《宇宙万物的共相——“蝴蝶效应”》阅读答案

《宇宙万物的共相——“蝴蝶效应”》阅读答案 宇宙万物的共相——“蝴蝶效应” ⑴美国麻省理工学院的洛伦兹是一个以认真而著称的气象学家。他对科学研究从来都是一丝不苟，决不放过任何疑点。有一天，同往常一样，他来到实验室开始做他的预报天气的大气研究。按照他往常已有的研究设想，他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式。为了更细致地考察结果，他把一个中间解取出，提高精度再送回。他想，等会儿，计算机就会有一个结果，他做完这个工作后就习惯性地去喝一杯咖啡。而当他回来再看时大吃一惊，一切都不一样了！预想中本来应该很小的差异，结果却偏离了十万八千里！他差点连手中的咖啡杯都掉在地上。计算机出毛病了吗？那里面可保存有许多资料啊！他非常紧张地反复检查了几遍，确信计算机没有毛病，于是，洛伦兹认定，他发现了新的现象：“对初始值的极端不稳定性”，即“混沌”，又称“蝴蝶效应”。 ⑵这个发现非同小可，以至科学家都不理解，几家科学杂志也都拒绝刊登他的文章，认为“违背常理”——相近的初值代入确定的方程，结果也应相近才对，怎么能大大偏离呢！ ⑶1979年12月，洛伦兹在华盛顿的美国科学促进会的一次讲演中，对自己的发现作了一个形象的比喻：一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，有可能会在病症的得克萨斯引起一场龙卷风。他的演讲和结论引起了与会者的强烈反响，给人们留下了极其深刻的印象。从此以后，所谓“蝴蝶效应”之说就不胫而走，声名远扬了。 ⑷“蝴蝶效应”是宇宙万物一个共相。在人们的常规思维中，所有的事物，其运动变化都遵循一个基本的逻辑，即从简单到复杂，比如1+1等于2，不等于3。但实际上，宇宙万物并不一定遵循这个逻辑而存在。也许，一个简单的细节变化，最后导致了全体的彻底变化！中国人所说的“一着不慎，满盘皆输”，讲的也正是这个道理。这个道理被科学家在越来越多的领域发现并证实。 ⑸线性，指量与量之间按比例、成直线的关系，在空间和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、不成直线的关系，代表不规则的运动和突变。如问：两只眼睛的视敏度是一只眼睛的几倍？很容易想到的是两倍，可实际是6~10倍！这就是非线性：1+1不等于2。激光的生成。当外加电压较小时，激光器犹如普通电灯，光向四面八方散射；而当外加电压达到某一定值时，会突然出现一种全新现象：受激原子好像听到“向右看齐”的命令，发射出相位和方向都一致的单色光，就是激光。 ⑹天体运动存在“蝴蝶效应”（混沌）；电、光与声波的振荡，会突陷混沌；地磁场在400万年间，方向突变16次，也是由于混沌。甚至人类自己，原来都是非线性的：与传统的想法相反，健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的，而是混沌的，混沌正是生命力的表现，混沌系统对外界的刺激反应比非混沌系统快。 ⑺混沌理论认为在混沌系统中，初始条件的十分微小的变化经过不断放大，对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在西方流传的一首民谣对此作形象地说明。这首民谣说：丢失了一个钉子，坏了一只蹄铁；坏了一只蹄铁，折了一匹战马；折了一匹战马，伤了一位骑士；伤了一位骑士，输了一场战斗；输了一场战斗，亡了一个帝国。马蹄铁上一个钉子是否会丢失，本是初始条件的十分微小的变化，但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军