宇宙萬(wàn)物的共相-“蝴蝶效應” 閱讀答案
、琶绹槭±砉W(xué)院的洛倫茲是一個(gè)以認真而著(zhù)稱(chēng)的氣象學(xué)家。他對科學(xué)研究從來(lái)都是一絲不茍,決不放過(guò)任何疑點(diǎn)。有一天,同往常一樣,他來(lái)到實(shí)驗室開(kāi)始做他的預報天氣的大氣研究。按照他往常已有的研究設想,他用計算機求解仿真地球大氣的13個(gè)方程式。為了更細致地考察結果,他把一個(gè)中間解取出,提高精度再送回。他想,等會(huì )兒,計算機就會(huì )有一個(gè)結果,他做完這個(gè)工作后就習慣性地去喝一杯咖啡。而當他回來(lái)再看時(shí)大吃一驚,一切都不一樣了!預想中本來(lái)應該很小的差異,結果卻偏離了十萬(wàn)八千里!他差點(diǎn)連手中的咖啡杯都掉在地上。計算機出毛病了嗎?那里面可保存有許多資料啊!他非常緊張地反復檢查了幾遍,確信計算機沒(méi)有毛病,于是,洛倫茲認定,他發(fā)現了新的現象:“對初始值的極端不穩定性”,即“混沌”,又稱(chēng)“蝴蝶效應”。

、七@個(gè)發(fā)現非同小可,以至科學(xué)家都不理解,幾家科學(xué)雜志也都拒絕刊登他的文章,認為“違背常理”——相近的初值代入確定的方程,結果也應相近才對,怎么能大大偏離呢!
、1979 年12月,洛倫茲在華盛頓的美國科學(xué)促進(jìn)會(huì )的一次講演中,對自己的發(fā)現作了一個(gè)形象的比喻:一只蝴蝶在巴西扇動(dòng)翅膀,有可能會(huì )在美國的得克薩斯引起一場(chǎng)龍卷風(fēng)。他的演講和結論引起了與會(huì )者的強烈反響,給人們留下了極其深刻的印象。從此以后,所謂“蝴蝶效應”之說(shuō)就不脛而走,聲名遠揚了。
、 “蝴蝶效應”是宇宙萬(wàn)物一個(gè)共相。在人們的常規思維中,所有的事物,其運動(dòng)變化都遵循一個(gè)基本的邏輯,即從簡(jiǎn)單到復雜,比如1+1等于2,不等于3。但實(shí)際上,宇宙萬(wàn)物并不一定遵循這個(gè)邏輯而存在。也許,一個(gè)簡(jiǎn)單的細節變化,最后導致了全體的徹底變化!中國人所說(shuō)的“一著(zhù)不慎,滿(mǎn)盤(pán)皆輸”,講的也正是這個(gè)道理。這個(gè)道理被科學(xué)家在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)現并證實(shí)。
、删(xiàn)性,指量與量之間按比例、成直線(xiàn)的關(guān)系,在空間和時(shí)間上代表規則和光滑的運動(dòng);而非線(xiàn)性則指不按比例、不成直線(xiàn)的關(guān)系,代表不規則的運動(dòng)和突變。如問(wèn):兩只眼睛的視敏度是一只眼睛的幾倍?很容易想到的是兩倍,可實(shí)際是6~10倍!這就是非線(xiàn)性:1+1不等于2。激光的生成 。當外加電壓較小時(shí),激光器猶如普通電燈,光向四面八方散射;而當外加電壓達到某一定值時(shí),會(huì )突然出現一種全新現象:受激原子好像聽(tīng)到“向右看齊”的命令,發(fā)射出相位和方向都一致的單色光,就是激光。
、 天體運動(dòng)存在“蝴蝶效應”(混沌);電、光與聲波的振蕩,會(huì )突陷混沌;地磁場(chǎng)在400萬(wàn)年間,方向突變16次,也是由于混沌。甚至人類(lèi)自己,原來(lái)都是非線(xiàn)性的:與傳統的想法相反,健康人的腦電圖和心臟跳動(dòng)并不是規則的,而是混沌的,混沌正是生命力的表現,混沌系統對外界的刺激反應比非混沌系統快。
、 混沌理論認為在混沌系統中,初始條件的十分微小的變化經(jīng)過(guò)不斷放大,對其未來(lái)狀態(tài)會(huì )造成極其巨大的差別。我們可以用在西方流傳的一首民謠對此作形象地說(shuō)明。這首民謠說(shuō):丟失了一個(gè)釘子,壞了一只蹄鐵;壞了一只蹄鐵,折了一匹戰馬;折了一匹戰馬,傷了一位騎士;傷了一位騎士,輸了一場(chǎng)戰斗;輸了一場(chǎng)戰斗,亡了一個(gè)帝國。馬蹄鐵上一個(gè)釘子是否會(huì )丟失,本是初始條件的十分微小的變化,但其“長(cháng)期”效應卻是一個(gè)帝國存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領(lǐng)域中所謂的“蝴蝶效應”。有點(diǎn)不可思議,但是確實(shí)能夠造成這樣的惡果。一個(gè)明智的領(lǐng)導人一定要防微杜漸,看似一些極微小的事情卻有可能造成集體內部的分崩離析,那時(shí)豈不是悔之晚矣?
、“蝴蝶效應”之所以令人著(zhù)迷、激動(dòng)、發(fā)人深省,不但在于其大膽的想象和迷人的美學(xué)色彩,更在于其深刻的科學(xué)內涵和內在的哲學(xué)魅力。
1.第⑵段“非同小可”的意思是
2.用文中的話(huà)(不包括第一段)解釋“蝴蝶效應”。(用“ ”在原文中劃出)
3.說(shuō)說(shuō)第⑷段“宇宙萬(wàn)物并不一定遵循這個(gè)邏輯而存在”一句中“不一定”的表達作用。
4.請把第⑸段空缺處的過(guò)渡句補寫(xiě)完整。
激光的生成
5.為什么說(shuō)“蝴蝶效應”是宇宙萬(wàn)物的共相?
22.不符合原文意思的一項是( )
A.“蝴蝶效應”得名是緣于一個(gè)生動(dòng)的比喻。
B.科學(xué)發(fā)現離不開(kāi)一絲不茍和堅持不懈的精神。
C.人們通常認為兩只眼睛的視敏度是一只眼睛的6~10倍,是非線(xiàn)性的。
D.相近的初值代入確定的方程,結果卻有很大偏差,這成為洛倫茲新發(fā)現的契機。
參考答案:
1.不同尋常
2.初始條件的十分微小的變化經(jīng)過(guò)不斷放大,對其未來(lái)狀態(tài)會(huì )造成極其巨大的差別
3.說(shuō)明宇宙萬(wàn)物遵循的邏輯不是唯一的
4.也是非線(xiàn)性的
5.“蝴蝶效應”被科學(xué)家在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)現并證實(shí)或:因為它在氣象、生物、物理、天體運動(dòng)、人類(lèi)自己及軍事和政治等領(lǐng)域都存在
6.C
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