爱德华·诺顿·洛伦茨

(1917.5.23——2008.4.16）

美国数学与气象学家，混沌理论之父，蝴蝶效应的发现者。

1917年5月23日洛伦茨出生在美国西康涅狄格州，从小洛伦茨就很喜欢科学，关心天气变化。1938年洛伦茨从特茅斯学院毕业，1940年又获得哈佛大学数学专业学位。第二次世界大战期间,洛伦茨曾作为气象预报员在美国陆军航空兵团服役。1943年获麻省理工学院理科硕士学位，1948年进入该学院任教，从事气象学领域研究。

1963年洛伦茨提出了著名的“混沌理论”，这一理论拥有巨大的影响力,其核心思想是是，在混沌系统中，初始条件的微小变化，可能造成后续长期而巨大的连锁反应。此理论最为人所知的论述之一是“蝴蝶效应”。一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀，会使更多蝴蝶跟着一起振翅，最后将有数千只的蝴蝶都跟着那只蝴蝶一同挥动翅膀，结果可以导致一个月后在美国德州发生一场龙卷风。

洛伦茨发现“混沌理论”颇具戏剧性效果，1961年，冬季的一天，洛伦茨在电脑上进行关于天气预报的计算。为了考察一个很长的序列，他走了一条捷径，没有令计算机从头运行，而是从中途开始。他把上次的输出直接打入作为计算的初值，然后他下楼去喝咖啡，一小时后他回来后，发生了出乎意料的事。第一次的计算机运算结果，打印只显示到小数点后三位的0.506，而非完整的小数点后六位：0.506127，这个远小于千分之一的差异，造成第二次的仿真结果和第一次完全不同。在短时间内，相似性完全消失了，进一步的计算表明，输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别。

洛伦茨从这个惊人的结果中发现，想要准确预测天气，只是人类的幻想。进而揭示出混沌现象具有不可预言性和对初始条件的极端敏感依赖性这两个基本特点，洛伦茨最初使用的是“海鸥效应”来形容这种现象，不过这并不是一个完全新颖的比喻：爱伦·坡曾声称人们挥着手可能会影响大气条件，但洛伦茨是第一次对此进行系统思考并形成新的理论的人。他把这一发现写成研究论文，于1963年出版，并于1972年正式提出“蝴蝶效应”这一著名的名词。另外洛伦茨所提出的“决定性混沌（DeterministicChaos）”被指是自牛顿以来另一引人注目的人类自然观的“进化论”，他因此于1991年获颁基础科学京都奖。洛伦茨认为，人类本身都是非线性的，与传统的想法相反，健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的，而是混沌的，混沌正是生命力的表现，混沌系统对外界的刺激反应，比非混沌系统快得多。

科学家们对混沌理论评价很高，认为“混沌学是物理学发生的第三次革命”，它与相对论、量子力学同被列为20世纪的最伟大发现之一。量子力学质疑微观世界的物理因果律，而混沌理论则紧接着否定了包括宏观世界拉普拉斯﹙Laplace﹚式的决定型因果律。目前，这一理论已被广泛应用于各个领域，如商业周期研究、动物种群动力学、流体运动、行星运转轨道、半导体电流、医学预测（如癫痫发作）以及军事等。

洛伦兹提出的大气环球的性质与理论和气变化的非确定新理论，第四纪研究等著作给我们后期研究气象学奠定了良好的基础和铺垫，也是人类气象研究史上一座里程碑。