求一些从微小误差中得到新发现的科学家故事

2023-11-30 18:09

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“蝴蝶效应”的概念,是气象学家洛伦兹1963年提出来的.为了预报天气,他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式,意图是利用计算机的高速运算来提高长期天气预报的准确性.
它的由来是这样的:1963年的一次试验中,美国麻省理工学院气象学家洛伦兹用计算机求解仿真地球大气的13个方程式.为了更细致地考察结果,在一次科学计算时,洛伦兹对初始输入数据的小数点后第四位进行了四舍五入.他把一个中间解0.506取出,提高精度到0.5061****再送回.而当他喝了杯咖啡以后,回来再看时大吃一惊:本来很小的差异,前后计算结果却偏离了十万八千里!前后结果的两条曲线相似性完全消失了.再次验算发现计算机并没有毛病,洛伦兹发现,由于误差会以指数形式增长,在这种情况下,一个微小的误差随着不断推移造成了巨大的后果.后来,洛伦兹在一次演讲中提出了这一问题.他认为,在大气运动过程中,即使各种误差和不确定性很小,也有可能在过程中将结果积累起来,经过逐级放大,形成巨大的大气运动.
  于是,洛伦兹认定,他发现了新的现象:事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性.他于是认定这为:“对初始值的极端不稳定性”,即:“混沌”,又称“蝴蝶效应”.从此以后,所谓“蝴蝶效应”之说就不胫而走.
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