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“混沌理论”之父罗伦兹逝世终年九十岁

作者:生态农科
出处:www.lunrr.com
时间:2020-02-13
资料来源:大公报发布时间:2008年

“混沌理论”之父洛伦兹逝世,享年90岁。他提出的“决定性混沌”被称为牛顿之后的另一种人性观“进化”。

爱德华洛伦茨,“混沌理论”之父,于4月16日在美国马萨诸塞州的家中去世,享年90岁。

洛伦兹毕业于达特茅斯学院、哈佛大学和麻省理工学院,死前在麻省理工学院任教。20世纪60年代,他提出了着名的“混沌理论”(Chaos Theory),指出微小的变化会产生巨大的影响。例如,一只蝴蝶在巴西扇动翅膀这一看似微不足道的现象可以改变大气运动的方式,在德克萨斯州引发龙卷风。这种现象被称为“蝴蝶效应”。

洛伦茨的“确定性混沌”是自牛顿以来人类本性的另一个显着“进化”,牛顿因此在1991年获得京都基础科学奖。洛伦茨认为人类本身是非线性的:与传统观念相反,健康人的脑电图和心跳不是规则的,而是混乱的。混乱是活力的表现。混沌系统对外部刺激的反应比非混沌系统快得多。

“混沌理论”(Chaos Theory)是研究数学和物理中某些条件下非线性系统现象的理论。洛伦茨在1963年提出这个想法来解释非线性系统的多样性和多尺度性。“混沌理论”的最大贡献是使用简单的模型推导出确定的非周期结果。

该理论认为,在混沌系统中,初始条件的极小变化将通过连续放大导致它们未来状态的极大差异。例如,马蹄铁上的钉子是否会丢失,在初始条件下是一个很小的变化,但它的“长期”效应是一个帝国生死存亡的根本区别。这就是所谓的“蝴蝶效应”。

“蝴蝶效应”

“蝴蝶效应”是指电力系统初始条件下由小变化驱动的整个系统的长期巨大连锁反应。这是一个混乱的现象。“在巴西,一只蝴蝶扇动翅膀会让更多的蝴蝶一起扇动翅膀。一天结束时,成千上万只蝴蝶会跟着那只蝴蝶一起挥动翅膀。它产生的飓风可能会在一个月后在德克萨斯州引发龙卷风。”

在《混沌学传奇》和其他书籍中,有这样一个描述:“1961年冬天的一天,洛伦茨在电脑上计算了天气预报。为了检查一个长序列,他走了一条捷径,不是从头开始运行计算机,而是从中途开始。他直接输入最后一个输出作为计算的初始值,然后他穿过大厅下楼去喝咖啡。当他一小时后回来时,意想不到的事情发生了。他发现天气与以前的模式变化很快。不一会儿,相似性完全消失了。进一步的计算表明,输入的微小差异可能很快会变成输出的巨大差异。

Lorenz最初用“海鸥效应”来描述这种现象,但在1979年华盛顿特区美国科学进步协会的一次演讲中,他问道:“巴西的蝴蝶翅膀会在德克萨斯州引发龙卷风吗?这就是为什么“蝴蝶效应”被命名。

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