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《蝴蝶效应》和《测不准原理》

已有 6197 次阅读 2010-10-26 22:53 |个人分类:间歇性头疼|系统分类:科研笔记|关键词:学者| 气候变化, 蝴蝶效应, 测不准原理, 混沌学

《蝴蝶效应》和《测不准原理》是两部电影的名字。影片的内容和名字一样,充满了支离破碎而又千丝万缕的不确定性。用自然科学来阐释人生和人性的哲学,却不觉得牵强,反而能引发进一步的无边的思索。

蝴蝶效应最初来源于气象学,测不准原理来自物理学。我想如今大概这两条理论已经放之四海而皆准了。由蝴蝶效应还衍生出了一门学科——混沌学,及支持其的非线性动力系统。具体的理论不在这里赘述,原因主要是我不想在没有理解透彻的前提下大量拷贝别人的东西。

前阵子翻杂志的时候看了个相关的有趣的小短文——《一个甲烷气泡引发的灾难》。甲烷在很深的海洋底下,由于巨大水压的作用可成为固态。但当固态甲烷由于某些原因破裂后,可成为气体并迅速上升,在上升途中水压不断减小,因而形成了越来越大并且急速上升的巨大气泡。当巨大的甲烷气泡上升到水面而爆裂的时候,可形成一个巨大的空隙,轮船会瞬时坠入其中!这可能是导致百慕大三角轮船神秘失事的罪魁祸首呢!今年的墨西哥湾漏油事故导致该地区面临前所未有的生态灾难,经查证这次事故就是由一个甲烷气泡引起的。在北极地区的某海域,水温在过去30年间上升了1°C甲烷的稳定位置就下降40米。如果海水温度再升高一些,真不知道还会引起多少诡异的灾难。另外,关于甲烷的温室效应及其对气候变化的影响不在这里赘述。

讲到气候变化,全球气温升高,我觉得需要从一个大的时间尺度慢慢收回来到目前我们所经历的时代。大概要从宇宙大爆炸说起吧,然后还要涉及太阳活动周期、地球运行轨道之类的。地质年代的发展是必须要了解的,特别是那些大大小小的冰期……呃,现在我就有种消化不良的感觉了。据去年的哥本哈根诊断书,过去气候变化的影响是非常剧烈的。上一次大冰期,全球气温要比现在低4-7°C,完全改变了地球表面的生态系统,海平面比现在低120米。上一次气温比现在高2-3°C的时候,是在3百万年前的上新世,海平面比现在高25-35米。

现在越来越感觉到,生态学真的是博大又抽象。它明明就是同气象学,地质学,地理学,生物学等等等揉在一起的嘛!一片混沌,抽丝剥茧,谈何容易。人生苦短,这可让我如何是好。

也许我现在提到的问题,都是些"basic science”,或者"basic knowledge"。另外插播一下:上周Ecology主编过来讲座,我问了个问题,他说我的问题是"basic science"……有点小郁闷了。"basic science"和"basic knowledge"应该是有本质区别的吧?



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