『壹』 蝴蝶效應是什麼意思
蝴蝶效應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復雜性。
以上是官方的一個解釋,而在蝴蝶效應的解釋通常是某地上空一隻小小的蝴蝶扇動翅膀而擾動了空氣,長時間後可能導致遙遠的彼地發生一場暴風雨,以此比喻長時期大范圍天氣預報往往因一點點微小的因素造成難以預測的嚴重後果。微小的偏差是難以避免的,從而使長期天氣預報具有不可預測性或不準確性。
而用我們通俗的話語來說就是一個微不足道的舉動可能因為一些客觀因素變成一場巨大的災難,而產生的這種效果就被稱為蝴蝶效應。
通常用來比喻一件極其細微,看似極其不經意的小事,都可能引發很大的後果。
美國氣象學家愛德華·羅倫茲(Edward N.Lorenz)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,可以在兩周以後引起美國得克薩斯州的一場龍卷風。」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,並產生微弱的氣流,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。他稱之為混沌學。當然,「蝴蝶效應」主要還是關於混沌學的一個比喻。也是蝴蝶效應的真實反應。不起眼的一個小動作卻能引起一連串的巨大反應。
這句話的來源,是這位氣象學家製作了一個電腦程序,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,一個微小的誤差隨著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。他認為,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,長期的准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,對初始條件具有極為敏感的依賴性。他於是認定這為:「對初始值的極端不穩定性」,即:「混沌」,又稱「蝴蝶效應」。