The Butterfly Effect

原文

Beyond two or three days, the world's best weather forecasts are speculative, and beyond six or seven they are worthless. The Butterfly Effect is the reason. For small pieces of weather -- and to a global forecaster, small can mean thunderstorms and blizzards -- any prediction deteriorates rapidly. Errors and uncertainties multiply, cascading upward through a chain of turbulent features, from dust devils and squalls up to continent-size eddies that only satellites can see.

The modern weather models work with a grid of points of the order of sixty miles apart, and even so, some starting data has to guessed, since ground stations and satellites cannot see everywhere. But suppose the earth could be covered with sensors spaced one foot apart, rising at one-foot intervals all the way to the top of the atmosphere. Suppose every sensor gives perfectly accurate readings of temperature, pressure, humidity, and any other quantity a meteorologist would want. Precisely at noon an infinitely powerful computer takes all the data and calculates what will happen at each point at 12.01, then 1202, then 12.03... The computer will still be unable to predict whether Princeton, New Jersey, will have sun or rain on a day one month away. At noon the spaces between the sensors will hide fluctuations that the computer will not know about, tiny deviations from the average. By 12.01, those fluctuations will already have created small errors one foot away. Soon the errors will have multiplied to the ten-foot scale, and so on up to the size of the globe.

--JAMES GLEICK, Chaos--

译文

超越两三天，世界上最好的天气预报便成推测；六七天以后，则一文不值。原因是蝴蝶效应。对于小型天气现象——对全球预报员而言，小型可能意味着雷暴或暴风雪——任何预测都会迅速恶化。错误和不确定性会成倍增加，通过一系列湍流特征层层向上传播，从尘卷风和飑风直到只有卫星才能看到的洲际规模涡流。

现代天气模型使用间隔约六十英里的网格点，即使如此，有些初始数据仍需猜测，因为地面站和卫星无法覆盖 everywhere。但假设地球布满间隔一英尺的传感器，一直延伸到大气顶层，每一英尺一个。假设每个传感器提供温度、压力、湿度和气象学家想要的任何其他数据的完美准确读数。恰好在正午，一个无限强大的计算机获取所有数据，并计算每个点在12.01、1202、12.03……会发生什么。该计算机仍无法预测一个月后新泽西的普林斯顿是晴天还是雨天。在正午，传感器之间的间隙会隐藏计算机不知晓的波动——这些微小的偏差于平均值。到了12.01，那些波动已在地引发一英尺外的微小错误。不久，错误会扩大到十英尺规模，并以此类推，直至全球规模。

--JAMES GLEICK, Chaos--

词汇表

speculative

形容词

英:/ˈspɛkjʊlətɪv/

美:/ˈspɛkjələtɪv/

定义

1. 推测性的 - Based on guesses or assumptions rather than facts.

例子: The stock market predictions were speculative and not based on solid data.

例子: Her speculative theories about the weather were interesting but unreliable.

2. 投机的 - Involving risk or uncertainty, often in business or science.

例子: Investing in speculative ventures can lead to high rewards or losses.

例子: The scientist's speculative hypothesis needed more evidence to be proven.

近义词

hypothetical: 更强调假设性的，通常用于理论讨论，而 'speculative' 更侧重于基于推测的实际应用。

conjectural: 更正式，常用于学术语境，表示基于推测而非确凿证据，与 'speculative' 类似但更侧重于推理过程。

tentative: 更强调不确定的或初步的，与 'speculative' 相比，更适用于临时性计划或想法。

反义词:

definite, factual, proven

用法

常用于描述基于不确定因素的预测或想法，在科学、财经或日常对话中常见搭配如 'speculative forecasts'（推测性的预报），语境通常是非正式的。

形式:

副词: speculatively, 名词形式: speculation

关键句型 "Beyond [time period], [subject] [verb phrase]."

定义

此句型用于描述在特定时间点之后的情况，常以时间状语开头，强调变化或状态的转折。结构为：Beyond [time period]（在[时间段]之后）+ [subject]（主语）+ [verb phrase]（动词短语）。根据《剑桥英语语法》教材，这种句型常用于科学或叙述性文章中，表示时间界限和后果，类似于条件状语从句的简化形式。

它帮助表达从一个阈值开始的事物如何演变，适合讨论预测、变化或极限场景。

用法

此句型主要用于正式写作或说明性文本中，强调时间后的不确定性或劣化。例如，在天气预报或科学讨论中，像 "Beyond two or three days, forecasts are speculative" 这样使用。

规则：在句子开头用 Beyond 加上时间表达（如 "two days"），后接主语和动词短语。语法体系中，它属于时间状语引导的句子，与其他状语从句（如 "After [time], [clause]"）相关。横向比较：与 "After [time], [clause]" 相比，Beyond 更强调超出界限的负面后果，而非简单顺序；与 "If [condition], [result]" 不同，它不需条件从句，而是直接陈述时间后的状态。

跨语法联系：它常与并列句结合（如文章中的 "and beyond six or seven they are worthless"），帮助学生连接多个时间点，并扩展到更复杂的叙述结构，如使用过去分词或形容词短语增强描述。

注意事项

学生易犯的错误包括：忽略逗号分隔时间状语，导致句子阅读困难（如 "Beyond two days the forecasts are speculative" 应加逗号）；或误用 Beyond 为 After，改变语气（Beyond 暗示超出可控范围，而 After 更中性）。纠正建议：练习时注意标点，并在口语中强调 Beyond 的发音以突出转折。

另一个常见偏误是时间表达不准确，如用 "Beyond two day" 而非复数 "days"。提供例句：

错误示例：Beyond two days the weather is good and beyond seven days is bad.  // 缺少逗号和并列结构
正确示例：Beyond two or three days, forecasts are speculative, and beyond six or seven, they are worthless.

练习

原创例子：假设讨论旅行计划，你可以说："Beyond three hours, the traffic becomes unpredictable, and beyond five hours, it's chaotic." 学生可替换 [time period] 为 "a week"，并改变 [subject] 和 [verb phrase]，如 "Beyond a month, my savings will dwindle, and beyond two months, they'll be gone." 这能帮助在日常对话中应用句型，比如计划假期时。

通过替换，学生能探索不同情境，增强灵活性。

额外内容

背景知识：此句型在英语科学写作中常见，源于19世纪的文学和哲学表达，用于描述不确定性，如查尔斯·达尔文的进化论讨论。对比分析：与中文的 "超过[时间]，[情况]" 类似，但英语版更精确地用状语引导句子；与法语的 "Au-delà de [temps]" 相比，英语结构更直观，无需额外动词。学习此句型能丰富学生在科技或新闻阅读中的理解，连接到混沌理论的 unpredictability 概念。

关键句型 "Suppose [hypothetical clause]."

定义

此句型用于提出假设情景，引导想象或条件性讨论。结构为：Suppose（假设）+ [hypothetical clause]（假设从句），通常涉及虚拟或不可能的情况。根据《牛津现代英语语法》，它是一种引导词，类似于 "If"，但更口语化，用于探索理论可能性。

例如，文章中的 "Suppose the earth could be covered with sensors..." 展示了对理想化场景的探讨。

用法

此句型常用于科学、哲学或日常对话中，引入假设以解释概念或测试想法。规则：Suppose 后接一个从句，常以 could, would 或其他情态动词表示非真实性。在语法体系中，它属于条件句的变体，与 if-条件句相关。横向比较：与 "If [clause], then [result]" 相比，Suppose 更随意，不必严格遵循 if-then 结构；与 "Imagine [clause]" 不同，它更正式，常用于学术语境。

跨语法联系：它经常与虚拟语气结合（如 "could be covered"），帮助学生链接到更广泛的假设表达，如 "What if [clause]?" 或条件句，帮助构建复杂论证。

注意事项

学生常犯错误是混淆 Suppose 和 Suppose that，后者更正式；或忘记使用情态动词，导致句子不真实（如 "Suppose the earth is covered" 应为 "could be covered"）。纠正建议：始终检查从句是否表达假设，并练习在对话中用轻柔语调说出以保持探讨性语气。

另一个偏误是句型不完整，如省略后续解释。例句展示：

错误示例：Suppose the sensors work. It predicts everything.  // 缺少连贯性
正确示例：Suppose the earth could be covered with sensors, then predictions might improve.

练习

原创例子：在讨论科技时，你可以说："Suppose we had unlimited energy, society would change dramatically." 学生可替换 [hypothetical clause] 为 "you won the lottery"，并扩展句子，如 "Suppose you won the lottery, what would you do?" 这适用于脑暴会议或故事创作场景。

替换练习鼓励学生应用到个人生活，提升创造力。

额外内容

背景知识：Suppose 起源于古英语，历史性地用于哲学辩论，如柏拉图的对话。对比分析：与西班牙语的 "Supongamos que" 类似，但英语更简洁；与日语的假设表达相比，英语无需特殊语法变化。掌握此句型能帮助学生在阅读如混沌理论的文章时，理解假设在科学推理中的作用，激发对不确定性的兴趣。