宇宙萬物的共相——“
蝴蝶效應”



⑴
美國麻省理工學院的洛倫茲是一個以認真而著稱的氣象學家。他對科學研究從來都是一絲不茍，決不放過任何疑點。有一天，同往常一樣，他來到實驗室開始做他的預報天氣的大氣研究。按照他往常已有的研究設想，他用計算機求解仿真地球大氣的13
個方程式。為了更細致地考察結果，他把一個中間解取出，提高精度再送回。他想，等會兒，計算機就會有一個結果，他做完這個工作后就習慣性地去喝一杯咖啡。而當他回來再看時大吃一驚，一切都不一樣了！預想中本來應該很小的差異，結果卻偏離了十萬八千里！他差點連手中的咖啡杯都掉在地上。計算機出毛病了嗎？那里面可保存有許多資料啊！他非常緊張地反復檢查了幾遍，確信計算機沒有毛病，于是，洛倫茲認定，他發(fā)現(xiàn)了新的現(xiàn)象：“
對初始值的極端不穩(wěn)定性”
，即“
混沌”
，又稱“
蝴蝶效應”
。

⑵
這個發(fā)現(xiàn)非同小可，以至科學家都不理解，幾家科學雜志也都拒絕刊登他的文章，認為“
違背常理”——
相近的初值代入確定的方程，結果也應相近才對，怎么能大大偏離呢！

⑶1979
12
月，洛倫茲在華盛頓的美國科學促進會的一次講演中，對自己的發(fā)現(xiàn)作了一個形象的比喻：一只蝴蝶在巴西扇動翅膀，有可能會在美國的得克薩斯引起一場龍卷風。他的演講和結論引起了與會者的強烈反響，給人們留下了極其深刻的印象。從此以后，所謂“
蝴蝶效應”
之說就不脛而走，聲名遠揚了。

⑷“
蝴蝶效應”
是宇宙萬物一個共相。在人們的常規(guī)思維中，所有的事物，其運動變化都遵循一個基本的邏輯，即從簡單到復雜，比如1+1
等于2
，不等于3
。但實際上，宇宙萬物并不一定遵循這個邏輯而存在。也許，一個簡單的細節(jié)變化，最后導致了全體的徹底變化！中國人所說的“
一著不慎，滿盤皆輸”
，講的也正是這個道理。這個道理被科學家在越來越多的領域發(fā)現(xiàn)并證實。

⑸
線性，指量與量之間按比例、成直線的關系，在空間和時間上代表規(guī)則和光滑的運動；而非線性則指不按比例、不成直線的關系，代表不規(guī)則的運動和突變。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，可實際是6~10
倍！這就是非線性：1+1
不等于2
。激光的生成
。當外加電壓較小時，激光器猶如普通電燈，光向四面八方散射；而當外加電壓達到某一定值時，會突然出現(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
天體運動存在“
蝴蝶效應”
（混沌）；電、光與聲波的振蕩，會突陷混沌；地磁場在400
萬間，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)對外界的刺激反應比非混沌系統(tǒng)快。

⑺
混沌理論認為在混沌系統(tǒng)中，初始條件的十分微小的變化經過不斷放大，對其未來狀態(tài)會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此作形象地說明。這首民謠說：丟失了一個釘子，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，輸了一場戰(zhàn)斗；輸了一場戰(zhàn)斗，亡了一個帝國。馬蹄鐵上一個釘子是否會丟失，本是初始條件的十分微小的變化，但其“
長期”
效應卻是一個帝國存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領域中所謂的“
蝴蝶效應”
。有點不可思議，但是確實能夠造成這樣的惡果。一個明智的領導人一定要防微杜漸，看似一些極微小的事情卻有可能造成集體內部的分崩離析，那時豈不是悔之晚矣？

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


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”
。（用“ ”
在原文中劃出）


3
．說說第⑷
段“
宇宙萬物并不一定遵循這個邏輯而存在”
一句中“
不一定”
的表達作用。


4
．請把第⑸
段空缺處的過渡句補寫完整。

激光的生成


5
．為什么說“
蝴蝶效應”
是宇宙萬物的共相？


22
．不符合原文意思的一項是（
）

A
．“
蝴蝶效應”
得名是緣于一個生動的比喻。

B
．科學發(fā)現(xiàn)離不開一絲不茍和堅持不懈的精神。

C
．人們通常認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，結果卻有很大偏差，這成為洛倫茲新發(fā)現(xiàn)的契機。


答案：

1
．不同尋常

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

3
．說明宇宙萬物遵循的邏輯不是唯一的

4
．也是非線性的

5
．“
蝴蝶效應”
被科學家在越來越多的領域發(fā)現(xiàn)并證實或：因為它在氣象、生物、物理、天體運動、人類自己及軍事和政治等領域都存在

6
．C



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