蝴蝶对环境的影响
简历
蝴蝶效应是指一个动态系统，初始条件下的微小变化可以导致整个系统长期的巨大连锁反应。这是一个混乱的现象。
美国气象学家爱德华·洛伦茨(Edward lorenz)在1963提交给纽约科学院的论文中分析了这种影响。“一位气象学家提到，如果这个理论被证明是正确的，一只海鸥扇动翅膀就足以永远改变天气。”在后来的演讲和论文中，他使用了更多诗意的蝴蝶。对这种效应最常见的解释是:“一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，一个月后就能在德克萨斯州引发龙卷风。”
这句话的出处是气象学家做了一个电脑程序，可以模拟气候变化，并用图像显示出来。最后他发现图像很混乱，很像蝴蝶展开的翅膀。所以他用“蝴蝶拍动翅膀”的方式形象地解释了这个数字，于是就有了上面的说法。
蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时间内难以预测的复杂系统。这种效应说明事物发展的结果对初始条件极其敏感，初始条件的最小偏差都会造成结果的巨大差异。
蝴蝶效应在社会学中用来解释一个不好的微小机制，如果不及时引导和调整，会给社会带来巨大的危害，被戏称为“龙卷风”或“风暴”；一个好的微小机制，只要引导正确，经过一段时间的努力就会产生轰动效应，或者称之为“革命”。
混沌中常出现蝴蝶效应。也称为非线性。
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蝴蝶效应是气象学家Lorenz 1963提出的。一只蝴蝶在南美洲亚马逊盆地的热带雨林中偶尔扇动翅膀，可能会在两周内在德克萨斯州引起一场龙卷风。原因是蝴蝶翅膀的运动导致周围空气系统的变化，产生微弱的气流，反过来又会引起周围空气或其他系统的相应变化，引起连锁反应，最终导致其他系统的巨大变化。这种效应说明事物发展的结果对初始条件极其敏感，初始条件的最小偏差都会造成结果的巨大差异。
蝴蝶效应是混沌理论中的一个概念。它指的是对初始条件敏感性的依赖。输入端的微小差异会迅速放大到输出端。蝴蝶效应在经济生活中无处不在:中国宣布发射导弹，港台6543.8+00亿美元流向美国。蝴蝶效应(Butterfly effect)又称台球效应，是混沌系统对初值极其敏感的一个比喻术语，也是非线性系统在一定条件下(可称为临界条件或阈值条件)出现混沌现象的直接原因。
一、蝴蝶效应的由来
蝴蝶效应起源于20世纪60年代初美国气象学家洛伦茨的发现。在《混沌与分形理论的传说——奇点的探索》等书中有这样的描述:“1961年冬天的一天，洛伦茨在皇家麦克比计算机上计算天气预报。为了预报天气，他用计算机求解了模拟地球大气的13方程。为了研究一个很长的序列，他走了一条捷径，不是让计算机从头开始运行，而是中途开始。他直接把最后的输出打出来作为计算的初始值，然后穿过大厅下楼去喝咖啡。一小时后，当他回来时，意想不到的事情发生了。他发现天气从以前的模式迅速变化，不一会儿，相似性完全消失了。进一步的计算表明，投入的细微差异可能很快就会变成产出的巨大差异。计算机没有毛病，于是洛伦茨认定自己发现了一种新现象:“对初始值的极端不稳定性”，即“混沌”，也称“蝴蝶效应”。一只巴西蝴蝶扇动翅膀，几个月后美国就会出现比强风更厉害的龙卷风！这个发现严重到科学家都不理解，几家科学杂志也拒绝发表他的文章，认为这是“违背常识”:如果把相似的初值代入某些方程，结果应该是相似的，怎么会相差很远！原因是蝴蝶翅膀的运动导致周围空气系统的变化，产生微弱的气流，反过来又会引起周围空气或其他系统的相应变化，引起连锁反应，最终导致其他系统的巨大变化。线性是指量与量之间的比例和线性关系，代表空间和时间中有规律的平滑运动；而非线性是指非比例、非线性的关系，表现为无规律的运动和突变。比如:两只眼睛的视力比一只眼睛的视力多多少倍？很容易认为是两次，其实是6 ~ 10次！这就是非线性:1+1不等于2。激光的产生是非线性的！当施加的电压较小时，激光就像普通电灯一样，光向四面八方散射；当施加的电压达到一定值时，会突然出现一个新的现象:被激发的原子仿佛听到了“向右对齐”的命令，发出同相位同方向的单色光，也就是激光。非线性的特点是跨越所有职业，渗透所有领域，几乎可以说是“无处不在”。“比如天体运动存在混沌；电、光、声波的振荡会突然陷入混沌；地磁场在400万年内改变方向16次，也是因为混沌。甚至人类本身本来就是非线性的:与传统思维相反，健康人的脑电和心跳不是有规律的，而是混沌的，混沌是生命力的表现。混沌系统对外界刺激的反应比非混沌系统更快。可见，非线性就在我们身边，藏不住。这种现象叫做对初始条件的敏感依赖。在天气预报中，这被称为‘蝴蝶效应’。..... ""洛伦茨最初利用海鸥效应. "“Lorenz 1979 65438+2月29日在华盛顿美国科学促进协会的演讲:‘可预测性:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在德克萨斯州引起龙卷风吗？’"
二，蝴蝶效应的含义
一只小蝴蝶在某地上空扇动翅膀扰乱了空气，时间久了可能会在遥远的地方引发风暴，比喻长期大范围天气预报中一点微小的因素造成的不可预知的严重后果。小偏差是不可避免的，这使得长期天气预报不可预测或不准确。这就像打台球、下棋等人类活动，往往是“千里之外，毫厘之差”，“一着不慎，满盘皆输”。长期大尺度天气预报是对地球大气这一复杂系统的观测、计算、分析和判断，它受多种随时随地发生变化的因素的影响和制约。可以认为，对其综合效应的预测是难以准确的，蝴蝶效应是不可避免的。我们人类的研究对象还涉及其他复杂系统(包括“自然系统”和“社会系统”)，它们的内部约束也是复杂的，其“蝴蝶效应”是不可避免的。“今日蝴蝶效应”或“广义蝴蝶效应”并不局限于最初的仅用于天气预报的洛伦兹蝴蝶效应，而是所有复杂系统对初始值极其敏感的代名词，这意味着对于所有复杂系统来说，在一定的“阈值条件”下，其长期的、大范围的未来行为对初始条件的微小变化或偏差极其敏感，即初始值的微小变化或偏差将导致巨大的未来前景。
三、蝴蝶效应的内在机制
所谓复杂系统，是指非线性的，在临界条件下表现出混沌现象或混沌行为的系统。非线性系统的动力学方程包含非线性项，是对非线性系统中多个因素交叉耦合机制的数学描述。正是由于这种“多因素交叉耦合机制”，复杂系统的初始敏感性，即蝴蝶效应，导致了复杂系统的混沌行为。目前，非线性科学和混沌科学的研究方兴未艾，这标志着人类对自然和社会现象的认识正在向更加深入和复杂的阶段过渡和演变。从贬义的角度来看，蝴蝶效应往往给人一种未来行为不可预测的危机感，但从积极的角度来看，蝴蝶效应让我们有可能“慎之又慎，一日千里”，以较小的代价“治乱”，获得未来的巨大“加持”。蝴蝶效应是一个比喻，不是蝴蝶引起的飓风。
1963 12、洛伦茨在华盛顿美国科学促进会的一次演讲中指出，一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，可能会在得克萨斯州引起一场龙卷风。他的讲话和结论给人们留下了深刻的印象。从此，所谓的“蝴蝶效应”不胫而走，名声远扬。
蝴蝶效应之所以引人入胜、扣人心弦、引人深思，不仅在于其大胆的想象和迷人的美学色彩，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，在一个混沌系统中，初始条件的非常微小的变化，经过不断的放大，会造成其未来状态的巨大差异。我们可以用西方流传的一首民歌来说明这个形象。
这首歌谣说:
掉了一颗钉子，坏了一只鞋；
断了一只鞋，折了一匹战马；
折了一匹战马，伤了一个骑士；
打伤了一个骑士，输掉了一场战斗；
输了一场战役，输了一个帝国。
马蹄铁上的一颗钉子是否会丢失，是初始条件的一个非常小的变化，但它的“长期”效应，却是一个帝国生死存亡的根本区别。这就是军事政治领域所谓的“蝴蝶效应”。有点不可思议，但是真的能造成这么恶劣的后果。明智的领导者必须防止拖延，但看似琐碎的事情可能会导致集体内部的解体。那时候后悔还来得及吗？横跨深谷的吊桥通常始于绑在细线上的一块小石头。
生死书点评:同样，看似普通的食肉习惯，也会导致恶性疾病、过早死亡，甚至失职、犯罪、战争、灾难、道德沦丧、世界饥饿、环境破坏、森林水土流失。佛经上说:失去了生命，就永远无法恢复。人体是很难获得的。与没有人体的生命相比，有人体的人太少了，以至于佛陀把他手掌上的土壤与地球上的土壤相比较。而如果你因为恶业失去了生命，不幸落入了兽性、饿鬼、地狱三种邪道，再做人就非常非常困难了。佛陀用了盲龟遇浮洞的比喻:茫茫大海中，有一块中间有洞的木板。一只盲龟每百年出水一次，它的头刚好插在木板的洞里。机会渺茫！这也是蝴蝶效应。珍爱生命！现在难得一个人得了，佛教在今天都臭了。这具躯体不度过此生，但它将在何时度过？
“蝴蝶效应”理论用实证的手段证明了中国在1300多年前对《礼记》的解释:“易经说:‘君子慎始，差之毫厘。《舒威乐志》:“惟精神全虚，粟有大有小，差之千里。”从这一点说明感知比认知更直接，其所谓的吸引子是混合元场论中的元外场的作用，其混沌的非线性理论是混合元场论中的物元独立的绝对计数时间系统。
中国的“万事皆有错，余老”曾经像发夹弯，让姬子害怕。我想，大象筷子不会加到地球上，而会是犀牛玉杯。似玉杯，必似豹胎。像豹子的胎儿，必须在没有短衣褐衣的茅屋下吃，所以会用九重衣和宽室高台来装饰。我怕他的死，所以我怕他的开始。活了五年，成了肉园子，立了个叉烧锅，爬到不好的地方，又在酒池附近，就这样死了。因此，姬子看到大象筷子就知道世界的灾难，所以他说:“看到小就是光明。』
商朝的王叔公姬子看到纣王用象牙筷子时，非常害怕。因为象牙筷子，杯子改成了犀牛玉杯。有了象牙筷子，犀牛玉杯就不会吃粗豆汤，而是吃牛肉、大象肉、豹肉、未出生的婴儿肉和其他精美的食物。吃牛肉之类的肉，吃豹肉，吃胎肉，就不会穿着短粗布在茅屋里吃，而会穿着很多细布在华丽的宫殿里吃。姬子害怕自己亡国。
有点不可思议，但是真的能造成这么恶劣的后果。明智的领导者必须防止拖延，但看似琐碎的事情可能会导致集体内部的解体。那时候后悔还来得及吗？横跨深谷的吊桥通常始于绑在细线上的一块小石头。
原因是蝴蝶翅膀的运动导致周围空气系统的变化，产生微弱的气流，反过来又会引起周围空气或其他系统的相应变化，引起连锁反应，最终导致其他系统的巨大变化。
这种效应说明事物发展的结果对初始条件极其敏感，初始条件的最小偏差都会造成结果的巨大差异。比如天体运动存在混沌；电、光、声波的振荡会突然陷入混沌；地磁场在400万年内改变方向16次，也是因为混沌。甚至人类本身本来就是非线性的:与传统思维相反，健康人的脑电和心跳不是有规律的，而是混沌的，混沌是生命力的表现。混沌系统对外界刺激的反应比非混沌系统更快。
可见，非线性就在我们身边，藏不住。
科学家对混沌的定义是:混沌是指发生在确定性系统中的看似随机的不规则运动，但确定性理论所描述的系统的行为具有不确定性的特征——不可重复和不可预测，这就是混沌现象。进一步的研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统中的普遍现象。牛顿的确定性理论可以完美处理大部分线性系统，大部分线性系统都是由非线性系统简化而来。因此，混沌在现实生活和实际工程技术问题中是普遍存在的。洛伦茨第一次发现了混沌。迄今为止，关于混沌的研究一直受到科学家、社会学家和人文学家的关注。研究混沌其实就是在无序中寻找有序，但当今世界还是有太多不可预测的，混沌的东西，这个话题一定会成为人类的问题。这里由于知识有限，只做了粗浅的介绍和介绍，希望更多的同学能走进混沌之门，用更深的眼光去看这个世界。也许将来我们可以致力于这项研究。