الفوضى والكسور (II): معجزة كسورية - منحنى كسورية

الفوضى السري، كسورية لا يصدق مخبأة في العالم.

كسورية (كسورية)، فإن مصطلح استخدم لأول مرة من قبل أمريكا الرياضيات ماندلبروت (ماندلبروت) في عام 1973.

ماندلبروت (1924-2010) (شبكة المصدر)

في كتابه الشهير "هندسة كسورية الطبيعة"، أنشأ ماندلبروت هندسة كسورية. هندسة كسورية وما يرتبط بها من الناحية النظرية غير الخطية، وسرعان ما أظهرت حيوية قوية، وتأثيرها بسرعة في جميع أنحاء كل ركن من أركان العلم والمجتمع. العديد من التخصصات في مشكلة بسبب تدخل كسورية ونظرة جديدة. العلماء أعقاب اكتشاف هذا الرقم كسورية وقد وجدت بهدوء لمئات الملايين من السنين في العالم، ولادة الأرض من البداية لمسح الغموض العميق للطبيعة.

النباتات كسورية (المصدر: شبكة)

المشترك القرنبيط الحياة، بعد العواصف الرعدية البرق، والشتاء البارد الطيران الثلوج، وهي الهيئة قذيفة لولبية نمط وبنية ومورفولوجية مجموعة متنوعة من النباتات الصغيرة، متقاطع طوال الأوعية الدموية في الجسم البشري، السماء كبيرة وكل شيء غير مؤكد الغيوم، التلال، والتي هي أكثر أو أقل تظهر الخصائص كسورية. في فركتلات أول وهلة الفوضى، النموذج الأصلي من الطبيعة الأساسية، في كل مكان في كل مكان.

المصدر: الرؤية الصينية

كسورية بحيث توزع على نطاق واسع في الطبيعة، ولكن تمر مع حكماء لآلاف السنين. اكتشافه، افتتح رسميا واحدة من الطبيعة أروع ولمس مقصور على فئة معينة.

في وقت مبكر قبل ألفي سنة في اليونان القديمة، واحدة من أكثر الإنجازات البارزة من نظرية الأعداد والهندسة، ولا سيما إنشاء الهندسة الإقليدية، ولكن أيضا يجعل هندسة الأكثر صرامة وسهلة لفهم نظام البديهي.

الأشكال الهندسية الدراسة الرسومات. من أجل دراسة الأشكال الهندسية المختلفة، ويميل الناس إلى تصنيفها. من وجهة نظر، والخط، السطح إلى ستيريو، ويعتقد أن انتشرت تدريجيا. تدريجيا، والناس يدركون أهمية مستجمعات المياه الفرق هندسة: الأبعاد. المستقيمة والمنحنية الرسومات ذات بعد واحد، وطائرة الرسومات ثنائية الأبعاد، ينتمي الفضاء مجسمة.

المصدر: الرؤية الصينية

كل شيء هو بديهية جدا، المتدفقة بهدوء في التاريخ. حتى يوم واحد، وهو شيء لا يصدق لكسر البعد إيمان الناس.

في عام 1890، بيانو عالم الرياضيات الإيطالي (بيانو) بناء منحنى الغريب أن لا تتقاطع نفسها، ولكن من خلال كل ذلك نقطة داخل مربع. وبعبارة أخرى، فإن هذا المنحنى هو الميدان نفسه، وبالتالي يجب أن يكون نفس المنطقة مربع! تشعر بالانزعاج هذا الاستنتاج الغريب أن ذلك كان عالم الرياضيات على حين غرة، وترك المجتمع الرياضي بعمق: بهذه الطريقة، يمكننا التمييز بين ما هو منحنى والطائرة؟ هذا المنحنى هو بالضبط الأبعاد واحد أو ثنائي الأبعاد؟ البائسين الهندسي الكلاسيكي أمامه. إلا أن المنفيين من الوحش، لعبت تمهيدا لدراسة رسمية للهندسة كسورية.

بيانو منحنى (المصدر: ويكيبيديا)

مدد مفهوم الأبعاد، فمن بفضل هاوسدورف عالم الرياضيات الألماني (هاوسدورف). واقترح تعريفا جديدا في أبعاد عام 1919. تعريف النجاح للشعب لتفريق سجي في الضباب منحنيات كسورية الذين وضعوا الأساس.

في المفهوم التقليدي، البعد من مساحة مساوية لعدد من المتغيرات في أي الموضع المطلوب من نقطة في الفضاء تحديدها. على سبيل المثال، والسبب في المساحة المعيشية لدينا هو الفضاء ثلاثي الأبعاد، ونحن بحاجة من ثلاث قيم: الطول والعرض والارتفاع لتحديد موقف من كائن في الفضاء. تعريف من هذا القبيل يتماشى مع الناس بديهية جدا، وبالتالي تعتبر نموذجا لآلاف السنين في ما بين. ولكن هذه الطريقة يتم تعريف الأبعاد، واستبعد إمكانية البعد كسورية.

المصدر: الرؤية الصينية

هاوسدورف وسيلة أخرى، ويعرف التشابه الذاتي البعد من وجوه. التشابه الذاتي، بحكم التعريف، هو " ويمكن الاطلاع على الرسم نفسه مماثلة لأنفسهم من خلال عدد من كبير وصغير جزء . "هذا خط مشابه لاثنين من شرائح الأصلي، نصف طول قطعة مستقيمة متصلة. مكعب، فإنه يمكن اعتبار أن تتكون من مكعبات صغيرة الحجم الثامن واحد وثمانية من تكوينها.

باختصار، إذا كان نمط انخفاض حجم N: 1. إذا كان نمط الأصلي يجعل من قبل M ربما يتم تخفيض بعد نمط، ثم نمط البعد د، ويعرف بعد هاوسدورف كما د = من قانون الجنسية (M) / من قانون الجنسية (N). وفي هاوسدورف تحت هذا التعريف، منحنى رينزو بيانو هو بالضبط ثنائي الأبعاد! لذلك فإنه ليس من المستغرب أن يملأ الساحة.

بيانو منحنى منحنى الذاتي مماثلة. ويكشف الجسم كسورية العديد من الميزات: التشابه الذاتي، مع عدد لا حصر له من المستويات، والتفاصيل، يمكن تضخيم بشكل كبير، ودائما هيكل، والمدهش أكثر هو أنه يمكن أن يكون كسورية. مثل كوخ منحنى ندفة الثلج البعد شهرة هو 1.26، Sierpinski مثلث البعد هو 1.58.

ندفة الثلج كسورية (المصدر: شبكة)

بعد 83 عاما على اكتشاف منحنى بيانو، ماندلبروت أول من اقترح مفهوم هندسة كسورية. في خطاب علني اقترح على سؤال لذلك تبدو مملة الجميع: مدى طويل ساحل بريطانيا؟

والناس سوف عرضا أجاب: طالما الصكوك لقياس خط آه، طالما كان قياس ما يكفي دقيقة، دائما الحصول على النتائج المرجوة. ومع ذلك، لمفاجأة الجميع، وإذا المقاييس من أحجام مختلفة لقياس طول الساحل، كل وفعلا الحصول على نتيجة مختلفة. عندما نطاق أصغر متري، فإن طول قياس تصبح ساحلي طويل! مع تحسين دقة القياس، وطول الساحل البريطاني يميل بسرعة إلى ما لا نهاية! وبعد سنوات، اكتشف العلماء أن الساحل البريطاني هو معقدة منحنيات كسورية. وبناء على نتائج قياسات متعددة، البريطاني الساحل البعد كسورية يساوي تقريبا 1.25 .

المصدر: الرؤية الصينية

حتى أكثر إثارة للدهشة هو الحشد، أسرار الساحل البريطاني الخفية للحياة والغريب ترتبط ارتباطا وثيقا بنية الجسم البشري. سوف اكتشاف كسورية يؤدي الناس مغامرة علمية غريبة على نحو متزايد. الطبيعة، يسلط الضوء في كل مكان الانسجام الكبير والوحدة.

(يتبع)

العدد القادم: الفوضى والكسور (ج): كان الجسم فعلا تحفة كسورية؟ !

الماضي بوابة:

المراجع:

1. "قصة الرياضيات"، إيان ستيوارت مع شنغهاي قاموس دار النشر، 2013.

2. "من الفوضى إلى النظام حوار جديد بين الانسان والطبيعة،" إيليا بريغوجين، Stengers مع الترجمة دار النشر شنغهاي، 1987.

3. "معقدة"، ميشال الدروب مع الحياة SDX المشتركة مكتبة، 1997.

4. "سر تأثير الفراشة" تشانغ Tianrong مع مطبعة جامعة تسينغهوا، 2013.