大家都该听过这事情:一只蝴蝶在亚洲扇下翅膀,.有可能在欧洲引起海啸.这个的原理是怎么回事情?

大家都该听过这事情:一只蝴蝶在亚洲扇下翅膀,.有可能在欧洲引起海啸.这个的原理是怎么回事情?

一种混沌现象 【简述】 蝴蝶效应（Butterfly Effect）是指在一个动力系统中,初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应.这是一种混沌现象. 美国气象学家爱德华·罗伦兹（Edward Lorenz）1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应.“一个气象学家提及,如果这个理论被证明正确,一个海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化.”在以后的演讲和论文中他用了更加有诗意的蝴蝶.对于这个效应最常见的阐述是：“一个蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风.” 这句话的来源,是由于这位气象学家制作了一个电脑程序,可以模拟气候的变化,并用图像来表示.最后他发现,图像是混沌的,而且十分像一只蝴蝶张开的双翅,因而它形象的将这一图形以“蝴蝶扇动翅膀”的方式进行阐释,于是便有了上述的说法. 蝴蝶效应通常用于天气,股票市场等在一定时段难于预测的比较复杂的系统中. 此效应说明,事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异. “蝴蝶效应”在社会学界用来说明：一个坏的微小的机制,如果不加以及时地引导、调节,会给社会带来非常大的危害,戏称为“龙卷风”或“风暴”；一个好的微小的机制,只要正确指引,经过一段时间的努力,将会产生轰动效应,或称为“革命”. “蝴蝶效应”在混沌学中也常出现.又被称作非线性. 【详述】 蝴蝶效应是气象学家洛伦兹1963年提出来的. 其大意为：美国麻省理工学院气象学家爱德华?罗伦兹的发现谈起.为了预报天气,他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式,意图是利用计算机的高速运算来提高长期天气预报的准确性.1963年的一次试验中,为了更细致地考察结果,他把一个中间解0.506取出,提高精度到0.506127再送回.而当他到咖啡馆喝了杯咖啡以后回来再看时竟大吃一惊：本来很小的差异,结果却偏离了十万八千里!再次验算发现计算机并没有毛病,罗伦兹（Lorenz）发现,由于误差会以指数形式增长,在这种情况下,一个微小的误差随着不断推移造成了巨大的后果.他于是认定这为：“对初始值的极端不稳定性”,即：“混沌 ”,又称“蝴蝶效应”,亚洲蝴蝶拍拍翅膀,将使美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风! 其原因在于：蝴蝶翅膀的运动,导致其身边的空气系统发生变化,并引起微弱气流的产生,而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产生相应的变化,由此引起连锁反应,最终导致其他系统的极大变化. 此效应说明,事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异. 线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变.如问：两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍?很容易想到的是两倍,可实际是 6－10倍!这就是非线性：1＋1不等于2. 激光的生成就是非线性的!当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射；而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象：受激原子好像听到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光. 非线性的特点是：横断各个专业,渗透各个领域,几乎可以说是：“无处不在时时有.” 如：天体运动存在混沌；电、光与声波的振荡,会突陷混沌；地磁场在400万年间,方向突变16次,也是由于混沌.甚至人类自己,原来都是非线性的：与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快. 由此可见,非线性就在我们身边,躲也躲不掉了. 1979年12月,洛伦兹（Lorenz）在华盛顿的美国科学促进会的一次讲演中提出：一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的德克萨斯引起一场龙卷风.他的演讲和结论给人们留下了极其深刻的印象.从此以后,所谓“蝴蝶效应”之说就不胫而走,名声远扬了. “蝴蝶效应”之所以令人着迷、令人激动、发人深省,不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩,更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力. 科学家给混沌下的定义是：混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动,一个确定性理论描述的系统,其行为却表现为不确定性一不可重复、不可预测,这就是混沌现象.进一步研究表明,混沌是非线性动力系统的固有特性,是非线性系统普遍存在的现象.牛顿确定性理论能够完美处理的多为线性系统,而线性系统大多是由非线性系统简化来的.因此,在现实生活和实际工程技术问题中,混沌是无处不在的. 洛伦茨第一次发现混沌现象,至今,关于混沌的研究一直是科学家、社会学家、人文学家所关注的.研究混沌,其实就是发现无序中的有序,但今天的世界仍存在着太多的无法预测,混沌,这个话题也必将成为全人类性的问题.在此,由于知识有限,我们只是做了极其肤浅的介绍和引入,希望有更多的同学能走进混沌之门,以更深邃的眼光来审视这个世界.今后或许能致力于此方面的研究. 总之,混沌规律只能洞察、揣摩、直觉、推测,而不能揭示、推演和精确描述.我们可以用在西方流传的一首民谣对此作形象的说明.