“蝴蝶效应”, 俗称“非线性”。
蝴蝶效应是什么意思?这得从MIT气象学家洛伦兹(Lorenz)的发现谈起。为了作天气预报,这哥们用计算机求解仿真地球大气的13个方程式,其后更细致地考察结果而把一个中间解取出,提高精度再送回。而结果却另他大吃一惊:本来很小的差异,结果却偏离了十万八千里。于是,洛伦兹(Lorenz)认定,自己发现了新的现象:“对初始值的极端不稳定性”,即:“混沌 ”,又称“蝴蝶效应”,比喻为亚洲蝴蝶拍拍翅膀,将使美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风!
这个发现非同小可,以致科学家都不理解,几家科学杂志也都拒登他的文章,认为“违背常理”:相近的初值代入确定的方程,结果也应相近才对,怎幺能大大远离呢?其实本人也是这么想的,但是也容易想到千里之堤毁于蚁穴这个成语,这个发现也就不值得大惊小怪了,因为我国古代先人虽然没有用数学的方法得出这个结论,但是以自然现象演化为哲理早早的就开始教化后人了。
我们再回到MIT这个哥们的发现上。他把这个简单的道理用数学语言表达了出来,顿时玄乎万分,下面这段话非常麻烦,不知道是谁翻译的,真牛B,但是如果仔细看看还是可以理解的,道理很简单,他说:“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:受激原子好象听到“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。”
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个比喻: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。
这哥们的混沌理论认为在混沌系统中,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我为什么要揪出蝴蝶效应大作文章呢,应为我看指环王双塔的时候发现一个翻译上的问题,在圣盔谷之站中尤希顿国王说的一段话让我印象深刻,他说的其实是在西方流传的一首民谣的大意。这首民谣说:
丢失一个钉子,坏了一只蹄铁;
坏了一只蹄铁,折了一匹战马;
折了一匹战马,伤了一位骑士;
伤了一位骑士,输了一场战斗;
输了一场战斗,亡了一个帝国。
马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军事和政治领域中的所谓“蝴蝶效应”。 而电影的中文字幕翻译的让人觉得非常可笑,说什么捡了玉米却丢了芝麻,什么为了一只小鸟而丢了玉米什么云云,最后丢了命之类。我看了蝴蝶效应的解释后发现这种翻译完全是错误的,因为当时的情况看国王要表达的意思是一点小小的疏忽导致了整个战斗的失败,而并不是捡芝麻丢玉米的事,后者要表达一种无法满足的贪欲最终导致什么都得不到的结果,两者风马牛不向及。