蝴蝶效應(yīng)是什么意思

　　導(dǎo)語(yǔ)：蝴蝶效應(yīng)(The Butterfly Effect)是指在一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)中，初始條件下微小的變化能帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的長(zhǎng)期的巨大的連鎖反應(yīng)。以下是小編帶來(lái)的文學(xué)常識(shí)，希望對(duì)您有所幫助。

　　理論由來(lái)

　　美國(guó)氣象學(xué)家愛(ài)德華·羅倫茲(Edward N.Lorenz)1963年在一篇提交紐約科學(xué)院的論文中分析了這個(gè)效應(yīng)。“一個(gè)氣象學(xué)家提及，如果這個(gè)理論被證明正確，一只海鷗扇動(dòng)翅膀足以永遠(yuǎn)改變天氣變化。”在以后的演講和論文中他用了更加有詩(shī)意的蝴蝶。對(duì)于這個(gè)效應(yīng)最常見(jiàn)的闡述是：“一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動(dòng)幾下翅膀，可以在兩周以后引起美國(guó)得克薩斯州的一場(chǎng)龍卷風(fēng)。”其原因就是蝴蝶扇動(dòng)翅膀的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并產(chǎn)生微弱的`氣流，而微弱的氣流的產(chǎn)生又會(huì)引起四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此引起一個(gè)連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。他稱之為混沌學(xué)。當(dāng)然，“蝴蝶效應(yīng)”主要還是關(guān)于混沌學(xué)的一個(gè)比喻。也是蝴蝶效應(yīng)的真實(shí)反應(yīng)。不起眼的一個(gè)小動(dòng)作卻能引起一連串的巨大反應(yīng)。

　　這句話的來(lái)源，是這位氣象學(xué)家制作了一個(gè)電腦程序，這個(gè)可以模擬氣候的變化，并用圖像來(lái)表示。最后他發(fā)現(xiàn)，圖像是混沌的，而且十分像一只張開(kāi)雙翅的蝴蝶，因而他形象地將這一圖形以“蝴蝶扇動(dòng)翅膀”的方式進(jìn)行闡釋，于是便有了上述的說(shuō)法。

　　羅倫茲發(fā)現(xiàn)，由于誤差會(huì)以指數(shù)形式增長(zhǎng)，在這種情況下，一個(gè)微小的誤差隨著不斷推移造成了巨大的后果。后來(lái)，羅倫茲在一次演講中提出了這一問(wèn)題。他認(rèn)為，在大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，即使各種誤差和不確定性很小，也有可能在過(guò)程中將結(jié)果積累起來(lái)，經(jīng)過(guò)逐級(jí)放大，形成巨大的大氣運(yùn)動(dòng)。所以，長(zhǎng)期的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)天氣是不可能的。

　　于是，羅倫茲認(rèn)定，他發(fā)現(xiàn)了新的現(xiàn)象：事物發(fā)展的結(jié)果，對(duì)初始條件具有極為敏感的依賴性。他于是認(rèn)定這為：“對(duì)初始值的極端不穩(wěn)定性”，即：“混沌”，又稱“蝴蝶效應(yīng)”。

　　古籍記載

　　中國(guó)古代典籍中的關(guān)于蝴蝶效應(yīng)的描述：

　　原文：

　　楚之邊邑曰卑梁，其處女與吳之邊邑處女桑于境上，戲而傷卑梁之處女。卑梁人操其傷子以讓吳人，吳人應(yīng)之不恭，怒，殺而去之。吳人往報(bào)之，盡屠其家。卑梁公怒，曰：“吳人焉敢攻吾邑?”舉兵反攻之，老弱盡殺之矣。吳王夷昧聞之，怒，使人舉兵侵楚之邊邑，克夷而后去之。吳、楚以此大隆。吳公子光又率師與楚人戰(zhàn)于雞父，大敗楚人，獲其帥潘子臣、小帷子、陳夏嚙。又反伐郢，得荊平王之夫人以歸，實(shí)為雞父之戰(zhàn)。凡持國(guó)，太上知始，其次知終，其次知中。三者不能，國(guó)必危，身必窮�！缎⒔�(jīng)》曰：“高而不危，所以長(zhǎng)守貴也;滿而不溢，所以長(zhǎng)守富也。富貴不離其身，然后能保其社稷，而和其民人。”楚不能之也。(《呂氏春秋·察微》)

　　譯文：

　　楚國(guó)有個(gè)邊境城邑叫卑梁，那里的姑娘和吳國(guó)邊境城邑的姑娘同在邊境上采桑葉，游戲時(shí)，吳國(guó)的姑娘弄傷了卑梁的姑娘。卑梁的人帶著受傷的.姑娘去責(zé)備吳國(guó)人。吳國(guó)人出言不恭，卑梁人十分惱火，殺死吳人走了。吳國(guó)人去卑梁報(bào)復(fù)，把那個(gè)卑梁人全家都?xì)⒘�。卑梁的守邑大夫大怒，說(shuō)：“吳國(guó)人怎么敢攻打我的城邑?”于是發(fā)兵反擊吳人，把吳人老幼全都?xì)⑺懒�。吳王夷昧�?tīng)到這件事后很生氣，派人領(lǐng)兵入侵楚國(guó)的邊境城邑，攻占夷以后才離去。吳國(guó)和楚國(guó)因此發(fā)生了大規(guī)模的沖突。吳國(guó)公子光又率領(lǐng)軍隊(duì)在雞父和楚國(guó)人交戰(zhàn)，大敗楚軍，俘獲了楚軍的主帥潘子臣、小帷子以及陳國(guó)的大夫夏嚙。又接著攻打郢都，獲得楚平王的夫人而回。這就是雞父之戰(zhàn)。凡是主持國(guó)事，最上等的是要了解事情開(kāi)始時(shí)的情勢(shì)，其次是要預(yù)見(jiàn)到事情的結(jié)局，再次是要知道事情發(fā)展的經(jīng)過(guò)。這三點(diǎn)都做不到，國(guó)家一定危險(xiǎn)，自身一定困窘�！缎⒔�(jīng)》上說(shuō)：“高卻不傾危，就能長(zhǎng)期保持尊貴;滿卻不外溢，就能長(zhǎng)期保持富足。富貴不離其身，然后才能保住他的國(guó)家，而且安定他的人民。”可是楚國(guó)做不到這一點(diǎn)。

　　理論研究

　　某地上空一只小小的蝴蝶扇動(dòng)翅膀而擾動(dòng)了空氣，長(zhǎng)時(shí)間后可能導(dǎo)致遙遠(yuǎn)的彼地發(fā)生一場(chǎng)暴風(fēng)雨，以此比喻長(zhǎng)時(shí)期大范圍天氣預(yù)報(bào)往往因一點(diǎn)點(diǎn)微小的因素造成難以預(yù)測(cè)的嚴(yán)重后果。微小的偏差是難以避免的，從而使長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)具有不可預(yù)測(cè)性或不準(zhǔn)確性。長(zhǎng)時(shí)期大范圍天氣預(yù)報(bào)是對(duì)于地球大氣這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)計(jì)算與分析判斷，它受到地球大氣溫度、濕度、壓力諸多隨時(shí)隨地變化的因素的影響與制約，可想其綜合效果的預(yù)測(cè)是難以精確無(wú)誤的、蝴蝶效應(yīng)是在所難免的。我們?nèi)祟愌芯康膶?duì)象還涉及到其他復(fù)雜系統(tǒng)(包括“自然體系”與“社會(huì)體系”)，其內(nèi)部也是諸多因素交相制約錯(cuò)綜復(fù)雜，其“相應(yīng)的蝴蝶效應(yīng)”也是在所難免的。“今天的蝴蝶效應(yīng)”或者“廣義的蝴蝶效應(yīng)”已不限于當(dāng)初愛(ài)德華·諾頓·羅倫茲的蝴蝶效應(yīng)僅對(duì)天氣預(yù)報(bào)而言，而是一切復(fù)雜系統(tǒng)對(duì)初值極為敏感性的'代名詞或同義語(yǔ)，其含義是：對(duì)于一切復(fù)雜系統(tǒng)，在一定的“閾值條件”下，其長(zhǎng)時(shí)期大范圍的未來(lái)行為，對(duì)初始條件數(shù)值的微小變動(dòng)或偏差極為敏感，即初值稍有變動(dòng)或偏差，將導(dǎo)致未來(lái)前景的巨大差異，這往往是難以預(yù)測(cè)的或者說(shuō)帶有一定的隨機(jī)。

　　蝴蝶效應(yīng)是說(shuō)，初始條件十分微小的變化經(jīng)過(guò)不斷放大，對(duì)其未來(lái)狀態(tài)會(huì)造成極其巨大的差別。有些小事可以糊涂，有些小事如經(jīng)系統(tǒng)放大，則對(duì)一個(gè)組織、一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)是很重要的，就不能糊涂。

　　“蝴蝶效應(yīng)”的初始就是混沌的，在不準(zhǔn)確或者說(shuō)是不精確中產(chǎn)生的，所以什么樣的可能都會(huì)發(fā)生。

　　蝴蝶效應(yīng)是混沌學(xué)理論中的一個(gè)概念。它是指對(duì)初始條件敏感性的一種依賴現(xiàn)象：輸入端微小的差別會(huì)迅速放大到輸出端，蝴蝶效應(yīng)在經(jīng)濟(jì)生活中比比皆是。

　　科學(xué)家給混沌下的定義是：混沌是指發(fā)生在確定性系統(tǒng)中的貌似隨機(jī)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一個(gè)確定性理論描述的系統(tǒng)，其行為卻表現(xiàn)為不確定性一不可重復(fù)、不可預(yù)測(cè)，這就是混沌現(xiàn)象。進(jìn)一步研究表明，混沌是非線性動(dòng)力系統(tǒng)的固有特性，是非線性系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象。牛頓確定性理論能夠完美處理的多為線性系統(tǒng)，而線性系統(tǒng)大多是由非線性系統(tǒng)簡(jiǎn)化來(lái)的。因此，在現(xiàn)實(shí)生活和實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題中，混沌是無(wú)處不在的。從洛倫茨第一次發(fā)現(xiàn)混沌現(xiàn)象至今，關(guān)于混沌的研究一直是科學(xué)家、社會(huì)學(xué)家、人文學(xué)家所關(guān)注的。研究混沌，其實(shí)就是發(fā)現(xiàn)無(wú)序中的有序，但今天的世界仍存在著太多的無(wú)法預(yù)測(cè)，混沌，這個(gè)話題也必將成為全人類性的問(wèn)題。在此，由于知識(shí)有限，我們只是做了極其膚淺的介紹和引入，希望有更多人能走進(jìn)混沌之門(mén)，以更深邃的眼光來(lái)審視這個(gè)世界。今后或許能致力于此方面的研究。

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