宇宙万物的共相——“蝴蝶效应” 阅读答案

小编:

⑴美国麻省理工学院的洛伦兹是一个以认真而著称的气象学家。他对科学研究从来都是一丝不苟,决不放过任何疑点。有一天,同往常一样,他来到实验室开始做他的预报天气的大气研究。按照他往常已有的研究设想,他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式。为了更细致地考察结果,他把一个中间解取出,提高精度再送回。他想,等会儿,计算机就会有一个结果,他做完这个工作后就习惯性地去喝一杯咖啡。而当他回来再看时大吃一惊,一切都不一样了!预想中本来应该很小的差异,结果却偏离了十万八千里!他差点连手中的咖啡杯都掉在地上。计算机出毛病了吗?那里面可保存有许多资料啊!他非常紧张地反复检查了几遍,确信计算机没有毛病,于是,洛伦兹认定,他发现了新的现象:“对初始值的极端不稳定性”,即“混沌”,又称“蝴蝶效应”。

⑵这个发现非同小可,以至科学家都不理解,几家科学杂志也都拒绝刊登他的文章,认为“违背常理”——相近的初值代入确定的方程,结果也应相近才对,怎么能大大偏离呢!

⑶1979年12月,洛伦兹在华盛顿的美国科学促进会的一次讲演中,对自己的发现作了一个形象的比喻:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的得克萨斯引起一场龙卷风。他的演讲和结论引起了与会者的强烈反响,给人们留下了极其深刻的印象。从此以后,所谓“蝴蝶效应”之说就不胫而走,声名远扬了。

⑷“蝴蝶效应”是宇宙万物一个共相。在人们的常规思维中,所有的事物,其运动变化都遵循一个基本的逻辑,即从简单到复杂,比如1+1等于2,不等于3。但实际上,宇宙万物并不一定遵循这个逻辑而存在。也许,一个简单的细节变化,最后导致了全体的彻底变化!中国人所说的“一着不慎,满盘皆输”,讲的也正是这个道理。这个道理被科学家在越来越多的领域发现并证实。

⑸线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。如问:两只眼睛的视敏度是一只眼睛的几倍?很容易想到的是两倍,可实际是6~10倍!这就是非线性:1+1不等于2。激光的生成 。当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好像听到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。

⑹天体运动存在“蝴蝶效应”(混沌);电、光与声波的振荡,会突陷混沌;地磁场在400万年间,方向突变16次,也是由于混沌。甚至人类自己,原来都是非线性的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应比非混沌系统快。

⑺混沌理论认为在混沌系统中,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在西方流传的一首民谣对此作形象地说明。这首民谣说:丢失了一个钉子,坏了一只蹄铁;坏了一只蹄铁,折了一匹战马;折了一匹战马,伤了一位骑士;伤了一位骑士,输了一场战斗;输了一场战斗,亡了一个帝国。马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军事和政治领域中所谓的“蝴蝶效应”。有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐,看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析,那时岂不是悔之晚矣?

⑻“蝴蝶效应”之所以令人着迷、激动、发人深省,不但在于其大胆的想象和迷人的美学色彩,更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力。

1.第⑵段“非同小可”的意思是

2.用文中的话(不包括第一段)解释“蝴蝶效应”。(用“ ”在原文中划出)

3.说说第⑷段“宇宙万物并不一定遵循这个逻辑而存在”一句中“不一定”的表达作用。

4.请把第⑸段空缺处的过渡句补写完整。

激光的生成

5.为什么说“蝴蝶效应”是宇宙万物的共相?

22.不符合原文意思的一项是( )

A.“蝴蝶效应”得名是缘于一个生动的比喻。

B.科学发现离不开一丝不苟和坚持不懈的精神。

C.人们通常认为两只眼睛的视敏度是一只眼睛的6~10倍,是非线性的。

D.相近的初值代入确定的方程,结果却有很大偏差,这成为洛伦兹新发现的契机。

答案:

1.不同寻常

2.初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别

3.说明宇宙万物遵循的逻辑不是唯一的

4.也是非线性的

5.“蝴蝶效应”被科学家在越来越多的领域发现并证实或:因为它在气象、生物、物理、天体运动、人类自己及军事和政治等领域都存在

6.C

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