“蝴蝶效應(yīng)”與“人生哲學(xué)”

“蝴蝶效應(yīng)”是近代物理學(xué)的重要理論，到底什么是蝴蝶效應(yīng)呢?很多老師和同學(xué)都很感興趣，很多相關(guān)資料都是用數(shù)學(xué)公式來說明，難以看懂，于是筆者用淺顯的語言來闡述，僅希望各位讀者能夠理解蝴蝶效應(yīng)的大概內(nèi)容。

1 蝴蝶效應(yīng)的由來

蝴蝶效應(yīng)來源于美國氣象學(xué)家洛倫茲20世紀(jì)60年代初的發(fā)現(xiàn)。在《混沌學(xué)傳奇》與《分形論——奇異性探索》等書中皆有這樣的描述：“1961年冬季的一天，洛倫茲(E．Lorenz)在皇家麥克比型計算機(jī)上進(jìn)行關(guān)于天氣預(yù)報的計算。為了考察一個很長的序列，他走了一條捷徑，沒有令計算機(jī)從頭運(yùn)行，而是從中途開始。他把上次的輸出直接打入作為計算的初值，然后他穿過大廳下樓，去喝咖啡。一小時后，他回來時發(fā)生了出乎意料的事，他發(fā)現(xiàn)天氣變化同上一次的結(jié)果偏離巨大，在短時間內(nèi)，相似性完全消滅了。進(jìn)一步的計算表明，輸入的細(xì)微差異可能很快成為輸出的巨大差別。這種現(xiàn)象被稱為對初始條件的敏感依賴性。在氣象預(yù)報中，稱為“蝴蝶效應(yīng)”（洛倫茲最初使用的是“海鷗效應(yīng)”）。洛倫茲1979年12月29日在華盛頓的美國科學(xué)促進(jìn)會的演講：“可預(yù)言性：一只蝴蝶在巴西扇動翅膀會在得克薩斯引起龍卷風(fēng)嗎?”其原因在于：蝴蝶翅膀的運(yùn)動，導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并引起微弱氣流的產(chǎn)生，而微弱氣流的產(chǎn)生又會引起它四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此引起連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。

此效應(yīng)說明，事物發(fā)展的結(jié)果，對初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會引起結(jié)果的極大差異。

2 蝴蝶效應(yīng)的含義

某地上空一只小小的蝴蝶扇動翅膀而擾動了空氣，長時間后可能導(dǎo)致遙遠(yuǎn)的彼地發(fā)生一場暴風(fēng)雨，以此比喻長時期大范圍天氣預(yù)報往往因一點(diǎn)點(diǎn)微小的因素造成難以預(yù)測的嚴(yán)重后果。微小的偏差是難以避免的，從而使長期天氣預(yù)報具有不可預(yù)測性或不準(zhǔn)確性。這如同打臺球、下棋及其他人類活動，往往“差之毫里，失之千里”、“一著不慎，滿盤皆輸”。

長時期大范圍天氣預(yù)報就是對于地球大氣這個復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行觀測計算與分析判斷。它受到地球大氣溫度、濕度、壓強(qiáng)諸多隨時隨地變化的因素的影響與制約，可以想像其綜合效果的預(yù)測是難以精確無誤的，蝴蝶效應(yīng)是在所必然的。

我們?nèi)祟愌芯康膶ο筮€涉及到其他復(fù)雜系統(tǒng)(包括“自然體系”與“社會體系”)，其內(nèi)部也是諸多因素交相制約、錯綜復(fù)雜的，其“相應(yīng)的蝴蝶效應(yīng)”也是在所必然的?！敖裉斓暮?yīng)”或者“廣義的蝴蝶效應(yīng)”已不限于當(dāng)初洛侖茲的蝴蝶效應(yīng)， 僅對天氣預(yù)報而言，而是一切復(fù)雜系統(tǒng)對初值極為敏感性的代名詞或同義語，其含義是：對于一切復(fù)雜系統(tǒng)，在一定的“閾值條件”下，其長時期大范圍的未來行為，對初始條件數(shù)值的微小變動或偏差極為敏感，即初值稍有變動或偏差，將導(dǎo)致未來前景的巨大差異，這往往是難以預(yù)測的或者說帶有一定的隨機(jī)性。

3 產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制

所謂復(fù)雜系統(tǒng)，是指非線性系統(tǒng)且在臨界性條件下呈現(xiàn)混沌現(xiàn)象或混沌性行為的系統(tǒng)。非線性系統(tǒng)的動力學(xué)方程中含有非線性項(xiàng)，它是非線性系統(tǒng)內(nèi)部多因素交叉耦合作用機(jī)制的數(shù)學(xué)描述。正是由于這種“諸多因素的交叉耦合作用機(jī)制”，才導(dǎo)致復(fù)雜系統(tǒng)的初值敏感性即蝴蝶效應(yīng)，才導(dǎo)致復(fù)雜系統(tǒng)呈現(xiàn)混沌性行為。

目前，非線性學(xué)及混沌學(xué)的研究方興未艾，這標(biāo)志人類對自然與社會現(xiàn)象的認(rèn)識正在向更為深入復(fù)雜的階段過渡與進(jìn)化。從貶義的角度看，蝴蝶效應(yīng)往往給人一種對未來行為不可預(yù)測的危機(jī)感，但從褒義的角度看，蝴蝶效應(yīng)使我們有可能“慎之毫厘，得之千里”，從而可能“駕馭混沌”并能以小的代價換得未來的巨大“福果”。

蝴蝶效應(yīng)也是“混沌學(xué)”理論中的一個概念。它是指對初始條件敏感性的一種依賴現(xiàn)象：輸入端微小的差別會迅速放大到輸出端，產(chǎn)生壓倒一切的差別。好象一只蝴蝶今天在北京扇扇翅膀，可能在大氣中引發(fā)一系列事件，從而導(dǎo)致某個月紐約一場暴風(fēng)雨的發(fā)生。

該現(xiàn)象有點(diǎn)不可思議，但是確實(shí)能夠造成這樣的惡果。一個明智的領(lǐng)導(dǎo)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(nèi)部的分崩離析，那時豈不是悔之晚矣?橫過深谷的吊橋，常從一根細(xì)線拴個小石頭開始。

4 蝴蝶效應(yīng)與人生

一只蝴蝶在巴西煽動翅膀，有可能在美國的得克薩斯洲引起一場龍卷風(fēng)。究竟是什么 因素左右了我們的未來?是不是每個人生命中都有類似的“蝴蝶效應(yīng)”?

一個微不足道的動作，或許會改變?nèi)说囊簧@絕不是夸大其辭，美國福特公司名揚(yáng)天下，誰又能想到該奇跡的創(chuàng)造者福特當(dāng)初進(jìn)入公司的“敲門磚”竟是“撿廢紙”這個簡單的動作?

事實(shí)上，被科學(xué)家用來形象說明混沌理論的“蝴蝶效應(yīng)”，也存在于我們的人生歷程中：一次大膽的嘗試，一個燦爛的微笑，一個習(xí)慣性的動作，一種積極的態(tài)度和真誠的服務(wù)，這些在生命中毫不起眼的小事，它能帶來的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于一點(diǎn)點(diǎn)喜悅和表面上的報酬。

(欄目編輯 鄧 磊)