第五百七十三章 Mandelbrot分形世界（分形） (第1/2页)

欧式几何一直是人类认识自然物体形状的有力工具，还是各种学科理论的基础。

1883年，康托尔引入了如今广为人知的康托尔集，也称为三分集。虽然康托尔集很容易构造，还是个测度为0的集，也就是它的函数图像面积为0，但它具备很多最典型的分形特征，因此康托尔始终无法解决。

目前分形几何的特征有：在任意小的尺度上都能有精细的结构；太不规则；（至少是大略或任意地）自相似，豪斯多夫维数会大於拓扑维数（但在空间填充曲线如希尔伯特曲线中为例外）；有着简单的递归定义。

1895年，在大部分数学家认为除了少数特殊的点以外，连续的函数曲线在每一点上总会有斜率的情况下，魏尔斯特拉斯提出了第一个分形函数“魏尔斯特拉斯函数”，并凭借函数曲线特点“处处连续，处处不可微”证明了所谓的“病态”函数的存在性。

1906年，科赫在论文《关于一条连续而无切线，可由初等几何构作的曲线》中提到了一种像雪花的几何曲线，而这个雪花曲线就是de Rham曲线的特例科赫曲线。

1914年，波兰数学家谢尔宾斯基利用等边三角形进行分形构造，提出了谢尔宾斯基三角形；两年后，利用正方形进行分形构造提出了谢尔宾斯基地毯。

之后的59年间，陆续有人研究出相关的分形情况，但始终都没有人能够消灭这些数学怪物，直到“分形学之父”benoit mandelbrot（本华·曼德博，又译为芒德布罗）误打误撞发现了一只臭虫，诞生了真正属于自然界的几何学——分形几何，才彻底解决。

1961年，在Ibm担任研究员的mandelbrot收到了解决阻止信号传输的白噪声的任务。虽然任务相当简单，但是mandelbrot被要求提供新的解决方案，因此他只好借助自身擅长可视化思考问题的优势来探索解决方法。

于是在从形状上观察白噪声的时候，mandelbrot发现白噪声转换而成的扰动图形揭示了一种奇怪的特征：无论图形的比例是多大，无论数据代表的时长是多少，扰动模式基本一致。

这很奇怪，谁能告诉我为什么

这个奇怪的特征让mandelbrot甚是苦恼，不过他有个好叔叔。因为他的叔叔佐列姆·芒德勃罗伊（Szolem mandelbrojt）曾经建议他研究研究皮埃尔·法图（pierre Fatou）和加斯顿·朱利亚（Gaston Julia）建立的迭代理论和公式z = z2 + c。

公式采用变量z和参数c，映射了复平面上的数值。其中x轴测量复数的实数部分，而 y 轴测量复数的虚数部分。

而正是因为这个建议，在借助Ibm家的高性能计算机的情况下，mandelbrot通过迭代对数字进行了成千上万次的运算和处理，最终成功绘制输出值的图形—一个形似臭虫的图形。

迭代是重复反馈过程的活动，其目的通常是为了逼近所需目标或结果。每一次对过程的重复称为一次“迭代”，而每一次迭代得到的结果会作为下一次迭代的初始值。

没错，这就是那只臭虫

图形的成功绘制并没有让mandelbrot过于兴奋，因为他在细心观察后发现这只臭虫的小触角跟大触角的形状是一样的，但是结构并不完全一样，每一个小触角比前一个触角更为复杂。也就是说全部触角的形状都很相似，但是细节存在不同之处。

mandelbrot对此甚感兴趣，进行深入研究后得出细节的特异性仅限于计算等式所用的机器的能力，而形状的相似可以永远持续下去—无限地揭示越来越多的细节。随后，mandelbrot就觉察出