象棋、擲骰子、麻將
Chess、Dice and Ma-Jang
老子姓李名耳,字聃。是楚國苦縣厲鄉曲仁里人。為周武王守藏室的史官。周國漸衰時,老子引退,旅經函谷關時,關令尹善請求老子寫些東西給他作為處世的依循。於是老子著述了「道德經」,共上下兩篇,各談論「道」與「德」。因全文約五千多字,因而又稱為「五千文」。隨後,老子出關而去,沒人知其終老於何處。老子在世時或逝世後,雖然都沒孔子那般的被人尊重、敬仰。但他在隱居之前,匆忙之中所著作的道德經,再今日卻被譯成各種語言,而被無數的人尊為人類史上,最簡美、有智慧、有力量的一本書。道教,也有儒教和佛教一起被稱為中國的三大教。
「道」可道,非常「道」。名可名,非常「名」。「無」,名天地之始;「有」名萬物之母。這是道德經開始的第一句話。「道」是老子的一個中心思想,「道」是構成這浩瀚宇宙的實體,也是創造市上萬物的動力,更是所有動作運作的規律;換句話說,「道」就是所有問題的解答,神明本身。老子認為「道」是不能用言語所能表達的,只能靠各自心靈的領悟。
在現代科學文明裡,數學、物理、化學與生物,被視為基礎科學。這四門學問中,各自獨立,卻又環環相扣。想在這四門學問中映指定那門最重要的,是不可能的也無知的。在生活中,它們各自從不同的角度與方向,直接或間接的影響,貢獻,進而提升了我們物質生活的水準。這四門學問各有自己的範圍,專長及極限;然而,在相比之下,或許因為「物理」在日常生活中較普遍且廣泛,我們對他的接觸也較多,因而他的進展也最迅速。而在相形之下,我們對他也比較熟悉,而相對的,他對我們在思考上的影響也較其他的來的深遠。科學發展史哩,幾位最具代表性的科學家,如牛頓、愛因斯坦、波爾等,也全為物理科學家。老子在「道德經」中的「道」,也正式物理學致力想了解大自然的奧秘。
象棋、擲骰子和麻將是三種並不陌生的遊戲。我不想多加解釋,大家也都知道這三種遊戲的構造,玩法與取勝的訣竅也都各自有異。這三種遊戲裡所預設的時間與空間與近代物理的三大學派,「古典物理」、「量子物理」和「複雜性科學」對大自然的詮釋,有非常類似之處。宇宙這大自然本就是亂中有序、序中有亂。古典物理,量子物理與複雜性科學也各自的為大自然做了一番假設,然後透過這番假設所塑成的典範,來重新審案,了解大自然。而當我們帶上這三個不同點販所設想的思考模式來重新認識這世界時,我們看到的是三個極為不同的世界。這三個典範雖然各自不同,但它們卻全有效率的協助了我們更深一層的瞭解大自然,認識神,它們更實在的幫助我們改善了生活。這篇文章並不是要研討物理或近代物理某些特定的理論,而是想借用上述三個熟悉的遊戲,來觀看近代物理的演變所伴來的影響,再同時也透過他們三個的思考模式來審查大自然。
古典物理是現代科學的鼻祖,是它引發的工業革命。現今科學文明的誕生即飛躍的發展,可以歸於古典物理所架構起的典範。而這典範思考的模式,至今仍沿用於許多不同的領域。古典物理的典範所認為的宇宙,簡而述之,就如向其理所設想的世界一樣,是一個「決定性」的宇宙。所謂的「決定性」是指自然中所有的景象全可從一些簡潔的自然法則中來預測出來的。在這宇宙觀中,一切都是「命中注定」的;機率或「運氣」只是無知及愚蠢的代名詞。而在自然中的確有太多的現象是「命中注定」的,東升西落的太陽,只會往下掉的蘋果,人的生老病死等等。古典物理的典範不僅成功的預測了日蝕、矯正了近視,更把人送到月球,讓我們能拿起話筒與身隔千里的人談話。而在這典範中,任何的自然現象均是死的,換一句話,就算上帝如何的萬能,太陽仍然是東升西落,上帝永遠無法改變這事實。也因此,在古典物理的世界裡,正如孔德所說的「上帝早死了!」,因為在這世界中,永遠不會有神的奇蹟。愛因斯坦在形容宇宙時,曾說的「上帝早死了!」,因為在這世界中,永遠不會有神的奇蹟。愛因斯坦在形容宇宙時,曾說過「我們可以說」,宇宙永恆的奧妙就在其可理解性。古典物理的宇宙不僅是可理解的,我們更可以用數學公式來表達記述所有的「理解」。而一旦我們掌握了自然的數學公程式,也就等於了解宇宙的內涵,他的因果關係,私下的只是瑣屑的芝麻小事。拉撲拉斯把這典範推到了頂端,他的理論「拉撲拉斯小鬼」聲明,「如果我們可以掌握住全世界中所有原子的運動方程式,那假使我們能有一部超級電腦,我們將可以『算』出宇宙所有的答案。」透過先天論與化約邏輯,古典物理的典範的確震撼了人類的文明,但它卻仍有明膫的限界;拉撲拉斯小鬼,也終究只是一個幻想。當愛因斯坦大哄「上帝不會開玩笑」時,上帝正在向他開玩笑。
Grand Unify Theary 「GUT」,大統一理論又稱萬有理論,是古典物理的終極目標。這各理論認為如果我們追溯宇宙所有的現象,直到他的起點,所有的自然法則必可被歸納成一組最簡潔的數學方程式。這組最終的方程式代表了大自然所有變化之母,我們也可以稱他為「神」了。要達到這目標,大家都一致認為最快且正確的方法,就是先找到宇宙中最小的物質單位,然後觀察了解他的行為。就這樣,人類從金木水火土開始,發現元素為構成物體最基本的「材料」,隨後又發現所有的元素全由原子構成,但原子卻包含了中子、質子與電子,現在人們又發現其實中子、質子及電子全由「夸克」形成,只是夸克又可分成六種…。基於此因,今日,在全世界,物理學家仍然在興建所謂的線型加速器,企圖運用它來發現神。在1984年,維敦發表了超弦理論,Superstring theory,宣稱超弦為宇宙真正最基本的物質單位,只是它“不用看的,用想的!去他的加速器,信任方程式。”有趣的是,在這場跨世紀的長期探險中,科學家卻意外的發現了否決了古典物理典範的確實證據。今日,我們都知道基本粒子如電子有所謂的兩面性,它既有“粒子”的特性,又具“波浪”的行為,因此我們永遠無法“完全” 的測出或預料它的所在處。這就是有名的海森堡不確定原理。正因為我們永遠無法準確的測出它的所在地,我們也永遠無法掌握物體真實的行為。基本上這個定律對人類的能力,清楚的畫下了一條上限。也永遠的讓上帝保留了祂的神秘感與創造「奇蹟」的空間。
在20世紀初,發現的基本粒子兩面性原則不僅無情的毀滅了古典物理所幻想的世界,更進而改寫物理學本身,開創了一種嶄新的物理學。量子物理不同於古典物理,在量子物理的世界裡所有的現象都是不確定的、隨機的。我們只能猜測出一個大概,或計算出某一事件可能發生的機率,但究竟是發生了什麼,只能等到事情發生後才知道。量子物理的典範也因此很類似於擲骰子遊戲。在擲骰子時,我們知道可能性只有六種,1點到6點,我們也知道每一個的可能性都是差不多1/6,到究竟是哪一個,只有等到擲了之後才知道,在之前,我們可以任意的猜想,甚至請問上帝,拜神明,但一切仍然必須等到擲後才能揭曉。正如代數與微積分是古典物理的工具一樣,量子物理普遍的運用機率與統計學來表達它的世界。愛因斯坦一生執著於古典物理而不能接受量子物理的不確定性,「上帝並不會和世界玩擲骰子遊戲的。」這是愛因斯坦在晚年時仍執著於古典物理的一句名言。也因為在發展期間,受到了數位重量級的強力批評,比起古典物理,量子物理發展的緩慢多了。然後,雖然如此,對人類量子物理仍然有它功不可滅的貢獻,除了一些已經有具體影響的,如核能發電、半導體等等,有更多的東西正在實驗或研究中,如超導體、磁性列車等。在21世紀初,我想這些技術都將有具體的貢獻,把人類的生活推上下一個高峰。量子物理也把活力與靈性重新的注入死沉沉、機械性的世界。
歷史中有無數的事件,它們的發生全來自於與事件本身毫無相關的偶然。譬如說,某甲先生原本與朋友約好晚上一同吃飯的,在出門時剛好接到了一通打錯號的電話,結果逃過了一劫;或者,某乙有一天在回家路上撿到了十元,結果用它去買獎券中了特獎;或者是某丙,在家打麻將,手運一直不順,後來卻莫名奇妙的接二連三的自摸,更拿了至尊等等。「複雜性科學」是最近才興起的,雖然至今也才短短約20年的歷史,更還在起飛的階段,但卻已經帶來了強大的震撼,更引起了全世界的瘋狂。「複雜性科學的目的就是要了解至今被認為混亂且毫無條理的現象中所含有的秩序。它不僅能解釋天氣的變化,心跳的規律,股票市場的起伏,或激流中的紊流,更能被運用來解釋上述的一些事件所發生的因果關係。在解決問題,找尋影響某種現象的關鍵性因素時,化約手法是一種很普遍被運用的方式。它的邏輯很簡單,首先把要了解的複雜問題給孤立出來,然後把這現象化約成數個較單純且獨立的事件,一一的改變影響事件發生現象的因素,直到了解所有獨立的事件之後,在把它們拼湊回原來的複雜問題,這時原本複雜難解的問題就可以迎刃而解。古典物理與量子物理慣用化約手法來解決、剖析問題。複雜性科學則採取了完全不同的方式。複雜性科學的典範認為考慮問題必須重全方位著手,把問題切割後再組合的解並不是完整的解。複雜性科學認為宇宙的真相應有固定,可預測的現象如古典物理所假設的,但卻又交叉著永無法預測的隨機性。因此每當您認為事情鐵定是如此沒錯時,其實正是大錯特錯。而在考慮問題時,就像在打麻將一樣,不只要考慮自己手上的牌子,更必須去猜測別人的牌子與還沒打出來的牌子。而麻將裡的世界也正是如此,交叉著必然性與偶然性。
在舊約聖經中,上帝是萬能且至高無上的,祂不僅能隨意的呼風喚雨控制天氣,更能隨意的操縱任何一個人的生死與意願。祂是一切的推動者,一切的因果更全順從祂,祂安排了每一件事。但自從古典物理的誕生,血淋淋的衝突,一次又一次的發生。人類的命運究竟是宿命,永無更改的餘地,還是可以透過自由意志去創造出新天地來?古典物理,量子物理與複雜性科學賦予了我們三種極為不同的答案。
人類的歷史原就不是直線性的展開的,它是充滿矛盾,難以預料的轉捩點,更是徘徊於有序與混亂之中。複雜性科學認為,每當環境陷入無法脫離的混亂時
,新的秩序則將到臨。進化的方向是永不可預料的,但我們知道,它就在遠離秩序、混亂之中。今天的不穩定,非平衡和動盪的時代,正提供了最好的環境,我們雖然無法猜測這新的秩序,但它卻必是個嶄新的世界。