科技名词

蝴蝶效应

butterfly effect

定义：初始值的极微小的扰动而会造成系统巨大变化的现象。

学科：生态学_生态系统

相关名词：混沌理论 非线性系统 动态系统

【延伸阅读】

蝴蝶效应是一个描述在动态系统中初始条件的微小变化可能引发长期巨大连锁反应的概念。这个理论最初由美国气象学家爱德华·罗伦兹在1960年代提出。他的实验和研究显示，极小的数据变动在天气模型中能引起计算结果的巨大偏离。1961年，罗伦兹在进行数值计算实验时首次观察到这种现象；1963年，他进一步提出确定性系统中的非周期现象，强调了系统内微小的参数变化如何导致完全不同的结果。

这种效应命名为“蝴蝶效应”，是因为罗伦兹曾用富有诗意的比喻描述这一现象：南美热带雨林中一只蝴蝶轻轻扇动翅膀，可能两周后在美国得克萨斯州引发一场龙卷风。这个形象的名字源于他在计算机模拟中所观察到的气候变化图像，形似一只展翅的蝴蝶。

蝴蝶效应的提出挑战了因果决定论的可预测性，促进了混沌理论的发展。混沌理论现已广泛应用于生态学、气象学、心理学等，以及股票市场等复杂系统。这一理论揭示了微小变化如何能在复杂系统中引发不可预料的大规模影响，强调了在决策和行动时考虑长远后果的重要性。

在生态学领域，蝴蝶效应被用来描述环境中微小变化对生态系统产生的长远影响。比如，一个物种的细微数量变化可能会通过食物链影响整个生态系统的平衡。这种效应强调了保护每一个物种的重要性，因为它们的消失可能会引发不可预见的链式反应，破坏整个生态系统。

通过蝴蝶效应，我们认识到即使是看似不起眼的小事也可能带来意想不到的大影响，从而能够更深刻地理解世界的复杂性和我们行为的潜在影响。