A Grain of Sand, A Universe: A Unified View of Systems

許翼雲

江蘇無錫人，1930年生。青少年時，正逢抗戰軍興，流浪四方。後入臺灣大學化工系，於1952年畢業，1955年入伊利諾大學，攻讀熱流、沸騰，1957年及1958年先後獲碩士及博士學位。其後在西北大學從事博士後研究一年，1959年參加美國太空署，參與登月計畫大火箭在熱流數據之量測與估算。1974年參加美國原能會／核安會，從事大型核能安全實驗之策畫，設計與運作。1982年轉入馬里蘭大學，任化工與核工系終生教授，其間曾獲馬大百年百人獎。

雖在美國工作，曾三度回臺，在臺大及清華任客座教授，並在1990年應政府徵召，任原子能委員會主委。1996年退休。

除發表多篇專業論文外，著有有關熱流、沸騰、雙相共流方面專書，曾獲美國化工學會、機工學會及核工學會各項獎狀，並為美國化工學會、核工學會會士，及為國際原子能學院院士。退休後，定居於華府郊區，參於僑界各種文化活動，閒中以詩文自娛。

推薦序
自序
第一章　前言
第二章　系統的起始
第三章　系統質與量的成長
第四章　系統內部支系統的互動
第五章　國家系統內支系統的運作與互動
第六章　系統間的互動與交流
第七章　外來因素（他者）對系統的影響
第八章　人類社會中我者與他者的互動
第九章　系統的穩定性或不穩定性
第十章　系統的衰退
第十一章　系統的滅亡
第十二章　系統的生命週期
第十三章　系統如何避免衰亡
第十四章　系統的進化
第十五章　今後世界的展望
第十六章　結論
參考文獻

作者序

撰寫本書的動機是想把一生對世間古今大小及萬事萬物的觀察、學習與了解過程，留下一點紀錄。我在一生中發展出這一套對世間大小系統的分析綜合，是為了便於把各系統融為一體。在過程中，曾有兩個小機遇，對我後來的學習與思考方式有關鍵性的影響，值得在此一提。

第一個小機遇發生在初中時代，我所就讀的中學位於重慶沙坪埧，是國立中央大學心理教育研究所附屬「心理教育實驗班」，也就是中大心理教育研究實驗所需用的「白老鼠」。為此，這個實驗班學生的程度相當整齊，老師的水準也很高，他們的教法與課本也不平常。學校很小，但教室後面有一個小山，由此向山後俯瞰，嘉陵江風帆點點，盡收眼底，的確幽美，所以我常在小山上讀書。

那年，在大考前兩天，我在山上溫習地理科時，一不小心，把那本由香港訂購的教科書掉到山坑裡了，無法取回，我心想這下慘了。我必須向幾位同學情商，在每人不讀地理書時借給我讀一小時。如此，好不容易安排到三小時的借用時間，我也就必須充分把握機會，不能浪費。但在這三小時內既不可能逐頁讀完，就只能擇要查閱。但如何查閱？我回想起老師在上課時，常強調一地一城的發展，決定於其地理環境 （如山脈、河流、氣候、交通及歷史背景等）著手，於是我就先把中國幾條大山、大水的分布情形，在大地圖上看清楚，再把各區重要城市位置記住，並由其地理環境推估其特色（如商業大城必在水陸交通要道、工業重鎮多半在山上有礦產等）。如此，則教科書只須供我做分析結論的核對求證之用，三小時也就很夠用了。後來，大考結果，老師對我「重分析、少細節」的做法頗為鼓勵。

此事對我一生有很大影響，我從此養成習慣，凡是遇到新功課或新問題，我不去浪費時間，追問或記憶細節，而是先把其重要的環境及周邊因素問清楚，再根據以前經驗，對此問題的因果關係試加分析「為什麼？」 再進一步求證及修改。其後，我又發現很多不同的系統，其各因素的因果關係，竟頗為相同。於是我就可以把不同系統但其因果關係頗為相似者，放在腦中同一個「檔案」內。後來，各個檔案愈積愈多，就又不得不就其相似程度，看作一棵大樹，依其相似程度而掛在不同的枝幹上。我腦中有了這棵「因果大樹」，在以後遇到相關情形時，就可用此作為比較印證之用，如在以後發現原來的假定並不能推廣到別處，我就加以修改。同時，我認為問題的因果關係有長遠基本的影響，而一時的數字，如人口、貿易量等只是暫時現象，常會改變，不必太費功夫，只要知道長遠的走向就夠了。同理，很多學子花很多功夫死背年代，也是捨本逐末，歷史上的興衰變遷，自有其前因後果，則只要對這些因果關係弄清楚，時間先後自然會理清楚。我發現這種以大趨向為重的學習方法，頗有助於我對新事物的了解及過去經驗的回憶，可說是一生受用不淺。在本書中，我就是以此方式來求各系統的親疏關係，年輕學子如有興趣，不妨試試此法。

第二個小機遇是在60年代，當時我在美國太空總署（NASA）工作，有次到美國加州的聖塔芭芭拉（Santa Barbara）去參加一個學術會議。會場設在一個海邊樹林中，客人散居在海濱的小木屋裡，環境幽靜。我們由中西部去加州，因有時差，清早很早就醒了，無事可做，就不免去海灘邊走走、坐坐。

我在海灘邊觀察良久，眼看潮漲潮落，每次潮頭將衝上沙灘之前，其下面的水壓，已經把沙灘下層中的小動物及水泡壓到沙灘表面，於是沙灘上的小鳥就忙碌地啄食這些小動物，但等潮水真衝上來時，這些小鳥卻又必須匆匆往上坡逃避；此時一位年輕媽媽，卻又忙著陪小女孩沿著水頭戲水。之後，潮頭開始下退，海水又把岸邊的海藻與小動物拖下海中。另外，不遠處有個小漁港，漁民們在潮漲潮退之間，忙於做出海準備，他們與海陸兩系統間又有另一種互動。在反方向，海陸交界並非沙灘，而是一道岩岸，在那裡，海陸間的互動就是驚濤拍岸，捲起千堆雪。在短期內，岩岸似乎屹立不動，但我們知道，假以時日，這岩岸終會為海浪打坍。

我在一邊冷眼旁觀，觀賞海陸兩系統的各種互動，以及兩大系統內各支系統也在這大系統交往之中，各取所需，而同時，海洋上空的大氣也在用海風在驅趕海浪。我開始了解，各系統都一直在與相鄰各系統互相交往，以交換資源、能量與物質。地球上大小系統就靠這些大大小小不停地互動，才能成長、茁壯、演化，造成我們這個多彩多姿、蘊含萬事萬物的地球村。那一個海灘上的清晨，促使我對各系統的互動，多加注意與思考；對我而言，這個小小的清晨，卻也是一個重大的啟示。

以上兩個小小的經歷，本來很易錯過或遺忘，但我卻無意中為它們所吸引，啟發我對我們周邊的大小系統多加留意與思考。我發現這種觀察與思考的方式，在為學與處事上，常有頗多幫助。經過一輩子的觀察與思考後，終於在老年時，決定把我對系統的了解與分析，寫成此書，供人參考。我只是一個工程師，從未經過正規的人文訓練，書中所提各點，雖然表面上看來跨涉物理、生物、社會等科，但如細加比較分析，天下一理，即使一個工程師也會發現各科的道理實在是一樣的。這種看法，對博學宏儒而言可能並不值一談，但對我而言，卻是我一生所遇所知的一個綜合報告。我只希望年輕學子中，如能有一、二有心人在讀過此書後，能對世上萬事萬物，多一點觀察與思考，余願足矣。