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上图：混沌系统，初始条件的轻微变化，结果大不一样 。
蝴蝶效应的概念归因于数学家和气象学家爱德华·诺顿·洛伦兹（Edward Norton Lorenz），他是混沌理论的最早拥护者之一 。洛伦兹有一天在他的计算机上运行全球气候模拟模型，为了节省时间，他从中间而不是从头运行了一个模型 。结果他发现，如果从已经部分完成的过程开始，则天气预报的结果大大不同 。洛伦兹和他那个时代的大多数科学家一起，曾希望计算机模型无论从何处开始都是相同的 。然而他们发现，居然某些微小的不可预测的变量却导致了同一个模型的结论大有不同 。
由于对此结果倍感兴趣，洛伦兹开始创建一种数学解释，该解释理论显示出大型复杂系统（如天气）的某种敏感的依赖性 。敏感依赖性意味着系统的发展取决于多种因素 。为了简化他的发现，洛伦兹提出了蝴蝶效应的解释，此解释后来广为人知 。

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上图：混沌理论的蝴蝶效应所展现出来的对初始条件的敏感依赖性 。
蝴蝶效应也适用于天气以外的系统；实际上，任何复杂的系统都可能受到看似很小的因素的影响 。例如，小行星在太阳系中的行进可能很难预测 。这是因为小行星的路径会受到整个太阳系中许多不同引力源的影响，包括太阳，行星，卫星甚至其他小行星的引力 。

在人类行为中，很小的初始变化就有可能使行为变得不可预测 。例如，一个自杀者的亲人常常想知道是什么导致了自杀动机 。他们可能忽略了很多自己看不见的小细节，但这些小细节却可能预示了自杀的根本动机 。蝴蝶效应可能表明，太多的经验、性格以及遗传，身体和情感因素太多，无法在人的行为中加以说明 。
自蝴蝶效应产生以来，学界出现了许多与混沌理论和蝴蝶效应相矛盾的理论 。这些理论认为，所讨论的大型系统虽然非常复杂，但仍然遵循某种顺序，因此不宜使用“混沌”来描述 。虽然需要考虑的因素的数量可能很大，但是仍然是可量化的且有限的——或许只是人类没有这个能力去了解如此巨大数量的变量而已 。
尽管洛伦兹提出的数学解释可能显示了蝴蝶翅膀对天气模式的可能影响，但没有证据能证明这一点 。观察表明，蝴蝶翅膀的作用似乎仅限于很小的局部区域 。整个系统似乎都会抑制其对更大规模的系统部分的影响 。
很多人误解了所谓的“蝴蝶效应”，以为这是一个科学证实的自然规则，例如：如果A发生了，那么B就会发生 。如果一只蝴蝶在纽约拍打翅膀，那么德克萨斯州就会发生龙卷风 。

实际上这并不是蝴蝶效应的真正意思 。蝴蝶效应只是一个比喻，用于指代某现象对某个初始条件是敏感的（即便此现象并不是真正的自然现象，或只是一种猜想或者比喻） 。
准确预测天气是异常困难的，因为每天的天气取决于大量微小的因素，我们几乎没有能力去追踪这些因素 。

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上图：洛伦茨吸引子，是洛伦茨振子（Lorenz oscillator）的长期行为对应的分形结构，以爱德华·诺顿·洛伦茨的姓氏命名 。洛伦茨振子是能产生混沌流的三维动力系统，是一种吸引子，以其双纽线形状而著称 。映射展示出动力系统（三维系统的三个变量）的状态是如何以一种复杂且不重复的模式，随时间的推移而演变的 。
虽然蝴蝶效应在物理层面并不一定真正能够得到确认，但“蝴蝶效应”这个词本身带来的传播学现象，以及这个词所指的内涵，在传播学中的效应却是容易体会的 。“蝴蝶效应”的前提是复杂系统即非线性系统，并指出总体趋势不变的情况下初始条件的微小变动将导致未来前景的巨大差异 。而社交媒体正具备这样的特性 。

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