什么是宇宙的“混沌”

是天文学里的一种说话

混沌一般与第一代神中的某个神相对应，也有的与第二、第三代神中的某个神对应。前者的混沌是“原始混沌”；后者的混沌是“日常混沌”和“终极混沌”。在古代，较突出的是前者；在近、现代，特别是近现代科学中，较突出的是后者。热力学讲到了终极混沌；非线性动力学讲到了日常混沌。 [编辑本段]释义　　也写作浑沌，古人想象中天地未开辟以前宇宙模糊一团的状态。对应于英文词chaos。 道教称为“元气状态”《淮南子•诠言》：“洞同天地，浑沌为朴。未造而为物，谓之太一”。王充《论衡•谈天》：“说《易》者曰：‘元气未分，浑沌为一。’”后用以形容模糊隐约的样子：在这浑沌的灯火里，渗入一派清辉，却真是奇迹。也形容幼稚糊涂：跟那种浑沌无知的人，真是有理也说不清。
　　《现代汉语词典》里的解释：
　　1)我国传说中指宇宙形成以前模糊一团的景象。
　　2)形容无知无识的样子。这个解释没有包括国外的用法，也没有概括全现代汉语中混沌的用法。
　　3）糊里糊涂、无知无识的样子。 [编辑本段]混沌在中国文化中的意义　　混沌一词在中国文化中的用法并不像在其他民族文化中那样常常只有贬义。相反，中国人常把混沌作褒义词使用，用以表达某种令人神往的美学境界或体道致知的精神状态。这与历史上的中国神话、中国哲学有很大关系，最终与中国人独特的思维方式有很大的关系。《辞源》收有“混沌”、“混芒”、“浑沌”、“浑沦”、“浑敦”等条。
　　混沌在汉语中有多种变音，如昆仑、馄饨、糊涂、囫囵、温敦、混蛋、葫芦等。在考察混沌意义问题时不能只从字面上看在哪以及怎样用混沌的，还要联系与它同义或近义的词汇。不过，也没必要囊括一切。
　　１.神话中的混沌
　　《山海经》中较早记述了混沌神话，特别值得认真分析。《山海经》第二卷《西山经》云：“又西三百五十里曰天山，多金玉，有青雄黄，英水出焉，而西南流注于汤谷。有神鸟，其状如黄囊，赤如丹火，六足四翼，浑敦无面目，是识歌舞，实惟帝江也。”浑敦即混沌，混沌的形象为识歌舞的神鸟。有的本子为“有神焉”，繁体的“鸟”与“焉”写法相近，传抄中可能有差错，但都讲得通。显然，这里“浑敦”指太阳。那么浑沌怎么又与帝江联系在一起呢?帝江即帝鸿，古音“江”与“鸿”通。而帝鸿即黄帝——传说中中华民族的始祖。袁枚(1716-1798)的《子不语•蛇王》中也说：“楚地有蛇王者，状类帝江，无耳目爪鼻，但有口。其形方如肉柜，浑浑而行，所过处草木尽枯。”这段文字把帝江、蛇(龙)、《庄子•应帝王》中的浑沌联系在一起，决非偶然。
　　另外，把太阳神奉为中华民族的始祖，是较合理的。在人类最初的悟性中还有什么能比白天与黑夜、光明与与黑暗、太阳与太阴的对比更明显呢?古人把太阳神称做混沌，就其初义来说，因为只有太阳具有那包纳一切、吞吐一切、涵盖一切的大光芒。敦与浑连用还见于老子《道德经》：“敦兮，其若朴；……混(浑)兮，其若浊。”黄帝与浑沌相联系还有其它许多证据。
　　２.《庄子》中的混沌
　　《庄子•应帝王》中的“混沌”影响很大，郝柏林先生曾在英文版《混沌》扉页上引过一句；《湍鉴》(TurbulentMirror)一书在前言中整段引过(用的是华生(Burton Watson)的英译文)。这段文字是：“南海之帝为倏，北海之帝为忽，中央之帝为浑沌。倏与忽时相与遇于浑沌之地，浑沌待之甚善，倏与忽谋报浑沌之德。曰：‘人皆有七窍，以视听食息，此独无有，尝试凿之。’日凿一窍，七日而浑沌死。”
　　对这里的“混沌”大致有三类解释：1)以自然之现象解，如李颐、梁简文帝、成玄英和陆长庚；2)以人之现象解，如林希逸和胡文英；3)以历史之现象解，如宣颖。根据《庄子集解》：“南海是显明之方，故以倏为有；北海是幽暗之域，故以忽为无，中央既非北非南，故以浑沌为非无非有者也。倏：喻有象也；忽：喻无形也；浑沌：无孔窍也，比喻自然。倏、忽取神速为名，浑沌以合和为貌。有无二心，会于非无非有之境，和二偏之心执为一中志，故云待之甚善也。倏、忽二帝，犹怀偏滞，未能和会，尚起学心，妄嫌浑沌之无心，而谓穿凿之有益也。不顺自然，强开耳目，乖浑沌之至淳，顺有无之取舍，是以不终天年，中途夭折，应了老话：为者败之。”
　　道家思想明显有怀念上古社会的倾向，觉得今不如昔，一代不如一代.。这不一定是中国文化独具的性质，奥维德也鼓吹过上古“黄金时代”。不过，中国文化的“恋古情结”实在太严重。儒家上溯到等级森严的西周封建制就满足了，程度不及道家，道家却要回溯到平等的、无知无识的原始集产社会——混沌社会。
　　３.盘古与混沌
　　关于盘古和混沌的关系，这方面观点林立，众说纷纭。在民间，开天辟地之说，妇孺皆知，常与“盘古”相联系。《子不语》中将混沌、开辟、盘古联系在一起，并出现多处。
　　如1)《天壳》：“浑天之说：天地如鸡卵，卵中之黄白未分，是混沌也。卵中之黄白既分，是开辟也。”
　　2)《奉行初次盘古成案》：“文木知王神灵，跪拜求归。王顾谓侍臣曰：‘取第一次盘古皇帝成案，替他一查。’文木大骇，叩头曰：‘盘古皇帝有几个乎?'王曰：‘天地无始无终，有十二万年，便有一盘古。今来朝天者，已有盘古万万余人，我安能记明数目?但元会运世之说，已被宋朝人邵尧夫说破，可惜历来开辟，总奉行第一次开辟之成案，尚无人说破。故风吹汝来，亦要说破此故，以晓世人耳。’文木不解所谓。”
　　3)《盘古以前天》：“予疑此人是前古天地将混沌时人也。”
　　4)《贾士芳》：“或云贾所遇道人，姓王名紫真，尤有神通。尝烹茶招贾观之，指曰：‘初烹时，茶叶乱浮，清浊不分，此混沌象也。少顷，水在上，叶在下，便是开辟象矣。十二万年，不过如此一霎耳。’”
　　虽然如此，但“盘古”字样，却不见于先秦典籍。在一些学者看来，“盘古”的发音，似乎有些特别，中国有无系统的创世神话，也值得怀疑。鲁迅认为，中国的天地开辟之说，已设想较高，而初民之本色不可见。也有的学者说得比较肯定，谭达先认为可以肯定中国汉代以前一定创作流传过优美的天地开辟神话。许多专家共同注意到的一个情况是，盘古可能与“烛龙”有关，烛龙的形象也类似“浑敦”和“黄帝”。
　　４.上古四大恶兽“混沌”
　　汉•东方朔《神异经•西芜经》：“昆仑西有兽焉，其状如犬，长毛，四足，似罴（音皮）而无爪，有目而不见，行不开，有两耳而不闻，有人知性，有腹无五藏，有肠直而不旋，食径过。人有德行而往抵触之，有凶德则往依凭之。名浑沌。”
　　也作“混沌”，一种说法称浑沌是象狗或熊一样的动物，人类无法看见它、也无法听见它，它经常咬自己的尾巴并且傻笑；如果遇到高尚的人，浑沌便会大肆施暴；如果遇到恶人，浑沌便会听从他的指挥。 [编辑本段]混沌在西方文化中的意义　　浑沌一词在英文、法文、德文中都写作chaos,在俄文中写作xaoc,均源自希腊文ΧΑΟ∑。
　　１.希腊神话中的混沌
　　在西文里关于浑沌的释义一般可追溯到农民诗人赫西俄德（Hesiod）所著的《神谱》（Theogony）。赫西俄德对卡俄斯（即混沌）的描述影响深远。亚里士多德曾以十分简洁的口吻肯定了《神谱》的看法：“赫西俄德在提出‘原始混沌’时所说的话看来是对的。他说：‘万物之先有浑沌，然后才产生了宽胸的大地’。”
　　起初天与地怎样从浑沌中出现，其细节恐怕不是一般的神话所能描述的，实际上迄今这仍是一个未解决的重要科学问题或极富吸引力的哲学问题。或者问题本身就提错了。赫西俄德虽没说混沌产生了大地、地狱和爱情，但从上下文可以逻辑地推出他是这样认为的。历史上多数人也正是这样理解的。
　　古罗马诗人奥维德(PubliusOvidiusNaso,前43-约后17)所著描写希腊、罗马神话故事的代表作《变形记》（Metamorphosis）,发挥了赫西俄德对混沌的描写。“天地未形，笼罩一切、充塞寰宇者，实为一相，今名之曰浑沌。其象未化，无形聚集；为自然之种，杂沓不谐，然燥居于一所。”在这里混沌被描写成天地未开辟时横贯宇宙的东西，类似于《神谱》，但比其具体得多。黑格尔看样子不大赞成古希腊的浑沌观念。他在《小逻辑•本质论》第128小节中专门分析了古希腊的浑沌神话。
　　其实，希腊神话也有许多不同的“版本”。按照荷马的意见；浑沌是洪水和深深的黑暗。Oceanus（淡水）和Tethy（咸水）是诸神之父。因为Chaos、Oceanus、Erebus、Tartarus这些名字密切相关，可以互换。每一个似乎都是原始“浑沌妖魔”(chaos-demon)的一种名字。在通常的说法中，是普罗米修斯(Prometheus)用有水汽的泥土创造了男人，之后神创造了第一个女人潘多拉(Pandora)，她给人间带来了邪恶。罗马人接受了希腊的神话，这可从奥维德的《变形记》看出，他受斯多葛思想的影响，讲述过浑沌分成了四种元素：以太、空气、泥土和水，由这四种元素形成了天空、陆地、海洋和万物。
　　２.《圣经》中的混沌
　　希伯来民族的悠久文化，通过《圣经》及相关的宗教影响了整个近、现代西方社会的法律、政治和科学观念。认真考察《圣经》对混沌的看法，对于研究当今基础科学领域兴起混沌热的历史文化背景，以及混沌的自然哲学，有十分重要的意义。《圣经》对混沌的描述最主要出现在《创世纪》中，后面的《约伯记》、《以赛亚书》、《耶利米书》以及《圣经•新约》中的《约翰一书》对浑沌的诸多讨论都与此相关。
　　在《旧约》中混沌写作tohu(英文意思是confusion,vain）,常与bohu（英文意思是void)连用，写作tohuwabohu，希腊文写作χαοσ，英文译本有多种译法，通常译作chaos。
　　《圣经》作者试图以一种体系化的神学宇宙论阐明世界的发生过程,这个过程是,在非终极的意义上,上帝与原始混沌共同存在,然后在某一时刻,上帝决意创造我们当今的世界,于是上帝从混乱(disorder)中带来秩序(order)。不管原始“混沌”是否为上帝所造,"秩序”肯定为上帝所造，造物主常常也就是“秩序”的化身。“造物主的圣旨宣告之前，浑沌物质的精确状态到底怎样，不可能说清楚。但是，不久后上帝之灵掠过水面，一个美丽、有秩序的世界立即涌现出来。”
　　既然秩序是上帝后天创造的,它就具有某种脆弱性,有序化的宇宙时时刻刻面临重返创世以前混沌状态的危险。一旦人违“约”，对抗上帝的旨意，恐怖就将降临。
　　《圣经•旧约》创世故事关于“混沌”的描写至少表达了三个涵义：
　　(1)诸天(the heavens)与大地(the earth)是对立的,虽然按照圣经的说法它们都是上帝创造的。诸天是神与天使的居所；大地则是犯有原罪的子民的住处，也是破坏上帝与人所立之“约”的种种罪恶的发祥地。
　　(2)浑沌是“无形”、“空虚”、“无秩序”，与“有形”、“充实”、“秩序”相反。《圣经》英译文常写作“without any order"（无任何秩序）、“a place of disorder"（无序之所）、“the state of formless,of utter disorder and confusion”（无形、极端无序和混乱的状态）、“the condition of emptiness,unreality,and desolation”（空虚、无实在性、荒芜的境况）、“a meaningless existence"（无意义的存在）；
　　(3)浑沌是早期曾经存在过的一种实在,或许永久存在下去,但它与上帝高尚的旨意不吻合。
　　《创世纪》并没有明确说浑沌是上帝创造的，按照逻辑推理，有两种可能的解释：一种是，上帝是在某种“原初基础”之上开始创世工程的，原初基础是未分化的混合物，即混沌；另一种是，当初只有精神性的上帝之灵，物质性的天与地皆为后来神的偶然创造或必然创造。可以看出，创世说包含着许多矛盾，一方面上帝创造世界是使它有秩序，把人安排在显赫的地位上，让其生养众多，代上帝管理地上的万物，一切均按造上帝的规划向前发展；另一方面上帝容忍了反对面的存在，人犯有原罪，谋杀亲生弟兄，亵渎耶和华神，崇拜偶象等等。或许他特意创造了对立面，以使世界之运行丰富多彩，也可能是上帝威力不够，不足以消灭他所憎恶的无序、混沌和罪恶。但上帝是全能的，这种可能虽从道理上说是极有可能的，但从宗教的角度看却是不能容许的。
　　３.埃及神话中的混沌
　　在埃及，创世神话有若干种，不论在哪一种体系里，世界都起源于水。据日城文献，从洪水中涌现出一个山丘，山上坐着Atum，也说此山丘就是Atum，他从中创造了空气（女性）和水气（男性），他们又创造了大地（男性）和天空（女性）。起初天、地连在一起，直至阳光将他们分开。
　　４.斯堪的那维亚中的混沌
　　在斯堪的那维亚创世神话中，当初只有吉南盖盖普(Ginnungagap)(裂着大口的虚空，混沌)，后来耶米尔(Ymir，原始的男人)和奥杜姆拉(Audhumla)出现于Muspellsheim之热和Niflheim之冷之间。耶米尔与奥杜姆拉化育出Buri，即Odin的祖父，在其兄弟Vili和Ve的合谋下，Odin杀死了耶米尔，用耶米尔的躯体创造出大地、海洋和天空。众神用Muspellsheim的余烬和火花创造了天体，并使其各就各位。英文词“beginning"从词源学上看，与古英语“onginnan"及古斯勘的那维亚语“gina"有关，并且两者都与宇宙起源说的“Ginnungagap"神话意象有显见的联系。《圣经》第一句是否与此北欧神话有关，就不得而知了。 [编辑本段]数学中的“混沌”　　混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理论描述的系统，其行为却表现为不确定性－－不可重复、不可预测，这就是混沌现象。进一步研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。牛顿确定性理论能够充分处理的多为线性系统，而线性系统大多是由非线性系统简化来的。因此，在现实生活和实际工程技术问题中，混沌是无处不在的。
　　1972年12月29日，美国麻省理工学院教授、混沌学开创人之一E.N.洛伦兹在美国科学发展学会第139次会议上发表了题为《蝴蝶效应》的论文，提出一个貌似荒谬的论断：在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美国得克萨斯州产生一个龙卷风，并由此提出了天气的不可准确预报性。时至今日，这一论断仍为人津津乐道，更重要的是，它激发了人们对混沌学的浓厚兴趣。今天，伴随计算机等技术的飞速进步，混沌学已发展成为一门影响深远、发展迅速的前沿科学。
　　一般地，如果一个接近实际而没有内在随机性的模型仍然具有貌似随机的行为，就可以称这个真实物理系统是混沌的。一个随时间确定性变化或具有微弱随机性的变化系统，称为动力系统，它的状态可由一个或几个变量数值确定。而一些动力系统中，两个几乎完全一致的状态经过充分长时间后会变得毫无一致，恰如从长序列中随机选取的两个状态那样，这种系统被称为敏感地依赖于初始条件。而对初始条件的敏感的依赖性也可作为混沌的一个定义。
　　与我们通常研究的线性科学不同，混沌学研究的是一种非线性科学，而非线性科学研究似乎总是把人们对“正常”事物“正常”现象的认识转向对“反常”事物“反常”现象的探索。例如，孤波不是周期性振荡的规则传播；“多媒体”技术对信息贮存、压缩、传播、转换和控制过程中遇到大量的“非常规”现象产生所采用的“非常规”的新方法；混沌打破了确定性方程由初始条件严格确定系统未来运动的“常规”，出现所谓各种“奇异吸引子”现象等。
　　混沌来自于非线性动力系统，而动力系统又描述的是任意随时间发展变化的过程，并且这样的系统产生于生活的各个方面。举个例子，生态学家对某物种的长期性态感兴趣，给定一些观察到的或实验得到的变量（如捕食者个数、气候的恶劣性、食物的可获性等等），建立数学模型来描述群体的增减。如果用Pn表示n代后该物种极限数目的百分比，则著名的“罗杰斯蒂映射”：Pn+1=kP(1-Pn）(其中k是依赖于生态条件的常数，“n+1”是脚标）可以用于在给定Po，k条件下，预报群体数的长期性态。如果将常数k处理成可变的参数k，则当k值增大到一定值后，“罗杰斯蒂映射”所构成的动力系统就进入混沌状态。最常见的气象模型是巨型动力系统的一个例子：温度、气压、风向、速度以及降雨量都是这个系统中随时间变化的变量。洛伦兹（E.N.Lorenz）教授于1963年《大气科学》杂志上发表了“决定性的非周期流”一文，阐述了在气候不能精确重演与长期天气预报者无能为力之间必然存在着一种联系，这就是非周期性与不可预见性之间的关系。洛伦兹在计算机上用他所建立的微分方程模拟气候变化的时候，偶然发现输入的初始条件的极细微的差别，可以引起模拟结果的巨大变化。洛伦兹打了个比喻，即我们在文首提到的关于在南半球巴西某地一只蝴蝶的翅膀的偶然扇动所引起的微小气流，几星期后可能变成席卷北半球美国得克萨斯州的一场龙卷风，这就是天气的“蝴蝶效应”。
　　混沌不是偶然的、个别的事件，而是普遍存在于宇宙间各种各样的宏观及微观系统的，万事万物，莫不混沌。混沌也不是独立存在的科学，它与其它各门科学互相促进、互相依靠，由此派生出许多交叉学科，如混沌气象学、混沌经济学、混沌数学等。混沌学不仅极具研究价值，而且有现实应用价值，能直接或间接创造财富。
　　混沌（Chaos）也作混沌，指确定性系统产生的一种对初始条件具有敏感依赖性的回复性非周期运动。浑沌与分形(fractal)和孤子(soliton)是非线性科学中最重要的三个概念。浑沌理论隶属于非线性科学，只有非线性系统才能产生浑沌运动。据1991年出版的《浑沌文献总目》统计，已收集到与浑沌研究有直接关系的书269部、论文7157篇。到1996年底，还不断有新的浑沌研究成果发表。科学史上只有量子力学的攻坚热情可与之媲美。
　　现代科学所讲的混沌，其基本含义可以概括为：聚散有法，周行而不殆，回复而不闭。意思是说混沌轨道的运动完全受规律支配，但相空间中轨道运动不会中止，在有限空间中永远运动着，不相交也不闭合。浑沌运动表观上是无序的，产生了类随机性，也称内在随机性。浑沌模型一定程度上更新了传统科学中的周期模型，用浑沌的观点去看原来被视为周期运动的对象，往往有新的理解。80年代中期开始浑沌理论已被用于社会问题研究，如经济学、社会学和哲学研究。
　　大自然并不缺少混沌，现代科学重新发现了混沌。以浑沌理论为标志的非线性科学强调自然的自组织机制，强调看待事物的整体性原则，与古代哲人所说的“前现在浑沌”有千丝万缕的联系，因而常常被后现代主义者看好。
　　探求浑沌的科学定义，追索浑沌古义，被认为是浑沌语义学、非线性科学史、后现代主义科学观研究等必须认真对待的一门学问。
　　古人面对浩渺陌生的宇宙万物与今人面对错综复杂的宏观现象，情景大概是一样的。在古代，为捕捉外部世界，几乎所有民族都构造了自己的浑沌自然哲学；今天，为理解宏观复杂性，世界各国的科学家并肩奋战，创立了具有革命性的浑沌新科学。这门新科学展示了一幅恢弘的科学世界图景，也暗示了一种新的自然哲学。
　　从更大的范围看，浑沌研究只是复杂性科学中的一支，新的自然哲学必然建立在整个复杂性科学的基础之上。现在就匆忙从整体上进行全面的概括，为时尚早。 [编辑本段]非线性科学中的混沌　　在非线性科学中，“混沌”这个词的含义和本意相似但又不完全一致，非线性科学中的混沌现象指的是一种确定的但不可预测的运动状态。它的外在表现和纯粹的随机运动很相似，即都不可预测。但和随机运动不同的是，混沌运动在动力学上是确定的，它的不可预测性是来源于运动的不稳定性。或者说混沌系统对无限小的初值变动和微绕也具于敏感性，无论多小的扰动在长时间以后，也会使系统彻底偏离原来的演化方向。混沌现象是自然界中的普遍现象，天气变化就是一个典型的混沌运动。混沌现象的一个著名表述就是蝴蝶效应：南美洲一只蝴蝶扇一扇翅膀，就会在佛罗里达引起一场飓风。
　　混沌系统具有三个关键要素：一是对初始条件的敏感依赖性；二是临界水平，这里是非线性事件的发生点；三是分形维，它表明有序和无序的统一。混沌系统经常是自反馈系统，出来的东西会回去经过变换再出来，循环往复，没完没了，任何初始值的微小差别都会按指数放大，因此导致系统内在地不可长期预测。

混沌一词原指宇宙未形成之前的混乱状态，我国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论，主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。在井然有序的宇宙中，西方自然科学家经过长期的探讨，逐一发现众多自然界中的规律，如大家耳熟能详的地心引力、杠杆原理、相对论等。这些自然规律都能用单一的数学公式加以描述，并可以依据此公式准确预测物体的行径。