蝴蝶效應理論

蝴蝶效應理論是1979年12月,洛倫茲(Lorenz)在華盛頓的美國科學促進會的一次講演中提出:“一隻蝴蝶在巴西扇動翅膀,有可能會在美國的德克薩斯引起一場龍捲風”的比喻來形容本來很小的差異,結果卻偏離了十萬八千里的理論。

起因

蝴蝶效應理論
先從美國麻省理工學院氣象學家洛倫茲(Lorenz)的發現談起。為了預報天氣,他用計算機求解仿真地球大氣的13個方程式。為了更細緻地考察結果,他把一個中間解取出,提高精度再送回。而當他喝了杯咖啡以後回來再看時竟大吃一驚:本來很小的差異,結果卻偏離了十萬八千里!計算機沒有毛病,於是,洛倫茲(Lorenz)認定,他發現了新的現象:“對初始值的極端不穩定性”,即:“混沌 ”,又稱“蝴蝶效應”,亞洲蝴蝶拍拍翅膀,將使美洲幾個月後出現比狂風還厲害的龍捲風!
這個發現非同小可,以致科學家都不理解,幾家科學雜誌也都拒登他的文章,認為“違背常理”:相近的初值代入確定的方程,結果也應相近才對,怎麼能大大遠離呢!

線性

線性,指量與量之間按比例、成直線的關係,在空間和時間上代表規則和光滑的運動;

非線性

而非線性則指不按比例、不成直線的關係,代表不規則的運動和突變。如問:兩個眼睛的視敏度是一個眼睛的幾倍?很容易想到的是兩倍,可實際是 6-10倍!這就是非線性:1+1不等於2。
雷射的生成就是非線性的!當外加電壓較小時,雷射器猶如普通電燈,光向四面八方散射;而當外加電壓達到某一定值時,會突然出現一種全新現象:受激原子好象聽到“向右看齊”的命令,發射出相位和方向都一致的單色光,就是雷射。
非線性的特點是:橫斷各個專業,滲透各個領域,幾乎可以說是:“無處不在時時有。”
如:天體運動存在混沌;電、光與聲波的振盪,會突陷混沌;地磁場在400萬年間,方向突變16次,也是由於混沌。甚至人類自己,原來都是非線性的:與傳統的想法相反,健康人的腦電圖和心臟跳動並不是規則的,而是混沌的,混沌正是生命力的表現,混沌系統對外界的刺激反應,比非混沌系統快。
由此可見,非線性就在我們身邊,躲也躲不掉了。

產生

1979年12月,洛倫茲(Lorenz)在華盛頓的美國科學促進會的一次講演中提出:一隻蝴蝶巴西扇動翅膀,有可能會在美國的德克薩斯引起一場龍捲風。他的演講和結論給人們留下了極其深刻的印象。從此以後,所謂“蝴蝶效應”之說就不脛而走,名聲遠揚了。

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