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“蝴蝶效應(yīng)”一詞的來源是基于混沌學(xué)理論

混沌其實是非線性系統(tǒng)的一種狀態(tài)，這些非線性系統(tǒng)在一定的條件下，會表現(xiàn)出一些無規(guī)性，但嚴(yán)格意義上來說，應(yīng)該是貌似無規(guī)性，因為這些貌似無規(guī)性中又會出現(xiàn)一定的規(guī)則性，一般就稱系統(tǒng)出現(xiàn)了混沌狀態(tài)。

因此，混沌的定義可以理解為：混沌就是系統(tǒng)的無規(guī)行為中的規(guī)律性。

混沌學(xué)的典型例子：一個是三體問題，還有一個就是蝴蝶效應(yīng)。

三體問題是科學(xué)發(fā)展史上第一個出現(xiàn)混沌的問題，龐加萊發(fā)現(xiàn)，即使在簡單的三體問題中，方程的解的狀況也十分復(fù)雜，以至于對于給定的初始條件，幾乎是沒有辦法預(yù)測當(dāng)時間趨于無窮時，軌道的最終命運。

蝴蝶效應(yīng)：蝴蝶效應(yīng)一詞的出現(xiàn)，是1960年，美國科學(xué)家愛德華.洛倫茨（Edward Lorenz）利用計算機來做天氣預(yù)報。

洛倫茨運用當(dāng)時最先進的計算機，排出了云團的運動方程式，計算機輸出的結(jié)果基本與觀測符合。1961年的某天，為了檢測一個很長的計算過程，洛倫茨想走捷徑，他并沒有從原來的初始條件出發(fā)，而是利用計算機輸出的一中間結(jié)果作為初始條件輸入，意外情況出現(xiàn)了，氣候的變化開始遵循了原來的計算結(jié)果，但是時間一長，偏離就出現(xiàn)了，而且越來越大。

后來他發(fā)現(xiàn)這是因為計算機為了節(jié)省空間，輸出的結(jié)果與實際的結(jié)果之間存在截斷誤差，而洛倫茨利用這存在誤差的輸出條件作為初始條件，最終導(dǎo)致了“巨大的氣象災(zāi)難”，這種對初始條件的敏感性成為“蝴蝶效應(yīng)”。蝴蝶效應(yīng)被形象的描述成：一只南美洲亞馬遜河流域的蝴蝶，輕輕的撲動了幾下翅膀，兩周后，在美國德克薩斯州引發(fā)了一場龍卷風(fēng)。

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分形：具有分形維數(shù)的幾何圖形成為分形，分形幾何與混沌動力學(xué)有著密切的聯(lián)系，非線性動力學(xué)的軌跡需要分形幾何來描述。譬如用分形維數(shù)描述海岸線：海岸線的分形維數(shù)越高，說明形狀的復(fù)雜度越高。

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此外，“蝴蝶效應(yīng)”也被引申到社會學(xué)與心理學(xué)：

蝴蝶效應(yīng)在社會學(xué)界用來說明：一個壞的微小的機制，如果不加以及時地引導(dǎo)、調(diào)節(jié)，會給社會帶來非常大的危害，戲稱為“龍卷風(fēng)”或“風(fēng)暴”；一個好的微小的機制，只要正確指引，經(jīng)過一段時間的努力，將會產(chǎn)生轟動效應(yīng)，或稱為“革命”。

蝴蝶效應(yīng)在心理學(xué)方面的應(yīng)用：蝴蝶效應(yīng)指一件表面上看來毫無關(guān)系、非常微小的事情，可能帶來巨大的改變。此效應(yīng)說明，事物發(fā)展的結(jié)果，對初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會引起結(jié)果的極大差異。 當(dāng)一個人小時候受到微小的心理刺激，長大后這個刺激會被放大，電影《蝴蝶效應(yīng)》中作了精彩詮釋。

以上是對“蝴蝶效應(yīng)”的簡要介紹，不夠詳盡及存在偏頗之處，萬望指正批評。

參考文獻：

【1】Ott E. Chaos in dynamical systems. Cambridge University Press, 1993.

【2】汪富泉，李后強. 分形--大自然的藝術(shù)構(gòu)造. 濟南：山東教育出版社，1996

【3】陸同興. 非線性物理概論. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002

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