美國氣象學家、蝴蝶效應的發(fā)覺者愛德華·諾頓·羅倫茲逝世

愛德華諾頓羅倫茲

2008年4月16日，美國數學與氣象學家、胡蝶效應的發(fā)現者愛德華諾頓羅倫茲去世，享年90歲。

人物簡介

愛德華諾頓羅倫茲，美國數學與氣象學家，渾沌理論之父，胡蝶效應的發(fā)現者。他說過1句很出名的話：1個胡蝶在巴西輕拍翅膀，可以致使1個月后德克薩斯州的1場龍卷風。

主要經歷

1917年5月23日羅倫茲誕生在美國西康涅狄格州哈特福德。他在很小的時候就喜歡科學。『孩提時，我最有興趣做的事就是關心天氣的變化?！凰髞韺懙?。

羅倫茲后考入達特茅斯學院，1938年畢業(yè)。

1940年又畢業(yè)于哈佛大學，并取得數學專業(yè)學位。

第2次世界大戰(zhàn)期間，羅倫茲作為氣象預報員曾在美國陸軍航空兵團服役。

1943年獲麻省理工學院理科碩士學位。

1948年，進入該學院任教，從事氣象學領域研究。

1963年獲美國氣象學會邁辛格獎，同年提出『渾沌理論』（ChaosTheory）。

1967年出版的《大氣環(huán)流的性質和理論》1書中，羅倫茲精辟地論述了大氣環(huán)流研究工作的歷史發(fā)展、現狀和展望。

1969年獲美國氣象學會羅斯比研究獎章。

1972年提出『胡蝶效應』（ButterflyEffect）。

1973年獲西蒙斯記念金獎。

1975年他成為美國國家科學院院士。

1983年取得瑞典皇家科學院頒發(fā)的克拉福德獎（CrafoordPrize），這一獎項主要授與研究領域不在諾貝爾獎授獎范圍內，而確有突出成績的科學家。

1987年退休。1991年羅倫茲取得地球和星體學方面的基礎科學『京都獎』（KyotoPrize），評委會稱他的渾沌理論『繼牛頓以后，為人類自然觀帶來了最為戲劇性的改變』。羅倫茲的妻子簡死于2001年，他們留有1子兩女。

2008年4月16日由于癌癥在馬薩諸塞州的家中去世，享年90歲。

羅倫茲還著有《動力學方程的最大簡化》《振蕩力學》《大氣環(huán)流的低階模式》《用大的數值模式進行大氣可預測性實驗》等。

主要成績

▲渾沌理論

1963年羅倫茲提出了『渾沌理論』，這一理論具有巨大的影響力，其主要精神是，在渾沌系統(tǒng)中，初始條件的微小變化，可能造成后續(xù)長時間而巨大的連鎖反應。此理論最為人所知的論述之一是『胡蝶效應』：『1只胡蝶在巴西輕拍翅膀，會使更多胡蝶隨著一起振翅，最后將有數千只的胡蝶都隨著那只胡蝶一同揮動翅膀，結果可以致使1個月后在美國德州產生1場龍卷風?！?/p>

渾沌理論解釋了決定系統(tǒng)可能產生隨機結果。理論的最大的貢獻是用簡單的模型取得明確的非周期結果。在氣象、航空及航天等領域的研究里有重大的作用。

渾沌理論認為在渾沌系統(tǒng)中，初始條件10分微小的變化，經過不斷放大，對其未來狀態(tài)會造成極為巨大的差別。

渾沌理論是一種兼具質性思考與量化分析的方法，用以探討動態(tài)系統(tǒng)中沒法用單1的數據關系，而必須用整體，連續(xù)的數據關系才能加以解釋及預測之行動。

『一切事物的原始狀態(tài)，都是1堆看似絕不關聯的碎片，但是這類渾沌狀態(tài)結束后，這些無機的碎片會有機地聚集成1個整體』

▲胡蝶效應

『胡蝶效應』是指在1個動力系統(tǒng)中，初始條件下微小的變化能帶動全部系統(tǒng)的長時間而巨大的連鎖反應。這是一種渾沌現象，『1只胡蝶在巴西輕拍翅膀，會使更多胡蝶跟著一起振翅。最后將有數千只的胡蝶都跟著那只胡蝶一同揮動翅膀，其所產生的颶風可以致使1個月后在美國得州產生1場龍卷風?！?/p>

在《渾沌學傳奇》等書中皆有這樣的描寫：『1961年冬季的1天，羅倫茲在計算機上進行關于天氣預報的計算。為了考察1個很長的序列，他走了1條捷徑，沒有令計算機從頭運行，而是從中途開始。他把上次的輸出直接打入作為計算的初值，然后他穿過大廳下樓，去喝咖啡。1小時后他回來時，產生了出乎意料的事，他發(fā)現天氣變化同上1次的模式迅速偏離，在短時間內，類似性完全消失了。進一步的計算表明，輸入的細微差異可能很快成為輸出的巨大差別。

羅倫茲最初使用的是『海鷗效應』來形容這類現象，但在1979年于的的演講上卻問道：『1只胡蝶在巴西扇動翅膀會在得克薩斯引發(fā)龍卷風嗎？』『胡蝶效應』因此得名。

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