上个世纪70年代,美国一个名叫洛伦兹的气象学家在解释空气系统理论时说,亚马逊雨林一只蝴蝶翅膀偶尔振动,也许两周后就会引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。

这,就是:蝴蝶效应

蝴蝶效应

蝴蝶效应是什么意思

蝴蝶效应是说,初始条件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。有些小事可以糊涂,有些小事如经系统放大,则对一个人、一个组织、一个国家来说是很重要的,就不能糊涂。

某地上空一只小小的的蝴蝶扇动翅膀而挑动了空气,长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨,以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果。微小的偏差是难以避免的,从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性。这如同打台球、下棋及其他人类活动,往往“差之毫厘,失之千里”、“一着不慎,满盘皆输”。

“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初洛伦兹的蝴蝶效应仅对天气预报而言,而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语,蝴蝶效应的含义是:

对于一切复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长时期大范围的未来行为,对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感,即初值稍有变动或偏差,将导致未来前景的巨大差异,这往往是难以预测的或者说带有一定的随机。

“蝴蝶效应”的初始就是混沌的,在不准确或者说是不精确中产生的,所以什么样的可能都会发生。

蝴蝶效应是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象:

输入端微小的差别会迅速放大到输出端,蝴蝶效应在经济生活中比比皆是。

蝴蝶效应的内涵

“蝴蝶效应”之所以令人着迷、令人激动、发人深省,不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩,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的说明。这首民谣说:

丢失一个钉子,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。这就是军事和政治领域中的所谓“蝴蝶效应”。

有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐,看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析,那时岂不是悔之晚矣?

横过深谷的吊桥,常从一根细线拴个小石头开始。

蝴蝶效应案例分析

社会方面

蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时段难以预测的比较复杂的系统中。如果这个差异越来越大,那这个差距就会形成很大的破坏力。为什么天气或者是股票市场会有崩盘和不可预测的自然灾害。

蝴蝶效应在社会学界用来说明:

一个微小的机制,如果不加以及时地引导、调节,可能会给社会带来非常大的危害,戏称为“龙卷风”或“风暴”;一个微小的机制,只要正确指引,经过一段时间的努力,将有可能会产生轰动效应,或称为“革命”。

蝴蝶效应在心理学方面的应用:

蝴蝶效应指一件表面上看来毫无关系、非常微小的事情,可能带来巨大的改变。此效应说明,事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异。当一个人小时候受到微小的心理刺激,长大后这个刺激会被放大,电影《蝴蝶效应》中作了精彩诠释。

经济方面

2003年,美国发现一宗疑似疯牛病案例,马上就给刚刚复苏的美国经济带来一场破坏性很强的飓风。扇动“蝴蝶翅膀”的,是那头倒霉的“疯牛”,受到冲击的,首先是总产值高达1750亿美元的美国牛肉产业和140万个工作岗位;而作为养牛业主要饲料来源的美国玉米和大豆业,也受到波及,其期货价格呈现下降趋势。但最终推波助澜,将“疯牛病飓风”损失发挥到最大的,还是美国消费者对牛肉产品出现的信心下降。在全球化的今天,这种恐慌情绪不仅造成了美国国内餐饮企业的萧条,甚至扩散到了全球,至少11个国家宣布紧急禁止美国牛肉进口,连远在大洋彼岸中国广东等地的居民都对西式餐饮敬而远之。这让人联想到时下的禽流感,最初在个别国家发现的禽流感,很快波及全球,就算在没有发现禽流感的地区或国家,人们也会谈“鸡”色变。

1998年亚洲发生的金融危机和美国曾经发生的股市风暴实际上就是经济运作中的“蝴蝶效应”;1998年太平洋上出现的“厄尔尼诺”现象就是大气运动引的“蝴蝶效应”。“蝴蝶效应”是混沌运动的表现形式。当我们进而考察生命现象时,既非完全周期,又非纯粹随机,它们既有“锁频”到自然界周期过程(季节、昼夜等)的一面,又保持着内在的“自治”性质。蝴蝶效应也是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象:输入端微小的差别会迅速放大到输出端压倒一切的差别,好像一只蝴蝶今天在北京扇动翅膀,可能在大气中引发一系列事件,从而导致某个月纽约一场暴风雨的发生。

1、一滴很小的水滴,如果在雪坡上向下滚动,慢慢形成雪球,最后雪球越滚越大。

2、洛伦兹将仅仅相差0.0001的两个初始条件输入一个数学方程,计算得出的两条曲线不久就分道扬镳,相差很远。

语言方面

蝴蝶效应作为混沌理论(简称“混沌论”)中的一个重要概念,它语言研究领域有着广泛的应用。学术界用蝴蝶效应来解释和研究混沌语言现象,例如《人民日报》于2010年11月10日在头版头条刊发了题为《江苏给力“文化强省”》的文章,由于其权威性和号召力,一直仅限于网络使用的“给力”一词一夜之间红遍中国,扩散到全民词汇系统中,并被收录进第六版《现代汉语词典》。

上世纪80年代,学术界开始采用混沌论及其蝴蝶效应来研究语言问题。1991年在美国伯克利举行的“语言研究的新方法与新视野”研讨会上,中国数学家、语言学家周海中教授曾建议创立“语言混沌论”。他指出,语言混沌论主要从混沌论的角度审视语言及其相关现象,运用混沌论的方法解决语言及其相关现象的非线性问题;为了促进混沌语言研究的发展,有必要建立一种新型的语言研究范式。

就目前情况来看,这种语言研究新范式正在兴起。

中国古代对蝴蝶效应的记载

中国古代典籍中的关于蝴蝶效应的描述:

原文:

楚之边邑曰卑梁,其处女与吴之边邑处女桑于境上,戏而伤卑梁之处女。卑梁人操其伤子以让吴人,吴人应之不恭,怒,杀而去之。吴人往报之,尽屠其家。卑梁公怒,曰:“吴人焉敢攻吾邑?”举兵反攻之,老弱尽杀之矣。吴王夷昧闻之,怒,使人举兵侵楚之边邑,克夷而后去之。吴、楚以此大隆。吴公子光又率师与楚人战于鸡父,大败楚人,获其帅潘子臣、小帷子、陈夏啮。又反伐郢,得荆平王之夫人以归,实为鸡父之战。凡持国,太上知始,其次知终,其次知中。三者不能,国必危,身必穷。《孝经》曰:“高而不危,所以长守贵也;满而不溢,所以长守富也。富贵不离其身,然后能保其社稷,而和其民人。”楚不能之也。(《吕氏春秋·察微》)

译文:

楚国有个边境城邑叫卑梁,那里的姑娘和吴国边境城邑的姑娘同在边境上采桑叶,游戏时,吴国的姑娘弄伤了卑梁的姑娘。卑梁的人带着受伤的姑娘去责备吴国人。吴国人出言不恭,卑梁人十分恼火,杀死吴人走了。吴国人去卑梁报复,把那个卑梁人全家都杀了。卑梁的守邑大夫大怒,说:“吴国人怎么敢攻打我的城邑?”于是发兵反击吴人,把吴人老幼全都杀死了。吴王夷昧听到这件事后很生气,派人领兵入侵楚国的边境城邑,攻占夷以后才离去。吴国和楚国因此发生了大规模的冲突。吴国公子光又率领军队在鸡父和楚国人交战,大败楚军,俘获了楚军的主帅潘子臣、小帷子以及陈国的大夫夏啮。又接着攻打郢都,获得楚平王的夫人而回。这就是鸡父之战。凡是主持国事,最上等的是要了解事情开始时的情势,其次是要预见到事情的结局,再次是要知道事情发展的经过。这三点都做不到,国家一定危险,自身一定困窘。《孝经》上说:“高却不倾危,就能长期保持尊贵;满却不外溢,就能长期保持富足。富贵不离其身,然后才能保住他的国家,而且安定他的人民。”可是楚国做不到这一点。

蝴蝶效应给我们的启示

蝴蝶虽小,但是却有招起大风的能力;小草虽柔弱,却有踏不死精神;水滴虽脆弱,却有穿石的力量。我们谁也不能看小自己,因为我们可能含有巨大的能量。

其实有很多中国着名的文章或成语,诸如中国成语有“千里之堤,毁于蚁穴”、“差之毫厘,失之千里”等混沌理论的基本论断。战国时代宋玉的《风赋》,就是讲述风的起源、逐渐加大、最后成为飓风的过程:“风起于青萍之末”,但是却可以侵淫而成为“蹶石伐木,梢杀林莽”的狂风。