第277章 混沌(3/3)
南半球巴西某地一只蝴蝶的翅膀的偶然扇动所引起的微气流,几星期后可能变成席卷北半洛仑兹微分方程系统中出现的混沌运动球美国得克萨斯州的一场龙卷风,这就是天气的“蝴蝶效应”。
混沌不是偶然的、个别的事件,而是普遍存在于宇宙间各种各样的宏观及微观系统的,万事万物,莫不混沌。混沌也不是独立存在的科学,它与其它各门科学互相促进、互相依靠,由此派生出许多交叉学科,如混沌气象学、混沌经济学、混沌数学等。混沌学不仅极具研究价值,而且有现实应用价值,能直接或间接创造财富。
混沌(chas),指确定性系统产生的一种对初始条件具有敏感依赖性的回复性非周期运保守系统中的混沌动。浑沌与分形(fratal)和孤子(slitn)是非线性科学中最重要的三个概念。浑沌理论隶属于非线性科学,只有非线性系统才能产生浑沌运动。据1991年出版的《浑沌献总目》统计,已收集到与浑沌研究有直接关系的书269部、论15篇。到1996年底,还不断有新的浑沌研究成果发表。科学史上只有量子力学的攻坚热情可与之媲美。
现代科学的定义现代科学所讲的混沌,其基本含义可以概括为:聚散有法,周行而不保守系统中的混沌殆,回复而不闭。意思是混沌轨道的运动完全受规律支配,但相空间中轨道运动不会中止,在有限空间中永远运动着,不相交也不闭合。浑沌运动表观上是无序的,产生了类随机性,也称内在随机性。浑沌模型一定程度上更新了传统科学中的周期模型,用浑沌的观点去看原来被视为周期运动的对象,往往有新的理解。80年代中期开始浑沌理论已被用于社会问题研究,如经济学、社会学和哲学研究。
大自然并不缺少混沌,现代科学重新发现了混沌。以浑沌理论为标志的非线性科学强调自然的自组织机制,强调看待事物的整体性原则,与古代哲人所的“前现在浑沌”有千丝万缕的联系,因而常常被后现代主义者看好。
探求浑沌的科学定义,追索浑沌古义,被认为是浑沌语义学、非线性科学史、后现代主义科学观研究等必须认真对待的一门学问。
古人面对浩渺陌生的宇宙万物与今人面对错综复杂的宏观现象,情景大概是一样的。在古代,为捕捉外部世界,几乎所有民族都构造了自己的浑沌自然哲学;今天,为理解宏观复杂性,世界各国的科学家并肩奋战,创立了具有革命性的浑沌新科学。这门新科学展示了一幅恢弘的科学世界图景,也暗示了一种新的自然哲学。
从更大的范围看,浑沌研究只是复杂性科学中的一支,新的自然哲学必然建立在整个复杂性科学的基础之上。匆忙从整体上进行全面的概括,为时尚早。
理论意义混沌的发现和混沌学的建立,同相对论和量子论一样,是对牛顿确定性经典理论的重大突破,为人类观察物质世界打开了一个新的窗口。所以,许多科学家认为,20世纪物理学永放光芒的三件事是:相对论、量子论和混沌学的创立。
以宗教或传来理解的话,混沌为一切的始点。神明为了空间的鲜明化,多样化,使用某种方法使混沌产生繁衍效果,进而丰富空间。如果以“零”为始点,“一”和“负一”,就可以视为零的繁衍。
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