[科普中國]-古今中外神秘的混沌理論都有啥？

談起混沌，人們總有一種神秘和敬畏感，仿佛是一種說不清、道不明的迷蒙狀態(tài)。

在東方，中國古代有關(guān)混沌的傳說里，以盤古于混沌中開天辟地最為著名。**混沌，在古人的意識里，代表了天地未分之前宇宙模糊一團(tuán)的形象。在西方，古希臘人也認(rèn)為，混沌是天地未成形時橫貫宇宙的物質(zhì)。**圣經(jīng)《創(chuàng)世紀(jì)》寫道：原始的宇宙是空虛混沌，淵面黑暗。世界由洪水和深深的黑暗組成。

**混沌，在古人的世界觀里，成了混亂和無序的代名詞。**直到20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)和數(shù)學(xué)的重大進(jìn)展，人們逐漸認(rèn)識到混沌更深刻的本質(zhì)——無序和有序的結(jié)合。籠罩在人們頭頂數(shù)千年的迷霧漸漸被科學(xué)的春風(fēng)吹散。風(fēng)輕云淡之后，在一片真理的遼闊之地上，是令人目曠神怡的混沌理論和隨之衍生的復(fù)雜系統(tǒng)。非線性動力學(xué)、蝴蝶效應(yīng)、分形理論等等復(fù)雜系統(tǒng)的研究應(yīng)運(yùn)而生，不僅給數(shù)學(xué)注入了新的思想和活力，帶來廣闊的應(yīng)用前景，更讓人們愈發(fā)認(rèn)識到易變性、不確定性、復(fù)雜性和模糊性才是世界運(yùn)行的本質(zhì)。

然而，僅僅在100多年前，牛頓的確定宇宙觀還被主流的科學(xué)界奉若神明。誰也不曾預(yù)料到，一個人類歷史上最輝煌的科學(xué)黃金時代即將來臨，人們對世界的認(rèn)識即將完成質(zhì)的飛躍。

在這短短的一個多世紀(jì)里，無數(shù)杰出的科學(xué)巨匠同時涌現(xiàn)，前赴后繼的人們在科學(xué)探索的道路上跑過了一場場艱難的接力賽。一場顛覆人們認(rèn)知的疾風(fēng)驟雨過后，新的學(xué)科和科學(xué)理論如雨后春筍般崛起。一個百年的科學(xué)躍遷，人們完成了對過去五千年的整體超越。受益于科學(xué)飛速發(fā)展的時代背景，混沌，也終于洗盡了千百年對人們的偽裝外貌，呈現(xiàn)出其循規(guī)蹈矩的一面來。

1687年，牛頓在其名垂千古的杰作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里闡述了其后兩百年都被視為真理的三大定律。在牛頓的世界體系下，萬物運(yùn)動都可以用微分方程來刻畫，只要給定了系統(tǒng)的初始條件，那么它們未來的運(yùn)動都是確定的。

牛頓（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

鑒于牛頓的理論預(yù)測與現(xiàn)實(shí)世界的觀察高度一致，歡欣鼓舞的人們開始廣泛接受這個帶來巨大革命的科學(xué)決定論。同時，基于牛頓體系發(fā)明的現(xiàn)代工具，小到錄音機(jī)、電視，大到蒸汽機(jī)、人造衛(wèi)星給人類生活帶來翻天覆地的變化。

數(shù)學(xué)家拉普拉斯更是樂觀地認(rèn)為，只要知道宇宙中每個原子的初始信息，以及推動自然運(yùn)動的全部力的構(gòu)成和相互位置，就能預(yù)測宇宙的未來。

吊詭的是，世界從來不按照人們過度樂觀的方向所發(fā)展。在拉普拉斯篤信最能展示決定論威力的天體運(yùn)動中，歷史無情地給出了否定的回應(yīng)。

19世紀(jì)末期，大數(shù)學(xué)家龐加萊在三體問題的研究中發(fā)現(xiàn)了匪夷所思的現(xiàn)象。它不僅打破了自牛頓以來人們盲目崇拜的科學(xué)確定論，更是找到了打開混沌大門的鑰匙。