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蝴蝶效应

气象学家Lorenz提出一篇论文,名叫《一只蝴蝶拍一下翅膀会不会在Taxas州引起龙卷风?》,文中论述某系统如果初期条件差一点点,结果会很不稳定,他把这种现象戏称为“蝴蝶效应”。就像我投掷骰子两次,无论我们如何刻意去投掷,两次的物理现象和投出的点数也不一定是相同的。那么,Lorenz为什么要写这篇论文呢?

原来,是此前发生的一件事情促使他写了这篇论文。1961年冬天的某个日子,他如往常一般在办公室操作气象电脑。平时,他只需要将温度、湿度、压力等气象数据输入,电脑就会依据三个内建的微分方程式,计算出下一刻可能出现的气象数据,因此模拟出气象变化图。

这一天,Lorenz想更进一步了解某段记录的后续变化情况,他把某时刻的气象数据重新输入电脑,让电脑计算出更多的后续结果。当时,电脑处理数据资料的速度并不快,在结果出来之前,足够让他喝上一杯咖啡并和友人闲聊一阵。在一小时后,结果出来了,不过令他目瞪口呆。结果和原资讯两相比较,初期数据还差不多,越到后期,数据的差异越大了,就像是两笔不同的资讯,而问题并不在于电脑,问题是他输入的数据差了0.000127,而这些细微的差异却造成了天壤之别。所以,准确地预测很长时期内的天气几乎是不可能的,准确的预测只能在有限的时间范围内。

本文标题:蝴蝶效应

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发布:小学数学资优网

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