《用物理學找到美麗新世界》Critical Mass

菲利浦‧鮑爾 （Philip Ball）著

謝伯讓 譯

愛因斯坦曾經希望找到物理學中的最後定律，解釋人類所有的問題？

夢想中的最後定律尚未被發現，但已有物理學者依循軌跡前進，

從股票線圖到塞車問題，橫跨經濟學社會學領域，但終究回到物理學的原理，

每頁都閃耀著知識光芒的書《用物理學找到美麗新世界》，讓人大為驚奇！

得獎/推薦

本書榮獲英國艾凡提斯科學圖書大獎（Aventis Prize for science books）

「這是一本閃耀著知識光芒的書……，我可以保證，你一定會對書中的描述大為驚奇。」

──《萬物簡史》作者比爾‧布萊森（Bill Bryson）

作者簡介

菲利浦‧鮑爾（Philip Ball），曾是《自然》雜誌的工作成員之一，現為專職作家。他的著作包括了《用物理學找到美麗新世界》（榮獲英國艾凡提斯科學圖書大獎）、《水》（H2O）以及《明亮的地球》（Bright Earth）。作者現定居於倫敦。

 內容簡介

約翰‧多恩在《沉思錄》裡面說道：「沒有人是孤島」，但是，我們究竟是如何受別人的行為所影響呢？是否有某種「自然法則」在引導著人類事務？當我們在創造社會時，是否擁有完全的自由？或者，我們受限於「人類的天性」？在人類的各種事務中，它們又是如何環環相扣的呢？

菲利浦‧鮑爾的《用物理學找到美麗新世界》從霍布斯談到亞當史密斯、再談到現代的交通流量以及市場交易，他的觸角橫跨了經濟學、社會學以及心理學，這本書為我們帶來了一個訊息：當我們不再試著去預測與分析個體的行為、並轉而去關注數百個、數千個、甚至是數百萬個人類決策所能產生的影響力之後，我們便能夠理解人類行為。

內容摘錄

導論  政治算術 

    西元一六九○年十一月七日，英格蘭的新國王威廉三世收到了一份手寫的書稿。這位出身於奧蘭治的公爵，剛剛在去年的一場不流血政變中，罷黜了篤信天主教卻不受人民歡迎的國王詹姆士二世。在當時的混亂情況下，這份手稿所記載的訊息或許為這位新領袖提供了一些心靈上的慰藉，因為它透露出，英格蘭已經是世界上一個安全穩固的政權。

    這份手稿的作者是威廉佩堤爵士（Sir William Petty），他曾任牛津大學的解剖學教授，也曾在英格蘭對愛爾蘭的戰役中擔任軍醫。他於一六八七年逝世，而他的兒子塞爾伯恩伯爵（Earl of Shelburne）在數年後將他的著作送進了王室。佩堤宣稱他證明了：一個人口數不多的小國，或許能藉由地理位置、貿易以及政策方針，獲得跟大國一樣的財富與權勢。

由於先天地理環境的限制，法國沒辦法像英國或荷蘭一樣在海上稱霸。

英國國王所擁有的子民與領土，天生就注定能獲得跟法國一樣的財富與權勢。

英國在邁向強盛之國的道路上，或許會面臨許多阻礙，但這些阻礙都是一時的，只要君民齊心協力，就可以克服所有難關。

過去四十年來，英國的權勢與財富已然與日俱增。

英國國王擁有眾多臣民，光靠其總消費額的十分之一，就足以提供十萬名步兵、三萬名騎兵、四萬名海軍，以及其他各項政府支出。只要稅收穩定，不論固定費用或臨時支出，政府都可以輕鬆應付。

英國的眾多臣民中還有許多閒置的人力，這些人每年將可以多創造兩百萬英磅，遠比他們現在賺到的還要多。各式各樣的工作機會也早已準備就緒，等著這些人來一展身手。

英國有足夠的財力來導引國家貿易。

此時的英國集合了天時地利人合，將領導整個商業世界的貿易潮流。 

換句話說，佩堤認為英國完全具備了泱泱大國的條件。但佩堤是基於什麼論點做出如此大膽的主張？在這本名為《政治算術》的書中，佩堤主張將政治科學化。就像牛頓的「萬有引力定律」，終究必須借重定量分析、並仰賴天文學家布拉赫（Tycho Brahe）與克卜勒的重大發現一樣，佩堤用數據來證明英國社會的健全狀態。

佩堤解釋道：「我使用的方法，至今仍不普遍。我不是只用了一些比較級和最高級的形容字詞或是聰明的論點，相對的，我採用數字、重量或測量的方式來傳達我的理念（這是我長久以來對政治算術的堅持）。我只允許自己使用理性的論證，並只考慮那些在自然界中清楚可見的因素。此外，我也不觸碰那些會輕易隨著他人的心態、意見、品味和熱情而改變的事物，我承認我永遠都無法以令人滿意的方式，說明這些善變事物的基礎（如果可以被稱為基礎的話）。就像是我無法預料不知名染料的色澤，或者我無法光靠著入射與反射的角度，或是《投擲與投射》（De Projectilibus & Missilibus）一書中所描述的複雜物理學概念，絲毫不練習就能將網球、撞球、以及保齡球打得很好一樣。」

換言之，儘管佩堤宣稱他對善變的人類天性瞭解不多，他卻相信我們能藉由測量與量化的方式來進一步認識人類社會。他認為，政治算術這門科學能幫助國家的領導者，不受到人性中非理性因素的影響。此外，政治算術也可以用來創造出一些健全的、可驗證的統治原則。

如果佩堤活到今日，那他會非常失望。因為在過了三百年之後，政治科學家仍在悲嘆人類事務是如何不受理性和邏輯所引導，並如何輕易被奇想與偏見所支配。在一九五四年出版的《人類、國家與戰爭》（Man, the State, and War）一書中，作者華茲（Kenneth Waltz）這麼希望著，或許在某一天，國與國之間的互相交流能透過理性的原則來實現，而不是靠著武斷的想法與爭辯來達成。他說：「由於我們缺乏一個精確的國際政治理論，所以當某人提出了一些原因和解決方案時，這些原因和方案往往都只和那個人本身的個性與曾受到的訓練較有關聯，卻沒有真正的觸及那些存在於世界中與眾人息息相關的事物。」

顯然華茲跟佩堤不一樣，他並沒有設想一種「牛頓物理學」般的人類社會學。從今日的眼光看來，佩堤的觀點似乎過於天真，然而這種想法卻在當代物理學中引起了迴響。過去二十年來，這個學科正在發生一件很特別的事情。原先用以瞭解宇宙中物質如何運作的各種研究工具、方法以及想法，現在可以被應用在一些乍看之下毫不相干、且極度不相稱的新領域上。很顯然的，物理學在科學社會中找到屬於自己的地位。

我們會談到這樣的理論演變如何誕生，為什麼值得我們認真看待，以及可能會造成的影響。本書也會談到這種「社會物理學」的侷限與缺點，以及它遭到濫用的可能性。

以前類似的理論演變過程曾出現過。在一九七○年代，法國數學家德姆（René Thom）提出了劇變理論，這個理論似乎能夠解釋人類社會為什麼會因為一些小事件的刺激而突生變化。然而，這一線曙光一下就消失了，因為德姆這種偏重於描述現象與性質層面的理論，並沒有真的提出什麼基本原則與機制來解釋變化的過程。反觀在一九八○年代趨於成熟的混沌理論，至今已有許多證明顯示出這個新興的理論是較為紮實的。混沌理論讓我們理解到，即使一個系統的初始狀態很清楚明確，但是這種複雜、一直處於變動中的動態系統很快就會超出我們所能精確預測的範疇。目前已有許多人主張利用混沌理論作為預測市場經濟的一種模型，而混沌理論中用來描述動態穩定狀態的概念，也就是「吸引子」（attractor）的概念，似乎能解釋為什麼某些社會的組織或行為模式不會受到細微干擾的影響。儘管如此，混沌理論和真正的「社會科學」仍有一段很大的差距。

        上述的概念也正好符合時下流行的三C原則(請加註)中的第三個原則，即複雜性。這一類的「複雜理論」試圖要瞭解，在眾多不同個體的交互作用影響（僅需依循少數簡單的規則）下，秩序與穩定性如何可能浮現。用行話來說，複雜理論想要瞭解的就是「突現」（emergence）與「自組織」（self-organization）的現象。

        這本書中所探討的物理學跟這種複雜性的概念並非完全無關，事實上，兩者常有交集。今天被大家認為是「複雜科學」的學問，大都只是換湯不換藥。這類複雜理論的主要課題研究早已超過百年，研究這些主題的物理學家也早就發展出成套的概念與技巧，使得這些「新的」複雜科學研究幾乎沒有新的元素注入。當我們仔細探尋這系列物理學的根源時，可以發現為什麼這個物理學派別有足以置喙社會學的餘地，因為它是研究集體行為的科學。表面上看起來，似乎不容易看出一大團無生命的物質粒子和人類的群體行為有什麼關係，不過物理學家已經發現，當一個系統中的各個組成分子可以集體運作時，該系統通常就會產生遞迴特性（儘管各個組成分子乍看之下毫無共通點）。

        大家對上面的想法稍有概念後，我希望能在接下來的章節中告訴大家，這種新的社會物理學可以面對那些佩堤不願觸碰的問題：「那些會輕易隨著他人的心態、意見、品味和熱情而改變的事物」。我想要說明的是，儘管我們對人類行為的起因是如此可悲地無知，但事實上我們擁有預測人類集體行為走向的能力，也就是說，我們可以無視個人自由意志的存在而對整個社會進行預測。甚至，還可以主張我們能找出自由意志的極限。

佩堤以為光是「量化」這個方法就足以讓《政治算術》躋身科學殿堂，相較之下，同時期的霍布斯對於社會科學的體認顯得較為深刻。霍布斯認為，社會科學必須超越數字，並勇於和社會機制等相關的困難問題搏鬥。在本書的第一部分中，我們會看到霍布斯的機械論和佩堤的政治算術，如何引導我們去理解社會、以及如何對十九世紀的物理學進行反饋。我們也將看到物理學如何處理那些組成份子眾多（且同時彼此間進行互動）的系統，以及為什麼一個看似混亂的系統可以產生具有規律性、可預測性、並可透過統計來描述的行為。

        將人類視為是沒有生命的物質（或表面上看起來沒有生命）是具有爭議性的，這也是在建構這種奠基於物理學的社會模型時必須小心謹慎的原因。我們必須要先證明統計物理學可以用在「生命」之上（我其實很想說，「生命」也沒有什麼了不起的）。先由細菌開始，然後再討論整個世界。

        不過，你不會在本書中找到一個闡述詳細的「社會理論」。現今的理論趨勢是傾向於發展出一種「統一理論」（一種全面的、含括一切的科學架構），這種理論架構儘管有其用途，但可以說是不健康的。如果真的有所謂社會物理學的話，將不會是一個放諸四海皆準的等式，我們也不可能在等式中填入一些數字之後，就得出一些對社會行為的可預測描述。如果要建夠一套真正的社會物理學，我們必須累積各種實例，並針對每個不同的目標方針發展出不同的工具與概念。這個關於社會物理學的概述雖然一點也稱不上詳盡，但我們會看到物理學如何解釋各種人類的行為，包括了人類如何在寬闊空間中行動，以及人類如何決策、投票、同盟、形成組織與尋找同伴。我們也會暸解到，物理學如何解釋經濟市場的某些行為面向，並揭露社會與經濟人際網絡之間的隱藏結構。此外，也將揭示政治衝突與合作背後的物理機制。

        在這一切背後，還存在一個更困難的問題：物理學只能單純用來幫助我們解釋與瞭解各種現象嗎？或者，我們是否可以利用物理學來預測和防範問題的產生，並進而改善社會讓我們的社會更安全美好呢？又或者，這種希望利用物理學來改善社會的期望不過是另一個夢，一個終將墜入早已客滿的烏托邦墓園的夢。