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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