混沌定律是什么?

2024-05-18 15:53

1. 混沌定律是什么?

混沌定律,也叫混沌理论,是近三十年才兴起的科学革命,它与相对论与量子力学同被列为二十世纪的最伟大发现和科学传世之作。量子力学质疑微观世界的物理因果律,而混沌理论则紧接着否定了包括宏观世界拉普拉斯(Laplace)式的决定型因果律。 美国气象学家洛伦茨在2O世纪6O年代初研究天气预报中大气流动问题时,揭示出混沌现象具有不可预言性和对初始条件的极端敏感依赖性这两个基本特点,同时他还发现表面上看起来杂乱无章的混沌,仍然有某种条理性。其对初始条件的极端敏感依赖性表现为蝴蝶效应:今天北京一只蝴蝶展翅翩翩对空气造成扰动,可能导致下个月纽约的大风暴。 混沌的发现揭示了我们对规律与由此产生的行为之间——即原因与结果之间——关系的一个基本性的错误认识。我们过去认 为,确定性的原因必定产生规则的结果,但现在我们知道了,它们 可以产生易被误解为随机性的极不规则的结果。我们过去认为,简单的原因必定产生简单的结果(这意昧着复杂的结果必然有复杂的原因),但现在我们知道了,简单的原因可以产生复杂的结果。我们认识到,知道这些规律不等于能够预言未来的行为。 这一思想已被一群数学家和物理学家,其中包括威廉·迪托 (William Ditto)、艾伦·加芬科(Alan Garfinkel)和吉姆·约克 (Jim Yorke),变成了一项非常有用的实用技术,他们称之为混沌控制。实质上,这一思想就是使蝴蝶效应为你所用。初始条件的小变化产生随后行为的大变化,这可以是一个优点;你必须做的一切,是确保得到你想要的大变化。对混沌动力学如何运作的认识,使我们有可能设计出能完全实现这一要求的控制方案。这个方法已取得若干成功。混沌控制的最早成就之一,是仅用卫星上遗留的 极少量肼使一颗“死”卫星改变轨道,而与一颗小行星相碰撞。美国 国家航空与航天管理局操纵这颗卫星围绕月球旋转5圈,每一圈 用射出的少许肼将卫星轻推一下,最后实现碰撞。

混沌定律是什么?

2. 混沌理论所持的观点是什么?

混沌理论的发现是非线性动态系统理论发展是上最激动人心的事情。曾经被称为20世纪继相对论、量子力学之后的第三次物理学的革命。这一评价至少说明,混沌是非线性系统的共性。混沌现象,是指事物表面上看似杂乱无章,但是并不等于混乱不堪,而是指在杂乱的表象下面,蕴藏着复杂、多样的,可测量的结构和规律。因此,混沌现象是一种貌似无序实则有序,而且蕴含着更高级别发展秩序的自然现象。混沌理论是通过研究某一系统从有序到无序状态演进过程中的波动秩序、规律、方式等,来揭示事物表面无序状态下所蕴藏的有序性的理论体系。

3. 混沌理论所持的观点是什么

中国有这样的古训:凡事预则立,不预则废。中国还有这么一句谚语:早知三天事,富贵一万年。这是人们在长期的生活和斗争中总结出来的经验,它充分说明了预测或预期的重要性以及预测或预期正确后会有丰厚的回报。古代人们为了争夺财富、女人、土地,各部落、种族、国家间总是战争频仍,为了回避被消灭的风险,人们在进化过程中逐步形成预测的习惯。研究表明,经过长期进化,人的大脑神经系统已经形成了一个具有“预测瘾"的结构,这种结构同心脏要跳动、肺部要张合一样,是人们生理需求的一部分。到现代社会,战争少了,却有了股票、期货、外汇市场,在这些遍布风险与机遇的市场中,人们往往会忽视风险,为了获取巨大的潜在利润,人们的预测瘾被狠狠地放大了。我们生活的环境中很多事物的变化是可以预测的,如天文学家可以计算出下一次日食月食出现的准确时间,上下班的人们知道每天大体上什么时间路上堵塞最厉害,行贿老手知道在什么时间什么地方“巧遇"官家等等,这些可以被预测的事都被人们利用来为自己服务了。也就是说,人们可以利用某些可被预测的事来为自己谋取利益。这样一来,人们会想当然地希望能够预测股市的变化,轻轻松松地获取大量的财富。有这样的愿望没有错,所有的人都会梦想着拥有财富以及财富带给人的自由和尊严,可以说预测是人类的梦想。

混沌理论所持的观点是什么

4. 什么是混沌理论?

在讲混沌理论之前,我们先讲 决定论 
  
 拉普拉斯这里所说的“智者”即后人所谓的 拉普拉斯妖 。
  
  拉普拉斯妖 (此“恶魔”知道宇宙中每个 原子 确切的位置和 动量 ,能够使用 牛顿定律 来展现宇宙事件的整个过程,过去以及未来。) 
  
 决定论认为,如果一个可预测系统崩溃 ,那一定是外部原因,而不是系统本身
  
 20世纪中叶,混沌理论诞生,决定论被推翻
  
 混沌理论描述:
  
  即便一个完全被数学方程式精确描述的系统,即便没有外部因素的干扰,它也可能变得完全无法预测 
  
  1.确定性系统的内在随机性,系统内部的自发性和自组织现象 
  
 最著名的实验是化学家别洛乌索夫的BZ震荡反应式 ,
  
   【科普实验展示】 BZ震荡反应神秘的螺纹图案  
  
 溶液自发的随机的产生着绚丽的涟漪状图形的变化,这个现象说明了 一个简单系统在不受外部条件的因素干扰的情况下存在自发无规律变化的可能性,也就是来自事物内部的自发干扰 
  
 这与分形理论十分类似,给定十分简单的初始设定,一个简单的公式,就能够创造出复杂的系统
  
  2.一个系统的运行轨道对初值的极度敏感性 
  
 最著名的是蝴蝶效应,一个简单的因素就能引起巨大的变化
  
 1961年,气象学家Edward Loren 用12个参数建立了气象模型,用来表征基本的气象特征,偶然一次,他在实验运行中段的某一时刻作为初始点来运行,程序不变,初始点又来自上次的运行结果,那么不管运行多少次,结果都是一样的,但最令Edward Loren想不到的是,这次的运行结果与上次大相径庭,Edward Loren仔细观察,发现了问题所在,他在抄数据的时候,把0.506127抄成了0.506,虽然只有0.025%的偏差,导致了运行结果的截然不同
  
 于是他发现,这段程序有个特点,就是 对初始条件的极端敏感 
  
 正所谓 差之毫厘,失之千里

5. 混沌定理?

混沌理论,是近三十年才兴起的科学革命,它与相对论与量子力学同被列为二十世纪的最伟大发现和科学传世之作。量子力学质疑微观世界的物理因果律,而混沌理论则紧接着否定了包括宏观世界拉普拉斯(Laplace)式的决定型因果律。 

美国气象学家洛伦茨在2O世纪6O年代初研究天气预报中大气流动问题时,揭示出混沌现象具有不可预言性和对初始条件的极端敏感依赖性这两个基本特点,同时他还发现表面上看起来杂乱无章的混沌,仍然有某种条理性。其对初始条件的极端敏感依赖性表现为蝴蝶效应:今天北京一只蝴蝶展翅翩翩对空气造成扰动,可能导致下个月纽约的大风暴。 

混沌的发现揭示了我们对规律与由此产生的行为之间——即原因与结果之间——关系的一个基本性的错误认识。我们过去认 为,确定性的原因必定产生规则的结果,但现在我们知道了,它们 可以产生易被误解为随机性的极不规则的结果。我们过去认为,简单的原因必定产生简单的结果(这意昧着复杂的结果必然有复杂的原因),但现在我们知道了,简单的原因可以产生复杂的结果。我们认识到,知道这些规律不等于能够预言未来的行为。 

这一思想已被一群数学家和物理学家,其中包括威廉·迪托 (William Ditto)、艾伦·加芬科(Alan Garfinkel)和吉姆·约克 (Jim Yorke),变成了一项非常有用的实用技术,他们称之为混沌控制。实质上,这一思想就是使蝴蝶效应为你所用。初始条件的小变化产生随后行为的大变化,这可以是一个优点;你必须做的一切,是确保得到你想要的大变化。对混沌动力学如何运作的认识,使我们有可能设计出能完全实现这一要求的控制方案。这个方法已取得若干成功。混沌控制的最早成就之一,是仅用卫星上遗留的 极少量肼使一颗“死”卫星改变轨道,而与一颗小行星相碰撞。美国 国家航空与航天管理局操纵这颗卫星围绕月球旋转5圈,每一圈 用射出的少许肼将卫星轻推一下,最后实现碰撞。

混沌定理?

6. 混沌定理的介绍

混沌理论是系统从有序突然变为无序状态的一种演化理论,是对确定性系统中出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨。

7. 什么是混沌学?在现实生活中有哪些常见的现象可以印证混沌学,或者是受混沌效应的影响?

你一定听过《假如当时丘处机没有路过牛家村》这个段子吧?它能一定程度的说明问题。
1、假如当时丘处机没有路过牛家村。 那么,秘密跟踪他的那些金兵就不会死在郭,杨二人的院子里,同样,完颜洪烈也不会见到包惜弱而对她念念不忘。
2、那些金兵不会死在丘处机手里,而郭,杨两家以后不会受到牵连。
3、郭,杨两家不受波及,李萍不会流亡大漠,郭靖和杨康将会平平安安出生在牛家村。江南七怪自然也不会前往大漠。
4、而要是没有郭靖和七怪相助,铁木真就会死在扎木合他们手里,蒙古各部也就不能统一。
6、没有火药,铁甲士在欧洲的统治就不会动摇。因此,黑暗的中世纪将延长一千年,也就没有文艺复兴。
7、没有了文艺复兴,自然也没有大航海。北美洲将始终是游牧的印第安人的家园。
8、同样,西班牙人不会将铁炮传入日本。长筱会战是武田方面获胜,日本战国时代将一直持续不能统一。
9、在另一国度,完颜洪烈没有包惜弱,只能全力参加*争。金国因此会内乱。
10、没有蒙古,金国又内乱,因此,宋不但不会灭亡,反而会统一。宋朝注重商贸,因此,资本主义萌芽将在中国出现。
11、如果发展到今天,中国将是最发达的国家,远远领先于日本,西班牙,西欧,美洲。
混沌的基本观点是积累效应和度,即事物总处在平衡状态下的观点。
即是说某个不稳定系统的崩溃,很可能只来自一个很小的因素。
但是系统奔溃的联动效应确是非常有破坏力的。
其本质是系统的长期行为对初始条件的敏感性。
混沌来自于非线性动力系统,而动力系统又描述的是任意随时间发展变化的过程,并且这样的系统产生于生活的各个方面。
混沌学研究的是一种非线性科学,而非线性科学研究似乎总是把人们对“ 正常”事物、“正常”现象的认识转向对“反常”事物“反常”现象的探索。
他致力于研究定型的变化,而非日常我们做熟悉的定量。
混沌是决定论系统的内在随机性,这种随机性与我们过去所了解的随机性现象,比如掷色子,抛硬币等有很大的区别:具有混沌现象的系统,其短期行为是可以知道的,只有经过长期演化,其结果才是不确定的。
混沌对初值的敏感依赖性。在线性系统中,小扰动只产生结果的小偏差,但对混沌系统,则是“失之毫厘,差之千里”。
混沌不是简单的无序,也不是通常意义下的有序。
这是由它的成立的目的——解决复杂的,多因素替换成为引起变化的主导因素的系统而决定的。
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。
所以它的基本观点是积累效应和度,即事物总处在平衡状态下的观点。

什么是混沌学?在现实生活中有哪些常见的现象可以印证混沌学,或者是受混沌效应的影响?

8. 混沌理论具体如何解释