《别客气,请随意使用科学》试读:混沌:蝴蝶效应的证据
伊瑙迪,德莱加,图利奥,雅科,莱曼,蒙蒂,维尔皮洛特等
福尔诺为英国伦敦城市大学特邀教授,其他作者均属瑞士洛桑瑞士联邦理工学院应力分析实验室
(作者按:洛桑发现了会引起法国巴黎下雨的蝴蝶。本文提供了实验过程和结论,并论述由该结论引起的伦理和哲学问题。)
【背景】
有些现象太错综复杂,甚至连细微的动作也能产生不可预测的巨大影响。众所周知,根据混沌理论(chaos theory).1一只蝴蝶2扇动翅膀就会在遥远的国度里产生灾难性的反应。美国龙卷风、日本雷雨和巴黎降雨都是这种自然规律的实例。3同一地区类似的气象过程是否由单个昆虫扰动所造成,据作者所知,这个问题尚未有人提出。
【研究方法】
巴黎阵雨成为了第一次可行性实验的焦点。巴黎有可靠的气象资料,方便研究。
我们按政治正确的比例选了10只能代表瑞士蝴蝶种群分布的蝴蝶。为使结果避免任何可能的干扰,我们进行的是双盲实验,并没有告知蝴蝶它们正在参与一项科学实验。
每天早晨,由一名作者打电话(费用由实验室负担)给他在巴黎的女友询问天气。为了保证结果可靠,观察时间每天至少一小时,在这一小时内电话一直不挂。与此同时,第二个随机选定的、不知道电话内容的研究者则观察这10只蝴蝶的活动情况。
收集完所有相关资料后,把这两组结果对照比较。
考虑到晴天的时候,会引起下雨的蝴蝶可能会因为别的原因飞舞,所以在巴黎晴天时飞舞的蝴蝶资料就删除了。逢雨天,则把每只蝴蝶活动与否的情况记录下来,以便进一步分析。
本研究一直持续到我们的财务收到第一份电话账单为止。实验持续了54天,其中16天为雨天。
【实验结果】
表1概括了洛桑的蝴蝶在16个巴黎下雨天的活动情况观察结果。这些结果可以说明蝴蝶“J.L.”与巴黎降雨之间有着明显的相关性。蝴蝶“柯特(Curt)”和“某先生(Mr.X)”显示其活动有可能引起下雨,但并没确定、持续地引起降雨。蝴蝶“麦克斯”则没有可观察到的和降雨有关的活动。
蝴蝶在16天里都恰好在活动的概率仅为1/216=1/65536。因此我们可以得出结论,在洛桑的确有一只能引起巴黎所有降雨的蝴蝶。
但是由于资料有限,还不可能确定上述其余的蝴蝶是不是引起了世界其他地区的天气变化。各位请对照自己国家的天气记录,对照察看其余蝴蝶的活动模式,如有相关性,请告知。
表一:实验中的各只蝴蝶在16天里的活动。为保护隐私,蝴蝶都采用化名。X表示有某种形式的活动(如扇动翅膀),2表示可能死了,3表示确实死了。
【讨论】
不用说,本发现在气象学上是极有价值的。
但在伦理、社会学和商业领域的后果还需考察。
问题肯定很多。首先,能通过约束蝴蝶的运动来控制巴黎的天气吗?如果可行,那这只蝴蝶的主人将可能在政界赢得巨大的影响(如某些分析家指出,左派支持者更可能在雨天投票)。这一发现还有着巨大的潜在商机。有可能向高档婚礼、罗兰·加洛斯网球决赛或杜邦先生洗车日等特殊场合推销“晴天”。
还有伦理和哲学问题。是不是要把蝴蝶“J.L.”当做害虫消灭呢?或者它是不是巴黎生态系统不可或缺的一部分?如果这只蝴蝶突然被暴力致死,会有什么后果呢?作者们对此未能取得一致意见。有人认为,如果只是扇动几下翅膀就会造成巴黎的强降雨,那蝴蝶的非自然死亡将会产生大面积的灾难。另一些人认为,蝴蝶的灵魂真能移栖于其他蝴蝶。实验数据使人考虑了后一种理论:在蝴蝶“柯特”死亡后,蝴蝶“雷”的活动明显增加。因此“雷”有可能是“柯特”的转世化身。
考虑到我们的工作会引来可能的严重破坏,所以我们组成了一个伦理委员会,以保护这种有气象活性的昆虫免遭个人、政治、军事、宗教或体育运动组织的任何形式的操纵。
【结论】
强有力的实验证据可以证实所谓的“蝴蝶效应”。在瑞士洛桑发现了能引起法国巴黎降雨的蝴蝶。数据的误差小于1%。这一发现的后果值得进一步研究。
本文作者感激大自然赐予他们研究这样有趣现象的机会。这一研究项目是由“瑞士电信”非自愿资助的。5月10日出现了大暴雨,那天我们拍下了这只蝴蝶,并为此对巴黎的居民表示深深的歉意。
【参考文献】
1.Chaos Theory Journal,all volumes ,all issues,all pages.
2.“Discovery of a new flying species, Journal of Applied Entomology,3rd stone,1238 B.C
3.Time Atlas of the World,1995 ediion.
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作者: (美)马克·亚伯拉罕斯
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isbn: 7308111415
书名: 别客气,请随意使用科学
页数: 363
译者: 徐俊培
定价: 36.00
出版社: 浙江大学出版社
出版年: 2013-7-1
装帧: Hardcover
出品方: 启真馆