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18新利最新登入混沌理论是如何工作的

由:威廉•哈里斯|
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气象学家预测第二天会有一场这样的暴风雪,但当那一天到来时,却看不到雪花。混沌理论可以解释为什么预测会失败。Grant Faint/Getty Images

事情又发生了。当地气象预报员预测,一场大型冬季风暴将袭击弗吉尼亚州中部。降水将在第二天早上开始,我们预计到晚上会有8英寸(20厘米)的白色东西。气象局发布了冬季风暴预警,我的台式机和智能手机天气应用程序上出现了红色三角形。我的孩子们在房子里蹦蹦跳跳,庆祝下雪天不久之后,人们就用它来玩雪橇、闲逛和玩电子游戏。

第二天黎明时分,天气阴沉而阴沉,当地气象人员重申了前一天晚上的预报:风暴仍在向东北方向缓慢移动。我的儿子们爬上公共汽车,得意洋洋地告诉我,他们中午会来见我,那时学校已经提前放学了。但是到了中午,没有一丝降水的迹象。下午也是如此。3点45分,当我的孩子们走下公共汽车时,他们怒视着天空,一直坚持说暴风雨只是推迟了。第二天将是可怕的雪堆、光滑的道路和停电。就连天气预报员也坚持说:风暴仍将到来,尽管现在我们可能预计只有3或4英寸(约7-10厘米)。然而,当我们终于在那天晚上11点半关灯时,雪兰多厄山谷上空阴沉沉的天空中没有一滴湿气——不管是冰冻的还是其他的——落下来。

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正如你现在已经猜到的,暴风雨并没有到来。第二天早上我们醒来,天空晴朗,日常生活没有受到雪的影响。几年前,我们会嘲笑气象学家不能做出准确的预测。18新利最新登入一个拥有这么多技术、这么多数据的人怎么可能做到呢超级计算机那么,在很多时候都是错误的?18新利最新登入现代科学怎么会继续如此悲惨地让我们失望呢?

现在我们知道了。天气预报员成了混乱的牺牲品。不是我们记忆中英语课上的那种混乱——完全的无序和困惑。这是高度复杂系统的特性,如大气、经济和生物种群。事实上,也许所有的系统,甚至那些看起来很符合的系统科学定律像基岩一样坚固,表现出混乱的特征。如果这是真的,那么我们所知道的每件事都不一定是错的,而是不同的。我们现在认为理所当然的有序的、谄媚的宇宙可能是规则的例外,而不是相反。至少,我们对秩序的一瞥可能是混乱的副产品,在纷繁复杂的背景下,结构和形式的短暂闪现。

但这是故事的前奏。要理解混沌,我们必须了解它的对应物。这就把我们带回到17世纪科学史上一些最伟大的人物。

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