如何用科学术语理解混沌这个概念?
混沌是指确定性动态系统的不可预测的、类似随机的运动,因为它对初始值敏感。也被称为混沌。英语单词Chaos源于希腊语。它的本义是宇宙开始前的景象,它的基本意义主要是指混乱无序的状态。作为一个科学术语,混沌一词指的是一种运动形式。动态系统的确定性是一个数学概念,是指系统在任意时刻的状态都是由初始状态决定的。虽然可以根据初始状态数据和运动规律计算出未来任意时刻的运动状态,但由于初始数据不可能完全准确,预测结果必然是错误的,甚至是不可预测的。运动的可预测性是一个物理概念。即使一个运动是确定性的,它仍然可以是不可预测的,这两者并不矛盾。
牛顿力学的成功,尤其是预测海王星的成功,在一定程度上造成了误解,将确定性等同于可预测性,认为确定性运动一定是可预测的。20世纪70年代以后的研究表明,尽管系统是确定性的,但对运动状态初值极其敏感、看似随机、不可预测的混沌运动普遍存在于大量的非线性系统中。混沌是指现实世界中存在的一种看似无规律的复杂运动形式。* * *同源是一种原本遵循简单物理规律的有序运动形式。在一定条件下,突然偏离预期的规律性,变成无序的形式。混沌可以出现在许多确定性的动态系统中。混沌在统计特征上类似于随机过程,被认为是确定性系统中固有的随机性。