插图:<br> <br> <br> <br> 第1章<br> 从经典混沌到量子混沌<br> §1经典力学中的混沌<br> 在经典力学里,“混沌”是指一类具有不可预测行为的确定性运动。虽然几乎所有的经典力学系统都显示有混沌运动,但人们承认混沌的存在并确认它的重要性和普遍性,还是近30年的事。从牛顿以来,人们依据经典力学提供的确定性的运动规律,成功地预言了种种天文现象,建造成无数按设计要求运动的器械。这些成就无疑对经典力学的发展起过极大的推动作用。然而,它也在一定程度上导致人们将运动的确定性与运动的可预测性等同起来,妨碍了对确定性运动规律的正确理解。事实上,运动的确定性是一个数学概念,意指系统在任一时刻t的状态St被其初始状态So唯一确定。用数学符号表示,即有St=F(So,t),这里F表示St与So间存在的函数关系。另一方面,运动的可预测性却是一个物理概念,它意味着人们能依据运动的初始状态数据和运动规律推算出任一未来时刻的运动状态。由于初始数据的测定不可能绝对精确,预测的结果难免存在误差。因此,如果一个运动具有这样的特性,它使人们实际上不可能得到具有最低限度精度的预测结果。这样的运动即便是确定性的,也仍是不可预测的。下面这个被称做“面包师变换”的运动,给出了一个简单的混沌运动的例子。
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