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蝴蝶效应是什么意思?

2024-01-02 来源:文库网
“蝴蝶效应”一词的来源是基于混沌学理论
混沌其实是非线性系统的一种状态,这些非线性系统在一定的条件下,会表现出一些无规性,但严格意义上来说,应该是貌似无规性,因为这些貌似无规性中又会出现一定的规则性,一般就称系统出现了混沌状态。
因此,混沌的定义可以理解为:混沌就是系统的无规行为中的规律性。

蝴蝶效应是什么意思?


混沌学的典型例子:一个是三体问题,还有一个就是蝴蝶效应。
三体问题是科学发展史上第一个出现混沌的问题,庞加莱发现,即使在简单的三体问题中,方程的解的状况也十分复杂,以至于对于给定的初始条件,几乎是没有办法预测当时间趋于无穷时,轨道的最终命运。
蝴蝶效应:蝴蝶效应一词的出现,是1960年,美国科学家爱德华.洛伦茨(Edward Lorenz)利用计算机来做天气预报。
洛伦茨运用当时最先进的计算机,排出了云团的运动方程式,计算机输出的结果基本与观测符合。1961年的某天,为了检测一个很长的计算过程,洛伦茨想走捷径,他并没有从原来的初始条件出发,而是利用计算机输出的一中间结果作为初始条件输入,意外情况出现了,气候的变化开始遵循了原来的计算结果,但是时间一长,偏离就出现了,而且越来越大。
后来他发现这是因为计算机为了节省空间,输出的结果与实际的结果之间存在截断误差,而洛伦茨利用这存在误差的输出条件作为初始条件,最终导致了“巨大的气象灾难”,这种对初始条件的敏感性成为“蝴蝶效应”。蝴蝶效应被形象的描述成:一只南美洲亚马逊河流域的蝴蝶,轻轻的扑动了几下翅膀,两周后,在美国德克萨斯州引发了一场龙卷风。

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