什么是自然界的“蝴蝶效应”

18世纪的法国天文学家、数学家和物理学家拉普拉斯曾经说过，如果有一位天才知道宇宙间所有事物的全部关系，他就一定能说出这些事物的“过去”和“将来”，他相信，自然界万事万物的变化发展都是可预测的。确实，很多科学家正是在做各种各样的预测研究工作，例如天文学家可以预测出今后数十年乃至几百年的日食和月食的发生。而在日常生活中，人们更多的是利用经验和直觉进行预测。一个老练的篮球运动员投篮几乎百发百中，一个乒乓球好手能够准确地接住对方发过来的弧圈球，并加以反击，这都需要依靠他们的预测本领。

人们对从“现在”预测“将来”最熟悉的可能是天气预报了。随着电子计算机和空间卫星技术的发展，人们期待着，人类社会将会从天气的肆虐无常中解脱出来，不仅能预报天气，而且还要控制和改变天气。如果科学家能够造雨和止雨，能按人类意志调动热带风暴，驾驭严寒酷暑，那该多好啊！

然而不久人们发现，天气预报常常只是某种推测，两三天以内的预报可以与实际天气状况基本相符，超过一周的预报就可能与实际天气大相径庭，完全失去预报的价值。美国气象学家洛伦兹在计算机上制造了一个玩具天气模型，仔细研究了两组天气状况，他惊讶地发现，输入结果的微小误差，居然产生出“失之毫厘，谬以千里”的结果。由此他认为，只要在气象上收集到的数据哪怕只有一点点误差（这是不可避免的），从计算机上得到的将会是令人无法估计的后果。1979年，洛伦兹在一次讲演中用形象的比喻问道：“一只蝴蝶在巴西拍动翅膀，会在美国得克萨斯州引起龙卷风吗？”以后人们就把这种现象称为自然界的“蝴蝶效应”。长期天气预报失去实际价值的原因正是来自蝴蝶效应。

蝴蝶效应不但在天气预报上存在，而且在日常生活中也不乏其例。想象一下，一个完全理想化的台球游戏，当玩球者从某一角度击中一个球以后，桌上的台球一个接一个发生碰撞并向各个不同方向散开。假定击球者严格控制用力大小、方向，他能第二次重复出现第一次的结果吗？他能凭经验预测出某一个台球经过一段时间后会走向何处吗？不能。这是因为只要他击球时忽略了可能出现的一点点微小的差别，例如桌面的轻微振动，甚至发球者呼气时对台球的微弱影响，他的预测就变得没有意义了。

关键词：预测 天气预报 蝴蝶效应