设想一下,如果把一个皮球抛进波涛汹涌的大海,无论你从空中向下丢球,还是从水下让皮球向上浮,球都会向海面运动。一旦到了海面之后,它就在起伏的波浪中经历一个很复杂的运动路径,但不管这路径多么复杂,球仍然留在海面上或至少很接近海面。在这一图景里,海面是吸引子。因此,尽管有混沌,不论出发点可能是什么,系统*终将很接近它的吸引子。
混沌作为一种数学现象已得到充分证实,吸引子的一般形状往往可从实验观测中得到。近几年在流体力学不稳定性、光学双稳定器件、化学震荡反映等试验中,都实际测得了混沌吸引子,并从实验数据中计算出它们的分维。
混沌正在颠覆人们关于世界如何运作的舒适假定,混沌的发现揭示了对规律与由此产生的行为之间——即原因与结果之间——关系的一个基本性的错误认识。过去人们认为,确定性的原因必定产生规则的结果,但现在人们知道了,它们可以产生易被误解为随机性的极不规则的结果;过去人们认为,简单的原因必定产生简单的结果(这意味着复杂的结果必然有复杂的原因),但现在人们知道了,简单的原因可以产生复杂的结果。一方面混沌告诉人们,宇宙远比人们想的要怪异。它使许多传统的科学方法受到怀疑。仅仅知道自然界的定律是不够的;另一方面,混沌还告诉人们,过去认为是无规则的某些事物实际上可能是简单规律的结果,混沌也受规律约束。过去。科学往往忽视貌似无规则的事件或现象,理由是,既然它们根本没有任何明显的模式,所以不受简单规律的支配。事实并非如此,恰好在人们鼻子底下就有简单规律——支配疾病流行、心脏病发作或蝗灾的规律。如果认识了这些规律,人们就有可能制止随之而来的灾难。有规则滴水的水龙头与“无规则”滴水的水龙头都是同一数学**的略微不同的变体。