讓人著迷的科學! 我們身邊的混沌理論

    要詳細的把混沌理論說透徹，以筆者的知識儲備能力肯定是做不到的，畢竟科學界仍在混沌理論的世界里探索著，筆者這等5毛黨外行人怎么可能參透博大的混沌理論和宇宙奧秘。不過即使這樣，在淺顯易懂的范圍內我們還是可以一窺混沌理論的精彩和強大，正所謂內行看門道外行咱們就看看熱鬧，豐富一下知識，也許就此你基于牛頓經典力學的三觀盡毀也說不定。首先我們就來說說什么是混沌理論。

    其實混沌理論是一個很大的范疇，是一個廣闊的系統，它廣闊到經典科學幾乎無法企及的高度，它包含著規律和混亂之間的某種聯系，它甚至關系到宇宙的奧秘和解釋生命的秘密。

    學術一些來定義維基百科是這樣描述的：混沌理論是關于非線性系統在一定參數條件下展現分岔、周期運動與非周期運動相互糾纏，以至于通向某種非周期有序運動的理論。在耗散系統和保守系統中，混沌運動有不同表現，前者有吸引子，后者無（也稱含混吸引子）。從其中一個角度去定義混沌理論可以這樣描述：給定簡單初始條件和既定的非線性發展規律下，在簡單初始值按照發展規律發展的過程中將發生不可思議的復雜變化，并且復雜到我們難以預測的程度。（這是筆者自己從簡單到復雜這個片面角度的定義，可能更容易理解混沌的這一分支部分），從這個角度的定義就很容易解釋本文開始筆者所做的實驗。從定義上看很難看出說服力？支撐這個理論有什么根據嗎？有。

    ● 數學與混沌世界

青年阿蘭圖靈（正經小帥哥有沒有？）

    最早窺探到混沌理論系統的人不是物理學家、不是天文學家，而是一位數學家，相信學數學的朋友都一定會聽說過他，搞IT的屌絲們也無時無刻沒有他智慧結晶的陪伴。他的名字叫阿蘭圖靈，我們現在最常用的電腦很大程度上都基于這位天才的構想才得以實現今天繁榮的局面。暫且不談這位英年早逝的天才對其他領域做出的杰出貢獻，單說混沌理論，他是如何從數學角度窺探到混沌理論？

其他科學無法解釋的胚胎發育過程中細胞自組織分化現象

    早年間在圖靈僅16歲的時候，便開始拜讀愛因斯坦的著作，他不但能夠理解愛因斯坦的著作，并能夠從這些著作中體味出愛因斯坦對于牛頓力學存在某種程度上的質疑，這種質疑的思想促使后來的他嘗試從一個完全沒有人嘗試的角度去解釋自然和生命，用數學公式！這種在當時幾乎反人類的想法絕對與圖靈沒有接受過系統教育鈍化思想有關系，因為實在太有創造性......以至于讓如今的我們理解起來都有點困難，以至于經典的牛頓定律對這些現象也是無可奈何。

圖靈嘗試用數學公式解釋奶牛花紋手稿

    在后來的研究當中他發現，某些數學公式是可能用來解釋其他科學無法解釋的生命和自然現象的，比如胚胎的發育時的細胞分化（還記得嗎？上學的時候生物老師只講過胚胎發育過程中基因如何表達復制和分裂卻從未著重敘述這些細胞如何有序的自行分化成各個復雜的器官）、奶牛斑馬豹子的花紋。這些本來無組織的細胞個體，形成自組織分化并形成不同器官以及不同花紋的表皮。你可能會問這些花紋于混沌理論有什么關系？回想一下我給出的通俗定義，你就不難發現，圖靈用數學給出了事物發展的初始條件和用公式組成的簡單發展模式，于是產生了什么？由簡單的初始條件和簡單的發展規律產生了我們看似毫無規律的復雜的難以預測的奶牛表皮花紋，而且經后來證實奶牛花紋形成確實與這樣的規律有關系。可能你覺得只是這樣不足以證明，沒關系下面我們從反方向去證明混沌理論的真實性。