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看到天氣預(yù)報(bào)說第二天有大暴雨,于是只得被迫取消了出行計(jì)劃,結(jié)果蹲在家里等了一天,陰霾的天空也只是掉了幾滴可憐的眼淚,說好的大暴雨卻不見了蹤影。
這樣的情景你有沒有遇到過?一定遇到過,而且不止一次。自從有天氣預(yù)報(bào)以來,“天氣預(yù)報(bào)不準(zhǔn)”就是人們茶余飯后調(diào)侃的話題,而人們之所以總是調(diào)侃天氣預(yù)報(bào),就是因?yàn)椴焕斫馓鞖忸A(yù)報(bào)為什么總是測(cè)不準(zhǔn)。要知道,當(dāng)代科學(xué)已經(jīng)如此發(fā)達(dá),在地球軌道運(yùn)行的各種航天器總量已經(jīng)超過了1000個(gè),我們不僅登上了月球背面,還向火星派去了探索的使者,人類文明的發(fā)展速度如此之快,為什么一個(gè)小小的天氣預(yù)報(bào)還總是出錯(cuò)呢?其實(shí)這事還真不怪天氣預(yù)報(bào),因?yàn)闇y(cè)不準(zhǔn)是很正常的。
在日常生活中,測(cè)不準(zhǔn)的不僅僅是天氣預(yù)報(bào),比如我們抓起一把豆子向前拋灑,豆子會(huì)散落一地,而我們?cè)俅巫ヒ话讯棺?,還以相同的力量和相同的角度進(jìn)行拋灑,所有的豆子還會(huì)準(zhǔn)確地落在第一次拋灑時(shí)的位置嗎?
不會(huì),無論你嘗試多少次都不會(huì),即便你用力量和角度都極其精確的機(jī)器來代替人,同樣也無法做到。類似的事情還出現(xiàn)在股票市場(chǎng)上,無論你盯著K線圖看多久,做多少分析,經(jīng)驗(yàn)多么豐富,想要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出明天的走勢(shì)都是不可能的,一個(gè)建筑師把樓蓋塌了,是不可饒恕的錯(cuò)誤,但一個(gè)證券分析師判斷錯(cuò)了明天的走勢(shì),是一件再正常不過的事情。
為什么撒豆子和股票走勢(shì)都無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)呢?這還要從一個(gè)我們都非常熟悉的概念說起,那就是蝴蝶效應(yīng)。
蝴蝶效應(yīng)理論告訴我們:“一只亞馬遜雨林中的蝴蝶偶爾扇動(dòng)幾下翅膀,兩周后就能引起美國得克薩斯州的一場(chǎng)龍卷風(fēng)”,這是什么意思呢?意思就是說初始條件下的微小變化將會(huì)帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生長期的巨大連鎖反應(yīng)。當(dāng)然,并不是所有系統(tǒng)初始條件的變化都會(huì)導(dǎo)致巨大的連鎖反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生這種影響的系統(tǒng),我們稱之為“混沌系統(tǒng)”,混沌系統(tǒng)是美國氣象學(xué)家愛德華·洛倫茲于1963年所提出的概念。
洛倫茲在研究大氣變化的時(shí)候嘗試使用計(jì)算機(jī)對(duì)大氣中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計(jì)算,第一次計(jì)算時(shí)所使用的數(shù)據(jù)精確到了小數(shù)點(diǎn)后6位,而在第二次計(jì)算時(shí)所使用的數(shù)據(jù)只到小數(shù)點(diǎn)后3位。
其實(shí)兩次計(jì)算所使用的數(shù)據(jù)的差距是非常微小的,但最終的計(jì)算結(jié)果卻相距甚遠(yuǎn),于是洛倫茲便提出了“混沌系統(tǒng)”的概念,它的特點(diǎn)就是對(duì)初始數(shù)據(jù)的變化極其敏感。所謂混沌系統(tǒng)就是指在一個(gè)確定性系統(tǒng)中,存在著貌似隨機(jī)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。為什么說貌似隨機(jī)呢?因?yàn)槲覀兯暮暧^物理世界并不是隨機(jī)的,而是確定的,種什么因就會(huì)得什么果。但由于混沌系統(tǒng)中影響運(yùn)動(dòng)的因素過多,所以任何一個(gè)因素的微小變化都會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果的巨大變化。
以撒豆子為例,我們真的能夠保證兩次拋灑的力量角度以及各種客觀條件都完全一致嗎?
不能,無論是人還是機(jī)器都做不到,只要力量和角度出現(xiàn)了納米級(jí)的差別,都會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的巨大不同,況且還有實(shí)驗(yàn)環(huán)境的空氣流動(dòng)也不可能完全一致。股票市場(chǎng)也是一樣,如果你能夠知道所有交易參與者的交易情況以及他們的心理活動(dòng),你當(dāng)然可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)每一天的股票走勢(shì),但事實(shí)上這是不可能的,你不可能知道某個(gè)交易者早上是不是吃了不干凈的東西,從而引發(fā)了腹瀉,導(dǎo)致了他當(dāng)天的交易行為被迫取消或推遲。
混沌系統(tǒng)并不是真的隨機(jī),而是貌似隨機(jī),它所呈現(xiàn)出來的隨機(jī)性,源于系統(tǒng)內(nèi)影響運(yùn)動(dòng)的因素過多,以至于我們無法搞清楚所有的數(shù)據(jù),也就無法做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。
天氣就是這樣一個(gè)混沌系統(tǒng),我們可以通過更先進(jìn)的氣象衛(wèi)星來獲得更加準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù),但更加準(zhǔn)確并不意味著絕對(duì)準(zhǔn)確,其中微小的差別都會(huì)導(dǎo)致最終的天氣狀況出現(xiàn)較大的差距。我們對(duì)初始數(shù)據(jù)的掌握越多,對(duì)最終結(jié)果的預(yù)測(cè)就越準(zhǔn),但我們不可能準(zhǔn)確掌握所有的初始數(shù)據(jù),所以也不可能使預(yù)測(cè)絕對(duì)準(zhǔn)確,所以天氣預(yù)報(bào)測(cè)不準(zhǔn)是很正常的,即使是在未來,我們也只能做到讓天氣預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn),而不能做到算無遺策。
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