“蝴蝶效應”是什麼意思?
對於這個效應最常見的闡述是:“一隻南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩週以後引起美國得克薩斯州的一場龍捲風。”也就是說在一個動力系統中,初始條件下微小的變化能帶動整個系統的長期的巨大的連鎖反應。
蝴蝶效應(The Butterfly Effect)是指在一個動力系統中,初始條件下微小的變化能帶動整個系統的長期的巨大的連鎖反應。這是一種混沌現象。任何事物發展均存在定數與變數,事物在發展過程中其發展軌跡有規律可循,同時也存在不可測的“變數”,往往還會適得其反,一個微小的變化能影響事物的發展,說明事物的發展具有複雜性。
美國氣象學家愛德華•羅倫茲(Edward nz)1963年在一篇提交紐約科學院的論文中分析了這個效應。“一個氣象學家提及,如果這個理論被證明正確,一隻海鷗扇動翅膀足以永遠改變天氣變化。”在以後的演講和論文中他用了更加有詩意的蝴蝶。對於這個效應最常見的闡述是:“一隻南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩週以後引起美國得克薩斯州的一場龍捲風。”其原因就是蝴蝶扇動翅膀的運動,導致其身邊的空氣系統發生變化,併產生微弱的氣流,而微弱的氣流的產生又會引起四周空氣或其他系統產生相應的變化,由此引起一個連鎖反應,最終導致其他系統的極大變化。他稱之爲混沌學。
這句話的來源,是這位氣象學家制作了一個電腦程序,這個可以模擬氣候的變化,並用圖像來表示。最後他發現,圖像是混沌的,而且十分像一隻張開雙翅的蝴蝶,因而他形象地將這一圖形以“蝴蝶扇動翅膀”的方式進行闡釋,於是便有了上述的說法。
羅倫茲發現,由於誤差會以指數形式增長,在這種情況下,一個微小的誤差隨着不斷推移造成了巨大的後果。後來,羅倫茲在一次演講中提出了這一問題。他認爲,在大氣運動過程中,即使各種誤差和不確定性很小,也有可能在過程中將結果積累起來,經過逐級放大,形成巨大的大氣運動。所以,長期的準確預測天氣是不可能的。於是,羅倫茲認定,他發現了新的現象:事物發展的結果,對初始條件具有極爲敏感的依賴性。他於是認定這爲:“對初始值的極端不穩定性”,即:“混沌”,又稱“蝴蝶效應”。
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