混沌的邊緣
但在學術政治領域，事情就沒那麼盡人意了。1984年年底，當朗頓結束了課程，獲得了碩士學位，通過了博士資格考試，正準備開始撰寫博士論文時，他痛苦地發現，校方不同意他想基於馮·諾意曼世界之上進行人工生命的進化研究。勤克斯和荷蘭德的後衛戰以失敗告終。1984年，過去的計算機與通訊科學系被併入了電機工程學院。在以電機工程文化為主的新的環境中，勃克斯－荷蘭德式的「自然系統」課程遭到逐步淘汰。（這種情況以前和現在一直是使荷蘭德真正感到憤怒的少數幾件事之一。他最初曾經是最贊同合併的人之一，相信自然系統的研究視角會被保留下來，而現在他感到好像被吞食掉了。確實，當時的這種狀況使荷蘭德對參与桑塔費活動產生了更大的積極性。）但勃克斯和荷蘭德的勇猛精神使他們倆鼓勵朗頓從事生物學性較淡些，而計算機科學性更強一些的博士課題研究。朗頓承認，從實際的角度考慮，他們確實言之有理。「那時我已經有了長足的見識，很明白馮·諾意曼的宇宙是一個極其難以建立並投入運作的系統。所以我開始尋求某種在一、兩年中可以完成的研究課題，而不是要花幾十年才能完成的課題。」
當朗頓發現「這正是最關鍵的關聯！這與伍爾弗雷姆的第四等級正好相似」時，他感到非常震驚。一切都包括在這裏了。能夠繁衍的、滑翔機式的「延長的瞬變值」、永不靜止的動力、能夠生長、分裂和重組的結構之舞呈現出來的令人永恆驚奇的複雜——這一切實際上界定了第二秩序的相變。
動力系統：
物質：
朗頓認識到，在這裏，相變、複雜性和計算機都被包括于其中了。或起碼，它們都被包括在馮·諾意曼的宇宙中了。但朗頓相信，對於現實世界——從社會體系、經濟制度到活細胞——都存在相同的關聯性。一切現實生活的情形都是一樣的。因為一旦你開始運作計算機，你就是在深入生命的本質。「生命有賴於信息處理的程度高到令人不可思議。」他說。「生命儲存信息，畫出感官信息的地圖，再把信息進行某種複雜的轉換而產生行動。英國生物學家裡查德·達金斯（Richard Dawkins）舉過一個非常好的例子：如果你揀起一塊石頭，把它拋向空中，它會呈一條漂亮的拋物線落下。這是因為受制於物理定律。它只能對外界對它的作用力做出簡單的回答。但如果你把一隻小鳥拋向天空，它的行為決不會像石塊一樣，它會飛向樹叢的某處。同樣的外界力量當然也作用在這隻小鳥身上。但小鳥體內處理了大量它接收的信息，這使它產生了飛向樹叢的行動。即使是簡單的細胞也同樣會如此：它們的行為和無生命的物質的行為是不同的。它們並不只是對外力做出簡單的反饋。因此，對於有生命的物體，一個有趣的問題是：受制於信息處理的動力系統在什麼樣的情況下從只會對物理力量做出簡單反饋的物質中脫穎而出的？」
幾個星期以後，佛萊德又給朗頓回了一封信，其大意是：「歡迎來我系。」他後來告訴朗頓：「我就是喜歡周圍有人敢對系主任說『不』。」
最後還有伍爾弗雷姆的第四等級規則，包括那些罕見的、不可能停滯在某一種狀態的規則。這些規則既不會產生冰凍團塊，也不會導致完全的混沌。它們是連貫的結構，是能夠以一種奇妙的複雜方式繁衍、生長、分裂和重組的規則。它們基本上不能安頓下來。在這個意義上，第四等級規則中的最著名的例子就是「生命遊戲」。在動力系統術語中，它們是……
如果正好處在相變時呢？在物質世界里，一個特定的分子也許會在一個有秩序的階段，或流動的階段興奮起來，而在這之前卻無法知曉，因為秩序和混沌在分子層緊密交纏。同樣，第四等級規則也許是一個凍結的型態，也許不是。但不管產生怎樣的型態，混沌的邊緣的相變相對應的是計算機科學家所謂的「不可決定的」演算法。這些演算法也許會因為某種輸入而很快停滯下來，就像用一個已知的穩定結構開始玩「生命遊戲」。但它們也許因為另外一種輸入而永不停止地運作下去。關鍵在於，你無法總是能預先知道會出現何種情況，就是在原則上也無法預測。朗頓說，事實上，甚至有一個定理闡述了這種效應：這是英國邏輯學家愛倫·圖靈（Alan Turing）在三十年代證明的「不可決定的定理」。這個定理基本上是說，不管你認為自己有多麼聰明，總會有演算法能夠超越你的事先預測能力。發現這些演算法會產生什麼結果的唯一辦法就是運作這些演算法。
朗頓寫信給他以前的哲學導師，現在已經轉到匹茲堡大學任教的韋斯利九_九_藏_書·塞爾蒙，問道：「我該怎麼辦？」塞爾蒙在回信中提出了他太太的建議：「去向勃克斯求教。」
混沌的邊緣
過於穩定→「生命／智能」→過於喧鬧
朗頓非常喜歡這個概念。但當他對此做進一步思考時，他開始意識到，這不十分正確。第四等級規則通常能夠產生「延長瞬變值」，比如「生命遊戲」中的滑翔機，一種能夠在任意長的時間里存活和繁衍的結構。在通常情況下，液體不會表現出這種分子層次上的行為現象。眾所周知，液體能夠像氣體一樣，完全處於混亂狀態。確實，朗頓得知，將溫度和氣壓增大到一定的程度，你可以讓水蒸氣直接變成水，根本就不需要經過相變。總的來說，氣體和液體只不過是單個物質流動狀態的兩種表現。所以其間的區別並不是根本性的，液體與「生命遊戲」的相似性僅僅是表面現象。
但不管朗頓幸運與否，他當時並不知曉這些。他只是對能被接受感到高興。「我不能失去這個機會，特別是當我已經知道我做的沒錯的時候。」愛爾維拉也願意他一試。確實，這樣做她就必須放棄她在亞利桑那大學的工作，而且也遠離了她在亞利桑那的娘家。但考慮到自己已經懷上了第一胎，她覺得能夠利用朗頓的學生健康保險也不錯。另外，儘管他們倆都喜歡西南部的氣候，但覺得時不時看到密西根的烏雲也蠻有意思。所以1982年秋天，他們啟程北上。
Ⅰ＆Ⅱ→「Ⅳ」→Ⅲ
朗頓發現特別吸引他的是，伍爾弗雷姆認為，所有分子自動機規則都可以被歸納為四種普遍性等級。伍爾弗雷姆的第一等級包括所謂世界末日規則：不管你以何種活細胞或死細胞的模型開始，所有一切都會在一或兩步之內死亡。計算機屏幕上的方格會變成單一的色彩。在動力系統術語中，這種規則具有單一的「吸引點」。那就是，這個系統從數學上來說就像一塊沿著盛著穀類食物的大碗底部滾動的大理石：無論這塊大理石從大碗的哪一側開始滾動，它總是很快就會滾入碗底的中心點，即死局之中。
伍爾弗雷姆的第二等級稍微有了些生氣，但只是稍微有一些。在這些規則之下，最初任意分佈在計算機屏幕上的活細胞和死細胞的模型會很快結合成一組靜止不動的團塊，也許還有其它一些團塊在那裡發生周期性的震蕩。這種自動機仍然給人以凍結停滯和死局的印象。在動力系統術語中，這些規則似乎形成了一組周期性吸引者。那就是，在凹凸不平的碗底有一些洞，大理石會沿其四周滾動不已。
秩序→「複雜」→混沌
當然，這些正是你想用來模擬生命和智能的演算法。所以「生命遊戲」和其它第四等級的分子自動機與生命如此相似是毫不奇怪的。它們存在於唯一的動力王國，複雜，計算機和生命本身有可能存在其中：那裡就是混沌的邊緣。
「但我知道我沒有瘋，」他說。「現在我覺得我的神志非常正常，比別人還要正常。事實上，我擔心的正是這一點。我相信瘋子都會有這種感覺。」但不管朗頓的神志是否正常，他在亞利桑那明顯沒有取得任何進展，是另尋出路的時候了。
秩序→「複雜」→混沌
難道這意味著有一天你也許能寫出相變的一般性物理規律，包括能夠解釋水的凍結和溶解、以及生命起源的奧秘？或許吧。也許生命起源於四十億年前的初始原湯，起源於某種真正的相變。朗頓不知道。但他無法抗拒這樣的想象：生命確實是永遠力圖在混沌的邊緣保持平衡：一方面始終處於陷入過分的秩序的危險之中，另一方面又始終被過分的混亂所威脅。他想，也許這就是進化：這不過是生命學得越來越善於控制自己的參數，以使自己越來越能夠在邊緣上保持平衡的過程。
停止→「不可決定」→非停止
朗頓說：「我對相變知之不多，但我鑽入了所謂的液體分子結構之中。」這起初看上去很有希望：他發現，液態分子通常會相互翻滾成一團，每一秒鐘都要幾十億次地相互結合、聚集、然後再次打散，與「生命遊戲」非常相似。「某種類似『生命遊戲』的東西在分子這個層次上就像一杯水一樣能夠一直持續下去，這種說法對我來說似乎很有說服力。」
固體→「相變」→流體
伍爾弗雷姆的第三等級的規則走到了另一個極端：它們過於活躍了。這些規則產生了太多活動，整個屏幕好像都沸騰了起來。一切都不能穩定，一切都不可預測。結構一經形成就又打散了。在動力系統術語中，這些規則對應于「奇怪的」吸引子——這種狀態通常被稱為混沌。它們就像在大碗內飛快而猛烈地滾動，永遠無法安頓下來的大理
而這正是問題之所在。在常規動力系統理論中，沒有任何內容看上九-九-藏-書去符合第四等級的規則。伍爾弗雷姆推測，這些規則就像是分子自動機的一種獨特的行為表現。但事實是，任何人都不知道它們究竟像什麼，也沒人知道為什麼一條規則能夠產生第四等級的行為，而另一條規則如不能。發現一個特定的規則屬於哪個等級的唯一辦法就是對其進行測試，看看它會產生什麼行為。
所以朗頓開始在他的計算機上為測試每一個讓人半懂不懂的參數編寫程序。（他到密西根大學后最先做的事情之一就是在大功能、高速度的阿波羅工作站上將他在蘋果二型機上的分子自動機程序改進得更加完善。）這項工作沒有取得任何進展。直到有一天，在他對一個最簡單的參數進行嘗試的時候，希臘字母（λ），他這樣稱它，正好成為任何特定的細胞都能「活」到下一代的概率。這樣，如果一條規則的λ值正好是0.0，則任何東西在第一步之後就都無法存活，其規則很明顯是屬於第一等級。如果其規則的λ值是0．5，則刪格就會沸騰著各種活動，平均有一半細胞活著，一半死去。那麼我們可以推測，這樣一條規則屬於第三等級的混沌。問題是，λ是否能夠揭示介於兩個值之間的任何有趣的現象（超越0.5，「活著」和「死的」的作用就會正好相反，事情就可能再次變得簡單，直到達到1．0，又回到第一等級，這就像觀察一張照片的底片的行為表現一樣）。
Ⅰ＆Ⅱ→「Ⅳ」→Ⅲ
現在朗頓有了四個非常詳盡的類比——
這個順序還指出了動力系統中的一個具有挑戰意味的 轉變：
但所有這些又有什麼意義呢？朗頓判定：「固體」和「流體」不只是物質的兩種根本的狀態，就像是水和冰那樣，而是一般動力行為的兩種根本的等級，包括像分子自動機規則的空間，或抽象演算法的空間這樣徹底的非線性王國的動力行為。他還進一步認識到，這兩個動力行為的根本等級的存在，意味著第三種根本等級的存在：混沌邊緣的「相變」行為。在混沌的邊緣，你會碰到複雜的計算機，很可能碰到生命本身。
當然，這種聯繫可以直接追溯到「生命遊戲」。朗頓說，1970年，當這個遊戲被發明出來以後，人們注意到的第一件事就是能夠繁衍的結構，比如能夠載著信號從馮·諾意曼宇宙的這一端滑翔到那一端的滑翔機。確實，你可以把一群滑翔機的單列滑翔想成是一串二進位數位：「滑翔機出現」＝1；「滑翔機消失」＝0。當人們接著玩下去，就會發現各種能夠儲存這種信息，或放射新的信息信號的結構。事實上，人們很快就清楚了，「生命遊戲」結構能夠用來建造一台有數據儲存功能、信息加工能力和其它所有功能的完整的計算機。「生命遊戲」計算機可以和該遊戲所藉助運作的計算機毫不相關，不管那是什麼樣的計算機，是PDP－9、蘋果二型機，還是阿波羅工作站，都只不過是能夠讓分子自動機運作起來的發動機。不，「生命遊戲」能夠完全存在於馮·諾意曼的宇宙之中，完全以朗頓的自我繁衍的模式存在。確實，它是一台原始的、效率不高的計算機。但從原則上來說，它確實存在，它會是個通用計算機，其功率足以使其能夠計算任何可以被計算的東西。
勃克斯？「我以為他已經過世了呢。他這個年代走過來的絕大多數人都已經過世了。」朗頓說。但勃克斯卻在密西根大學活得十分健康。而且，當朗頓開始和勃克斯通信后，勃克斯就給予了他很大的支持，甚至安排他爭取獲得助教和助理研究員的經濟資助。你提出申請吧，他寫道。
但仍然不成功。他得到的反饋比最初還要冷淡。他說：「到了這個階段，有太多的東西需要向人們解釋。但人類學系的人不了解計算和周期，更別提分子自動機了。 『這和錄像的把戲有什麼區別嗎？』他們問。而計算機科學系的人對分子自動機也一無所知，對生物學也沒有絲毫興趣。『自我繁衍和計算機科學有什麼相干嗎？』 他們問。所以，當你力圖描繪整幅圖景時，嘿，你在人們眼中就會像一個不折不扣的、喋喋不休的白痴。」
不久以後，他收到了系主任吉頓·佛萊德（GideonFrieder）教授的來信。他在信中寫道：「很抱歉，你的背景不合適。」他的申請沒有被接受。
朗頓說：「我的性格中有機械師的傾向，我總是想擺弄點什麼，把它們組合起來，看到它運作。一旦我真地拼成了某東西，任何疑慮就會隨之消失。我可以看到人工生命從這兒開始。」他非常清楚：既然他現在已經誕生了細胞自動化世界的自我繁衍機制，他就得進一步要求這些模型在自我複製前能夠執行某種任務，比如像找到足夠的能源，或一https://read.99csw.com定數額的合適的組合部件。他必須建立很多這類的模型，這樣它們之間就能相互為爭奪資源而展開競爭。他必須使它們具有四處周遊、相互感覺的能力。他必須允許各種變化的可能性，允許在繁衍中出現錯誤。「所有這些都是需要解決的問題。但現在一切都還不錯。我知道我能夠在馮·諾意曼的世界里嵌入進化的機制。」
但大多數時間朗頓像瘋了一樣學習。正規語言理論、計算機複雜理論、數據結構、編輯構建，他系統地學習以前涉獵過的零星知識。他樂此不疲地學習。勃克斯、荷蘭德和別的教授都要求甚嚴。朗頓在密西根大學期間，知道在一次博士資格面試中，他們幾乎給所有考生都打了不及格，不予轉入博士候選人資格（失敗者當然還有機會）。「他們會問你課程之外的問題，你必須做出聰明的回答。我真的非常喜歡這種學習方式。僅僅只是通過了考試與真正掌握了書本知識是很不相同的。」
計算機：
朗頓不太清楚這個描述如何容納第四等級。但非線性系統與伍爾弗雷姆的等級之間的類似性之大，到了不可忽視的地步。如果他能找到某種把相似的參數與分子自動機規則相聯繫的方法，那麼伍爾弗雷姆的等級就會呈現其意義。當然，他不能把參數和分子自動機規則任意相聯繫。不管結果如何，其參數一定是從其規則本身得到的。也許他可以衡量一下每條規則的反應度。比如，它導致中央細胞改變其狀態的頻率有多大。但會有很多東西需要測試。
朗頓說，這是一個十分讓人吃驚的結果，特別是當你考慮到只有相對非常少的幾條分子自動機規則就能做到這一切時。你可以用第一等級和第二等級規則控制的分子自動機來建造一台這樣的通用計算機，因為它們產生的結構過於獃滯，你可以將數據儲存在這樣一個宇宙之中，但你卻不能在這樣的計算機上四處繁衍信息，也無法建造一台第三混沌等級自動機的計算機。因為在這之上信號會很快丟失，所儲存的結構也會很快變成碎片。朗頓說，確實，能夠使你能建造一台通用計算機的唯一規則存在於像「生命遊戲」這樣的第四等級之中。這些是唯一既能夠提供足夠的穩定性來儲存信息，又能夠有足夠的流動性可以在任意的距離之間傳送信號的規則。而足夠的穩定性和足夠的流動性是計算機的關鍵。當然，這些也是在混沌邊緣的相變中出現的規則。
固體→「相變」→流體
物質：
這裏的「複雜」指的是某種第四等級的自動機規則所顯示的讓人永恆驚奇的動力行為。
還有第五個和更多的假設：
分子自動機等級：
「生命浮現於海洋之中，而你生存在其邊緣，欣然于海水流動中無窮的養分。這就是為什麼『混沌的邊緣』這個說法帶給了我非常相似的感覺：因為我相信生命同樣也起源於混沌的邊緣。我們就生存在這個邊緣，欣然於物質所提供的養分……」
朗頓在獲得了這個自我繁衍的分子自動機后，就重返校園，開始了另一輪的努力，力爭獲得攻讀跨學科的博士學位的支持。他會指著屏幕上不斷展現的結構告訴人們：「這就是我想研究的。」
問題在於，還存在比這個類比更大的意義嗎？朗頓重又回到研究之中，對物理學家的所有統計測試做了調整，將之應用到馮·諾意曼的宇宙之中。當他把λ的作用結果繪製成圖表后，其圖表看上去就像直接從教科書上拷貝下來的一樣。物理學家看了後會大喊：「二級相變」。朗頓不知道為什麼他的λ參數會運作得這麼好，或為什麼它與氣溫如此類似。（確實，到現在也沒有人真正理解這一點。）但誰也不能否認這個事實。二級相變真實存在，不只是一個類比。
朗頓立刻就提出了申請。那時他已經得知，密西根大學的計算機與通訊科學研究在他所追求的研究領域中享有盛名。朗頓說：「對他們來說，信息處理是可以跨越一切的學科，無論怎樣的信息處理方式都值得研究。我就是衝著這一思想而申請去那兒的。」
朗頓又回到物理學教科書上繼續閱讀。「我終於找到了第一秩序與第二秩序之間相變的基本區別。」第一秩序相變是我們都熟悉的：劇烈而準確無誤。比如，把冰塊加溫到華氏32度，冰塊立刻就會化成水。分子基本上是被迫在秩序與混沌之間做非此即彼的選擇。在低於發生轉變的溫度下，分子會振蕩緩慢，足以保持結晶體秩序（冰塊）。但在溫度高到轉變點之上時，分子就會劇烈振蕩，分子鍵斷裂的速度要大於其形成的速度，分子被迫選擇混沌（水）。
秩序→「複雜」→混沌
朗頓得知，第二秩序相變的本質很不尋常（起碼是在人類習慣其間的溫度和氣壓下）。但這種相變相當溫和，ｒｅａd•９9cｓw•cｏｍ主要是因為這個系統的分子不用做出非此即彼的選擇。它們結合混沌和秩序。比如，在達到轉變溫度之上時，大多數水分子相互翻滾，處於完全混亂的狀態：流體階段。然而，在相互翻滾的水分子中有成千上萬極其微小的、有秩序的、呈格化的島嶼，其水分子經常在邊緣線上解體和重新結晶。這些島嶼即使就其分子規模而言，也是既不非常大，也不非常持久的。所以這個系統仍然接近混沌。但隨著溫度下降，最大的島嶼開始變得非常之大，存在的時間也相對延長。混沌和秩序之間的平衡開始起變化。當然，如果溫度一下子上升到超過轉變點，其作用就會被扭轉：物體的狀態就會從布滿島嶼的流體之海變為布滿流體之湖的固體大陸。但如果溫度恰好處在轉變點上，其平衡就會盡善盡美：有秩序的結構之量與混沌的流體之量正好相等，秩序和混沌相互交織在微臂與碎絲的舞蹈之中，呈現出複雜而永恆變化的狀態。最大的秩序結構會將其只做空間和時間上任意長的伸延。沒有任何東西能夠真正安頓下來。
所以，朗頓現在又有了第三個類比：
他想，與其去建立一個完整的馮·諾意曼式的宇宙，為什麼不能只對其「物理學」做一點兒研究呢？為何不能研究一下為什麼某些分子自動機規則表允許你建立很有意義的結構，而另外一些卻不能呢？這起碼是朝著自己的方向邁進了一步。這項研究也許既能滿足計算機科學的硬性規定，又能滿足工程學的要求。無論如何，它都可能產生與真正的物理學的某種有趣的關聯。確實，分子自動機與物理之間的關聯後來變成一個熱門學科。1984年，物理學界的天才史蒂芬·伍爾弗雷姆在加州理工學院時就指出，分子自動機不僅包含了豐富多採的數學結構，而且與非線性動力學有著深刻的相似性。
他說，這種區別也近似於分子自動機最終因凍結成固定的型態而停止的第一等級、第二等級與分子自動機沸騰不止的第三等級混沌狀態之間的區別、比如說，有一個程序剛剛在屏幕上打出「你好，世界！」的字樣，然後就消失了。這樣的程序就相對於第一等級分子自動機λ為0．0的低值，所以幾乎立刻就停止安靜了下來。相反，如果一個程序有一個嚴重的錯誤，所以它在屏幕上打出一串串永不重複自己的亂碼，這樣的程序就相應于第三等級的分子自動機，其λ值介於0．5，這時混沌程度最為嚴重。
分子自動機等級：
誰知道呢？把這一切都搞清楚要花費畢生的精力。1986年，朗頓終於讓工程學院接受了他把他對計算機、動力系統和分子自動機中的相變的概念作為博士論文的題目。但他還要做許多工作才能建立基本的框架，使其足以滿足他的論文指導委員會的要求。
接下來，假如你離開兩個極端，趨於相變。在物質世界里，你會發現瞬變值滯留的時間越來越長。那就是，當溫度越來越接近相變，分子就需要越來越長的時間來做出自己的決定。同樣，當λ從0 增至馮·諾意曼的宇宙，你就會發現，分子自動機在停頓下來之前會劇烈攪動一會兒，而運轉多久有賴於它們原初的狀態。這就相當於計算機科學中的所謂多項式時間演算法——也就是在停止之前必須做大量的計算，但計算的速度相對很快、也很有效。（多項式時間演算法經常出現在碰到像名單分類這類繁雜的問題時。）但當你進一步觀察，當λ更接近相變時，你會發現分子自動機會劇烈攪動相當長一段時間。這些相當於非多項式時間演算法，某種永不停息的狀態。這種演算法完全無效。（一個極端的例子就是用儘力前瞻每種可能性棋步的辦法下象棋的軟體程序。）
事實上，朗頓後來才知道，事情比這要複雜得多。勃克斯和荷蘭德甚至都沒有看見他最初的申請。由於各種官僚和財政的原因，這個花了三十年才形成的涉獵廣泛的計算機與通訊科學系正要合併到電機工程系中去。而電機系的人對研究課題的看法要實際得多。這種預期使佛萊德和其他人正在淡化像「適應性計算機科學」這樣的研究。勃克斯和荷蘭德正在進行一場後衛戰鬥。
對朗頓來說，這種情況不僅使他好奇，而且復活了他曾經對人類學產生過的那種「因為它不在那兒」的感覺。這些規則似乎正是他想象中的馮·諾意曼宇宙的根本所在，正好抓住了生命的自發湧現和自我繁衍的許多重要特徵。所以他決定全力投入對這個問題的研究：伍爾弗雷姆的等級之間是怎樣相互關聯的？是什麼決定了某個特定規則屬於某個等級？
動力系統：
他解釋說：「這個名字讓我想起了學習潛游時所經歷的一種感覺。我們大多數時候是在離海岸非常近的地方潛游，那兒的海水晶瑩九*九*藏*書剔透，能清清楚楚地看到六十英尺的深處。但有一天我們的教練把我們帶到大陸架邊緣，那兒，六十英尺深度的晶瑩剔透變成了八十度的斜坡，深深滑向深不可測的海水中。我相信，那個斜坡從上到下的水深變化在兩千英尺。這使我認識到，我們曾經做過的潛水，儘管在當時顯得冒險而大胆，但實際上不過是在海邊的嬉耍。比起『大洋』來，大陸架不過水坑而已。」
當然，這是一個很詩意的說法。但對朗頓來說，這個信念遠非只是詩意而已。事實上，他越想越覺得相變與計算機之間、計算機和生命本身之間，有著非常深刻的聯繫。
朗頓火冒三丈。他寫了一封長達七頁的信給予反擊。這封信的主要意思是，你們搞的什麼鬼！？「這是你們聲稱自己生存和呼吸與共的整個哲學和目的，這也正是我所追求的。而你們又對我說不？」
朗頓會經常隨心所欲地給這種相變起名字：「趨向混沌的轉變」、「混沌的邊界」、「混沌的開始」。但真正能讓他抓住本質感覺的名字是「混沌的邊緣」。
朗頓說，為了回答這個問題，「我拿出相變眼鏡，觀察計算機的現象學。這裡有許多相似性。」比如，當你上計算機理論課時，你首先要學的就是區分「停止」程序 ——即接收到一系列數據就在一定的時間內產生答覆的程序——和永遠在運轉的程序。朗頓說，這就像區分在相變之上和之下的物質行為一樣。在這個意義上，物質經常在用「計算機」計算如何在分子層安排自己：如果很冷，則很快就能作出完全凝固成晶體的回答。但如果很熱，則完全無法作出回答，只能以流體的形式存在。
Ⅰ＆Ⅱ→「Ⅳ」→Ⅲ
他說：「這馬上就讓我想起某種相變現象。」假如你把參數λ想成是溫度，就會發現第一和第二等級規則λ的低值就像是冰一樣的固體，其水分子牢牢地固化成了晶體格。λ值稍高一些的第三等級規則就相應是水蒸氣一樣的氣體，其水分子四處揮發，相互碰撞，完全處於混沌狀態。而在這之間的第四等級規則相應于什麼呢？液體嗎？
為測試參數，朗頓編寫了一小段程序，這個程序能夠告訴阿波羅機器用λ的一種特殊值來自動產生規則，然後在屏幕上運作分子自動機，呈現這條規則的作用。他說：「我第一次運作這個程序時，取了λ值為0．5，心想我這是把它設定在一個完全任意的狀態。但我突然就開始獲取第四等級的所有規則，這些規則一條接一條地出現！我想，『上帝，這簡直美妙得不可思議！』所以我對這個程序做了檢驗，弄明白了原來是程序中出現了一個錯誤，會把λ設定在一個不同的值，而這湊巧正是這個等級自動機的關鍵值。」
朗頓糾正了這個程序錯誤后就開始系統地探測各種λ值。在非常低值的0.0上下，他發現除了一片死氣和冰凍的第一等級規則之外一無所有。當他把λ值稍稍增高，就發現周期性的第二等級規則，當他把λ值再增高一些時，發現第二等級規則要安頓下來需要花費越來越長的時間。如果他一下子就把λ值增高到0.5，就發現正如他期望的那樣，出現了完全混沌的第三等級規則。但在第二等級和第三等級之間，緊密地聚集在這個神奇的λ「關鍵」值周圍（大約為0．273），他發現了第四等級的所有規則。沒錯，「生命遊戲」也在其中。他目瞪口呆。不知為什麼，這個簡單的λ參數恰好將伍爾弗雷姆的等級落入了他希望獲得的那種順序。他發現了第四等級得以發揮效用的地方，這個地方正是在轉變點上：
起碼在知識上，朗頓在密西根大學收穫頗豐。他作為勃克斯的計算機史課程的助教，汲取了勃克斯親歷的早期計算機發展史料，協助勃克斯收集和展出了ENIAC機的一些最初期的硬體。他遇見了約翰·荷蘭德，為荷蘭德的集成電路課設計和開發了能夠極快地執行荷蘭德的分類者系統的晶元。
他立刻就有了一個想法。當時他正好在閱讀動力系統和混沌理論方面的一些書籍。他知道，在許多真正的非線性系統中，運動的方程式中包含了許多參數，這些參數起著調節鈕的作用，決定這個系統的混沌究竟達到何種程度。比如，如果這個系統是個滴水的龍頭，其參數就是水流的流速。或者，如果這個系統是兔群，其參數就會是兔子的出生率和因繁殖過多而造成的死亡率之間的比值。一般來說，小參數值通常導致穩定的行為：均速水滴、不變的兔群規模，等等。這與伍爾弗雷姆的第一和第二等級的停滯行為非常相似。但當參數越變越大時，這個系統的行為就會變得越來越複雜——不同大小的水滴、波動的兔群規模，等等——一直到最後變得完全混亂。到這個時候，這個系統的行為就是伍爾弗雷姆的第三等級。