蝴蝶翅膀在振動

曲智慧

亞馬孫雨林的一只蝴蝶振動兩下翅膀，會引發美國得克薩斯州的一場龍卷風？1963年美國的氣象學家洛倫茲提出了一個名詞，將類似“蝴蝶引起龍卷風”的現象稱為“蝴蝶效應”，用來比喻初始條件的一些小偏差會帶來結果的巨大改變，其他如馬蹄鐵掌上丟失了一個釘子，會讓一個國家走向滅亡;秋天一片飄落的桑葉，會點燃七國混戰的戰火等等，都是“蝴蝶效應”的例子。

那么“蝴蝶效應”是否真的存在呢？

氣象中的“蝴蝶效應”

如果你是一個較真的人，你一定會想，洛倫茲是個異想天開的瘋子吧，一只小小的蝴蝶扇一下翅膀而已，怎么可能引起龍卷風？要是龍卷風真會發生，那世界上那么多只蝴蝶，豈不全世界天天都在刮龍卷風？除了蝴蝶，還有很多飛蛾、麻雀呢，它們也天天扇翅膀，人類不是早就完了？

假如你真的這么想，這不能說你是錯的，畢竟龍卷風、臺風一年發生那么多次，可從來沒有一個氣象學家出來解釋說成因是蝴蝶扇動翅膀啊。不過，其實“蝴蝶效應”中的“蝴蝶”大多數時候并不是指蝴蝶本身。

洛倫茨首次在報紙上提到這個理論，原文中其實講的是海鷗的翅膀會引起龍卷風，他認為小規模的氣流變化可以永遠改變天氣，比如飛機氣流或者海鷗扇動翅膀的氣流。當然，像這樣小的氣流之后的走向我們難以去檢測，但是小氣流匯入大氣流，大氣流最終改變氣候的狀況確實在發生，沃克環流與厄爾尼諾現象的關系正是如此。

厄爾尼諾現象是一種全球性的異常氣候現象，它會造成一些地區干旱而另一些地區又過澇的結果，比如2018年我國的暖冬、2019年南方地區的水災等都受到了厄爾尼諾現象的影響。而這樣一種全球性的氣候現象，起因卻只是太平洋上的一股風。

東、西太平洋的水溫高低不同，東太平洋受寒流和赤道信風（這股風受地球自轉偏向力的影響，每年都會自兩極吹向太平洋的東方，使太平洋洋面水溫下降）的影響水溫低、近海面的氣壓高，相較之下西太平洋水溫高、氣壓低，正常情況下風會從東太平洋吹向西太平洋，我們把這股風按發現者的名字命名為沃克環流。

沃克環流將給太平洋西部帶來豐沛的水汽，使太平洋兩岸氣候保持正常的干濕變化。但是當沃克環流受種種因素影響減弱時，比如赤道信風減弱，太平洋洋面水溫不再下降，而東太平洋的水溫會升高，東部洋面就會產生溫暖濕潤的上升氣流，削弱沃克環流，沃克環流所攜帶的水汽就無法帶到西岸，太平洋的東部區域將變得更加潮濕多雨，而西部會發生大面積的干旱，就會發生我們所說的厄爾尼諾現象。

你看，像厄爾尼諾這樣最終會影響全球的“龐大家伙”，它不也是由東南信風、沃克環流這樣不起眼的“小家伙”所引起的嗎？

物理中的“蝴蝶效應”

我們常?；孟胱约喝绻麚碛幸慌_動畫片《哆啦A夢》中的時光機，就可以回到過去彌補遺憾，但回到過去改變過去真的好嗎？電影《蝴蝶效應》的男主角埃文就陷入了這樣的死循環：他對現狀不滿，于是自己一次次回到過去，單單只改變了一件他認為錯誤的事情，但是未來卻沒有變得更好。埃文女友幼年遭受父親虐待，成年后受不了壓力自殺了，于是他回到女友幼年，用雷管威脅女友父親，結果女友拿起雷管被炸死;埃文朋友目睹女友弟弟燒死小狗，結果精神失常，他鼓勵朋友反抗女友弟弟，結果朋友失手殺死弟弟……

在影片中埃文自己回到并改變了過去，但是實際上，我們到底能不能改變過去呢？

蟲洞是理論上最可能制造時光機的物體

在量子物理學里，有個名詞叫做“量子蝴蝶效應”，我們可以設計一個與外界隔離并高度可控的實驗系統，在這個系統里，實驗是可以完美重復的，但是如果重復前做一個微小的改變，比如改變一個原子的位置，那么最終實驗結果將與開始時完全不同，還處于科學家的設想階段的蟲洞時光機就是這樣一個微小改變就影響全局的系統。

我們知道，現在看到的每一縷陽光，其實是8分鐘前太陽發射出來的，我們看到的是“過去8分鐘”的太陽光，那如果我們能去到距離地球幾百光年遠的星球，再回望地球，看到的是不是幾百年以前的人和事了呢？但是顯然，即使這種想法能實現，我們看到的也不是過去，而是現在，因為在我們去往幾百光年遠的時候，即使以光速前進，也需要幾百年的時間，現在也成為了幾百年以前的過去。只有縮短我們去往幾百光年外所需的時間，才能達到看到過去的目的。

于是“蟲洞時光機”理論應運而生。廣義相對論表明，大質量的物體，如太陽或黑洞會扭曲空間和時間，也就是說時間和空間可以像卷成紙筒一樣折疊起來，時空的這一端和另一端甚至會重疊。如果我們穿越黑洞，那么幾百光年的距離也只是一瞬間，這就不影響我們看到過去了。

但是，眾所周知，黑洞具有遞增的引力，如果我們試圖穿越它，在進入黑洞之前可能已被撕成碎片，而“蟲洞”不是，在科學家的想象中，蟲洞具有扭曲時空的引力，但是它的引力不會增強，穿越蟲洞時可以不被撕裂。

但是蟲洞真的存在嗎？

不同的科學家對蟲洞有不同的理解，霍金認為宇宙中存在無數的微小的蟲洞，而且處在不斷消失和形成過程中;有科學家認為蟲洞是黑洞和白洞之間的通道;還有的認為蟲洞連接著遙遠的恒星，美國物理學家基普·索恩還計算出了人類建造一個蟲洞時光機需要多少能量。

但是不管科學家們對蟲洞有多少不同的設想，他們都堅持一點：蟲洞的存在需要大量的能量維持，為了維持一個半徑為一千米的蟲洞，所需要能量的物質質量相當于整個太陽系的質量。與此同時，蟲洞又是非常脆弱的，即使很小的擾動（包括你嘗試穿過它的擾動）都會導致它坍塌。

這樣看來，即使真的發現或造出蟲洞，想通過蟲洞回到過去，都是幾乎不可能完成的任務，更何況還要改變過去呢？一點微小的改變都會使你的時空旅行有去無回。

生活中的“蝴蝶效應”

好吧，你可能會說就算“蝴蝶效應”確實存在吧，但是厄爾尼諾現象和蟲洞時光機卻好像跟你關系并不大啊，就算它們受到蝴蝶效應的影響，你也無法改變什么，那為什么還要學習“蝴蝶效應”呢？

先看一下本文開頭提到的飄落桑葉的故事吧。這個故事的名字叫“卑梁之釁”，發生在春秋時代。當時吳國與楚國的邊境是“卑梁”與“鐘離”兩個小城，兩城距離很近，吳、楚兩國的少女，經常一起嬉戲與采集桑葉。一次吳楚兩個少女為了一片桑葉吵架，楚國的少女受傷了，楚國家長跑去理論，結果打死了吳國少女的家長。

卑梁城的吳國人，為了報仇，殺了楚國鐘離城少女全家，接著楚國人屠了吳國全村，吳王余昧又派兵攻打楚國鐘離城，進行屠殺報復。吳楚兩國就這樣你打我我攻你，結為世仇。

故事還沒完，吳王余昧的兒子王僚繼位之后，又集結了10萬大軍去討伐楚國，楚平王則聯合頓、胡、陳、沈、蔡、許六個國家組成聯軍抗擊吳國，后來吳國取得了最終的勝利，而楚國從此一蹶不振。

這個故事可以總結為“一片桑葉引起的戰爭”，當然我們知道，戰爭最終能打起來，為的是利益，但是導火索或者說戰爭的借口確實是一片桑葉啊。在這場因桑葉而起的紛爭中，每個參與者都寸步不讓，最終釀成大禍，這不是“蝴蝶效應”最殘酷的例子嗎？

我們日常生活中的“蝴蝶”不至于會引起戰爭，但是它的影響也不容小覷：河北省的王傳民12歲因一點小事與父親賭氣離家出走，沒想到與家人從此分離長達29年;安徽省的周安員老師因為調解學生之間的爭吵，無意與學生發生肢體沖突，結果被學生家長逼迫至跳江自殺……

每一個悲劇的起因大多數時候都只是一只小小的“蝴蝶”，而使你的生活變得更好或更差的并不是這些“蝴蝶”，是你的處事態度，遇到事情時你如何去解讀，如何去應對。我們學習“蝴蝶效應”，不僅要理解，一個小雪團有越滾越大最終壓跨一座房屋的可能，更是要學會，如何在小雪團沒有發展壯大時，用自己的智慧去化解它。