＜內容簡介＞

氣候為何變幻莫測，不可捉摸？香菸的煙霧為何上升至一定高度即紊亂無形？蝴蝶翅膀的拍動，為何會在數週後生成一場颶風？枝葉、冰晶和我們的微血管網，有沒有同一套發展規則能尋呢？
知名科普作家葛雷易克初試啼聲的第一本科普書，一推出便大受好評，至今有二十五種以上的語言版本，全球銷量超過百萬。葛雷易克帶領我們穿梭這場動人心魄的科學革命，也許，《混沌》就是撥動你知識生涯的那一只蝴蝶翅膀！

★本書特色：

蝴蝶效應的起源，與量子力學、相對論並列最偉大的物理發現。

極具張力、扣人心弦……描述科學轉變面貌的過程，十足引人入勝！
── 《紐約時報書評》
《混沌》記錄了一門新科學的誕生，這門新科學描述的正是我們日常所見的世界：雲如何變幻？煙如何消散？風雨如何肆暴？讀了它，你不會再用舊眼睛看這世界。
── 《舊金山紀事報》

★目錄：

導讀　從蝶翅下賞閱混沌　陳義裕
代譯序　遙念勞倫茲　林和
前言　混沌浮現
第1章　蝴蝶效應
第2章　革命
第3章　生活中的起伏
第4章　自然的幾何學
第5章　奇異吸子
第6章　普遍性
第7章　實驗家
第8章　混沌的面貌
第9章　動力系統集團
第10章　內在的韻律
第11章　混沌與超越
圖片來源

＜作者簡介＞

葛雷易克　James Gleick
哈佛大學畢業，全球知名科普作家。曾任普林斯頓大學麥格羅傑出講師（McGraw Distinguished Lecturer）、《美國最佳科普選集》首位編輯。任職於《紐約時報》時，因撰寫霍夫史達特、費根鮑及曼德博等著名科學家之報導，轉而成為科學記者。他專精報導科學與科技的最新概念，善於用細膩、生動的文字來解說科學。
《混沌》出版後，即全球熱銷，「蝴蝶效應」也從此成為家喻戶曉的名詞，至今已翻譯成二十五種以上的語言，並獲得普立茲獎與美國國家非文學類書獎決選。葛雷易克另著有描寫費曼的《天才》（Genius），以及《牛頓》（Isaac Newton）等暢銷書，皆入圍普立茲獎決選。最新著作《資訊：一段歷史、一個理論、一股洪流》獲得英國皇家學會科普書獎。
他的部落格「Bits in the Ether」（around.com）有許多評論科學與科技時事的文章，看法犀利、筆觸獨到。

譯者：林和
出生於上海，三個月後即為紅塵席捲，橫渡黑水溝。國語實小、建國中學、臺灣大學大氣科學系畢業，美國麻省理工學院大氣、行星、物理海洋學系博士，美國國家大氣研究中心研究員。現為臺大大氣系名譽教授，專長流體力學、紊流；天下文化「科學人文」叢書總策畫，「季節風」出版社創辦人。

★內文試閱：

•代譯序

遙念勞倫茲

林和
「老人家心裡在想什麼？」
還不到四點，天空愈來愈狹窄，雲層逼近港口，從十五樓俯視，街道已隱沒入地平線，到處堆滿白色、黑色、冰凍的和潮溼的雪塊。窗玻璃顫動，大氣深處似乎悸動不安。收音機說，雪暴施虐緬因州。
老人家又忘了開燈、研究室一片闇黑、冷冷淡淡的天光，剪下他的輪廓，很遙遠，像銀河被人遺忘的角落……。
也許，他腦海裡飄浮著那隻巴西雨林的蝴蝶。
老人家並不老，至少，清晨時分，那雙比孩子還要澄明的眼睛，還很湛藍。無邪又犀利。但是，當黃昏降臨，一整天過度思索後，老人的臉漸漸乾涸、變皺。惡魔的天空已經吸光他的精力，他像一盆脆弱的植物。
老人家一定很喜歡這主意！身為人，必須和人打交道，這實在是很難以忍受的負擔。老人家極度害羞，七十幾歲的人了，動不動就臉紅，碰上陌生人，低著頭微笑，稚氣十足。
他的沉默很有一些名氣，講完該講的話──老人家的語調又快又密，音域不超過一度半──就此打住，三分鐘、十分鐘的耗下去、微笑、謙虛極了，不止一打著名的學者，被嚇哭了。
老人家很矮很瘦，乍看之下，一張臉醜得漂亮，像巴黎屋簷的Gargoyle，或者石灣陶的羅漢，跡近冷酷。可是，禁不起笑，一笑就洩底了。笑起來像兔寶寶，門牙閃出一道裂縫，又天真又溫暖。系上籃球隊送給他一件球衣，背後繡著「快足阿迪」（Fast Eddy，迪斯耐卡通片裡善跑的兔子），他好得意，穿著走來走去。
海頓以前拉著莫札特的手，沿著維也納街頭散步，逢人就說，莫札特會是歷史上最偉大的音樂家，那時候莫札特還不到十歲。老人家也是如此，當他還很年輕的歲月，就有人做了類似的預測。
據說，預言的人是小伯克霍夫（Birkhoff），倘若傳言是真，小伯克霍夫的眼力委實夠瞧的。劍橋這地方，別的不去說，聰明人倒不少，哪個人不是諾貝爾獎得主呢？（至少也是候選人！）老人家貌不出眾，語不驚人，事實上，比語不驚人還糟糕，從來沒有人聽過他囉嗦什麼。
你必須仔細觀察，好像監視一位外星間諜，也許能看出些許蛛絲馬跡。偶爾，從一言半句，你會猜想，這人挺聰明的，再回味一番，是啊！十分聰明，又過一會兒，你會發現，聰明這樣的字眼並不貼切，他「僅僅」曉得每件事的答案而已！似乎不花費他任何力氣，輕輕巧巧，答案自己會跑出來，最奇怪的是，每次答案都很經用，過了十年二十年，總會證明是正確的，從來不曾失手過。
有些醫學專家宣稱，自閉症來自特異的腦神經結構。老人家的內在稟賦，顯然和他的人格特質相關，當然，有些人會認為和「非」人格特質相關，這樣想想，一切都得到完滿的解釋，大家也會過得舒服些。
天氣更加惡化，他的臉像一層白蠟。書桌上，出現一行行簡潔的公式，老人家就是那種「逢山開路，遇水造橋」的科學家，不管碰上什麼困難，總會弄出一些辦法解決。別人也幫不上手，老人家的電腦程式研究生偷偷瞧過，幾千行指令，居然不分段落，不加說明。一副天機難洩的模樣。
終於，滿天風雪傾瀉而下，老人家好像睡著了，他在想什麼呢？或許是這星球上最高的山？老人最喜歡爬山，登上一些人跡罕見的峯頂，有一次，他帶我找到一條冰河，冰面上布滿紅色黴菌。
愛德華•勞倫茲想使我長成有用的科學家，這是他少數澹淡的失算，但是我常懷念他。
譯本經過兩年半完成，最早，現在就讀普林斯頓大學的陳正達弄出一些初稿，經過宋偉航、蘇白宇、湯麗明修修改改，讓我終於下定決心，從頭到尾逐字逐句的翻譯一遍，其中引用了不少他們的妙文，尤其在第一章正達留下最多痕跡，中間幾章，偉航的貢獻很大，雖然他們的努力可能大部分被我的筆觸所遮蓋，但這些奠基的工作，不斷的刺激，喚醒我對文字新鮮的感覺。中文譯本應該是我們沉默爭辯的結果。

•摘文

勞倫茲沉醉於天氣的樂趣裡，儘管那不算是氣象學者的必要條件，他覺得天氣的變幻賞心悅目，喜歡大氣中川流不息的各類天氣形態，熟悉那些乖乖遵守數學定律，但卻永不重複的擾動和氣旋。當觀察雲朵時，他覺得領悟到了其中某種結構，一度他以為研究天氣的科學像是用螺絲起子拆散魔術盒一樣，現在則懷疑科學能否有一日揭穿魔術？天氣有種特性是不能以平均表達的，麻省劍橋的6月平均溫度是攝氏二十四度，而在沙烏地阿拉伯利雅德每年下雨的平均天數是十天，這些是統計資料，但重要的是大氣形態隨著時間而變，這也就是勞倫茲從皇家馬克比中想要捕捉到的東西。
他是這個機器世界的主宰，可以隨意選擇自己有興趣的自然定律，經過嘗試與錯誤的一番苦工，他選擇了十二條方程式，方程式顯示出溫度與壓力、或者壓力與風速之間數值的關係，勞倫茲知道自己正在操作牛頓定律，就像時間之神，創造一套世界，使其運行不息。感謝物理定律的決定論，啟動之後即不需要再操心，那些製造模式的人滿懷信心，藉由運動定律來提供數學肯定性的因果關連。一旦掌握法則，也就等於了解宇宙內涵，這是以電腦模擬天氣背後隱藏的哲學基礎。
確實，如果十八世紀的哲學家想像上帝像隱藏在幕後，仁慈而不動聲色的不介入主義者，可以想像勞倫茲就是這類人物。他是一位很絕的氣象學家，有張像新英格蘭鄉下農夫飽經風霜的臉，令人驚奇的明亮眼睛，說不準他是否在笑，而別人總覺得他在開懷大笑。很少談論自己或工作，常常只是傾聽，他往往沉浸在計算狀態或同仁無法思議的夢想中，連他最親近的朋友也覺得大多數時候勞倫茲飄飄神遊太虛幻境。
當勞倫茲還是小男孩時，他就是位天氣迷，看緊了他父母在康乃狄克州西哈特福屋外，懸掛的最高最低溫度計，記錄下每天最高最低溫度，不過他比觀察溫度計花了更多時間在數學謎題的書本上，有時候父親會和他一起解決書本上的謎題，有一次他們碰上特別困難的問題，根本無解，父親告訴他，這也行得通，證明沒有答案亦為解決之道。勞倫茲喜歡如此想，就像他喜歡數學的澄明一樣，當他在1938年於達特茅斯學院（Dartmouth College）畢業時，他覺得數學便是他的終身志業了。但是二次世界大戰這件事使得整個情況有些改變，大戰期間，他擔任陸軍航空單位的天氣預報員，戰後勞倫茲決定留在氣象圈子裡，研究氣象理論，多鑽研一些數學，他在諸如大氣環流的正統問題上發表文章，博得響亮名聲，同時他繼續思索預測的問題。
即使對最嚴謹的氣象學家而言，預報還稱不上科學，這是一種熟能生巧的工作，需要一些擁有直覺的技術員，從儀器和雲況中讀出明天天氣，偏向猜測。對於類似麻省理工學院這樣的研究中心，氣象學喜歡那些有確實答案的問題，曾經親自提供預報給軍機駕駛員，勞倫茲自然能體會到天氣預報的雜亂潦草，但他對問題懷抱著別具匠心的興趣──一種數學上的興趣。
不僅僅是氣象學家看輕預報，1960年代所有嚴謹的科學家都不信任電腦，這些加足馬力的計算器不像是理論科學需要的工具。所以數值天氣模擬變成進退維谷的問題。但時機逐漸成熟，天氣預報等待一部可以幹粗活兒，重複計算成千上萬次的機器已經整整兩個世紀了，只有電腦能兌現牛頓式的期望：世界沿著前因後果的軌道演進，像是星球奉行的規則，或像日、月食和潮汐般的可靠預測。理論上，電腦應該能讓氣象學家辦到天文學家用鉛筆和計算尺達成的效果，從初始狀況和控制其演變的物理定律，來計算宇宙的未來。描述流體運動的方程式，和描述行星運動的方程式一樣老早為人熟知，對付這座由九大行星、成打衛星和千萬個隕石間重力場形成的太陽系，天文學家並未達到盡善盡美，而且也永遠不會。但天體運動的計算已經準確到使人們忘了那是預測，當一個天文學家說「哈雷彗星在七十六年後將會由這條路徑回來」，這像陳述一項事實，不像是預言，決定型的數值預測刻畫出太空船和火箭的精確路徑，為什麼風和雨卻不能如此？
天氣現象複雜許多倍，但是它卻由相同的定律所控制，也許一部能力強大的電腦，擁有拉普拉斯理想中的卓越智慧，這位十八世紀的哲學兼數學家感染上無可匹敵的牛頓式狂熱，他曾寫過：「這樣一位大智者，可以用相同的方程式，處理宇宙間最大的星體和最小的原子，對它來說，沒有所謂的曖昧，未來和過去都會歷歷如繪，直逼眼前。」在愛因斯坦的相對論和海森堡測不準原理相繼問世後的時日，拉普拉斯的樂觀幾乎像滑稽歌手，但大多數的現代科學仍在追求他的夢想，暗地裡許多二十世紀的科學家，包括生物學、神經學和經濟學家的任務即是去解析其領域至遵循科學規律運行、最簡單的元素，在這許多學門中，都背負著牛頓式決定論的擔子。現代計算的長老們心裡都念著拉普拉斯，自從1950年代馮諾伊曼（John von Neumann）在紐澤西州普林斯頓高等研究院，設計他的第一部機器起，計算和預報的歷史就開始融合在一起。馮諾伊曼體認到天氣模擬會是電腦相當妥貼的目標。
還有一項小小的但書，小到科學家們幾乎都忘了擱在何處？隱藏在他們哲學的角落像一張未付清的帳單，那就是測量絕不可能精確。在牛頓旗幟下踏步前進的科學家們，實際上也搖晃著另一隻旗幟如此說：給我一些系統初始狀態的近似資料和明確的物理定律，就可以計算出系統的近似行為。這項假設座落於科學哲學的核心，就像一位理論學家喜歡告訴他的學生：「西方科學的基本理念就是如此：如果你正在計算地球檯面上的一顆撞球，你就不必去理會另一座星系某星球上樹葉的掉落。很輕微的影響可以被忽略，事物進行總會殊途同歸，任意的小干擾，並不至於膨脹到任意大的後果。」傳統的，信任這種近似和聚集的確有它的道理，修正1910年哈雷彗星位置的小錯誤，只會造成它在1986年來臨時的小誤差，而且百萬年後來臨時誤差仍然會很小。電腦也在同樣的假設下引導太空船航行，近似正確的輸入會獲得近似正確的輸出；經濟預測也根據相同的假設，雖然較少明顯的成功；全球天氣預報的開拓者亦是。
使用他的洪荒級電腦，勞倫茲簡化天氣至一副乾淨的骸骨，一行一行列印出來的風和溫度，似乎大體符合可辨識的地球特色，印證了藏在他心中對天氣的直覺，他覺察到天氣會自我模仿，每隔一段時間就會出現似曾相識的類型，氣壓此起彼落，氣流的南北遷移。他發現倘若一條從高降低的線段未曾經歷顛簸，下回就會碰上雙重崎嶇突起，他說：「那是預報員可以用得上的規則。」但是所謂的重複並非那麼精確，而是帶著一點混亂的類型，一種井井有條的無秩序。
讓類型一目瞭然，勞倫茲創造出一種基礎圖表，取代只印出通常的一行數字，他指令機器在字母a前印一定數量的空格，他可以選擇一項變數，比方說是氣流的方向。逐漸的，這些a沿著印表捲筒前進，循著波形線條，前後搖擺，製造出一長系列的山峯與山谷，代表西風穿越大陸南北遷移的方式，其中可辨認的循環代表有秩序的部分，一次又一次發生，但絕不雷同，像一場催眠下的銷魂舞，這座系統慢慢在預測者的凝視下揭露自己的奧祕。
1961年冬季某日，為了檢查一段較長的序列，勞倫茲決定抄捷徑而行，捨棄重新由開頭計算的方式，他改由從中間開始，直接根據先前印出的結果敲進數字，提供給機器當做初始條件，然後離開那些噪音，走下樓小啜一杯咖啡，一小時後當他回來，卻看到一些出乎意料的成果──一些真理為新科學播下的種子。
摘自《混沌》〈蝴蝶效應〉

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混沌：不測風雲的背後

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