在103年前的今天，1917年5月23日(農(nóng)歷1917年4月3日)，美國氣象學(xué)家愛德華·諾頓·羅倫茲出生?！耙恢荒厦乐迊嗰R遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動幾下翅膀，可以在兩周以后引起美國得克薩斯州的一場龍卷風(fēng)?！边@就是著名的蝴蝶效應(yīng)，由美國氣象學(xué)家羅倫茲1963年提出。1917年5月23日，羅倫茲出生在美國康涅狄格州哈特福德。他在很小的時候就喜歡科學(xué)。“孩提時，我最有興趣做的事就是關(guān)心天氣的變化?！彼髞韺懙馈Ａ_倫茲考入達特茅斯學(xué)院，1938年畢業(yè)。1940年又畢業(yè)于哈佛大學(xué)，并獲得數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)位。第二次世界大戰(zhàn)期間，羅倫茲作為氣象預(yù)報員曾在美國陸軍航空兵團服役。1943年，羅倫茲獲麻省理工學(xué)院理科碩士學(xué)位。1948年，進入該學(xué)院任教，從事氣象學(xué)領(lǐng)域研究。1963年，羅倫茲獲美國氣象學(xué)會邁辛格獎，同年提出“混沌理論”(ChaosTheory)。1961年冬季的一天，羅倫茲在電腦上進行關(guān)于天氣預(yù)報的計算。在一次科學(xué)計算時，羅倫茲對初始輸入數(shù)據(jù)的小數(shù)點后四位進行了四舍五入。為了更細致地考察結(jié)果，他把一個中間解0.506取出，提高精度到0.506127再送回。然后他穿過大廳下樓，去喝咖啡。一小時后他回來時，發(fā)生了出乎意料的事。前后計算結(jié)果偏離了十萬八千里!前后結(jié)果的兩條曲線相似性完全消失了。根據(jù)常識，同樣的程式和數(shù)據(jù)顯然會導(dǎo)致同樣的結(jié)果。但是第二次的預(yù)報結(jié)果與上一次大不一樣。開始他認為是電腦的故障，排除了這種可能后，他發(fā)現(xiàn)，他輸入的不是完整的數(shù)據(jù)。再次驗算發(fā)現(xiàn)電腦并沒有毛病，羅倫茲發(fā)現(xiàn)，由于誤差會以指數(shù)形式增長，在這種情況下，一個微小的誤差隨著不斷推移造成了巨大的后果。這個遠小于千分之一的差異，造成第二次的仿真結(jié)果和第一次完全不同。羅倫茲在美國的《氣象學(xué)報》上發(fā)表了題為“確定性的非周期流”的論文，提出了在確定性系統(tǒng)中的非周期現(xiàn)象。1963年，羅倫茲提出了“混沌理論”，這一理論擁有巨大的影響力，其主要精神是，在混沌系統(tǒng)中，初始條件的微小變化，可能造成后續(xù)長期而巨大的連鎖反應(yīng)。羅倫茲從這個驚人的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，長期的準確預(yù)測天氣是不可能的。羅倫茲最初使用的是“海鷗效應(yīng)”來形容這種現(xiàn)象，不過這并不是一個完全新穎的比喻：愛倫?坡曾聲稱人們揮著手可能會影響大氣條件，但羅倫茲是第一次對此進行系統(tǒng)思考并形成新的理論的人。在以后的演講和論文中他用了更加有詩意的蝴蝶。1979年于華盛頓的美國科學(xué)促進會的演講上，羅倫茲問道：“一只蝴蝶在巴西扇動翅膀會在德克薩斯引起龍卷風(fēng)嗎?”“蝴蝶效應(yīng)”因此得名。蝴蝶扇動翅膀的運動，導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并產(chǎn)生微弱的氣流，而微弱的氣流的產(chǎn)生又會引起四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此引起一個連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。羅倫茲稱之為混沌學(xué)。當(dāng)然，“蝴蝶效應(yīng)”主要還是關(guān)于混沌學(xué)的一個比喻，以此比喻長時期大范圍天氣預(yù)報往往因一點點微小的因素造成難以預(yù)測的嚴重后果。微小的偏差是難以避免的，從而使長期天氣預(yù)報具有不可預(yù)測性或不準確性。長時期大范圍天氣預(yù)報是對于地球大氣這個復(fù)雜系統(tǒng)進行觀測計算與分析判斷，它受到地球大氣溫度、濕度、壓力諸多隨時隨地變化的因素的影響與制約，可想其綜合效果的預(yù)測是難以精確無誤的、蝴蝶效應(yīng)是在所難免的。進而揭示出混沌現(xiàn)象具有不可預(yù)言性和對初始條件的極端敏感依賴性這兩個基本特點，他于是認定這為：“對初始值的極端不穩(wěn)定性”，即：“混沌”，又稱“蝴蝶效應(yīng)”。我們?nèi)祟愌芯康膶ο筮€涉及到其他復(fù)雜系統(tǒng)(包括“自然體系”與“社會體系”)，其內(nèi)部也是諸多因素交相制約錯綜復(fù)雜，其“相應(yīng)的蝴蝶效應(yīng)”也是在所難免的?！敖裉斓暮?yīng)”或者“廣義的蝴蝶效應(yīng)”已不限于僅對天氣預(yù)報而言，而是一切復(fù)雜系統(tǒng)對初值極為敏感性的代名詞或同義語。其含義是：對于一切復(fù)雜系統(tǒng)，在一定的“閾值條件”下，其長時期大范圍的未來行為，對初始條件數(shù)值的微小變動或偏差極為敏感，即初值稍有變動或偏差，將導(dǎo)致未來前景的巨大差異，這往往是難以預(yù)測的或者說帶有一定的隨機。蝴蝶效應(yīng)通常用于天氣、股票市場等在一定時段難以預(yù)測的比較復(fù)雜的系統(tǒng)中。在社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、心理學(xué)中，蝴蝶效應(yīng)都會帶來巨大的影響。1998年亞洲發(fā)生的金融危機和美國曾經(jīng)發(fā)生的股市風(fēng)暴實際上就是經(jīng)濟運作中的“蝴蝶效應(yīng)”；1998年太平洋上出現(xiàn)的“厄爾尼諾”現(xiàn)象就是大氣運動引的“蝴蝶效應(yīng)”。2003年，美國發(fā)現(xiàn)一宗疑似瘋牛病案例，馬上就給剛剛復(fù)蘇的美國經(jīng)濟帶來一場破壞性很強的颶風(fēng)。當(dāng)一個人小時候受到微小的心理刺激，長大后這個刺激會被放大，電影《蝴蝶效應(yīng)》中作了精彩詮釋。從羅倫茲第一次發(fā)現(xiàn)混沌現(xiàn)象至今，關(guān)于混沌的研究一直是科學(xué)家、社會學(xué)家、人文學(xué)家所關(guān)注的。研究混沌，其實就是發(fā)現(xiàn)無序中的有序。但今天的世界仍存在著太多的無法預(yù)測，混沌，這個話題也必將成為全人類性的問題。希望有更多人能走進混沌之門，以更深邃的眼光來審視這個世界。