「蝴蝶效应」的原文是什么?

蝴蝶效应是混沌理论中的一个概念。它指的是对初始条件的敏感性的依赖:输入端的微小差异将被迅速放大到输出端...蝴蝶效应在经济生活中无处不在:中国宣布发射导弹,港台6543.8+00亿美元流向美国。

蝴蝶效应(Butterfly effect)又称台球效应,是混沌系统对初值极其敏感的一个比喻术语,也是非线性系统在一定条件下(可称为临界条件或阈值条件)出现混沌现象的直接原因。

一、蝴蝶效应的由来

蝴蝶效应起源于20世纪60年代初美国气象学家洛伦茨的发现。在《混沌与分形理论的传说——奇点的探索》等书中有这样的描述:“1961年冬天的一天,E. Lorenz在皇家McBee计算机上计算天气预报。为了调查一个很长的系列,他反而半途而废。他直接把最后的输出打出来作为计算的初始值,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。他发现天气从上一个模式开始变化很快,不一会儿,相似性完全消失了。进一步的计算表明,投入的微小差异可能很快变成产出的巨大差异。这种现象叫做对初始条件的敏感依赖。在天气预报中,这叫做‘蝴蝶效应’……”"洛伦茨最初利用海鸥效应. "“洛伦茨2月29日在华盛顿美国科学促进协会的演讲:‘可预测性:一只蝴蝶在巴西。"

二,蝴蝶效应的含义

一只小蝴蝶在某地上空扇动翅膀扰乱了空气,时间久了可能会导致远方的暴风雨。这是一个比喻,长期大范围的天气预报,往往因为一点点微小的因素,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。这就像打台球、下棋等人类活动,往往是“千里之外”,“一着不慎,满盘皆输”

长期大尺度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,它受多种随时随地变化的因素的影响和制约。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。我们人类的研究对象还涉及其他复杂系统(包括“自然系统”和“社会系统”)。有很多复杂的内在因素,它的“对应蝴蝶效应”是必然的。“今日蝴蝶效应”或“广义蝴蝶效应”并不局限于最初的仅用于天气预报的洛伦兹蝴蝶效应,而是所有复杂系统对初值极其敏感的代名词,这意味着:对于所有复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长期的、大范围的未来行为。它对初值的微小变化或偏差极其敏感,即初值的微小变化或偏差会导致未来的巨大差异,这种差异往往是不可预测的或随机的。

三、蝴蝶效应的内在机制

所谓复杂系统,是指在临界条件下表现出混沌现象或混沌行为的非线性系统。非线性系统的动力学方程包含非线性项,是对非线性系统中多个因素交叉耦合机制的数学描述。正是这种“多因素的交叉耦合机制”导致了复杂系统的初始敏感性,即蝴蝶效应,从而导致了复杂系统的混沌行为。

目前,非线性科学和混沌科学的研究方兴未艾,这标志着人类对自然和社会现象的认识正在向更加深入和复杂的阶段过渡和演变。

从贬义的角度来看,蝴蝶效应往往给人以未来行为不可预测的危机感,但从积极的角度来看,蝴蝶效应使我们有可能“慎之又慎,一日千里”,以较小的代价“治乱”,获得未来的巨大“加持”。

参考资料:

/klh/1/zk03/text/zk03 _ 220 . htm