混沌

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混沌,又写作浑沌,指混乱而没有秩序的状态,在哲学中,混沌指虚空,或者没有结构的均匀状态。

中国古代和古希腊都有混沌的神,古希腊神话中的神为卡俄斯,中国《庄子》中记载了浑沌的故事。

非线性科学中的混沌[编辑]

在非线性科学中,「混沌」这个词的含义和本意相似但又不完全一致,非线性科学中的混沌现象指的是一种确定的但不可预测的运动状态。它的外在表现和纯粹的随机运动很相似,即都不可预测。但和随机运动不同的是,混沌运动在动力学上是确定的,它的不可预测性是来源于运动的不稳定性。或者说混沌系统对无限小的初值变动和微扰也具有敏感性,无论多小的扰动在长时间以后,也会使系统彻底偏离原来的演化方向。混沌现象是自然界中的普遍现象,天气变化就是一个典型的混沌运动。混沌现象的一个著名表述就是蝴蝶效应:南美洲一只蝴蝶扇一扇翅膀,就可能会在佛罗里达引起一场飓风。

三个关键要素[编辑]

  • 对初始条件的敏感依赖性。
  • 临界水平,这里是非线性事件的发生点。
  • 分形维,它表明有序和无序的统一。

混沌系统经常是自反馈系统,出来的东西会回去经过变换再出来,循环往复,没完没了,任何初始值的微小差别都会按指数放大,因此导致系统内在地不可长期预测。

混沌确定系统是庞加莱在研究三体问题时第一次发现的。

参见[编辑]

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