宇宙萬(wàn)物的共相——“
蝴蝶效應(yīng)”



⑴
美國(guó)麻省理工學(xué)院的洛倫茲是一個(gè)以認(rèn)真而著稱的氣象學(xué)家。他對(duì)科學(xué)研究從來都是一絲不茍，決不放過任何疑點(diǎn)。有一天，同往常一樣，他來到實(shí)驗(yàn)室開始做他的預(yù)報(bào)天氣的大氣研究。按照他往常已有的研究設(shè)想，他用計(jì)算機(jī)求解仿真地球大氣的13
個(gè)方程式。為了更細(xì)致地考察結(jié)果，他把一個(gè)中間解取出，提高精度再送回。他想，等會(huì)兒，計(jì)算機(jī)就會(huì)有一個(gè)結(jié)果，他做完這個(gè)工作后就習(xí)慣性地去喝一杯咖啡。而當(dāng)他回來再看時(shí)大吃一驚，一切都不一樣了！預(yù)想中本來應(yīng)該很小的差異，結(jié)果卻偏離了十萬(wàn)八千里！他差點(diǎn)連手中的咖啡杯都掉在地上。計(jì)算機(jī)出毛病了嗎？那里面可保存有許多資料��！他非常緊張地反復(fù)檢查了幾遍，確信計(jì)算機(jī)沒有毛病，于是，洛倫茲認(rèn)定，他發(fā)現(xiàn)了新的現(xiàn)象：“
對(duì)初始值的極端不穩(wěn)定性”
，即“
混沌”
，又稱“
蝴蝶效應(yīng)”
。

⑵
這個(gè)發(fā)現(xiàn)非同小可，以至科學(xué)家都不理解，幾家科學(xué)雜志也都拒絕刊登他的文章，認(rèn)為“
違背常理”——
相近的初值代入確定的方程，結(jié)果也應(yīng)相近才對(duì)，怎么能大大偏離呢！

⑶1979
12
月，洛倫茲在華盛頓的美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)的一次講演中，對(duì)自己的發(fā)現(xiàn)作了一個(gè)形象的比喻：一只蝴蝶在巴西扇動(dòng)翅膀，有可能會(huì)在美國(guó)的得克薩斯引起一場(chǎng)龍卷風(fēng)。他的演講和結(jié)論引起了與會(huì)者的強(qiáng)烈反響，給人們留下了極其深刻的印象。從此以后，所謂“
蝴蝶效應(yīng)”
之說就不脛而走，聲名遠(yuǎn)揚(yáng)了。

⑷“
蝴蝶效應(yīng)”
是宇宙萬(wàn)物一個(gè)共相。在人們的常規(guī)思維中，所有的事物，其運(yùn)動(dòng)變化都遵循一個(gè)基本的邏輯，即從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，比如1+1
等于2
，不等于3
。但實(shí)際上，宇宙萬(wàn)物并不一定遵循這個(gè)邏輯而存在。也許，一個(gè)簡(jiǎn)單的細(xì)節(jié)變化，最后導(dǎo)致了全體的徹底變化！中國(guó)人所說的“
一著不慎，滿盤皆輸”
，講的也正是這個(gè)道理。這個(gè)道理被科學(xué)家在越來越多的領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)并證實(shí)。

⑸
線性，指量與量之間按比例、成直線的關(guān)系，在空間和時(shí)間上代表規(guī)則和光滑的運(yùn)動(dòng)；而非線性則指不按比例、不成直線的關(guān)系，代表不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)和突變。如問：兩只眼睛的視敏度是一只眼睛的幾倍？很容易想到的是兩倍，可實(shí)際是6~10
倍！這就是非線性：1+1
不等于2
。激光的生成
。當(dāng)外加電壓較小時(shí)，激光器猶如普通電燈，光向四面八方散射；而當(dāng)外加電壓達(dá)到某一定值時(shí)，會(huì)突然出現(xiàn)一種全新現(xiàn)象：受激原子好像聽到“
向右看齊”
的命令，發(fā)射出相位和方向都一致的單色光，就是激光。

⑹
天體運(yùn)動(dòng)存在“
蝴蝶效應(yīng)”
（混沌）；電、光與聲波的振蕩，會(huì)突陷混沌；地磁場(chǎng)在400
萬(wàn)間，方向突變16
次，也是由于混沌。甚至人類自己，原來都是非線性的：與傳統(tǒng)的想法相反，健康人的腦電圖和心臟跳動(dòng)并不是規(guī)則的，而是混沌的，混沌正是生命力的表現(xiàn)，混沌系統(tǒng)對(duì)外界的刺激反應(yīng)比非混沌系統(tǒng)快。

⑺
混沌理論認(rèn)為在混沌系統(tǒng)中，初始條件的十分微小的變化經(jīng)過不斷放大，對(duì)其未來狀態(tài)會(huì)造成極其巨大的差別。我們可以用在西方流傳的一首民謠對(duì)此作形象地說明。這首民謠說：丟失了一個(gè)釘子，壞了一只蹄鐵；壞了一只蹄鐵，折了一匹戰(zhàn)馬；折了一匹戰(zhàn)馬，傷了一位騎士；傷了一位騎士，輸了一場(chǎng)戰(zhàn)斗；輸了一場(chǎng)戰(zhàn)斗，亡了一個(gè)帝國(guó)。馬蹄鐵上一個(gè)釘子是否會(huì)丟失，本是初始條件的十分微小的變化，但其“
長(zhǎng)期”
效應(yīng)卻是一個(gè)帝國(guó)存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領(lǐng)域中所謂的“
蝴蝶效應(yīng)”
。有點(diǎn)不可思議，但是確實(shí)能夠造成這樣的惡果。一個(gè)明智的領(lǐng)導(dǎo)人一定要防微杜漸，看似一些極微小的事情卻有可能造成集體內(nèi)部的分崩離析，那時(shí)豈不是悔之晚矣？

⑻“
蝴蝶效應(yīng)”
之所以令人著迷、激動(dòng)、發(fā)人深省，不但在于其大膽的想象和迷人的美學(xué)色彩，更在于其深刻的科學(xué)內(nèi)涵和內(nèi)在的哲學(xué)魅力。


1
．第⑵
段“
非同小可”
的意思是



2
．用文中的話（不包括第一段）解釋“
蝴蝶效應(yīng)”
。（用“ ”
在原文中劃出）


3
．說說第⑷
段“
宇宙萬(wàn)物并不一定遵循這個(gè)邏輯而存在”
一句中“
不一定”
的表達(dá)作用。


4
．請(qǐng)把第⑸
段空缺處的過渡句補(bǔ)寫完整。

激光的生成


5
．為什么說“
蝴蝶效應(yīng)”
是宇宙萬(wàn)物的共相？


22
．不符合原文意思的一項(xiàng)是（
）

A
．“
蝴蝶效應(yīng)”
得名是緣于一個(gè)生動(dòng)的比喻。

B
．科學(xué)發(fā)現(xiàn)離不開一絲不茍和堅(jiān)持不懈的精神。

C
．人們通常認(rèn)為兩只眼睛的視敏度是一只眼睛的6~10
倍，是非線性的。

D
．相近的初值代入確定的方程，結(jié)果卻有很大偏差，這成為洛倫茲新發(fā)現(xiàn)的契機(jī)。


答案：

1
．不同尋常

2
．初始條件的十分微小的變化經(jīng)過不斷放大，對(duì)其未來狀態(tài)會(huì)造成極其巨大的差別

3
．說明宇宙萬(wàn)物遵循的邏輯不是唯一的

4
．也是非線性的

5
．“
蝴蝶效應(yīng)”
被科學(xué)家在越來越多的領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)并證實(shí)或：因?yàn)樗�在氣象、生物、物理、天體運(yùn)動(dòng)、人類自己及軍事和政治等領(lǐng)域都存在

6
．C



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