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Excerpt:尼爾.泰斯(Neil Theise)的《複雜之美:連結、意識和存在的科學》
2026/11/13 05:33:02瀏覽20|回應0|推薦0
Excerpt:尼爾.泰斯(Neil Theise)的《複雜之美:連結、意識和存在的科學》

以下摘要分享本書其中幾個章節的內容,其中「整體大於所有部分的總和」(the whole is greater than the sum of its parts)源自亞里斯多德?是屬於完形心理學?這或許是一個值得往下深入探索的題目啊……

書名:複雜之美:連結、意識和存在的科學
Notes on Complexity: A Scientific Theory of Connection, Consciousness, and Being
作者:尼爾.泰斯(Neil Theise)
譯者:甘錫安
出版社:遠足文化
出版日期:2025/9

《複雜之美:連結、意識和存在的科學》帶我們一窺複雜性理論的獨特視野,瞭解這個豐富而充滿活力的世界,如何與我們緊密連結。
身兼內科醫生、科學家和哲學家尼爾.泰斯在這趟結合科學與哲思的旅程中,以飽含知性與詩意的文字,帶領我們悠遊於各種不同尺度的光景。透視細胞、生命、物質和生態系的邊界,遊覽物理學、邏輯理論與形上學交纏的思想歷史。帶我們從整體的角度,思索「自我」在這個複雜世界中的細緻意義。

【Excerpt】
〈第一章 存在的科學〉

全宇宙最複雜的東西就是生物。無論是灼熱高壓、不見天日的海溝深處,或是冰天雪地的喜馬拉雅山最高峰,都有許多的微生物棲息。在兩者之間的天空、海洋和陸地,隨時隨地都有生物在活動。可以想見,生物將在地球上持續興盛數十億年,這期間會有更多種類的生物出現,變化將大到出乎我們的想像。
長久以來,生物如此豐富多元的複雜性一直是難以解釋的。生物的起源神祕難解,也無法得知接下來會出現什麼樣的生物奇蹟。如果要開始著手研究,就必須先瞭解複雜性理論。
複雜性理論研究的是複雜系統如何呈現在世界上。「複雜」在這裡的意思不是「繁複」,而是一種交互作用模式。這種模式沒有固定結果、不斷演變、無法預測,但具有適應和自我維持的能力。我們要探討的正是這種複雜性,包括生物如何由宇宙中的物質開始自我組織,從量子泡沫內的交互作用,到它們如何形成原子、分子、細胞、人類、社會結構、生態系和規模更大的組織。
生物的複雜性有個顯著的特徵,就是在任何時刻,整體都大於所有部分的總和。我們即使知道某個生命系統(細胞、身體或生態系)個別元素的特性和表現,也無法預測從它們的交互作用產生的特殊性質。在複雜性理論中,這些令人驚訝的結果稱為「突現性質」(emergent property),或者直接稱為突現 (emergence)。
這種不可預測性是複雜性理論的核心主題,也是它協助我們理解世界的主要特徵。我們或宇宙都和機器不同:當環境改變或變得難以忍受時,機器沒有辦法改變自己的行為;但遭遇不可預測的狀況時,人體和人類社會等複雜系統有能力改變自己的行為——這種創造力正是複雜性的精華所在。
……

〈第二章 秩序、混沌,以及複雜性的起源〉

複雜性理論興起於20世紀後半,當時科學家開始關注所謂的系統。系統這個簡稱指的是一群交互作用的部分或個體,它們藉由彼此間的交互作用,形成比本身規模更大的群體。我們研究的系統涵括許多類型,把系統當成研究目標的領域也相當多樣化,包括1950年代的一般系統理論、模控學(cybernetics)和人工智慧研究、1960年代的動態系統理論,以及1970年代的混沌理論。到了1980年代,終於確立了複雜性研究成為一門獨立領域,其中最重要的是聖塔菲研究所(Santa Fe Institute)成立,那是史上第一所複雜性研究的學術中心。
……

碎形:混沌的數學

1975
年,曼德布洛特(Benoit Mandelbrot)發現碎形的性質並有系統地進行整理,他大幅提升了我們對複雜秩序的理解,開啟通往混沌理論的大門。碎形是自然界中經常可見的幾何形式,例如河流、血管和樹木都具有十分相似的分支方式。積雲膨脹的形狀、寶塔花椰菜以及閃電的分叉,都呈現了不同的碎形幾何形狀。
在這些自然界的碎形實例中,型態重複出現的最小尺度有一定的極限。血管一再分支出去,最後變成微血管就無法繼續縮小了,樹枝的末端則是樹葉(但葉脈的型態可能又是另一種碎形)。然而從數學上說來,碎形的自我相似性在不同尺度上其實沒有極限。
典型的曼德布洛特集合(Mandelbrot set)說明了這一點。
曼德爾布洛特精細複雜的幾何形狀無法像水、冰和蒸汽一樣,以簡單的方程式表達。在水和冰的這些例子中,我們把幾個數字代入方程式的變數,就能得出幾何、代數或統計解。但是,混沌系統需要在一段時間之後才看得出實際表現的過程——它無法以簡單公式表達,必須使用電腦程式,或說模型,花費數分鐘、數小時,甚至數天進行模擬才能呈現出來。在電腦問世之前我們根本無從著手,無法想像該怎麼提出一套理論來研究天氣、漩渦或行星軌道等混沌系統。
雖然碎形數學和對混沌系統的研究已經有相當的進展,但有些系統還是無法解釋,當然更無法提出模型——這類系統就是生物。雖然生物系統有許多部分可以看出碎形,甚至是混沌的實例,例如血管和肺部氣管的形式,或跳動心臟的電訊號圖樣,但我們還是無法描述整體生物。要描述生命本身,也就是第三種系統,需要瞭解複雜性理論。

……

突現與不可預測性

這些關於電腦和數學的討論看來或許有點令人畏懼。它只是解釋複雜性理論真實狀況的一種方式,但也指出了這種新興理論和相對論或量子力學等傳統理論之間的關鍵差別。我們已經知道,混沌或複雜性都無法像以往其他的物理理論一樣,以一連串預測性問題概括說明。要研究混沌和複雜性時都必須藉助電腦模型,觀察它隨時間演變,使整個系統產生超越各個部分的新性質。這些性質經常像魔法一樣憑空出現,因此才稱為「突現」。
混沌系統和複雜系統中的突現,差別在於可預測性。在混沌系統中,依據電腦模型,相同起始條件產生的突現性質一定相同。整體大於所有部分的總和,而且可以預測。其中一個例子就是著名的「蝴蝶效應」:巴西一隻蝴蝶拍動翅膀造成的一連串改變,可能會在美國德州造成龍捲風。把這個現象化成模型時,如果這隻蝴蝶以完全相同的方式拍動翅膀,將會生成完全相同的龍捲風。然而,如果稍微改變起始條件,例如這隻蝴蝶剛好落在一朵花上,或是牠後來飛到右邊的另一朵花,而不是左邊這朵花,造成的差異可能是德州的龍捲風變成台北的颱風,或是使安達曼海上一片平靜。
然而在複雜系統中,儘管我們能預測到會發生突現,但無法預測它的確實性質,即使起始條件相同也是如此。在複雜性中,整體大於所有部分的總和,但無法預測——就像這個世界,更像是我們的生命。

〈後記〉
……

複雜性讓我開始思考自己要如何參與周遭世界,而不只是畏縮地低著頭。我的動作不需要很大,因為所有效果都是局部的;而且我們永遠不知道,蝴蝶這次拍擊翅膀,將在世界上造成什麼影響。我們只需要知道,我們時時刻刻都有機會創造適應性的改變:增加人與人之間的互動、加強恆定的社會回饋迴路、勇敢地拒絕(看來似乎是)由上而下的控制,以及相信沒有任何事物是命定或無法改變的。隨機性的潛力在每一刻都能帶來新的可能性的,讓我們大感驚奇。無論這一刻多麼可怕,挽救生命的適應能力都可能潛藏在不遠處,甚至從我們曾經協助孕育的事物中產生。
複雜性也促使我藉由冥想直接體驗這類真理。我剛開始冥想時,是為了「獲得某些東西」,例如帶來改變的覺察、悟道的體驗,為了獲得真正超越日常經驗、超越我自己極限的東西。但現在我知道(讀者應該也知道),就科學上說來,我們尋找的不是自己以外的事物,而是內在、固有,位於內心深處的東西。
完全由事實和理論建構的知識(無論一個人的天賦如何)通常不足以帶來真正的啟發,即使是愛因斯坦、海森堡或哥德爾這樣的人也是如此。但這些事實和理論可以讓人相信,自己內省時看到的不是幻覺或幻想。我們是這個身體,我們是這些分子,我們是這些原子,我們是這些量子實體,我們是這些量子泡沫、是時空的能量場,最後,我們是基礎覺察——經過一個又一個普朗克時間,從它產生萬物。這個身體和心智、這顆心和靈魂,就是超越性的現實。它不在別的地方,不在我們需要伸手或動身前往的地方,而是就在此刻、就在這個身體之中。我努力地想要指出,最現代、最先進的科學和哲學已經證實這類知覺既準確又真實。
……

複雜性提醒我們留意,複雜性促使我們參與,複雜性使我們感到謙卑,指出我們只是極大的整體中極小的一部分。複雜性也使我們更加崇高——我們做出的每一個小動作、發出的每一個聲音,都可能使整個世界從某種可能性轉移到另一種可能性。
複雜性也為我們帶來慰藉,它明確地、無法避免地指出,無論我們感到多麼疏離和孤單,我們每個人,在每一刻,都是有生命、有意識宇宙的純粹表述。沒有事物是疏離的,沒有事物被冷落,萬物都真實、純粹而且完整,就像你我一樣。
(Complexity comforts us, revealing, unequivocally, unavoidably, that however separate and alone we might feel, each one of us is— in each and every single moment—a pure expression of the entire living, conscious universe. Nothing separate, nothing left out, but true, pure, and complete, just as we are.)



( 知識學習|隨堂筆記 )
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引用
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