關竣元
摘 要:該文為大家講了“蝴蝶效應”的內(nèi)容,由來,并舉例說明。亞馬遜雨林的一只蝴蝶偶爾振動一下翅膀,也許就會引起兩周后美國德克薩斯州的一場龍卷風?!昂笔钦f,初始條件十分微小的變化經(jīng)過不斷放大,對其未來狀態(tài)會造成極其巨大的差別?!昂笔汲鲇诨煦鐚W,它本是混沌學中一個概念,原指一種混亂的,雜亂無章的現(xiàn)象。本文又舉出了楚吳戰(zhàn)爭和鴉片戰(zhàn)爭兩個具體實例來對“蝴蝶效應”進行說明。
關鍵詞:混沌思想 “蝴蝶效應” 戰(zhàn)爭
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)11(a)-0196-01
廣場上一群調(diào)皮的孩子牽著五彩的風箏肆意的奔跑,一旁的母親臉上洋溢著幸福的笑容。在這樣一個和平年代,有誰會想過自己的腳下也許曾經(jīng)硝煙彌漫呢?又有誰會想到也許一場聲勢浩大的戰(zhàn)爭竟是由于一個游戲,一個玩笑,或是一個微乎其微的原因而引起的。事實上這是真的,“蝴蝶效應”給出了我們合理解釋。說起“蝴蝶效應”要追溯到混沌學,那么混沌是什么呢?
1 混沌
混沌原指一種混亂的,雜亂無章的現(xiàn)象。1986年,Devaney以初值敏感依賴為核心內(nèi)容定義了混沌。設為度量空間,是到自身的連續(xù)映射。定義1若存在,使得對任何以及的任何鄰域,存在和,使得,則稱具有對初值的敏感性,稱為敏感常數(shù)。定義2稱為Devaney混沌,如果它具有如下三條性質(zhì):(1)是拓撲傳遞的;(2)的周期點在中稠密;(3)對初值敏感依賴。Devaney對其混沌定義解釋說:條件(1)意在其強調(diào)系統(tǒng)的不可分解性;條件(2)強調(diào)周期點的重要性;條件(3)表明混沌系統(tǒng)所應具有的不可預測性,這個條件也是Devaney混沌的精髓所在,所謂“蝴蝶效應”便是由此而引發(fā)的理論,它不是孤立而存的,而是由(1)和(2)推理而出,也就是拓撲傳遞性與周期點稠密性能夠推出對初值敏感依賴。
2 蝴蝶效應
蝴蝶效應原是混沌學理論中的一個概念。它是指對初始條件敏感性的一種依賴現(xiàn)象。輸入端微小的差別會迅速放大到輸出端,從而產(chǎn)生巨大的變化。早在1963年,氣象學家洛倫茲就提出了蝴蝶效應。意思是:一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,就可能在兩周后引起美國德克薩斯的一場龍卷風。其原因是:蝴蝶翅膀的扇動,導致周圍空氣系統(tǒng)發(fā)生了變化,并引起微弱氣流的產(chǎn)生,而微弱氣流的產(chǎn)生又會引起它四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應的變化,由此引起連鎖反應,最終導致其他系統(tǒng)的極大變化。此效應說明,事物發(fā)展的結(jié)果,對初始條件具有極為敏感的依賴性,初始條件的極小偏差,將會引起結(jié)果的極大差異。“蝴蝶效應”之所以令人著迷、令人激動、發(fā)人深省,不但在于其大膽的想象力和迷人的美學色彩,更在于其深刻的科學內(nèi)涵和內(nèi)在的哲學魅力。它把混沌學的精髓詮釋的淋漓盡致。民間一首歌謠說的好:“釘子缺,蹄鐵卸;蹄鐵卸,戰(zhàn)馬蹶;戰(zhàn)馬蹶,騎士絕;騎士絕,戰(zhàn)事折;戰(zhàn)事折,國家滅?!币皇酌裰{便一語道破了這其中的內(nèi)涵。
3 “蝴蝶效應”在戰(zhàn)爭中的印證
今日腳下的大好河山昔日又是因什么而生靈涂炭呢?下面的故事都是真實發(fā)生過的。(1)《呂氏春秋》記載:楚國有個邊境城邑叫卑梁,那里的姑娘和吳國邊境城邑的姑娘同在邊境上采桑葉,待她們采完桑葉便在一起做游戲,這時吳國的姑娘不小心踩傷了卑梁姑娘的腳。于是卑梁的人帶著受傷的姑娘去責備吳國人。但因吳國人出言不恭,致使卑梁人十分惱火,便殺死吳國人走了。于是吳國人去卑梁報復,把那個卑梁人全家都殺了。卑梁的守邑大夫得知后大怒,于是發(fā)兵反擊吳人,把當?shù)氐膮侨死嫌兹細⑺懒恕峭趼牭竭@件事后很生氣,便派人領兵入侵楚國的邊境城邑,攻占城邑后才離去。吳國和楚國因此而激起了一場大規(guī)模的戰(zhàn)爭,致使硝煙四起,民不聊生。(2)如果說鴉片戰(zhàn)爭是由于一杯茶而引起的你信嗎?歷史告訴我們,這是真的。茶發(fā)源于中國,英國引進茶葉是在1657年開始的,引進沒多久就深受英國人喜愛,到了18世紀晚期,飲茶已成了英國民眾生活的必需品,不分男女老幼每人每年平均需要一磅以上的茶葉,這使得中國的茶葉每年大量進輸英國。就在茶葉輸入英國的同時,全球化進程在悄然進行,各國交往日漸繁多。英國的茶葉消費隨著這種交流而擴大,到了18世紀70年代,英國成為中國茶葉最大的進口國,茶葉也成為中英貿(mào)易中最大的商品,貿(mào)易商最大的利潤來源。可是中國基本不進口英國商品,這使中英貿(mào)易變成了單純的中國出口—— 英國進口的模式。在這種單向的貿(mào)易中,中國的茶葉和英國的黃金、白銀是最主要的流通交換商品。一直以來英國人就遵循著一個原則:“在價值上,每年賣給外國的貨物必須比我們消費他們的多。”而這個原則,顯然跟中英貿(mào)易中英方硬通貨入不敷出的現(xiàn)狀是相矛盾的。于是英國決定對中國強行輸入鴉片,以改變這種貿(mào)易格局。因此,英國人開始大規(guī)模的進行鴉片貿(mào)易,使得英國白銀大量流失的狀況得以發(fā)生根本性改變,中英貿(mào)易格局逐漸達成了病態(tài)平衡。隨著鴉片輸入的逐年增加,鴉片對中國民眾的毒害影響也逐步顯露。白銀的大量流失和國民的日漸沉迷,引發(fā)了朝野人士的恐慌和民間有識之士的撻伐,繼而引發(fā)了林則徐的虎門銷煙,英國人看見已然形成的利益鏈條被打斷,便選擇了以暴力來恢復它。1840年,震驚中華的鴉片戰(zhàn)爭爆發(fā)了,中國開始淪為半殖民地半封建社會,戰(zhàn)爭給中國人民帶來了深痛的災難。究其原因,卻是因茶葉而起的。
4 結(jié)語
以上兩個故事正是蝴蝶效應的印證,都是因初始條件十分微小的變化經(jīng)過不斷放大,而對未來狀態(tài)造成了極其巨大的變化。因為踩傷腳,可引發(fā)吳楚兩國交戰(zhàn),因為一杯茶,可致使鴉片戰(zhàn)爭的爆發(fā)。任何一個微小的改變都有可能產(chǎn)生連鎖反應,而最終導致系統(tǒng)的巨大變化。因此“蝴蝶效應”也給后人帶來警醒,關注我們身邊每一個微小的變量,不可因小而輕視,因為,誰又知道今天的忽視會給明天帶來什么!
參考文獻
[1] 周作領,尹建東,許紹元.拓撲動力系統(tǒng)[M].北京:科學出版社,2011:13.
[2] 劉豐,閆月靜.“蝴蝶效應”與戰(zhàn)爭[J].吉林省教育學院學報,2014(4):147-148.
[3] 李斌.一杯茶引發(fā)的戰(zhàn)爭[J].決策與信息,2012(2):72-73.
[4] 王立冬,廖公夫,范欽杰.映射迭代與混沌動力系統(tǒng)[M].北京:科學出版社,2013:108.
[5] 賀茂臣,王中衛(wèi).“蝴蝶效應”的啟示[J].經(jīng)營管理者,2008(15):172-175.