说起蝴蝶效应，想必大家都不陌生：“巴西热带雨林中的蝴蝶煽动几下翅膀，可能在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。” 人们常用它来描述令人琢磨不定的连锁效应，比如风云变幻的股市与金融市场。然而，你知道蝴蝶效应最开始是和天气预报有关的吗？下面小编就带你了解下你没有听过的“正版蝴蝶效应”。
蝴蝶效应的“蝴蝶”从哪来？
二战时期，美国陆军航空兵团有一位普通的天气预报员，他的名字叫爱德华·洛伦兹。这名在参战前拿到哈佛大学数学学位的学霸，立志要准确地预报天气。他知道影响天气的因素众多，各个位置的空气的温度、湿度、流速、压强等都不一样，它们都会对未来的天气产生巨大影响。为了解决这个问题，洛伦兹不断简化模型，最终只考虑3个最主要的因素，列出了一个方程。然而，即便是这样，依靠人类的双手和大脑还是无法计算出结果，洛伦兹决定用一台计算机来尝试。
那时的计算机如同冰柜一样大，没有显示器、鼠标、键盘等输入输出设备，需要靠人用手给纸带打孔来完成程序的编写，并通过打印机直接把计算结果打印出来。洛伦兹使用的是LGP-30计算机，当时的售价高达四万多美元。经过计算机很长时间的运转，洛伦兹得到了一串数据。
出于严谨，洛伦兹决定验算一下这个结果。由于当时的计算机用起来不方便，运算速度也慢，他并没有从头开始验算，而是从结果中间随机找了一组数据输入给计算机。如果之前的计算没错的话，这次计算应该与第一次计算的后半部分数据大体一致。然而，这次计算得出的数据与第一次计算的后半部分数据开始还差不多，但是越往后偏差越大，到最后两组数据相去甚远。
经过一番细致检查，洛伦兹发现，在验算时输入的数实际上并不是第一次计算时计算机所用的数值，二者之间相差了一个比0.001还小的数。正是由于这个微小的差异导致了后面计算结果完全不同。或许这就是现实版的“四舍五入差了一个亿”。
洛伦兹在1963年发表了一篇论文来描述这个诡异的现象，题为《确定性的非周期流》。他描述了在天气系统中，任何初始值的微小偏差都会引起推算结果的巨变。然而，人们测量天气的初始参数时，会必不可少地引入误差，没有任何人或机器能做到完全精准地测量。根据洛伦兹的结论，这个微小的误差最终会让天气的推算结果与实际完全不同，可谓失之毫厘，谬以千里。
为了让这个结论看起来更加直观，洛伦兹在演讲时举了一个例子，他说：“一只海鸥扇动翅膀就足以改变天气的走向。”后来，人们渐渐发现这种效应不仅仅出现在天气系统中，许多系统都具备这种特性，即便初始条件的改变再微小，一段时间后也会引发结果的天翻地覆的变化。人们把这种具有这种特点的系统成为混沌系统，并发展出了一套混沌理论，而洛伦兹便是混沌理论的建立者，彻底打开了混沌理论的大门。
混沌中暗藏的规律
那么具有混沌性质的系统就完全不能预测吗？天气预报就没有意义了吗？并不是！人们发现虽然初始值的改变会极大地影响未来天气的走向，但是从此刻到未来，某种天气出现的概率几乎是不受初始值影响的。这意味着我们可以通过测量此时此刻的气象参数，如温度、风速、压强等来准确预测未来刮风、下雨、晴天等各种天气发生的概率，即便一开始的测量不准确也没有关系，这个概率不会变化太大。
那我们无法准确预测的是什么呢？其实我们不知道的是这些天气依次到来的顺序，由于对初始值的敏感，我们知道各种天气发生的概率大小，但我们永远不能准确地知道是晴天先来，还是雨天先来。如今，混沌理论已经广泛地应用在人口预测、化学反应、气象变化、社会行为等领域。人们渐渐意识到混沌现象几乎出现在了生活中的方方面面，甚至人体心率失常时心脏跳动的状态也可以用混沌理论描述。
