20世紀70年代興盛起來的混沌科學進一步指出,經典物理學所描述的線性的、可預測的、決定性的世界在真實世界中隻占極少極少部分,絕大部分事件是非線性的、不可逆的、非決定性的。混沌理論主要用來認識這種無秩序的和非線性的變化。你能相信北京的一隻蝴蝶扇動一下翅膀會造成美國佛羅裏達州的一場暴風嗎?你一定會說:真是無稽之談,根本不可能,但在係統動力學的推論下,它真的成了現實。其推論的依據是:Yt+l=Yt2,YI=1.0000001(Y是變數)。那麼Y30=2092×1020,看這個數有多大,這你該相信蝴蝶翅膀扇動一下真的會產生如此大的能量的現實吧,這被稱為蝴蝶效應,它說明了:一個很微小的機製會產生很大的變化或結果。這就提示我們,一個壞的機製雖然很小,但也會造成非常大的危害。那麼一個好的微小的機製也會產生轟動式的效應。
四、科學和技術的關係
科學和科學的技術這兩個體係之間的聯係是很清楚的。科學不僅可以對技術的有效性做出解釋,也可以推導出新的技術——現在的新技術幾乎都是來自於科學。同時,也對許多傳統的技術賦予科學的解釋,使之成為科學之技術的一部分。
由於科學是通過技術作用於經濟的,技術所直接改造的是物質世界。18世紀和19世紀的偉大發明都不是出自科學家之手,如蒸汽機、紡織機的發明,新的農業輪作製。熔煉礦石的新方法,機床等,所有這些都是做實際工作的人發明的,他們並不懂科學或知之甚少。隻是到了20世紀,科學才對未來的發明家成了至關重要的,或者說隻是到了20世紀,科學發現才成為推動技術不斷進步的主要源泉。人們已基本相信,人類所麵對的和將要麵對的一切問題都將在很大程度上依賴科學及其技術的發展而得到解決。
舉例說來,電磁感應現象和定律的發現,導致了發電機和電動機的發明。電磁波的發現,才使得各種無線電通訊和測控技術能夠實現。以聚合物化學用於生產人造纖維。便對我們的生活方式以及可能的就業情況的重新安排產生了巨大的影響。對於雷達、超音速飛行、核動力、戰勝疾病以及探索空間等等來說也是如此。1917年,愛因斯坦在研究光的輻射的過程中,提出了“受激輻射”的概念,奠定了激光技術的理論基礎。1958年激光被發現。1960年美國製成了世界上第一台激光器,它用紅寶石晶體做發光材料,用發光強度很高的脈衝氙燈做激光光源。在這種受澈輻射作用下產生的一種超強光束就是激光。繼紅寶石激光器之後,半導體激光器(1963年)、氣體激光器(1964年)、自由電子激光器(1977年)乃至原子激光器(1977年)等相繼問世。
另一個例子是核能科學造就核能技術。愛因斯坦提出質量(m)能量(E)相當關係式E=mc2(此處光速c=3×108米/秒)。為原子能技術奠定了科學理論基礎。關於E=mc2,即物體貯藏的能量等於該物體的質量乘以光速的平方,這個數量大到令人難以想像的程度。我們不妨打個比方說,1克物質全部轉化成的能量,相當於常規狀態下燃燒36000噸煤所釋放的全部熱能;或者說,1克質量相當於250071度的電能。原子核的裂變和聚變反應將產生和釋放出遠大於機械能、化學能等產生的能量。核能的和平利用,為人類提供了一個既安全又清潔、取之不盡而用之不竭的能源寶庫。1942年。美國建成了世界上第一座原子反應堆,首次實現了人工控製的鏈式核裂變反應。1945年第一顆原子彈爆炸成功。1952年第一顆輕核聚變的氫彈爆炸成功。1954年,前蘇聯建成世界上第一座原子能發電站。今天,核能技術已在世界上廣為應用。