蝴蝶效应与混沌理论想必很多人已经听说过“蝴蝶效应”，该理论说的是：“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。”其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并产生微弱的气流，而微弱的气流的产生又会引起四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起一个连锁反应，最终导致遥远天气系统的极大变化。蝴蝶效应理论原理不复杂，但是却有很广泛的应用。蝴蝶效应的提出和意义美国气象学家爱德华·罗伦兹（EdwardN.Lorentz）1963年在一篇提交纽约科学院的论文中最早分析了这个效应。这位气象学家制作了一个电脑程序，可以模拟气候的变化。在测试的过程中，他偶然用到了两组差别极其微小的参数（相差不过万分之一），本来期望预测的天气情况也相差不大，结果却是“差之毫厘，失之千里”，——一个是艳阳高照，晴空万里；一个是暴风骤雨，电闪雷鸣。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。其实我国古代先哲们早就认识到了这一点，以上所引“差之毫厘，失之千里”的成语就可以为证，与此类似的说法还有：“差之毫厘，谬以千里”；“千里之堤，溃于蚁穴”；“千里之行，始于足下”等等。百度百科上面还记录了一个我国古代的故事，我觉得故事很有戏剧性，很贴切也很有说服力，故把它摘录在这里：《吕氏春秋》记载：楚国有个边境城邑叫卑梁，那里的姑娘和吴国边境城邑的姑娘同在边境上采桑叶，她们在做游戏时，吴国的姑娘不小心踩伤了卑梁的姑娘。卑梁的人带着受伤的姑娘去责备吴国人。吴国人出言不恭，卑梁人十分恼火，杀死吴人走了。吴国人去卑梁报复，把那个卑梁人全家都杀了。卑梁的守邑大夫大怒，于是发兵反击吴人，把当地的吴人老幼全都杀死了。吴王夷昧听到这件事后很生气，派人领兵入侵楚国的边境城邑，攻占夷以后才离去。吴国和楚国因此发生了大规模的冲突。从做游戏踩伤脚，一直到两国爆发大规模的战争，直到吴军攻入郢都，中间一系列的演变过程，有一种无形的死亡力量，把事件一步步无可挽回地推入不可收拾的境地。另外两个更简单也更有实际意义和科学价值的例子是“滚雪球效应”和“多米诺骨牌效应”。我一说大家就明白了。我小时候玩过滚雪球的游戏，冬天下雪的时候，从一个斜坡上把一个小小的雪球滚下去，雪球就会越滚越大，最终形成巨大的雪包轰然落底，那景象不能说雄伟壮观（毕竟我们的斜坡长度有限），也够让我们激动万分了。“多米诺骨牌效应”是外国人的说法，我没玩过多米诺骨牌，但我玩过砌砖头的类似游戏，就是把砖一块块码成相隔适当距离的长龙，这“龙”可以很长很长，还可以弯弯曲曲，只要距离合适，一推“龙头”或者“龙尾”，整个砖龙就一块接一块的砰然倒地；你还可以加入一些更戏剧化的元素——例如一块砖倒下的时候砸中放在楼梯边沿的空罐头盒，这样罐头盒从楼梯滚落，击中楼梯中间放得很悬的一只篮球，带动篮球一齐滚下楼去，推倒楼下竖立的一支长木杆，木杆连着一根细线，细线牵动一辆玩具小车从一个调试得很平稳的跷跷板上滑开，这样跷跷板失去平衡，两头放置的随便什么重物轰然落地（注意不要砸着什么人或者损坏什么贵重东西），因果链可以很长很长……蝴蝶效应的简单分析从上面滚雪球和码砖头的例子都可以看出，“蝴蝶效应”要想产生出比较重大的后果，需要具备两个基本条件：一是连续的作用；二是放大的作用。连续的作用就是说，你这个效应过程不能中断，要具有传递性。比如雪球滚到一半陷泥坑里了，或者某个砖头与另一个砖头之间的距离过大以致不能打倒下一块砖头，都会造成“蝴蝶效应”的失效或阻断。放大的作用也很显然的：雪球越滚越大是因为积雪之间有一定的粘性，因而产生了聚合，足够长的斜坡让这种效应累积下来，从而产生了“滚雪球效应”；砖做的“多米诺骨牌”是利用了重力和平衡的某些知识以取得放大效果的。反过来，凡具备以上两个条件的复杂系统也极容易产生“蝴蝶效应”和“混沌现象”。在天气系统中，因为全球大气环流是一个整体，因而连续的作用不是一个问题，至于放大...