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1 # 量子貓
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2 # 則之鍊金術師
混沌理論:十九世紀末,瑞典國王奧斯卡二世提出一道懸賞問題:地球所在的太陽系是否為一個穩定的運動體系,也就是說這個星系有一天是否會崩塌失衡(杞人憂天啊)。萬有引力定律以及牛頓運動定律已經能夠很好地解釋和演算兩個星體在引力作用下的運動規律,那麼要計算太陽系的九大行星和太陽組成的十星體系統的運動規律,就要首先著手於三個星體在彼此引力作用下的動力學計算。法國數學家龐加萊也參與到了這個懸賞問題的競賽之中,他在這個看似只是比簡單的兩體問題多加了一個星體的運算過程中,卻有了驚人的發現:三個星體組成的動力學系統無法給出確定的最終解(也就是三個星體的執行軌道無法永久預測)。這個重要結論,開啟了一個新的研究領域:混沌理論。多年後,美國氣象學家愛德華·洛倫茲發表了氣象學中的“蝴蝶效應”,指出在氣象動力學系統中,一個極其微小的初始條件變化,會導致最終的結果出現鉅變。其形容為“一隻南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩週以後引起美國德克薩斯州的一場龍捲風”。三體問題和蝴蝶效應,都是混沌動力學系統特點的體現。
總體來說,混沌理論產生的兩個重要基礎,一是非線性數學系統:萬有引力的平方反比公式帶來的動力學微分方程就是一種非線性系統;二是系統內龐大個體數量(或長時間)造成的多次迭代。
混沌現象讓人類對於世界的認知觀產生了相當程度的動搖,拉普拉斯理想中的絕對可知論(拉普拉斯妖)與當時人們對科學還原論的無限可能的遐想,幾乎被在20世紀初被混沌現象與另外兩個哲學層面的偉大發現(量子力學、哥德爾不完備原理)擊潰了。但也正因如此,人們對自然界的認識上升到了一個全新的層級,一個熟悉的世界向人類掀開了她神秘的面紗,背後是龐大而充滿未知的領域……
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3 # 墨白孫
對事物與實際不明白,不清朗,不瞭解或瞭解不透不徹底,莫湖,不懂,沒正常與正確順序,使人湖塗分不清迷呼存在的理論是混沌理綸。
回覆列表
什麼是混沌理論?讓我這隻混沌貓告訴你
首先來看,量子力學一出來,不確定性原理就告訴我們,如果你想同時知道一個微觀粒子的動量和位置,是永遠不可能做的。
而且波函式告訴我們在沒有進行測量的時候,微觀粒子在空間當中的位置就是機率分佈的。
怎麼樣?傷腦筋不。。。
再來看,現在我們不能夠精準的去預測地震和天氣預報,因為天氣預報只能大範圍的,短期的預測可以,而且還不是每次都準。如果想要精準的預測,這片雲要下雨,能落到哪條街?哪個人身上?那肯定是做不到的!又不是東海龍王。。。
而這所有的一切背後也有一套理論叫做混沌理論!在自然界中,大部分的系統都屬於非線性系統,什麼意思呢?
說白了就是不能用一個線性的方程來描述它,有的時候它是有規律,有周期性的,有的時候它不是週期運動。所以我們一般都是用幾個好幾個非線性方程聯立來描述!而且的非線性方程,也特別的難解。
像廣義相對論的場方程就是二階非線性偏微分方程組,一般就找一個近似的線性方程,求近似的解。
就像天氣預報系統就是非線性系統,因為天氣系統也是處於混沌狀態。
可能會有人覺得混沌狀態就是隨機狀態,是還是不是?
其實混沌狀態和隨機是兩碼事
隨機就是純機率的事件,純靠蒙,就像擲骰子一樣。而混沌系統,他雖然有解,但是它。。。太難解了!
而且呢,總是在變化當中,它的狀態稍微有一丁點系統內的變化都有可能引起巨大的改變。
就像三體問題,有點兒那種失之毫釐謬之千里的感覺。所以呢,這就是你為什麼總是覺得天氣預報測不準的原因。