混沌学(英文:Chaos)在科学上,如果一个系统的演变过程对初态非常敏感,人们就称它为混沌系统。研究混沌运动的一门新学科,叫作混沌学。混沌学发现,出现混沌运动这种奇特现象,就是由系统内部的非线性因素引起的。
简述
什么是混沌呢?混沌是决定动力学系统中出现的一种貌似随机的运动,其本质是系统的长期行为对初始条件的敏感性。
如我们常说“差之毫厘,失之千里”。西方控制论的创造者维纳对这种情形作了生动的描述:钉子缺,蹄铁卸;蹄铁卸,战马蹶;战马蹶,骑士绝;骑士绝,战事折;战事折,国家灭。钉子缺这样一微不足道的小事,经逐级放大竟导致了国家的灭亡。
系统对初值的敏感性又如美国气象学家洛仑兹蝴蝶效应中所说:“一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,可能会在德州引起一场龙卷风”,这就是混沌。环顾四周,我们的生存空间充满了混沌。混沌涉及的领域――物理、化学、生物、医学、社会经济,甚至触角伸进了艺术领域。
混沌学的传道士宣称,混沌应属于20世纪3大科学之一。相对论排除了绝对时空观的牛顿幻觉,量子论排除了可控测量过程中的牛顿迷梦,混沌则排除了拉普拉斯可预见性的狂想。混沌理论将开创科学思想上又一次新的革命。混沌学说将用一个不那么可预言的宇宙来取代牛顿、爱因斯坦的有序宇宙,混沌学者认为传统的时钟宇宙与真实世界毫不相关。
蝴蝶效应
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”也可称“台球效应”,它是“混沌性系统”对初值极为敏感的形象化术语,也是非线性系统在一定条件(可称为“临界性条件”或“阈值条件”)出现混沌现象的直接原因。
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。