南极贼鸥

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谈谈蝴蝶效应的那些事易车 [复制链接]

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“在南美洲亚马逊河流域的热带雨林中,一只蝴蝶偶尔扇动了几下翅膀,这可能造成两周后美国德克萨斯州的一场龙卷风。”从弱不禁风的蝴蝶翅膀到威力强大的龙卷风,它们之间的微妙因果关系有着一个非常具有诗意的名字:蝴蝶效应。而且,它被广泛认为是科学的,其内涵已经从一种混沌学理论的形象表述,演变为强调对细小因素应该足够重视。但如果真的了解“蝴蝶效应”这个说法的来历,我们就知道有些理解已经偏离了其科学的本质。最早提出“蝴蝶效应”的是美国气象学家爱德华·洛伦兹(EdwardLorenz,-)。年,他在一篇提交给纽约科学院的论文中分析了他在研究气象变化时发现的一种现象:他用几组方程来模拟气象变化,当他稍微改变初始条件后,计算结果就变得大不一样。对于这种现象,爱德华·洛伦兹最初的说法是:一只海鸥扇动翅膀足以永远改变天气的变化。假如他一直采用这个说法,那么今天我们也许就会用到“海鸥效应”这个词了。不过,后来他接受了一位同事的建议,改用更具诗意的蝴蝶来代替海鸥。至于本文开篇的那段文字,则出自年他在美国科学发展学会第次会议上的演讲标题:Doestheflapofabutterfly’swingsinBrazilsetoffatornadoinTexas?有意思的是,这个标题其实并非出自爱德华·洛伦兹本人之手,而是一个叫做PhilipMerilees的人帮他取的。因此,之后爱德华·洛伦兹再做类似的演讲时,这只蝴蝶到底是哪儿的、龙卷风到底刮在哪儿,就有点随心所欲了。总之,爱德华·洛伦兹的这个发现,让他成为了混沌理论的开创者之一,他也获得了“混沌之父”的美誉。其实,他改用“蝴蝶”的说法也是顺理成章,因为他用来模拟气象变化的图形出现混沌现象时,看起来就十分像一只蝴蝶张开的双翅。混沌学中的蝴蝶效应指的是在一个动力系统中,初始条件的微小变化能带动整个系统长期的巨大连锁反应,从而导致结果不可预测。蝴蝶效应常用于天气、股票市场等比较复杂的系统,它表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。为此,气象界目前一般只追求8-15天内的天气预报的准确性,对更长时间的天气预报,由于误差可能非常大,其实预报的意义已经较低了。另外,蝴蝶效应还有在社会学方面的含义:一个坏的微小的机制,如果不加以及时地引导、调节,会给社会带来非常大的危害;一个好的微小的机制,只要正确指引,经过一段时间的努力,将会产生轰动效应。有几部以“蝴蝶效应”为主题的电影非常形象地解读了人们的这种观念。年的美国电影《TheButterflyEffect》让男主角拥有了通过蝴蝶效应来改变众人悲惨命运的能力(通过改写日记内容来改写历史);年的印度电影《NannakuPrematho(对父亲的爱)》则通过对人类情感的描述,揭示情感的发泄具有的巨大效应。不过,一些人认为这是对蝴蝶效应的错误解读,凡事皆有因,但并非各种细小的因素都对最后的结果起到实际作用。另外,就算在气象预测方面,蝴蝶效应其实也没有起到实际作用。按照气象学家JamesAnnan和WilliamConnolley的说法,气象预报确实会受到混沌理论的作用,但在实际的气象预测中,有许多更为重要的不确定因素需要
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