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第578章 牛顿之后,纯力学领域最伟大的突破(2/2)

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众人又是一惊!

他们惊叹于布鲁斯教授的博闻强识。

任何知识都是信手拈来。

真实历史上,庞加莱还提出另一个著名的定律:庞加莱定理。

即:在一个封闭系统中,任何粒子经过足够长的时间后,必然会无限接近其初始位置。

(注意,只能无限接近,仍然有微小的差异,而不能回到原位。)

所以,系统经过一个周期后,就会无限接近初始状态,这样一个周期就称为“庞加莱回归”。

因此,有人浪漫地说道:我希望经过一个庞加莱回归后,能与你再次相遇。

可惜,根据混沌理论,宇宙经过庞加莱回归后,因为初始条件的微小差异,会演化出截然不同的时空。

永远回不到从前,这里的永远是数学和物理双重意义上的“永远”。

就在李奇维天马行空地乱想时,众人也逐渐冷静下来。

普朗特的脸上依然还残留着震惊。

不过,他却提出了一个质疑。

“布鲁斯教授,你所谓的混沌现象,有没有可能只是因为计算太复杂而呈现的某种伪随机现象”

“就好比抛出一枚硬币,计算它落地时,是正面朝上还是反面朝上。”

“这个过程看起来是随机的。”

“但只要我们掌握足够多的参数条件,就能准确计算出到底是哪面朝上。”

李奇维闻言,轻轻摇头。

“混沌理论不是这种情况。”

“它研究的不是某个独立过程的精确性,而是系统的一系列演化过程。”

“我举个形象的例子。”

“亚洲的加里曼丹岛上有一只蝴蝶,它轻轻地扇动了一下翅膀,结果翅膀对大气造成的扰动,竟然引发了欧洲某国产生一场海啸。”

“这种蝴蝶效应才是混沌理论的本质。”

“混沌理论是不可能通过力学方程去计算的。”

“就算我们知道了蝴蝶扇动翅膀的力有多大,角度是多少,频率是多少。”

“但是这种扰动与周围大气的作用就无法计算了。”

“就算你能确定每个原子的运动情况,你也无法确定到底哪个原子会被扰动。”

“这其中存在无数种可能性。”

“任何决定性的理论,它一定是存在可能性的上限,对于这种无限过程是无能为力的。”

“系统的演化本身存在随机性。”

“回到你刚刚抛硬币那个例子。”

“只要仪器足够先进,确实可以极大概率计算出硬币的落地面。”

“但是,如果让你计算,硬币落地后,间接导致美国某处发生一场地震。”

“试问,你要如何推导出这个过程呢”

“这就是混沌力学的真正内涵。”

哗!

众人闻言,满脸震撼!

蝴蝶效应的比喻实在太形象贴切了。

布鲁斯教授总是能用通俗易懂的语言,阐述艰难晦涩的理论。

普朗特忍不住点点头。

“我明白了。”

“如此说来,混沌理论是一种与牛顿力学截然不同的看待自然的方式。”

“在牛顿力学体系里,世界此刻的样子是由前一刻所决定的。”

“虽然这中间的过程,我们无法得知。”

“但我们相信,它一定遵循牛顿力学的规律,而且只有唯一的运动状态。”

“然而,根据混沌理论,这中间的过程其实是未知的。”

“哪怕我们掌握了所有的影响因素,也无法计算出系统是以哪种方式演化的。”

“换句话说,如果时间可以重来。”

“那么按照牛顿力学,一切都会重新发生一遍。”

“但是按照混沌理论,也许此刻就不是之前的此刻了。”

“世界是偶然的,而不是确定的。”

哗!

普朗特的分析让众人皆是心神震动!

混沌理论,让众人对于自然的变化有了新的研究角度。

仅仅这一点,就足以奠定该理论的地位了。

哪怕它现在只是一个猜想。

但是这个猜想却让众人有了努力的方向和信心。

冯卡门忍不住说道:

“上帝啊!”

“这绝对是纯力学领域,自牛顿以来,最伟大的突破了!”

众人忍不住跟着惊呼!

布鲁斯教授简直带给他们一个天大的惊喜。

力学竟然还能取得如此划时代的突破!

是的,在众人眼里,混沌理论就是划时代的理论!

钱五师恐怕是在场所有人中最震撼的那个。

他只是无意间向老师提了一个问题,没想到就能催生出如此震撼人心的理论。

“这是不是也是某种蝴蝶效应”

接着,他忍不住也提出自己的疑问。

他激动地说道:

“教授,混沌理论中的不确定性和量子力学中的不确定性,有什么区别或联系吗”

众人闻言,都开始思考起来。

这个问题也很有意思。

李奇维说道:

“混沌理论目前只是我大胆提出的一个猜想。”

“关于这个理论,还有很多的内容需要研究。”

“不过就我目前的感受而言,我认为二者之间还是有区别的。”

“量子力学中的不确定性原理,是一种物理机制。”

“它与物体或者系统的状态无关。”

“哪怕是一个静止的粒子,依然具有不确定性。”

“但是混沌理论却是描述动力系统的演化状态的。”

“对于单个原子这个系统而言,它不可能发生混沌现象。”

“只有系统足够复杂,才能诞生混沌。”

“而宇宙就是人类已知最大的系统了。”

“所以,它的混沌效应最显著。”

“此外,我认为混沌本身就是某种机制,是宏观世界的机制。”

“我们不可能用更底层的原理或者规则解释混沌。”

“它就像光速、力等这些物理概念一样,是宇宙这个系统与生俱来的性质。”

“它也有某种超距作用。”

“比如,我在这里拍拍手,也许就能影响到可观测宇宙之外的某个天体。”

“而这种情况,用现有的物理学体系是无法实现和解释的。”

众人闻言,神色震撼!

他们总感觉混沌理论带有一层神秘的面纱。

房间内再次响起热烈的讨论声。

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