蝴蝶效应真实存在吗?量子蝴蝶效应更令人困惑

新浪科技讯 北京时间8月7日消息,据国外媒体报道,2004年好莱坞电影《蝴蝶效应》是一部非常有意思的电影,人类认为蝴蝶效应具有神奇的效果,小规模的事件可以产生巨大、不可预见的后果,甚至导致战争、核灾难等……

事实上,蝴蝶效应仅是一个气象术语,源于半个世纪前,它实际是什么对于多数人是很难理解的,我们来看看物理学家、大气科学家和心理学家,他们如何分析蝴蝶效应的真实作用及意义。

戴尔·杜兰

美国华盛顿大学大气科学系教授兼系主任

研究包括大气层的可预测性

※※“蝴蝶效应是真实存在的,从某种意义上讲,小规模的微小变化可以永远改变天气,但蝴蝶能否对天气产生任何有意义的变化值得商榷。”

蝴蝶效应是在可预测性的背景下提出的,实际上,最初的研究报告中提出的是海鸥翅膀,而不是蝴蝶翅膀,可产生巨大、不可预见的后果,蝴蝶效应是由菲尔·梅里莱斯博士提出的,该术语被爱德华·洛伦兹在谈话中引用,并在1969年发表的研究报告中以蝴蝶效应作为标题。

蝴蝶效应是真实存在的,从某种意义上讲,小规模的微小变化可以永远改变天气,但蝴蝶能否对天气产生任何有意义的变化值得商榷,蝴蝶效应能或多或少地抓住人们的想象力,虽然它不是一个完美的例子,但它是一个例证。

问题是蝴蝶太小,无法真正改变任何事情,但一些更大的事物可以,例如:飞机或者积云。积云会对任何地方的气候产生影响,其存在与否可以改变云层周围的大气循环,当积云发生变化时,将轻微改变较大范围的大气循环,之后再改变更大范围的大气循环。

对于蝴蝶效应而言,非常小的不确定性对更大区域的天气也使得几乎相同的气候特征随时间而发生变化,但对于更大的区域的不确定因素将完全覆盖蝴蝶效应产生的任何影响。

布莱恩·斯温格尔

马里兰大学物理学助理教授

研究量子信息物理学

※※“更令人困惑的现象是量子蝴蝶效应,它出现在将混沌和量子世界怪异物理特征结合一起的系统中。”

蝴蝶效应是真实存在的:如果你使用一个混沌系统分别进行起点略有不同的两项实验,你将会观察到两项实验结果产生的差异,会随着时间快速增长。从数学角度来讲,随着时间的推移,两项实验的差异将成倍地增大,直到差异变得很大为止。

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