无意义）。第一个分子与任何其他分子没有区别，除了它恰好处于产生气泡的正确位置。重要的是要知道炉子已经打开——并意识到如果一直开着，会有更多的气泡浮到表面。约翰逊的研究表明，如果在线仇恨团体任其扩张和滋生而不受限制，人类领域的事情也可能变得一发不可收拾。

约翰逊认识到这种模式：他在物理学常规学术研究中多次见过。正如他和他的同事在2018年《物理评论快报》中报道的那样，亲ISIS团体的突然出现和扩张遵循着凝胶理论完美描述的进展——凝胶理论是物理学和化学的一个领域，解释了液体如何凝结，首先形成不同的团块，然后形成一个大的团块或凝胶。牛奶凝固又是一个熟悉的例子。“我从CVS买了一加仑牛奶，一开始看起来很好，直到有一天突然出现大块的凝结物，”约翰逊指出。他补充说，那时这个过程是不可逆的。“你不能让牛奶不凝固。”

凝胶理论在物理学中是老生常谈，但约翰逊做出了一个关键的观察：牛奶凝结的过程可以用与描绘ISIS团体激增相同的方程式来表征。显然，在线极端主义和凝结的牛奶遵循相同的数学规则，并表现出相同的指数级——因此是失控的——增长。人类可能不是粒子，但在这种情况下，他们也可以同样可以预测。

群体规则

约翰逊说，执法机构应该好好寻找具有这种典型增长曲线的极端主义团体，因为这可能预示着未来的麻烦。“其他（非极端主义）团体的成员——比如家长游泳俱乐部、儿童空手道队之类的——往往保持相当稳定，”他说。在线ISIS团体“完全是另一回事。他们不只是闲着；他们的增长非常激进。”以这种独特方式扩张的团体很可能更容易滋生威胁性活动，因此可能是最值得关注的团体。

但是当局应该如何处理这些知识呢？约翰逊的研究也提供了这方面的见解：他说，阻止一个在线群体变得过于强大的最简单方法，“是关注小群体，并不断将其打压，因为它们会滋养大群体。”但这是一个微妙的平衡行为。他指出，网络管理员也不应过早关闭小群体，“因为我们首先需要看看发生了什么。”

约翰逊发现，旨在通过增加连接性来减少社会分裂的新社交媒体算法，反而可能产生相反的效果。虽然确实会出现一个“更大的中间地带”，但总会有些人被排除在外。这些被疏远、被排除在外的人现在更容易找到彼此，形成一个由不满的边缘人士组成的骨干力量，这可能比任由个体发展更具潜力。约翰逊说，网络管理员可以为这些不满的人建议更良性的兴趣领域来聚集。他鼓励这些管理员促进反仇恨用户群的组织，这可以以类似于人体免疫系统的方式对抗仇恨团体。他还建议引入一个旨在加剧不同仇恨团体之间内斗的人工用户群。

约翰逊没有局限于学术界，他已将自己的见解分享给联邦调查局、美国国务院以及一家大型社交媒体公司。他最近还与华盛顿特区城市政府下属的“The Lab @ DC”建立了合作关系，该组织负责利用科学见解改进政策。“我们正在努力将研究成果应用于现实世界，并与大华盛顿地区的实际仇恨活动相结合，”约翰逊说。“我们所做的工作最终将补充而不是取代执法工作，让我们共同变得更强大。”

仅仅是个开始

约翰逊承认，他的研究团队在将研究成果应用于阻止仇恨和恐怖组织方面仍处于初级阶段。尽管他们对在线极端主义活动的描述仍是初步的，但他对自己的系统方法充满信心。这位物理学家的策略也得到了安全专家谢默斯·休斯（Seamus Hughes）的认可，他是乔治华盛顿大学极端主义项目副主任，曾任美国参议院反恐顾问。

“尼尔看待这个问题的方式与反恐界的其他人完全不同，”休斯说。“鉴于在线空间正在迅速发展和变化，我们需要从尽可能多的角度来应对极端主义的蔓延。尼尔的技术显然可以为这个难题贡献重要的一块。”

与此同时，约翰逊正在收集更多资料。仇恨和暴力有多种形式，他正在将研究重点从像ISIS这样的恐怖组织扩展到白人至上主义团体，后者的影响力明显正在上升。在2019年9月发表在《自然》杂志上的一篇论文中，约翰逊和他的合著者绘制了他们所谓的在线仇恨宇宙。他们揭示了不同国家、语言和互联网平台（包括Facebook和VKontakte）之间白人至上主义团体的社交媒体互联，称它们为“韧性全球仇恨高速公路”。

当研究人员在2018年末起草论文导言——列举一系列近期“令人发指的现实世界事件”时——更多的仇恨事件接连发生，包括肯塔基州一家杂货店两名黑人被杀，匹兹堡一座犹太教堂11名犹太人被屠杀，以及塔拉哈西一家瑜伽馆两名女性被谋杀。约翰逊希望他和他的同事正在开发的技术，随着它们变得更加先进，能在未来减少此类事件的数量。

也许这就是他语速如此之快、行动如此敏捷的原因，无论是他在电脑前打字、重新配置回形针还是从竹签筒中取下另一根签子：他试图比一个快速移动、瞬息万变的敌人先行一步。约翰逊手握初步的犯罪分子地图和大数据之力，希望像上个世纪物理学分裂原子一样，在本世纪打破仇恨团体。

如果这些努力成功，他或许能花更多时间在他的本职工作上，研究粒子——就像人类一样——有时会陷入的复杂而纠缠的局面。

这个故事最初以“物理学能帮助预测暴力何时爆发吗？”为题发表于印刷版。