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日期: 2025-06-09 | 來源: 國家地理中文網 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
帕爾默對蝴蝶效應的定義及其被誤解的方式有獨到見解，他在2014 年的科學論文中指出："存在有限的可預測期限，降低初始條件的不確定性也無法延長這壹期限。"
沈認為，蝴蝶效應可用壹則類似諺語的民間故事(最早由詩人喬治・赫伯特於 1640 年記載)最佳闡釋：
" 少壹枚釘子，丟壹只馬掌；
少壹只馬掌，失壹匹戰馬；
少壹匹戰馬，損壹位騎手；
少壹位騎手，輸壹場戰役；
輸壹場戰役，亡壹個王國；
皆因少枚馬掌釘。"
沈指出："這首短詩表明，任何細微擾動最終都可能對數值積分產生顯著影響。洛倫茲認為，這個民間故事更貼切地詮釋了 ' 不穩定性 ' 這壹基礎現象。" 詩句同時提醒我們，後續微小事件無法逆轉最終結果。
蝴蝶效應的科學價值
蝴蝶效應在科學上為"混沌" 概念的定義提供了關鍵支撐。
沈表示："洛倫茲教授的卓越貢獻在於，其模型與方法為眾多研究奠定了基礎，深化了我們對混沌本質與有限可預測性的理解。"
科學家後續發現，混沌系統要麼產生看似隨機但對初始條件高度敏感的單壹混沌解，要麼呈現混沌解與規則解共存的狀態。在現實世界中，細微變化未必總能產生顯著影響，其效應可能受限於具體場景。
沈進壹步解釋："想象壹條奔向海洋的大河，整體水流影響著較小渦旋的運動。這些小尺度特征看似混沌無序，但大尺度水流為理解其行為提供了框架。通過觀察大尺度天氣模式，我們能更深入洞察小尺度混沌事件的演化邏輯。"
正如安瑟斯所言："並非所有蝴蝶的振翅都會引發改變。"
根據洛倫茲理論，即便對當前天氣進行再精密的測量，也無法准確預測遠期天氣——氣象預測的實際極限約為兩周左右。
沈及其團隊正致力於探索這些極限，他們利用洛倫茲模型發表的系列論文，為天氣與氣候中混沌與秩序的雙重屬性提供了新視角。
蝴蝶效應在氣候變化研究中的現實映射
盡管蝴蝶效應的核心價值體現在氣象預測領域，但其思想同樣助力科學家構建氣候變化模型。近期研究人員嘗試利用人工智能(AI)模擬蝴蝶效應以優化氣象預測，遺憾的是未能成功。這並非否定蝴蝶效應的科學性，而是揭示了 AI 在理解該概念上的局限性。
洛倫茲及其蝴蝶效應的影響仍在持續擴散。混沌理論已革新物理學、生物學、工程學、經濟學乃至社會科學等多個領域。安瑟斯指出，洛倫茲模型對"未來依賴於當下" 的所有學科均產生了深遠影響。
"蝴蝶效應的概念幾乎適用於所有 ' 未來狀態由當前狀態決定 ' 的復雜系統 —— 大氣海洋、氣候環境、物理世界、包括人類健康的生物系統，乃至經濟政治等社會體系，" 安瑟斯強調，"看似微小的變化，可能在未來引發巨大、不可預測且非預期的後果。"
2011年，麻省理工學院成立以洛倫茲命名的氣候研究所，專門資助暫無明顯現實應用的基礎科學研究。這種 "純研究" 恰如蝴蝶振翅，或許正孕育著改變未來的關鍵力量。
撰文：Olivia Campbell- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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