导语
对复杂性的研究曾颠覆了科学原有的还原论范式,那么当复杂科学遇到艺术时会怎样?社会生物学家爱德华·威尔逊(E.O. Wilson)曾说:“对复杂性的热爱,无还原论,成就了艺术;和还原论一起,则成就了科学。”科学和艺术,作为两种人类最具创造性的文化,虽然曾被期待消除彼此的误解和解释霸权,相互融合成为“第三种文化”,但直到如今,两者间的对话却依然泾渭分明、各自行素。因此,复杂科学也许能作为一种拓展视野的思考方式,架起沟通的桥梁。
本篇文章主要从复杂科学视角出发,介绍对称性破缺、自组织、分形、混沌、涌现等复杂科学的基本概念,在此基础上回顾科学和艺术发展史,对复杂性与艺术之间相互影响的关系、科学实践与艺术创作互动作进一步梳理总结。最后介绍近些年来对复杂性和艺术研究和实践的一些新成果,并对基于复杂主义(Complexism)的复杂艺术未来作进一步展望。
研究领域:涌现,对称性破缺,混沌边缘,复杂科学,复杂艺术
十三维| 作者
邓一雪 | 编辑
目录
1. 从普罗米修斯到俄耳甫斯
2. 混沌与秩序:复杂科学的诞生
3. 对称与对称性破缺
4. 自组织临界与混沌边缘
5. 多重涌现与强涌现
6. 控制论与跨媒介艺术:从形式系统破缺到跨系统交互
7. 图灵机与生成式艺术:AI、演化艺术与人工生命
8. 复杂艺术:生物、生态、加密及其它
1. 从普罗米修斯到俄耳甫斯
上世纪50年代末,美国学者斯诺(C.P.Snow)敏锐察觉到,人类最重要的两种文化,科学技术和人文艺术正处在极度分裂中[1]:一方面是科学高扬真理和器用、不断在各领域进击,另一方面艺术是诉求解构和自由、不愿再被任何定义。科学家和艺术家这两个备受人们尊重的群体,在彼此不信任中进行着深层的思想对抗。进入互联网时代,思想文化网站 Edge 创始人布罗克曼(John Brockman),也曾大力提倡「第三种文化」[2],试图在科学和艺术之间架设桥梁。然而无论是斯诺还是布罗克曼,最终还是潜在地将艺术放在了科学还原的显微镜下,以之为最高解释权。 于是有趣的一幕出现了:在现当代艺术不断突破自己边界、解构自身定义乃至有批评家如丹托(Arthur Danto)[3]喊出「艺术终结」口号之时,对艺术进行严肃思考和研究的却是与之相对的科学。而科学之所以反对「一切皆是艺术」,坚持要对艺术做出合理的规范,究其本源却并非源自文化间的对抗,恰恰是因为看到了、并希图回到人类将艺术和自然视为最初整体的审美观念。观念之争同时,融合二者的跨媒介艺术、人工智能艺术、科技艺术等不断涌现发展也仿佛在对历史回应和押韵。 法国哲学家皮埃尔·阿多(Pierre Hadot),在《伊西斯的面纱》中回顾了人类自然观念史的变迁,发现与对大自然拷问求知的「普罗米修斯态度」不同,科学和文艺其实同属于另一种「俄耳甫斯态度」——通过对大自然吟唱而探寻其秘密。在古希腊神话中我们也能看到,无论音乐还是天文,诗歌抑或几何,都由古希腊九位缪斯(muses)女神共同掌管着。不仅自然和人最初是一个有机整体,文艺和科学也本自同根同源。
2. 混沌与秩序:复杂科学的诞生
复杂科学思想前史 从蒙昧开始,科学,以及后来复杂科学的诞生过程,体现了人类文明对世界基本认知和假设的变迁。这就是从整体论到还原论,再到系统论与复杂系统观念。
自从人类成为智能生物,产生意识后,便与自然分离,眼前面对的是一个复杂多变的世界。这迫使人们为了生存,必须具有「消除不确定性」的能力。 这方面最早的尝试是巫术和宗教。巫术和宗教在消除人类群体内部不确定上是非常成功的,能够藉由对自然、神灵的共同认同将部落成员组织成一个整体,构建自己的文化乃至文明。但是在另一方面,即消除外界不确定性上,却是喜忧参半:巫术指引成功的概率不会总是正确,信仰的「神灵」也不会总是指引它的子民,也需要揣摩新的神谕或与神订立新的契约。 几大文明,包括中国、古印度、以及古希腊等,一开始都继承了这种把世界看做一个整体论(Holism)的思维方式。但随着时代发展,人口与协作规模不断扩大,各自都相继采取了一定方式进一步消除不确定性。例如古印度的种姓制度、以及中国的礼制(由巫启礼——李泽厚)、古希伯来对一神的信仰等。只有古希腊在此基础上,开启了一条自觉通过消除外界不确定性发展的文明之路。
古希腊人对世界有着独特的认知,尽管他们也认为世界一开始产生自卡俄斯(Χάος,Chaos)[4],但却同时又认为这纷繁复杂变化万千的世界背后有一个简单规则——正所谓「复杂世界,简单规则」。毕达哥拉斯的「万物皆数」与柏拉图的理型论就是这种观念的典型体现。这种矛盾性也体现在赫拉克利特对作为宇宙本源的逻各斯(λόγος,Logos)与活火关系的阐述[5]:世界是一团永恒的、活生生的,按照一定的分寸燃烧,一定分寸熄灭的活火
总之,不可度约的活火与可度量的逻各斯二者是互为表里。因此,尽管古希腊人观念一开始就认识到了世界的混沌与复杂,然而着重秩序的理性主义传统却像火种一样在时空充分燃烧,借着毕达哥拉斯、欧几里得与丟番图,以数学传统向世界传播开来,通过古阿拉伯与中世纪到文艺复兴,催生了现代科学的诞生。
从伽利略到牛顿经典力学的建立,科学正是基于一组这样的假设:
这组假设威力如此之大,可以说整个西方理性文明、甚至整个现代人类文明都是以此建立起来的。而没有科学,就不可能有蒸汽机和工业革命、电的运用和电力革命,以及如今方兴未艾的信息革命和智能革命。
这类科学所代表的机械决定论一种典型的线性思维的:整体 = 部分之和,既包括空间也包括时间尺度。其巅峰是法国数学家拉普拉斯(Laplace),他认为,只要知道宇宙某一时刻的所有物体的初始状态,就能预测整个宇宙任意时刻的状态。
还原论的科学借由技术发展如此昌盛,甚至以所谓物理学范式被纷纷挪用包括人文社科在内各个领域中。从浪漫主义时代开始,科学和艺术始终处于一种相互促进又相互对立的微妙而紧张的关系,例如英国诗人雪莱曾经热烈拥护科学,但后来又写了《为诗辩护》,认为诗歌是科学之源。 所幸是,随着现代科学的不断发展和深化,科学的机械决定假设也越来越遭到质疑,并被重新认识:相对论和量子力学让人们认识到并不存在外部绝对时空,主体的观测和行为会影响到世界本身;尤其是,还原论也被20世纪70年代所发展的非线性科学与复杂科学所挑战。于是,混沌与复杂的复活,就让科学和艺术重新发现了链接在一起的纽带。