什么是蝴蝶效应?蝴蝶效应是怎么产生的?有何影响?

2024-05-12 03:13

1. 什么是蝴蝶效应?蝴蝶效应是怎么产生的?有何影响?

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”。

什么是蝴蝶效应?蝴蝶效应是怎么产生的?有何影响?

2. 什么是蝴蝶效应?蝴蝶效应是如何形成的?

蝴蝶效应是指在一个动态系统中,初始条件的微小变化可以导致整个系统的巨大长期连锁反应。蝴蝶效应指的是,空气系统中的微小变化在很长一段时间和很大范围内会引起连锁反应,最终导致其他系统的巨大变化。在20世纪60年代,美国著名的气象学家爱德华-洛伦兹提出了蝴蝶效应的概念。他对 "天气预报 "进行了计算机模拟,发现如果你对输入数据进行微调,结果可能会非常不同。

这个想法阐述如下:德克萨斯州的一场龙卷风可能是由一个月前巴西的一只蝴蝶拍打翅膀造成的。蝴蝶效应 "的名字由此诞生。蝴蝶效应 "不仅可以影响天气,还可以影响地质活动。2013年4月,泽尔山发生了一次大型山体滑坡,这是由松散的冰川碎片引起的 "蝴蝶效应 "造成的。山体滑坡的源头海拔超过5000米,过去覆盖着大量的冰川,随着春夏的变暖,冰川膨胀和收缩,导致冰川下的岩石被风化。

岩石风化后的地质过程是:山坡上最年轻的物质被风化,巨大的岩石变成了碎石,整个山体变成了风化的一团。由于热胀冷缩的原理和雨雪天气等微妙的外部因素,松散的碎石会滑向山下。在大气运动的过程中,即使各种误差和不确定性很小,也有可能在这个过程中积累成果,经过一步步的放大形成巨大的大气运动。

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3. “蝴蝶效应”是什么?

分类:  社会民生 
   解析: 
  
 只亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,两周后,可能在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。 
 
 蝴蝶与龙卷风 20世纪60年代初,气象学家爱德华·洛伦兹(EdwardLorenz,麻省理工学院教授,混沌学开创人之一)利用计算机进行「数值天气预报」的试验。他发觉,只要输入的资料存在微小的差异,计算的结果就会出现极大分别,「差之毫厘,谬以千里」正是形容这种情况。这说明,「数值天气预报」在一定程度上也具有不可预测性。 
 
  基于这个发现和广泛的研究,洛伦兹1972年12月29日在华盛顿的美国科学发展学会上发 表了一篇演说,题为《可预测性:一只在巴西翩翩起舞的蝴蝶可否在德克萨斯州引起龙卷风?》。演说的大意为:一只亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,两周后,可能在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。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,由此引起连锁反映,最终导致天气系统的极大变化。 
 
  洛伦兹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、声名远扬了。蝴蝶效应说明,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。 
 
  
 
  我们可以用广泛流传的一首民谣对蝴蝶效应做出形象的说明,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。
 
  马蹄铁上的一个钉子是否丢失,本是一种十分微小的变化,但其「长期」效应是一个帝国的存与亡。这就是「蝴蝶效应」在军事和政治领域中的应用。是不是有点不可思议?但是事实就是如此,一些看似极微小的事情却有可能造成非常严重的后果,因此在任何事情上都应做到防微杜渐。 
 
 天气预报可信吗 
 
  有趣的是,在洛伦兹发表划时代的论文之后,传媒上就充满了关于「蝴蝶效应」五花八门的报道,它们似乎都简单地宣布「天气预报是不可能的」。但洛伦兹本人的思想并非如此简单,他的意思是天气预报并不能做到完全准确。当天气急剧变化,预报又未能准确反映,大家很自然会想起「天有不测风云」这句话。究竟这话有没有科学基础?天气预报往往不够准确,这是计算出现问题,还是科学尚有不足之处呢? 
 
  虽然二十世纪的科学出现了相对论及量子力学等新理论,但牛顿力学在一般日常生活上——包括天气预报、建筑设计、飞机工程等——仍然适用。近年来,随著信息技术的高速发展,以牛顿力学为基础来模拟天气的变化——一般称为「数值天气预报」,已经成为预测天气的一个主流。 
 
  为了使数值天气预报更加准确,科学家双管齐下:一方面深入研究大气的复杂微妙的变化,例如台风的内部结构,雷暴的生成消失过程等,务求精益求精;另一方面加强气象观测,例如增加观测点,发展卫星及雷达技术等,从而获得更多的气象资料。 
 
  其实,由于气候变化是十分复杂的,所以在预测天气时,输入的初始条件不可能包含所有的影响因素(通常的简化方法是忽略次要因素,保留主要因素),而那些被忽略的次要因素却可能对预报结果产生重大影响,导致错误的结论。 
 
  由此,洛伦兹认定,尽管拥有高速计算机和精确的测量数据(温度、气压、卫星风云信息等),也难以获得长期准确的天气预报。洛伦兹用超人的毅力将影响天气的500万个变量压缩到3个变量。以数学家的眼光和风格,实实在在地证明一个简单的三阶非线性系统就能出现「混沌」(Chaos),从而令人信服地证明天气系统是混沌的。

“蝴蝶效应”是什么?

4. 著名的蝴蝶效应究竟是什么?

      什么是蝴蝶效应?即事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,都将可能会引起结果的极大差异。下面是我为大家收集整理的管理知识,一起来看看吧!
          蝴蝶效应(The Butterfly Effect), 由美国气象学家洛伦兹1963年提出。
         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,都将可能会引起结果的极大差异。
          蝴蝶效应的来历 
         1963年的一次试验中,美国麻省理工学院气象学家洛伦兹用计算机求解仿真地球大气的13个方程式。为了更细致地考察结果,在一次科学计算时,洛伦兹对初始输入数据的小数点后第四位进行了四舍五入。他把一个中间解0.506取出,提高精度到0.506127再送回,前后计算结果却偏离了十万八千里!前后结果的两条曲线相似性完全消失了。根据常识,同样的程序和数据显然会导致同样的结果。但是第二次的预报结果与上一次大不一样。开始他认为是计算机的故障,排除了这种可能后,他发现,他输入的不是完整的数据。再次验算发现计算机并没有毛病,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造成了巨大的后果。洛伦兹在美国《气象学报》上发表了题为"确定性的非周期流"的论文,提出了在确定性系统中的非周期现象。第二年,他发表了另外一篇论文,指出对于模式中参数的微小改变将导致完全不一样的结果,使有规律的、周期性的行为,变成完全混乱的状态。
         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!
         1972年美国科学发展学会第139次会议上,洛伦兹发表了题为“可预测性:巴西一只蝴蝶扇动翅膀,能否在得克萨斯州掀起一场龙卷风”的演讲。他认为,一个微小的初始条件变化可能导致一连串逐渐放大的改变,最终导致完全不同的结果--这个看似荒谬的论断,打碎了所有人关于”因果决定论可预测度"所存的幻想,最终产生了当今世界最伟大的理论之一——“混沌理论”。
         于是,洛伦兹认定,他发现了新的现象:事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性。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”。从此以后,所谓“蝴蝶效应”之说就不胫而走。
         他说,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,可能在两周后在美国德克萨斯引起一场龙卷风。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,由此引起连锁反映,最终导致其他系统的极大变化。洛伦兹把这种现象戏称做"蝴蝶效应",意思即一件表面上看来毫无关系、非常微小的事情,可能带来巨大的改变。
         “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”。
          军事和政治领域中的“蝴蝶效应” 
         可以用在西方流传的一首民谣对此作形象的说明。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”。
          非线性,俗称“蝴蝶效应”。 
         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。
         “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。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。有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐,看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析,那时岂不是悔之晚矣?
          蝴蝶效应的案例 
         2003年,美国发现一宗疑似疯牛病案例,马上就给刚刚复苏的美国经济带来一场破坏性很强的飓风。扇动“蝴蝶翅膀”的,是那头倒霉的“疯牛”,受到冲击的,首先是总产值高达1750亿美元的美国牛肉产业和140万个工作岗位;而作为养牛业主要饲料来源的美国玉米和大豆业,也受到波及,其期货价格呈现下降趋势。但最终推波助澜,将“疯牛病飓风”损失发挥到最大的,还是美国消费者对牛肉产品出现的信心下降。在全球化的今天,这种恐慌情绪不仅造成了美国国内餐饮企业的萧条,甚至扩散到了全球,至少11个国家宣布紧急禁止美国牛肉进口,连远在大洋彼岸中国广东等地的居民都对西式餐饮敬而远之。这让人联想到时下的禽流感,最初在个别国家发现的禽流感,很快波及全球,就算在没有发现禽流感的地区或国家,人们也会“谈鸡色变”。
         再比如,你能想像得出一个美国人抽烟和中国的通货膨胀有什么关系吗?假设美国现在有一个人抽烟,不小心把没熄灭的烟头扔在了床边,然后出门上班了,大约20分钟后,烟头慢慢引燃床单,火越来越大,逐渐蔓延到左邻右舍,引起煤气罐的连环爆炸。这时的美国人已经对“恐怖袭击”胆战心惊,而这个肇事者(扔烟头的人)却忘了自己曾扔过烟头,于是在一时无法查明原因的情况下,暂时被定为“恐怖袭击”。这样,惊恐万状的人们纷纷抛售股票,引起股市大跌。人们下降的消费信心影响了整个美国经济,最后造成美元贬值,由于美元的持续贬值,使得以美元标价的基础性原材料价格上扬,盯住美元的人民币价格也相应上扬。从而导致以原材料为基础的商品价格上涨,引发中国的成本拉动型通货膨胀。
         这个例子比较夸张,为的只是说明:我们在解释某种经济现象时,如果无法从常规的分析中找到答案,就要考虑那些看起来无关紧要的因素,然而这种因素太多了,也太不可预测了,这也是为什么经济学家总是难以精确地预测具体经济指数的原因。但也正是这种不可预测性造就了变化多端而丰富多彩的世界。
         蝴蝶扇动翅膀都有可能引起龙卷风,那还有什么不可能呢?“没有什么不可能”,恐怕这就是“蝴蝶效应”给我们最大的启示。      
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5. 蝴蝶效应究竟指的是什么?

用比较专业的话来说,蝴蝶效应即:前面的细微变化会放大影响到后面,如果用通俗的话来说就是对于某件事情,只要我们小小的改变这个事情中的某一环节,将会对结局造成大的影响,在现实生活中也有很多类似的例子,比如我们考试过后就会想如果考试前我看了那个例题,我的分数就会变高,获得奖学金被爸妈夸奖,而现在我却什么都没得到,总而言之,因为一个小小的举动可能会对结局产生大的影响。

电影对其含义的诠释
经典美国电影《蝴蝶效应》是一部很好诠释了蝴蝶效应含义,并且能够追溯改变过去意义的电影,男主伊万因为童年时期的遭遇,导致其后来的人生并不快乐,有一天它发现自己只要通过日记本就能获得时空穿梭的能力,回到过去改变历史,然而无论伊万怎么改变过去的经历,结局虽然不同但依旧难以尽人意。

选择改变结果
人们总是会后悔,总是说如果我当初做了什么事,那么现在我的结果就会不一样,我就会得到我想要的东西,如果真的有《蝴蝶效应》中伊万的能力,或许每个人都想要试一试,但是是否会具有好的结局谁都能说定,一个举动可能能够分裂成无数个点,无数个结局,而我们现在的结局只是其中一个,只要改变其中一环,就能得到不同的解决,这就是蝴蝶效应,我们不要总想着回到过去做什么就能得到自己想要的,我们永远不知道我们改变了一环将会产生的结果是怎样,就像一张纸上一个洞,我们自认为补好就没事,殊不知补好之后又会出现新的洞,我们依旧没有得到一张干净无瑕的白纸。

平行宇宙的引入
与蝴蝶效应相关的另一个有趣的问题就是平行宇宙,即这个宇宙中有无数个地球,其他地球上的我们过着不一样的生活,而平行宇宙的产生正是因为我们做的不同决定而分裂的世界,例如:我纠结与和不和先男友分手,最后这个宇宙的我决定分手,而可能另一个宇宙的我和男友结婚生子,因为一个小小的决策直接改变了后面的所有事情,说白了也就是蝴蝶效应。因此蝴蝶效应是个十分有趣且有用的概念,在科学上具有研究价值,在生活里让我们产生感悟珍惜现在的生活。

蝴蝶效应究竟指的是什么?

6. 什么是蝴蝶效应?蝴蝶效应是怎么产生的?有何影响?

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”。

7. “蝴蝶效应”是什么?

蝴蝶上个世纪70年代,美国一个名叫洛伦兹的气象学家在解释空气系统理论时说,亚马逊雨林一只蝴蝶翅膀偶尔振动,也许两周后就会引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。 
蝴蝶效应是说,初始条件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。有些小事可以糊涂,有些小事如经系统放大,则对一个组织、一个国家来说是很重要的,就不能糊涂。

“蝴蝶效应”是什么?

8. 什么是所谓的“蝴蝶效应”?