专家讲解｜方兴未艾的混沌理论(2)

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专家讲解｜方兴未艾的混沌理论(2)

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例如在气象学领域，天气预报逐日预报的可预报时限大约是两三周左右的时间。混沌论认为，人们试图作出准确的长期天气预报是不可能的。在近年的气象研究中，利用混沌论进行中期预报的研究。由于气候系统是非线性系统，其初值问题的数值解是不确定的，而且数值解是在一定条件下通过某种近似计算得出来的；所以，研究气候状态的特征就要研究混沌态的特征，研究气候系统的演变机制就要研究混沌态的变化。2021年诺贝尔物理学奖的一半授予日裔美籍气象学家真锅淑郎先生和德国气象学家克劳斯·哈塞尔曼先生，以表彰他们运用混沌论在气象学中的重要贡献。

混沌论所研究的是非线性动力学混沌，目的是要揭示貌似随机的现象背后可能隐藏的简单规律，以求发现一大类复杂问题普遍遵循的共同规律。洛伦兹先生曾做过一个形象的比喻：一只蝴蝶在巴西亚马逊雨林扇动一下翅膀，有可能在万里之外的美国得克萨斯州引起一场龙卷风；这就是蝴蝶效应。而蝴蝶效应与分形结构和奇异吸引子是混沌论的三个重要概念，它们都是反映混沌系统运动特征的产物，也是混沌系统中无序稳态的运动形态。

混沌理论（英文Chaos Theory，简称“混沌论”）是一种兼具质性思考与量化分析的方法，用来探讨动态系统中必须用整体、连续的而不是单一的数据关系才能加以解释和预测的行为。混沌论被认为是20世纪三大科学革命性理论之一，这一理论已成为当今科学领域引人注目的研究热点。由于混沌论方兴未艾，学术界普遍认为它将给人类社会带来巨大变革。

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