蝴蝶效应3解析及结局_“蝴蝶效应”与“人生哲学”

  “蝴蝶效应”是近代物理学的重要理论,到底什么是蝴蝶效应呢?很多老师和同学都很感兴趣,很多相关资料都是用数学公式来说明,难以看懂,于是笔者用浅显的语言来阐述,仅希望各位读者能够理解蝴蝶效应的大概内容。�
  1 蝴蝶效应的由来�
  
  蝴蝶效应来源于美国气象学家洛伦兹20世纪60年代初的发现。在《混沌学传奇》与《分形论――奇异性探索》等书中皆有这样的描述:“1961年冬季的一天,洛伦兹(E.Lorenz)在皇家麦克比型计算机上进行关于天气预报的计算。为了考察一个很长的序列,他走了一条捷径,没有令计算机从头运行,而是从中途开始。他把上次的输出直接打入作为计算的初值,然后他穿过大厅下楼,去喝咖啡。一小时后,他回来时发生了出乎意料的事,他发现天气变化同上一次的结果偏离巨大,在短时间内,相似性完全消灭了。进一步的计算表明,输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别。这种现象被称为对初始条件的敏感依赖性。在气象预报中,称为“蝴蝶效应”(洛伦兹最初使用的是“海鸥效应”)。洛伦兹1979年12月29日在华盛顿的美国科学促进会的演讲:“可预言性:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在得克萨斯引起龙卷风吗?”其原因在于:蝴蝶翅膀的运动,导致其身边的空气系统发生变化,并引起微弱气流的产生,而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产生相应的变化,由此引起连锁反应,最终导致其他系统的极大变化。�
  此效应说明,事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异。�
  
  2 蝴蝶效应的含义�
  
  某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气,长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨,以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果。微小的偏差是难以避免的,从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性。这如同打台球、下棋及其他人类活动,往往“差之毫里,失之千里”、“一着不慎,满盘皆输”。�
  长时期大范围天气预报就是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断。它受到地球大气温度、湿度、压强诸多随时随地变化的因素的影响与制约,可以想像其综合效果的预测是难以精确无误的,蝴蝶效应是在所必然的。�
  我们人类研究的对象还涉及到其他复杂系统(包括“自然体系”与“社会体系”),其内部也是诸多因素交相制约、错综复杂的,其“相应的蝴蝶效应”也是在所必然的。“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初洛仑兹的蝴蝶效应, 仅对天气预报而言,而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语,其含义是:对于一切复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长时期大范围的未来行为,对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感,即初值稍有变动或偏差,将导致未来前景的巨大差异,这往往是难以预测的或者说带有一定的随机性。�
  
  3 产生蝴蝶效应的内在机制�
  
  所谓复杂系统,是指非线性系统且在临界性条件下呈现混沌现象或混沌性行为的系统。非线性系统的动力学方程中含有非线性项,它是非线性系统内部多因素交叉耦合作用机制的数学描述。正是由于这种“诸多因素的交叉耦合作用机制”,才导致复杂系统的初值敏感性即蝴蝶效应,才导致复杂系统呈现混沌性行为。�
  目前,非线性学及混沌学的研究方兴未艾,这标志人类对自然与社会现象的认识正在向更为深入复杂的阶段过渡与进化。从贬义的角度看,蝴蝶效应往往给人一种对未来行为不可预测的危机感,但从褒义的角度看,蝴蝶效应使我们有可能“慎之毫厘,得之千里”,从而可能“驾驭混沌”并能以小的代价换得未来的巨大“福果”。�
  蝴蝶效应也是“混沌学”理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象:输入端微小的差别会迅速放大到输出端,产生压倒一切的差别。好象一只蝴蝶今天在北京扇扇翅膀,可能在大气中引发一系列事件,从而导致某个月纽约一场暴风雨的发生。�
  该现象有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐,看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析,那时岂不是悔之晚矣?横过深谷的吊桥,常从一根细线拴个小石头开始。�
  
  4 蝴蝶效应与人生�
  
  一只蝴蝶在巴西煽动翅膀,有可能在美国的得克萨斯洲引起一场龙卷风。究竟是什么 因素左右了我们的未来?是不是每个人生命中都有类似的“蝴蝶效应”?�
  一个微不足道的动作,或许会改变人的一生,这绝不是夸大其辞,美国福特公司名扬天下,谁又能想到该奇迹的创造者福特当初进入公司的“敲门砖”竟是“捡废纸”这个简单的动作?�
  事实上,被科学家用来形象说明混沌理论的“蝴蝶效应”,也存在于我们的人生历程中:一次大胆的尝试,一个灿烂的微笑,一个习惯性的动作,一种积极的态度和真诚的服务,这些在生命中毫不起眼的小事,它能带来的远远不止于一点点喜悦和表面上的报酬。
  (栏目编辑 邓 磊)

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