作者:孝文 来源:新浪科技 发布时间:2010-9-13 14:34:04
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地球最震撼天然分形图案 从盐沼到云团
 
    据国外媒体报道,从海螺和螺旋星云到人类的肺脏结构,我们身边充满各种各样的混沌图案。分形(一种几何形状,被以越来越小的比例反复折叠而产生不能被标准几何所定义的不标准的形状和表面)是由混沌方程组成,它包含通过放大会变的越来越复杂的自相似图案。要是把一个分形图案分成几小部分,结果会得到一个尺寸缩小,但形状跟整个图案一模一样的复制品。
 
分形的数学之美,是利用相对简单的等式形成无限复杂的图案。它通过多次重复分形生成等式,形成美丽的图案。我们已经在我们的地球上搜集到一些这方的天然实例,下面就让我看一看。
 
1.罗马花椰菜:拥有黄金螺旋
 
 
 
罗马花椰菜
 
这种花椰菜的变种是最重要的分形蔬菜。它的图案是斐波纳契数列,或称黄金螺旋型(一种对数螺旋,小花以花球中心为对称轴,螺旋排列)的天然代表。
 
2. 世界最大盐沼——天空之镜

 盐沼
 
 
 
坚硬的盐层上呈现非常一致的不规则图案
 
过去一个世纪,上图里的旧金山海湾盐沼一直被用来进行工业盐生产。下图显示的是位于玻利维亚南部的世界最大盐沼——天空之镜(Salar de Uyuni)。坚硬的盐层上呈现非常一致的不规则图案,这是典型的分形。
 
3.菊石缝线
 
 
 
菊石缝线
  
 
 
菊石的外壳还生长成一个对数螺旋型
  
 
 
大约6500万年前灭绝的菊石
  
在大约6500万年前灭绝的菊石,是制作分成许多间隔的螺旋形外壳的海洋头足纲动物。这些间隔之间的壳壁被称作缝线,它是分形复曲线。美国著名古生物学家史蒂芬·杰伊·古尔德依据不同时期的菊石缝线的复杂性得出结论说,进化并没驱使它们变得更加复杂,我们人类显然是“一个例外”,是宇宙里独一无二的。菊石的外壳还生长成一个对数螺旋型,很显然,自然界经常会出现这种图案,例如罗马花椰菜。
  
4.山脉
 
 
 
山脉
 
山脉是构造作用力和侵蚀作用的共同产物,构造作用力促使地壳隆起,侵蚀作用导致一些地壳下陷。这些因素共同作用的产物,是一个分形。上图显示的是喜马拉雅山脉,它是世界很多最高峰的所在地。印度板块和欧亚板块在大约7000万年前相撞在一起,导致喜马拉雅山脉隆起,现在这座山脉的高度仍在不断增加。

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