氣象學家Lorenz提出一篇論文,名叫「一只蝴蝶拍一下翅膀會不會在Taxas州引起龍卷風?」論述某系統(tǒng)如果初期條件差一點點,結果會很不穩(wěn)定,他把這種現象戲稱做「蝴蝶效應」.就像我們投擲骰子兩次,無論我們如何刻意去投擲,兩次的物理現象和投出的點數也不一定是相同的.Lorenz為何要寫這篇論文呢?
這故事發(fā)生在1961年的某個冬天,他如往常一般在辦公室操作氣象電腦.平時,他只需要將溫度、濕度、壓力等氣象數據輸入,電腦就會依據三個內建的微分方程式,計算出下一刻可能的氣象數據,因此模擬出氣象變化圖.
這一天,Lorenz想更進一步了解某段紀錄的后續(xù)變化,他把某時刻的氣象數據重新輸入電腦,讓電腦計算出更多的后續(xù)結果.當時,電腦處理數據資料的數度不快,在結果出來之前,足夠他喝杯咖啡并和友人閑聊一陣.在一小時后,結果出來了,不過令他目瞪口呆.結果和原資訊兩相比較,初期數據還差不多,越到后期,數據差異就越大了,就像是不同的兩筆資訊.而問題并不出在電腦,問題是他輸入的數據差了0.000127,而這些微的差異卻造成天壤之別.所以長期的準確預測天氣是不可能的.
參考資料：阿草的葫蘆(下冊)——遠哲科學教育基金會
2、動物中的數學“天才”
蜜蜂蜂房是嚴格的六角柱狀體,它的一端是平整的六角形開口,另一端是封閉的六角菱錐形的底,由三個相同的菱形組成.組成底盤的菱形的鈍角為109度28分,所有的銳角為70度32分,這樣既堅固又省料.蜂房的巢壁厚0.073毫米,誤差極小.
丹頂鶴總是成群結隊遷飛,而且排成“人”字形.“人”字形的角度是110度.更精確地計算還表明“人”字形夾角的一半——即每邊與鶴群前進方向的夾角為54度44分8秒!而金剛石結晶體的角度正好也是54度44分8秒!是巧合還是某種大自然的“默契”?
蜘蛛結的“八卦”形網,是既復雜又美麗的八角形幾何圖案,人們即使用直尺的圓規(guī)也很難畫出像蜘蛛網那樣勻稱的圖案.
冬天,貓睡覺時總是把身體抱成一個球形,這其間也有數學,因為球形使身體的表面積最小,從而散發(fā)的熱量也最少.
真正的數學“天才”是珊瑚蟲.珊瑚蟲在自己的身上記下“日歷”,它們每年在自己的體壁上“刻畫”出365條斑紋,顯然是一天“畫”一條.奇怪的是,古生物學家發(fā)現3億5千萬年前的珊瑚蟲每年“畫”出400幅“水彩畫”.天文學家告訴我們,當時地球一天僅21.9小時,一年不是365天,而是400天.(生活時報)