朦朧的起源！古今中外神秘的混沌理論都有啥？

知識 09-22

出品：科普中國

製作：中國科學院數學與系統科學研究院黃逸文

監製：中國科學院計算機網路信息中心

談起混沌，人們總有一種神秘和敬畏感，彷彿是一種說不清、道不明的迷濛狀態。

在東方，中國古代有關混沌的傳說里，以盤古於混沌中開天闢地最為著名。混沌，在古人的意識里，代表了天地未分之前宇宙模糊一團的形象。在西方，古希臘人也認為，混沌是天地未成形時橫貫宇宙的物質。聖經《創世紀》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70年代，隨著科學和數學的重大進展，人們逐漸認識到混沌更深刻的本質--無序和有序的結合。籠罩在人們頭頂數千年的迷霧漸漸被科學的春風吹散。風輕雲淡之後，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複雜系統。非線性動力學、蝴蝶效應、分形理論等等複雜系統的研究應運而生，不僅給數學注入了新的思想和活力，帶來廣闊的應用前景，更讓人們愈發認識到易變性、不確定性、複雜性和模糊性才是世界運行的本質。

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

在這短短的一個多世紀里，無數傑出的科學巨匠同時湧現，前赴後繼的人們在科學探索的道路上跑過了一場場艱難的接力賽。一場顛覆人們認知的疾風驟雨過後，新的學科和科學理論如雨後春筍般崛起。一個百年的科學躍遷，人們完成了對過去五千年的整體超越。受益於科學飛速發展的時代背景，混沌，也終於洗盡了千百年對人們的偽裝外貌，呈現出其循規蹈矩的一面來。

1687年，牛頓在其名垂千古的傑作《自然哲學的數學原理》里闡述了其後兩百年都被視為真理的三大定律。在牛頓的世界體系下，萬物運動都可以用微分方程來刻畫，只要給定了系統的初始條件，那麼它們未來的運動都是確定的。