時間與渾沌的定律（The Law of Time and Chaos）

〔緣起〕The Thought Hatching

　　“時間與渾沌定律”，筆者是由《心靈機器時代》中得知此律。照規劃，原想寫篇關於該書的引介、評論，卻因故一直拖欠著...　 :(
[1]

　　這段時日以來，剛巧費了一翻功夫在研讀自動機及計算理論方面的論述。

　　又，昨夜輾轉，思索著“無形的計算”時，突然通了個環節，自認對“時間渾沌律”有更深的洞悉，奮而著手斯文，以饗諸看官！　^_^

　　-- Yukuan　2003/3/15


〔秩序的本質〕Order Nature
　　(order = non-random = describability = computability)

　　秩序是隨機的相反，是「非隨機」。隨機是不可預期的，所以秩序是可預期的、是有跡可尋的。秩序就是規則、規律或模式。

　　在現實上，無論您要利用邏輯的、符號的途徑，無論您要透過數學語言、其他形式語言，甚至使用圖示系統、使用自然語言，也無論它有多困難，秩序必定是可描述的。

　　問一個東西多有秩序、問它蘊含秩序的多寡，就是在探求它「可描述的程度」。看看這個東西可被精確地、仔細地描述到什麼地步，就是東西所含秩序的多寡。

　　某件事物是隨機的、毫無秩序可言的，於是我們給它一個名字 U ，以說明它的Undescribabe ，弔詭的是一件原則上隨機的、無秩序的東西，理論上它應該也是不可描述的。現在我們卻對它有初步的描述，雖然已經很難對它再下更精確的描述。

　　為了避免混淆，我們必需給秩序一個形式化的操作型定義：
「東西秩序的多寡就是它『可計算的程度』。」
[2]


〔秩序的源起〕The Origins of Order
　　(man-made, natural selection, order for free)
[3]

　　秩序的起源是什麼？東西為什麼會變得有秩序？

　　人類社會中的結構或秩序，當然多是人造的，經由人們匠心營造、悉心選擇所致。而生物學家公認的生物這個高度秩序體的由來，是經由天擇。

　　無論天擇或人擇，一個系統秩序的來源都是由外界注入的。一個經由自然的隨機選擇；一個經由人們意識地選擇。

　　此外，秩序還可能是經由系統內各個組件的互動中自然而然產生的。


〔演化〕Evolution under Time
　　(universe, human embryo, organism, technology)

　　宇宙太初之際，時、空都是不存在的，當然沒有任何亂度可言，只有純粹的秩序，在短短的十億分之一秒就完成三個演化階段，後續的演化就熬上幾十億年。

　　人類胚胎在母體內的第一個月，就由單一個細胞分化出身軀與頭部；在懷孕的前幾個月，腦部就開始發育；出生之後，我們很快就學會說話與走路等。不過後續成長就漸漸趨緩。

　　地球經過約十億年的孕育才出現第一個原核生物；又過了幾億年，真核生物才問世；然後隨著多細胞生物的誕生，很快地就歷經了六億年前的寒武紀大爆炸、脊椎動物產生、哺乳類動物產生、後來人類誕生了，整個過程一直在加速。

　　人類出現後，文明也是經過了百萬年平淡的日子後，現代科技才在近兩百年有突飛的進展；至今，整個過程也是不斷地加速。


〔時間與渾沌的定律〕The Law of Time and Chaos

　　綜觀各種演化歷程，我們發現一個很不均秤的現象，一個大體上呈指數型態的不均秤現象：有些演化過程不斷地加速，有些卻不斷地減速。

　　進一步比較這些歷程，我們發現演化呈指數式加速或指數式減速的關鍵因素和整個流程中秩序的增減有關：

「若演化導致亂度增加、秩序減少，則演化隨時間呈指數減緩」
「若演化導致亂度減少、秩序增加，則演化隨時間呈指數加速」

　　這就是演化的「時間與渾沌定律」。
[1]


〔秩序－－渾然天成〕Order -- like Nature Itself
　　(increasing entropy, open systems, wisdom, order intention)

　　根據熱力學第二定律──熵增律（另譯“亂度攀昇律”），封閉系統的整體亂度只會增加，不會減少。

　　整個宇宙就是一個封閉系統，根據熵增律，宇宙應該到處都是趨向腐敗、混亂與隨機。為何還隨處可見到組織、結構和秩序？

　　原因之一是，這些秩序都發生在宇宙內一個個的局部區域，每個局部區域都會受外界影響，所以是開放的系統。對宇宙整體而言，趨向腐敗的方向演化是不變的。

　　朱邦復先生提到：「在宇宙進化的過程中，...“智慧”則是最終的境界。...」
[4]

　　由“時間渾沌律”看來：「宇宙的意旨，似乎是要朝“秩序”演化的」──只要跟趨向秩序的意旨相左，演化的速度就會呈指數遞減；相反地，當演化方向跟宇宙的這個意旨相同的，速度就會有如神助，呈指數遞增
...


〔回顧〕Looking Back
　　(order for free, increasing entropy, time and chaos, wisdom)

　　 Kauffman 提出“自在的秩序”，說明了“秩序”也是自然的本質。
[5]

　　“時間渾沌律”進一步闡明了“熵增律”是不充分的，它只是宇宙中，演化現象的一個案例。秩序才是大自然的原意，秩序是渾然天成的。

　　值得一提的是，雖然“熵增律”為時間定了方向；“時間渾沌律”卻跟其餘的物理定律一樣，在時間軸上是可逆的。

　　由後見之明，若說智慧是終極的秩序，那說宇宙的最終境界是智慧，似乎也說得通，至少在我們所處的宇宙是成立的。


〔延伸閱讀〕Further Readings

[1] Ray Kurzweil
　　(1999) The Age of Spiritual Machines
　　　Viking Penguin, Penguin Pulnam Inc.
　　 [中譯]《心靈機器時代》by Global Group Holdings, Ltd.
[2] John L. Casti and Werner DePauli
　　(2001) Godel: A Life of Logic
　 　　Perseus Publishing
　　[中譯]《數學巨人哥德爾－－關於邏輯的故事》，究竟出版
[3] Jiang Yu-Kuan
　　(2001)《軟體系統的秩序起源》
　　　(letter style like this essay made by me, ^_^" )
[4] 朱邦復
　　(1998)《智慧學九論》
　　　台灣商務印書館
[5] Kauffman, S. A.
　　(1995) At Home in the Universe:
　　　The Search for the Laws of Self-Orgnization and Complexity.
　　　Oxford University Press, New York.

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實際上，「不斷的變化」是我們唯一能預知的趨勢。
　　-- 琳達A.珊提斯博士《創造未來》
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