谈谈日常生活中的混沌现象

谈谈日常生活中的混沌现象

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摘要：本文通过具体科学，解释日常生活中的混沌现象，以及以及如何通过物理问题解决日常生活中的问题。

关键字：物理，混沌现象，蝴蝶效应

一、混沌现象的定义

混沌现象是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理论描述的系统，其行为却表现为不确定性一不可重复、不可预测，这就是混沌现象。进一步研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。牛顿确定性理论能够充分处理的多为线性系统，而线性系统大多是由非线性系统简化来的。因此，在现实生活和实际工程技术问题中，混沌是无处不在的。

“ 混沌”是近代非常引人注目的热点研究，它掀起了继相对论和量子力学以来基础科学的第三次革命。科学中的混沌概念不同于古典哲学和日常语言中的理解，简单地说，混沌是一种确定系统中出现的无规则的运动。混沌理论所研究的是非线性动力学混沌，目的是要揭示貌似随机的现象背后可能隐藏的简单规律，以求发现一大类复杂问题普遍遵循的共同规律。

二、混沌现象的相关例子

混沌理论证明，在世界上发生的具有如下特征的事件均属混沌事件，即混沌现象。

1.蝴蝶效应现象

蝴蝶效应现象，是指事物发展的结果对初始条件具有极为敏感的依赖性.初始条件极小的偏差将会引起结果的巨大差异。在政治、经济、军事、自然、社会等诸多领域均有蝴蝶效应发生，而且这种现象对世界具有极大的影响效果。金融炒家索洛斯引发的东亚金融危机，和白宫实习生莱温斯基引发的克林顿绯闻案，就是两个最典型的例证。

（1）产生蝴蝶效应的内在机制

所谓复杂系统，是指非线性系统且在临界性条件下呈现混沌现象或混沌性行为的系统．非线性系统的动力学方程中含有非线性项，它是非线性系统内部多因素交叉耦合作用机制的数学描述．正是由于这种“诸多因素的交叉耦合作用机制”，才导致复杂系统的初值敏感性即蝴蝶效应，才导致复杂系统呈现混沌性行为．

目前，非线性学及混沌学的研究方兴未艾，这标志人类对自然与社会现象的认识正在向更为深入复杂的阶段过渡与进化．

从贬义的角度看，蝴蝶效应往往给人一种对未来行为不可预测的危机感，但从褒义的角度看，蝴蝶效应使我们有可能“慎之毫厘，得之千里”，从而可能“驾驭混沌”并能以小的代价换得未来的巨大“福果”。

蝴蝶效应也是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象：输入端微小的差别会迅速放大到输出端压倒一切的差别，好象一只蝴蝶今天在北京扇扇翅膀，可能在大气中引发一系列事件，从而导致某个月纽约一场暴风雨的发生。

蝴蝶效应在经济生活中比比皆是：中国宣布发射导弹，港台100亿美元流向美国；泰铢实行自由浮动，引发亚洲金融危机和全球性股市下挫。

蝴蝶效应”说明了什么能引起我们什么样的思考今年（1998年）亚洲发生的金融危机和美国曾经发生的股市风暴实际上就是经济运

作中的“蝴蝶效应”；今年（1998年）太平洋上出现的“厄尔尼诺”现象就是大气运动引起的“蝴蝶效应”。“蝴蝶效应”是混沌运动的表现形式。当我们进而考察生命现象时，既非完全周期，又非纯粹随机，它们既有“锁频”到自然界周期过程(季节、昼夜等)的一面，又保持着内在的“自治”性质。

（2）蝴蝶效应与混沌学理论

蝴蝶效应是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象:输入端微小的差别会迅速放大到输出端...蝴蝶效应

在经济生活中比比皆是:中国宣布发射导弹,港台100亿美元流向美国。

“蝴蝶效应”也可称“台球效应”，它是“混沌性系统”对初值极为敏感的形象化术语，也是非线性系统在一定条件（可称为“临界性条件”或“阈值条件”）出现混沌现象的直接原因。

2.阿瑟的路径锁定效应

事物的发展过程对道路和规则的选择有依赖性，一旦选择了某种道路就很难改弦易辙。一旦形成行为规则就很难改变这种规则，这就是阿瑟的路径锁定效应。美国圣塔菲研究所研究员、斯坦福大学经济与人口学教授布莱恩、阿瑟因为此项研究成果而获得1990年度"熊彼特经济学奖"。

3.Logistic倍周期分叉现象

事物在经历了一定的阶段之后，就必然会迎来一个崭新的阶段。在新旧阶段交替的时点上，人们将面临选择的两难困境，同时，人们也只能在各种两难选择方案中确定其中之一种，作为其发展的道路。这种选择的过程，就称为倍周期分叉现象。它在现实世界的政治、经济、生活中具有普遍性。

4.政治、经济生活中的奇怪吸引子现象

当一个国家或地区的政治、经济体系处于结构变革时期时，它的体系就属于结构耗散系统。这时该国的政治或经济生活中就会出现一些按常理难以解释的奇特现象，而且这种现象的影响力极大。这种现象就叫奇怪吸引子现象。

5.无穷多分叉的混沌现象

当一个企业或一个企业群面临着无穷多两难选择时，当一个人或一群人面临着无穷多职业、生活等两难选择时，那么就说企业和人都处在一种面临选择困境的混沌状态。这种现象就称之为无穷多分叉的沌现象。

6.局部混沌、全局混沌现象

当一个国家或几个国家发生经济、政治危机现象时，我们把这种现象称之为局部混沌现象。当这种局部混沌现象波及到整个洲际甚至波及到其他洲际时，称之为全局混沌。这种现象在当今世界时有发生。而且在当今世界的金融界正在发生。

三、社会系统中的混沌现象

1.如果我们把人类社会存在的各种现象和组织发展看成是一个

有机整体的话，那么社会组织化或社会中人与人的关系、人的社会行为就是现存社会中群体行为关系的整体表现，是一个复杂性和混沌性并存的整体现象。

2.社会中的混沌现象和具有混沌特征的社会现象非常丰富，如文学艺术家笔下的爱情；社会学家眼中的组织、社会层次、社会结构、社会关系；人与人、社会群体与社会群体之间的利益关系及博弈；家庭关系、人的心理结构、思维智能结构、行为等都具有混沌特征。在一定意义上说，整个人类社会，无论从演化和文明发展进程上看，还是从现实社会中存在的各种关系、利益、需要等都具有混沌特征。

四、混沌理论的运用

混沌理论在教育行政、课程与教学、教育研究、教育测验等方面已经有些许应用的例子。由于教育的对象是人，人是随时变动起伏的个体，而教育的过程基本上依循一定的准则，并历经长期的互动，因此，相当符合混沌理论的架构。也因此，依据混沌理论，教育系统容易产生无法预期的结果。此结果可能是正面的，也有可能是负面的。不论是正面或是负面的，重要的是，教育的成效或教育的研究除了短期的观察之外，更应该累积长期数据，从中分析出可能的脉络出来，以增加教育效果的可预测性，并运用其扩大教育效果。

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”形成的途径的研讨。