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为什么我们误解了蝴蝶效应?

2022-4-26 22:52| 发布者: 甜宝贝| 查看: 237| 评论: 0|来自: 成都夜线

摘要: 一只南美洲亚马逊河流热带雨林中的蝴蝶偶尔煽动几下翅膀可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风,这个诗意化的比喻就是大家所熟知的“蝴蝶效应”,这句话很形象,以至于现在很多人一想到蝴蝶效应就能想到很多 ...
     一只南美洲亚马逊河流热带雨林中的蝴蝶偶尔煽动几下翅膀可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风,这个诗意化的比喻就是大家所熟知的“蝴蝶效应”,这句话很形象,以至于现在很多人一想到蝴蝶效应就能想到很多典故,比如有人认为砸中牛顿的那个苹果救生山东近代科学起步的蝴蝶。中国古代很多谚语也被披上了“蝴蝶效应”的外衣,比如:防微杜渐、风起于青萍之末,然而这些典故往往似是而非。

    蝴蝶效应的起源要追溯到1963年气象学家洛伦兹用计算机求解仿真地球大气的方程式时为了更细致地检验结果在一次科学计算时他选取一个中间值0.506,然后提高精度到0.506127,然后再输入,前后计算结果却偏离了太多。洛伦兹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就会造成巨大的后果,而对应电脑图像的显示上图像是混沌的,而且十分像一只张开翅膀的蝴蝶,于是“蝴蝶效应”的说法就传播开来。

    正如洛伦兹的发现微小的误差可能带来严重的后果,然而这个发现可能有时候被大家误解了。有个例子大家一定听说过:少了一个铁钉,掉了一个马掌,失了一匹战马,丢了一个国王,输了一场战争,亡了一个国家。这段话起源于英格兰的一个民谣,相传那是在1485年英格兰国王查理三世准备与敌军决一死战,战斗开始的当天下午铁匠在给战马钉掌时因缺少几颗钉子有一只马掌没有钉牢,两军对垒时眼看理查国王的队伍就要获胜,突然一直马蹄铁掉了,于是国王被杀,王国覆灭。

    “马蹄铁效应”同样犯了绝对化的因果错误,将王国覆灭归于一颗钉子。但是蝴蝶效应并不是决定性的,倘若国王出征提前准备或者避免亲自出征结果会怎样呢?洛伦兹有意忽略了一个重要的因素那就是空气作为流体具有黏度,并不是刚性的,蝴蝶煽动翅膀只在一个极小的范围内起作用,当蝴蝶飞过空气很快就恢复它之前的状态,所以翅膀对空气的扰动不能传播更远,因此空气不会发生更大的“涟漪效应”,既然如此蝴蝶效应就不可能出现。


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