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宇宙萬物的共相-“蝴蝶效應” 閱讀答案

其他類 時間:2021-08-31 手機版

  ⑴美國麻省理工學院的洛倫茲是一個以認真而著稱的氣象學家。他對科學研究從來都是一絲不茍,決不放過任何疑點。有一天,同往常一樣,他來到實驗室開始做他的預報天氣的大氣研究。按照他往常已有的研究設想,他用計算機求解仿真地球大氣的13個方程式。為了更細致地考察結果,他把一個中間解取出,提高精度再送回。他想,等會兒,計算機就會有一個結果,他做完這個工作后就習慣性地去喝一杯咖啡。而當他回來再看時大吃一驚,一切都不一樣了!預想中本來應該很小的差異,結果卻偏離了十萬八千里!他差點連手中的咖啡杯都掉在地上。計算機出毛病了嗎?那里面可保存有許多資料啊!他非常緊張地反復檢查了幾遍,確信計算機沒有毛病,于是,洛倫茲認定,他發現了新的現象:“對初始值的極端不穩定性”,即“混沌”,又稱“蝴蝶效應”。

宇宙萬物的共相-“蝴蝶效應” 閱讀答案

 ?、七@個發現非同小可,以至科學家都不理解,幾家科學雜志也都拒絕刊登他的文章,認為“違背常理”——相近的初值代入確定的方程,結果也應相近才對,怎么能大大偏離呢!

 ?、?979 年12月,洛倫茲在華盛頓的美國科學促進會的一次講演中,對自己的發現作了一個形象的比喻:一只蝴蝶在巴西扇動翅膀,有可能會在美國的得克薩斯引起一場龍卷風。他的演講和結論引起了與會者的強烈反響,給人們留下了極其深刻的印象。從此以后,所謂“蝴蝶效應”之說就不脛而走,聲名遠揚了。

 ?、?“蝴蝶效應”是宇宙萬物一個共相。在人們的常規思維中,所有的事物,其運動變化都遵循一個基本的邏輯,即從簡單到復雜,比如1+1等于2,不等于3。但實際上,宇宙萬物并不一定遵循這個邏輯而存在。也許,一個簡單的細節變化,最后導致了全體的徹底變化!中國人所說的“一著不慎,滿盤皆輸”,講的也正是這個道理。這個道理被科學家在越來越多的領域發現并證實。

  ⑸線性,指量與量之間按比例、成直線的關系,在空間和時間上代表規則和光滑的運動;而非線性則指不按比例、不成直線的關系,代表不規則的運動和突變。如問:兩只眼睛的視敏度是一只眼睛的幾倍?很容易想到的是兩倍,可實際是6~10倍!這就是非線性:1+1不等于2。激光的生成 。當外加電壓較小時,激光器猶如普通電燈,光向四面八方散射;而當外加電壓達到某一定值時,會突然出現一種全新現象:受激原子好像聽到“向右看齊”的命令,發射出相位和方向都一致的單色光,就是激光。

 ?、?天體運動存在“蝴蝶效應”(混沌);電、光與聲波的振蕩,會突陷混沌;地磁場在400萬年間,方向突變16次,也是由于混沌。甚至人類自己,原來都是非線性的:與傳統的想法相反,健康人的腦電圖和心臟跳動并不是規則的,而是混沌的,混沌正是生命力的表現,混沌系統對外界的刺激反應比非混沌系統快。

 ?、?混沌理論認為在混沌系統中,初始條件的十分微小的變化經過不斷放大,對其未來狀態會造成極其巨大的差別。我們可以用在西方流傳的一首民謠對此作形象地說明。這首民謠說:丟失了一個釘子,壞了一只蹄鐵;壞了一只蹄鐵,折了一匹戰馬;折了一匹戰馬,傷了一位騎士;傷了一位騎士,輸了一場戰斗;輸了一場戰斗,亡了一個帝國。馬蹄鐵上一個釘子是否會丟失,本是初始條件的十分微小的變化,但其“長期”效應卻是一個帝國存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領域中所謂的“蝴蝶效應”。有點不可思議,但是確實能夠造成這樣的惡果。一個明智的領導人一定要防微杜漸,看似一些極微小的事情卻有可能造成集體內部的分崩離析,那時豈不是悔之晚矣?

 ?、?ldquo;蝴蝶效應”之所以令人著迷、激動、發人深省,不但在于其大膽的想象和迷人的美學色彩,更在于其深刻的科學內涵和內在的哲學魅力。

  1.第⑵段“非同小可”的意思是

  2.用文中的話(不包括第一段)解釋“蝴蝶效應”。(用“ ”在原文中劃出)

  3.說說第⑷段“宇宙萬物并不一定遵循這個邏輯而存在”一句中“不一定”的表達作用。

  4.請把第⑸段空缺處的過渡句補寫完整。

  激光的生成

  5.為什么說“蝴蝶效應”是宇宙萬物的共相?

  22.不符合原文意思的一項是( )

  A.“蝴蝶效應”得名是緣于一個生動的比喻。

  B.科學發現離不開一絲不茍和堅持不懈的精神。

  C.人們通常認為兩只眼睛的視敏度是一只眼睛的6~10倍,是非線性的。

  D.相近的初值代入確定的方程,結果卻有很大偏差,這成為洛倫茲新發現的契機。

  參考答案:

  1.不同尋常

  2.初始條件的十分微小的變化經過不斷放大,對其未來狀態會造成極其巨大的差別

  3.說明宇宙萬物遵循的邏輯不是唯一的

  4.也是非線性的

  5.“蝴蝶效應”被科學家在越來越多的領域發現并證實或:因為它在氣象、生物、物理、天體運動、人類自己及軍事和政治等領域都存在

  6.C


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