↑蝴蝶效應:一隻蝴蝶輕輕振翅,居然造成遠方強大的颶風。 |
午後,天際隨風飄來一片烏雲,我一時沒在意。不久,雲兒積累堆砌,漸漸翻騰不定,最後驟然捲起千層,轟隆下起一場大雨,淋了我一身狼狽,直嘆天真有不測風雲啊!
1963年,美國氣象學家愛德華‧勞倫茲(Edward Lorenz)大概跟我一樣有許多這種經驗,於是動了他專業的腦筋,提出「混沌理論」(Chaos theory)來排解自己的尷尬。之後,混沌理論意外迅速吸引數學、物理、工程、生態學、經濟學、氣象學、情報學等諸多領域學者關注,引發全球一陣混沌熱,至今還沒退燒呢!
其實,「混沌」在聖經〈創世記〉一章1~2節早就提起:「起初,上帝創造天地。地是空虛混沌……。」聖經一直是世界上最暢銷的書,多少人早有混沌概念;在中國古籍《莊子內篇‧應帝王第七》中,也說到「混沌開竅」,可見我們華人對於混沌也不陌生啊!而近代科學更將混沌理論向前追溯到十九世紀,法國數學家儒勒‧昂利‧龐加萊(Jules Henri Poincaré)等人對天體力學的研究,因他率先提出同宿軌道、異宿軌道的概念,所以龐加萊又稱為「混沌學之父」。
中國人自古視「混沌」為四大凶獸之一,似豬、無頭無尾、有翅膀(見《左傳》;另有一說似犬,見漢代地理書《神異經》)。《莊子》記載,混沌沒有眼耳口鼻,鑿七竅後竟亡。《山海經》則說,混沌是黃帝的不肖子。《神異經》更說,混沌不只是驚人的奇形怪獸,還喜歡抵觸有德性的人,並親近有凶德之人。總之,混沌乃不吉祥之怪物也。
另一方面,傳統的西方解經家認為,依聖經〈創世記〉一章1~3節,上帝創造天地後,撒但墮落叛主,而使「地是空虛『混沌』」,根本沒給混沌好臉色看,直接認為混沌是撒但的傑作。但我一直認為,聖經起始的這段經文,只是單單在描述上帝的偉大創造,撒但對於創造是無權無分的;而且上帝的創造極其美好、奧妙偉大。現代科學的發現、發展,不但沒有將聖經「非神話化」(Demythology),反而更證明聖經無誤與上帝的偉大。混沌的概念,就是其一。
對於混沌的恐懼心理,主要是因為混沌造成未知的情勢與不確定的未來。美國氣象學家勞倫茲在一次演講中提出這個概念,說到混沌可能造成難以預測的災難──「蝴蝶效應」(Butterfly effect)。他說,在北京天安門廣場上,一隻蝴蝶輕輕拍動翅膀,微細改變了翅尖上的氣流,這些看似無感的擾動,卻影響了附近的氣流,於是,輻射相傳,不久,相隔半個地球的美國大西洋海岸,竟然因為此氣流改變,產生一場驚世颶風,造成無數生命與財產損失。
演講完畢,「蝴蝶效應」一時舉世驚狂,成為家喻戶曉的故事與混沌理論的代名詞。後來,著名導演史蒂芬‧史匹柏(Steven Spielberg)在所執導的經典科幻電影《侏儸紀公園》(Jurassic Park)中,成功運用混沌理論,在片中說到科學家偶然在蚊子化石中,發現含有恐龍遺傳物質的血液樣本,並利用遺傳物質成功複製恐龍。在眾人為之欣喜若狂的時候,這種對大自然的粗暴干預,至終帶給人類無法想像的災難。這些災難故事(或想像),令人對於混沌存有先入為主的負面偏見。
人習慣將混沌(Chao)視為混亂(Disorder)、不確定(Uncertainty),自始即存有恐懼不安,所以才會歸咎於撒但的作為,或將之比為妖魔鬼怪、驚人怪獸之喻。然而,上帝既是有次序的上帝(God of order),祂的創造就不是混亂,而是有上帝的次序(Order of God);若混沌是混亂,混沌就不可能是上帝的傑作。那麼,就讓科學家來告訴我們,什麼是「混沌理論」,什麼是「蝴蝶效應」吧!
混沌,簡單來說就是亂中有序之意。混沌理論,是關於非線性系統(Non-linear system)在一定條件下展現變異、相互糾纏,以致於通向某種非周期卻有序運動(Non-periodic order)的理論;意即,一切事物的原始狀態,都是一堆看似毫無關聯的碎片,但是這種混沌狀態結束後,這些無機的碎片會有機地匯集成一個整體。它是一種兼具「質性思考」與「量化分析」的方法,用來探討動態系統中無法用單一的數據關係,而必須用整體、連續的數據關係,才能加以解釋及預測之行為。好弔詭,不是嗎?它的迷人之處在於:看似混亂又有次序,看似量化又兼顧質優,看似單一又有整體,看似斷裂又有連續──這正是宇宙原創的優美樣式啊!
1887年,瑞典為祝賀國王奧斯卡二世(Oscar II)六十歲壽誕,舉辦一項現金獎勵的競賽,題目是有關太陽系的穩定性。龐加萊在解答時,發現一個系統的變化經常呈混沌方式;意思是說,如果體系初始狀態有一個小的擾動,例如初始位置有一個小變動,則後來的狀態可能會有極大不同。但我們的儀器如果不能探測到這個初始的小變動,便無法預測最終狀態為何──這是我們無能,而不是系統無序。當時的競賽裁判之一說:「龐加萊的工作,標誌著一個新時代的誕生。」偉大的法國數學家龐加萊,於焉揭開近代混沌理論的先端。
後來,科學家發現自然界中很多現象,即使可以化為單純的數學公式,其行徑卻難以預測。例如,前述氣象學家勞倫茲發現,簡單的熱對流現象居然能引起令人無法想像的氣象變化;其他許多自然現象,也都產生這種「蝴蝶效應」。之後,混沌理論廣泛應用到許多學科,包括:數學、生物學、資訊、經濟學、工程學、金融學、哲學、物理學、政治學、人口學、心理學、機器人學、天氣、衛星運動、天體磁場、生態學……等,可謂全領域幾乎無所不在。在這些領域裡,人們企圖找出它們背後存在、但尚未發現的規律,並以一個確定的非線性方程表示,嘗試預測蝴蝶效應的軌跡。混沌理論實乃亂中有序、起始決定結局,這正是受造世界之特性──上帝的次序(The order of God)啊!
關於亂中有序,1962年,美國科學史家與科學哲學家湯瑪斯‧庫恩(Thomas Kuhn),出版了一本劃時代巨著《科學革命的結構》(The Structure of Scientific Revolutions),內容含括歷史、哲學、科學與社會學。他在書中說道,由公認事實和理論累積發展的「常態科學」(一個舊典範,Paradigm),在其進展中發現很多新的「異常現象」而造成混亂。在此混沌中,人們找到一些新的典範來含括異常現象,並修正、甚至拋棄舊典範;這個過程在科學研究上叫做「科學革命」,也稱做「典範轉移」(Paradigm shift)。
科學革命(甚至任何革命),乃是由一個不再適任的舊典範進入混沌時期,最後再由混沌中找出新規律,建立新典範──「舊典範、混沌、新典範」之「典範轉移」三部曲。所以,混沌是革命、更新、進入新世界的必要條件與過程。因此,混沌不再是負面、令人恐懼的現象,它有正面的意義、是希望的溫床、是良善的開始、是化妝的祝福──創造主的美意本是如此啊!(馬太福音十一章26節)
至於,由起始決定結局,更是上帝創造的世界特質。好比一部車子的製造,一定會表達出設計者的理念;設計者的初始理念,也將決定車子的造型與性能。創造主的心意,從一開始就已決定被造物的特質。本專欄在一開始論及聖經〈創世記〉第一句話「起初」即已表示,上帝將祂的獨生愛子賜給祂所創造的世界,這世界的運作也必照祂的心意而行(創世記一章1節、歌羅西書一章16~17節)。至於創造之前,上帝的本質(Pre-creationism)如何影響這世界的運作,讀者可以期待本專欄未來的解說。
蝴蝶效應幾乎就是混沌理論的代名詞;蝴蝶效應更表示了上帝的恩典與應許。你相信嗎?向創造主禱告,可以轉化、影響世局。審視歷史、尤其是教會史,我們發現所有搖撼當代的運動或屬靈復興,都是源自一小群敬虔愛主的人,在卑屈荒蕪的角落,椎心泣求上帝臨到;當上帝聽到這些微聲的嗚咽,便以聖靈之風沛然而下,使人心甦醒、靈命更新,使敬神頌主蔚為時代景象。這些禱告就像那隻小小蝴蝶,在遠處默默振翅,至終造成翻天覆地的時代大變動。
混沌不表示世界墮落,混沌的背後有著深層的新次序、新希望;混沌與顯見的舊次序同時存在,乃是要讓人看到新次序之需要。混沌的內在複雜性、對起始條件的敏感性、自然界常見的普遍性、內在隱含的次序性……等等,足夠讓人謙卑、浩歎,讓人帶著信心,相信創造主(God of order)將要把混沌(Chao)變成次序(Order of God)。
上帝的創造是從混沌的次序(看不到的次序)到可見的次序。混沌當然是上帝的創造──撒但沒有那種能力,牠沒有那麼偉大。
「起初,上帝創造天地;地是空虛混沌……。」我不禁要歌頌,上帝的創造何等有次序,上帝的創造何等偉大!
……(文未完,請見2017年6月雜誌)