作业帮什么是蝴蝶效应,为什么会出现
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/18 21:47:03
什么是蝴蝶效应,为什么会出现
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什么是蝴蝶效应,为什么会出现
蝴蝶效应（ The 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.蝴蝶在热带轻轻扇动一下翅膀,遥远的国家就可能造成一场飓风.
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：“一只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,因而他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.
非线性,俗称“蝴蝶效应”.
先从美国麻省理工学院气象学家罗伦兹（Lorenz）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,洛伦兹（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!
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,怎么能大大远离呢!
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.
由此可见,非线性就在我们身边,躲也躲不掉了.