1、談?wù)勅粘Ｉ钪械幕煦绗F(xiàn)象XX學(xué)院 專業(yè) 姓名摘要：本文通過具體科學(xué)，解釋日常生活中的混沌現(xiàn)象，以及以及如何通過物理問題解決日常生活中的問題。關(guān)鍵字：物理，混沌現(xiàn)象，蝴蝶效應(yīng)一、 混沌現(xiàn)象的定義混沌現(xiàn)象是指發(fā)生在確定性系統(tǒng)中的貌似隨機(jī)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一個(gè)確定性理論描述的系統(tǒng)，其行為卻表現(xiàn)為不確定性一不可重復(fù)、不可預(yù)測，這就是混沌現(xiàn)象。進(jìn)一步研究表明，混沌是非線性動(dòng)力系統(tǒng)的固有特性，是非線性系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象。牛頓確定性理論能夠充分處理的多為線性系統(tǒng)，而線性系統(tǒng)大多是由非線性系統(tǒng)簡化來的。因此，在現(xiàn)實(shí)生活和實(shí)際工程技術(shù)問題中，混沌是無處不在的。 “ 混沌”是近代非常引人注目的熱點(diǎn)研究，它掀起了繼相對

2、論和量子力學(xué)以來基礎(chǔ)科學(xué)的第三次革命?？茖W(xué)中的混沌概念不同于古典哲學(xué)和日常語言中的理解，簡單地說，混沌是一種確定系統(tǒng)中出現(xiàn)的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)?；煦缋碚撍芯康氖欠蔷€性動(dòng)力學(xué)混沌，目的是要揭示貌似隨機(jī)的現(xiàn)象背后可能隱藏的簡單規(guī)律，以求發(fā)現(xiàn)一大類復(fù)雜問題普遍遵循的共同規(guī)律。二、 混沌現(xiàn)象的相關(guān)例子混沌理論證明，在世界上發(fā)生的具有如下特征的事件均屬混沌事件，即混沌現(xiàn)象。1.蝴蝶效應(yīng)現(xiàn)象蝴蝶效應(yīng)現(xiàn)象，是指事物發(fā)展的結(jié)果對初始條件具有極為敏感的依賴性.初始條件極小的偏差將會(huì)引起結(jié)果的巨大差異。在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、自然、社會(huì)等諸多領(lǐng)域均有蝴蝶效應(yīng)發(fā)生，而且這種現(xiàn)象對世界具有極大的影響效果。金融炒家索洛斯引發(fā)的

3、東亞金融危機(jī)，和白宮實(shí)習(xí)生萊溫斯基引發(fā)的克林頓緋聞案，就是兩個(gè)最典型的例證。（1）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(dòng)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(huì)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)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

4、里”，從而可能“駕馭混沌”并能以小的代價(jià)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(gè)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(huì)迅速放大到輸出端壓倒一切的差別，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(gè)月紐約一場暴風(fēng)雨的發(fā)生。蝴蝶效應(yīng)在經(jīng)濟(jì)生活中比比皆是：中國宣布發(fā)射導(dǎo)彈，港臺(tái)100億美元流向美國；泰銖實(shí)行自由浮動(dòng)，引發(fā)亞洲金融危機(jī)和全球性股市下挫。蝴蝶效應(yīng)”說明了什么 能引起我們什么樣的思考 今年（1998年）亞洲發(fā)生的金融危機(jī)和美國曾經(jīng)發(fā)生的股市風(fēng)暴實(shí)際上就是經(jīng)濟(jì)運(yùn)作中的“蝴蝶效應(yīng)”；今年（1998年）太平洋上出現(xiàn)的“厄爾尼諾”現(xiàn)象

5、就是大氣運(yùn)動(dòng)引起的“蝴蝶效應(yīng)”?！昂?yīng)”是混沌運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式。當(dāng)我們進(jìn)而考察生命現(xiàn)象時(shí)，既非完全周期，又非純粹隨機(jī)，它們既有“鎖頻”到自然界周期過程(季節(jié)、晝夜等)的一面，又保持著內(nèi)在的“自治”性質(zhì)。（2）蝴蝶效應(yīng)與混沌學(xué)理論蝴蝶效應(yīng)是混沌學(xué)理論中的一個(gè)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(huì)迅速放大到輸出端.蝴蝶效應(yīng)在經(jīng)濟(jì)生活中比比皆是:中國宣布發(fā)射導(dǎo)彈,港臺(tái)100億美元流向美國。“蝴蝶效應(yīng)”也可稱“臺(tái)球效應(yīng)”，它是“混沌性系統(tǒng)”對初值極為敏感的形象化術(shù)語，也是非線性系統(tǒng)在一定條件（可稱為“臨界性條件”或“閾值條件”）出現(xiàn)混沌現(xiàn)象的直接原因。 2.阿瑟的路徑鎖定效應(yīng)

6、事物的發(fā)展過程對道路和規(guī)則的選擇有依賴性，一旦選擇了某種道路就很難改弦易轍。一旦形成行為規(guī)則就很難改變這種規(guī)則，這就是阿瑟的路徑鎖定效應(yīng)。美國圣塔菲研究所研究員、斯坦福大學(xué)經(jīng)濟(jì)與人口學(xué)教授布萊恩、阿瑟因?yàn)榇隧?xiàng)研究成果而獲得1990年度熊彼特經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。3.Logistic倍周期分叉現(xiàn)象事物在經(jīng)歷了一定的階段之后，就必然會(huì)迎來一個(gè)嶄新的階段。在新舊階段交替的時(shí)點(diǎn)上，人們將面臨選擇的兩難困境，同時(shí)，人們也只能在各種兩難選擇方案中確定其中之一種，作為其發(fā)展的道路。這種選擇的過程，就稱為倍周期分叉現(xiàn)象。它在現(xiàn)實(shí)世界的政治、經(jīng)濟(jì)、生活中具有普遍性。4.政治、經(jīng)濟(jì)生活中的奇怪吸引子現(xiàn)象當(dāng)一個(gè)國家或地區(qū)的政治

7、、經(jīng)濟(jì)體系處于結(jié)構(gòu)變革時(shí)期時(shí)，它的體系就屬于結(jié)構(gòu)耗散系統(tǒng)。這時(shí)該國的政治或經(jīng)濟(jì)生活中就會(huì)出現(xiàn)一些按常理難以解釋的奇特現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象的影響力極大。這種現(xiàn)象就叫奇怪吸引子現(xiàn)象。5.無窮多分叉的混沌現(xiàn)象當(dāng)一個(gè)企業(yè)或一個(gè)企業(yè)群面臨著無窮多兩難選擇時(shí)，當(dāng)一個(gè)人或一群人面臨著無窮多職業(yè)、生活等兩難選擇時(shí)，那么就說企業(yè)和人都處在一種面臨選擇困境的混沌狀態(tài)。這種現(xiàn)象就稱之為無窮多分叉的沌現(xiàn)象。6.局部混沌、全局混沌現(xiàn)象當(dāng)一個(gè)國家或幾個(gè)國家發(fā)生經(jīng)濟(jì)、政治危機(jī)現(xiàn)象時(shí)，我們把這種現(xiàn)象稱之為局部混沌現(xiàn)象。當(dāng)這種局部混沌現(xiàn)象波及到整個(gè)洲際甚至波及到其他洲際時(shí)，稱之為全局混沌。這種現(xiàn)象在當(dāng)今世界時(shí)有發(fā)生。而且在當(dāng)今世

8、界的金融界正在發(fā)生。 三、社會(huì)系統(tǒng)中的混沌現(xiàn)象1.如果我們把人類社會(huì)存在的各種現(xiàn)象和組織發(fā)展看成是一個(gè)有機(jī)整體的話，那么社會(huì)組織化或社會(huì)中人與人的關(guān)系、人的社會(huì)行為就是現(xiàn)存社會(huì)中群體行為關(guān)系的整體表現(xiàn)，是一個(gè)復(fù)雜性和混沌性并存的整體現(xiàn)象。2.社會(huì)中的混沌現(xiàn)象和具有混沌特征的社會(huì)現(xiàn)象非常豐富，如文學(xué)藝術(shù)家筆下的愛情；社會(huì)學(xué)家眼中的組織、社會(huì)層次、社會(huì)結(jié)構(gòu)、社會(huì)關(guān)系；人與人、社會(huì)群體與社會(huì)群體之間的利益關(guān)系及博弈；家庭關(guān)系、人的心理結(jié)構(gòu)、思維智能結(jié)構(gòu)、行為等都具有混沌特征。在一定意義上說，整個(gè)人類社會(huì)，無論從演化和文明發(fā)展進(jìn)程上看，還是從現(xiàn)實(shí)社會(huì)中存在的各種關(guān)系、利益、需要等都具有混沌特征。四、混

9、沌理論的運(yùn)用混沌理論在教育行政、課程與教學(xué)、教育研究、教育測驗(yàn)等方面已經(jīng)有些許應(yīng)用的例子。由于教育的對象是人，人是隨時(shí)變動(dòng)起伏的個(gè)體，而教育的過程基本上依循一定的準(zhǔn)則，并歷經(jīng)長期的互動(dòng)，因此，相當(dāng)符合混沌理論的架構(gòu)。也因此，依據(jù)混沌理論，教育系統(tǒng)容易產(chǎn)生無法預(yù)期的結(jié)果。此結(jié)果可能是正面的，也有可能是負(fù)面的。不論是正面或是負(fù)面的，重要的是，教育的成效或教育的研究除了短期的觀察之外，更應(yīng)該累積長期數(shù)據(jù)，從中分析出可能的脈絡(luò)出來，以增加教育效果的可預(yù)測性，并運(yùn)用其擴(kuò)大教育效果?；煦缋碚?，是系統(tǒng)從有序突然變?yōu)闊o序狀態(tài)的一種演化理論，是對確定性系統(tǒng)中出現(xiàn)的內(nèi)在“隨機(jī)過程”形成的途徑的研討。五、混沌理論的現(xiàn)實(shí)意義混沌的發(fā)現(xiàn)揭示了我們對規(guī)律與由此產(chǎn)生的行為之間即原因與結(jié)果之間關(guān)系的一個(gè)基本性的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。我們過去認(rèn) 為，確定性的原因必定產(chǎn)生規(guī)則的結(jié)果，但現(xiàn)在我們知道了，它們 可以產(chǎn)生易被誤解為隨機(jī)性的極不規(guī)則的結(jié)果。我們過去認(rèn)為，簡單的原因必定產(chǎn)生簡單的結(jié)果(這意味著復(fù)雜的結(jié)果必然有復(fù)雜的原因)，但現(xiàn)在我們知道了，簡單的原因可以產(chǎn)生復(fù)雜的結(jié)果。我們認(rèn)識(shí)到，知道這些規(guī)律不等于能夠預(yù)