蝴蝶效应(蝴蝶效应是什么意思)
一只蝴蝶轻轻扇动翅膀,一个月后竟然会引发龙卷风。美国气象学家洛伦茨在一次实验中发现,蝴蝶扇动翅膀会导致一系列连锁反应,进而引发龙卷风。这种看似不可能的现象被称为“蝴蝶效应”。蝴蝶效应到底是什么意思?什么是蝴蝶效应?
蝴蝶效应是什么意思?
20世纪70年代,美国气象学家洛伦茨解释空空气系统理论,说亚马逊雨林中一只蝴蝶的翅膀偶尔振动,可能会在两周内在德克萨斯州引发一场龙卷风。起初,人们不相信一只小小的蝴蝶会引起如此大的连锁反应。
但洛伦茨在分析中指出,蝴蝶扇动翅膀的运动导致了周围空空气系统的变化,并产生微弱的气流,进而引起周围空气或其他系统的相应变化,从而引起连锁反应,最终导致其他系统的巨大变化。他称之为混乱。也就是说,一只蝴蝶在亚马逊扇动翅膀,其连锁反应真的可以在美国德克萨斯州引发龙卷风。
因此,蝴蝶效应是指在一个电力系统中,初始条件下的微小变化所驱动的整个系统的长期巨大连锁反应。这是一个混乱的现象。任何事物的发展都有定数和变数。事物的发展有规律可循,也有不可测量的“变量”。稍有变化就能影响事物的发展,可见事物的发展是复杂的。
蝴蝶效应的起源
1961年冬天的一天,洛伦茨在皇家McBee计算机上计算天气预报。为了预报天气,他用计算机解了13个方程来模拟地球的大气层。为了调查一个很长的序列,他走了一条捷径,不是让计算机从头开始运行,而是从中间开始。他直接输入最后一个输出作为计算的初始值,然后穿过大厅下楼去喝咖啡。一小时后,当他回来时,意想不到的事情发生了。他发现天气变化很快偏离了以前的模式,不一会儿,相似性完全消失了。进一步计算表明,投入的微小差异可能很快就会变成产出的巨大差异。电脑没毛病。
因此,洛伦兹认定自己发现了一种新现象:“对初始值的极端不稳定性”,即“混沌”,也称“蝴蝶效应”。一只巴西蝴蝶拍着翅膀,几个月后会让美国发生比大风更厉害的龙卷风!这个发现严重到科学家都不理解,几家科学杂志也拒绝发表他的文章,认为这是“违背常识”:如果把相似的初值代入某些方程,结果应该是相似的,怎么会相差很远!
洛伦茨发现,由于误差会呈指数级增加,在这种情况下,一个微小的误差都会随着连续通行而造成巨大的后果。后来,洛伦茨在一次演讲中提出了这个问题。他认为,在大气运动过程中,即使各种误差和不确定性很小,也有可能把过程中的结果积累起来,一步步放大,形成一个庞大的大气运动。
所以洛伦茨认定他发现了一个新现象:事物发展的结果对初始条件极其敏感。于是他把这认定为“对初始值的极端不稳定”,即“混沌”,也叫“蝴蝶效应”。
蝴蝶效应的理论意义
一只小蝴蝶扇动翅膀扰乱空空气,时间久了可能会导致远方的风暴。这是一个比喻,长期大范围的天气预报,往往由于一个中的微小因素,导致不可预测的严重后果。小偏差是不可避免的,这使得长期天气预报不可预测或不准确。长期大范围天气预报是对地球大气这一复杂系统的观测、计算、分析和判断。它受地球大气中随时随地变化的诸多因素的影响和制约。可以认为,对其综合效应的预测是难以准确的,蝴蝶效应是不可避免的。我们人类研究的对象还涉及其他复杂系统,许多因素错综复杂地制约在内部,其对应的蝴蝶效应是不可避免的。
一只小蝴蝶产生的蝴蝶效应被广泛应用于生命理论中。广义的蝴蝶效应并不局限于洛伦兹的蝴蝶效应在开始时只用于天气预报,而是所有对初值极其敏感的复杂系统的代名词或同义词。它的含义是,对于所有的复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长期的、大范围的未来行为对初始条件的微小变化或偏差是极其敏感的,即初始值的微小变化或偏差。
中国的蝴蝶效应
其实早在1300年前,中国就记录了蝴蝶效应。《礼记》:“易经曰:‘君子始于慎行,行之千里。’《舒威乐志》:“然齐有盈有亏,粟有大小,差之几毫米,差之千里。”的哲学思想。
鲁《春秋》记载:楚国有个边城叫北梁,姑娘和边城吴的姑娘在边境上采桑叶。当他们玩游戏时,吴的女孩不小心踩到了北良的女孩。梁家的人拿受伤的姑娘来嫁祸吴国仁。吴人不敬,北梁人很生气。他们杀了吴人就走了。吴国仁去北良报仇,杀了北良全家。梁守义的大夫大怒,发兵反击吴人,把当地的吴人老幼都杀了。
吴一梅听后非常生气。他派军队入侵楚国的边境城市,并在离开前带走了伊。因此,吴楚之间发生了大规模的冲突。从打游戏,踩我脚,直到两国爆发大规模战争,直到吴军入侵杜莹,一系列演变过程中间有一股无形的死亡力量,不可逆转地将事件一步步推向不可收拾的局面。这就是典型的蝴蝶效应。本来只是一件打游戏伤脚的小事,因为一系列的连锁反应,最终导致两国开战。
中国的“韩非玉子老”是姬子的耻辱。认为大象筷子不会加到地球上,它们会是犀牛和玉的杯子。象玉杯如果没有淫羊藿浓汤,一定像豹子胆。小象豹会在小屋下吃东西,不穿短褐衣,故锦衣重,室高。我害怕我的死亡,所以我害怕它的开始。活了五年,周成了肉园,设了烧烤,登了坏山,对着酒池,周就死了。因此,姬子看到大象筷子知道世界上的灾难,所以他说,“看到小月亮,看到光。”
商周的叔叔姬子看到纣王使用象牙筷子时非常害怕,因为有了象牙筷子,杯子也换成了象牙玉杯。用象牙筷子,象牙玉杯不吃粗豆汤,要牛肉、象肉、豹肉、胎肉等精致食物。如果你吃牛肉,大象肉,豹子肉,胎儿肉,你就不会穿着短粗的衣服在茅屋里吃,而会穿着许多细软的衣服在华丽的宫殿里吃。姬子害怕自己亡国。
这就是古代一根象牙引起的“蝴蝶效应”。虽然不可思议,但真的能造成这样的恶果。明智的领导者必须防微杜渐。似乎一些微小的事情就可能导致集体分崩离析。那时候后悔还来得及吗?
蝴蝶效应的例子
2003年,美国发现一例疑似疯牛病病例,随即给刚刚复苏的美国经济带来毁灭性飓风。是倒霉的“疯牛”扇动了“蝴蝶翅膀”,最先受到冲击的是总产值1750亿美元、140万个就业岗位的美国牛肉产业。作为牛主主要饲料来源的美国玉米和大豆产业也受到了影响,其期货价格呈下跌趋势。但最终帮助最大化了“疯牛病飓风”的损失,因为美国消费者对牛肉产品的信心下降了。在全球化的今天,这种恐慌不仅造成了美国国内餐饮企业的萧条,还蔓延到了全球。至少有11个国家宣布紧急禁止美国牛肉进口,就连远在大洋彼岸的中国广东等地的居民也对西式餐饮敬而远之。
1998年亚洲金融危机,美国股市动荡,其实都是经济运行中的“蝴蝶效应”。1998年太平洋的“厄尔尼诺”现象是大气运动引起的“蝴蝶效应”。“蝴蝶效应”是混沌运动的表现。当我们进一步研究生命现象时,它们既不是完全周期性的,也不是纯粹随机的。它们既有对自然周期过程“锁频”的一面,又保持了固有的“自主”性质。
神秘独家世界观:蝴蝶效应来自于一个事物的微小变化引起的一系列连锁反应,它告诉我们任何都不应该忽略任何一个小细节。一个无关紧要的事件可能引起多种连锁反应,导致重大事件的发生。学会防微杜渐,注重细节。
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