【精彩图集】令人称奇的自然分形图案 从海洋贝类、螺旋星系再到人类肺部的结构,混沌的模型无处不在
分形是从混沌方程形成的一系列图形,包含不断放大的复杂自相似图案
如果将一个分形图案分为几个部分,那么每一小块都和整体形状完全一样
分形的数学之美在于可以从相对简单的方程推导出无限复杂的系统
通过多次迭代或重复分形生成方程,随机输出就可以产生独特且可识别的美丽图案
地球上也存在一些自然生成的分形图形,下面我们将从中挑出一些最美丽的图案,以飨读者
罗马花椰菜(Romanesco Broccoli) 这种花椰菜的变种形式是一种极限分形蔬菜
它的图案是斐波纳契(Fibonacci)黄金螺旋的自然呈现形式,在这个对数螺旋中,每一个直角转弯与起始点的距离都被 Φ值所约束,Φ值即黄金分割率
图片来源:Flickr/Tin
盐滩(Salt Flats) 上图中的旧金山湾(San Francisco Bay)盐滩曾经出产了将近一个世纪之久的商品盐
下图展示了世界上最大的盐滩,即位于玻利维亚南部的乌尤尼岩沼(Salar de Uyuni)
结痂的盐层展现出一种非常一致的随机图案模式,这就是分形的特征
图片来源:1)Flickr/Tolka Rover 2)Flickr/Mike D
Green 菊石缝合线(Ammonite Su tu res) 已经灭绝了6500 万年之久的菊石是一种带有多室螺旋状外壳的海洋头足类动物,其小室之间的阻隔即缝合线就是一种复杂的分形曲线
斯蒂芬·杰·古尔德(Stephen Jay Gould)曾以菊石缝合线随时间的复杂性来论证不存在向着更高复杂性方向发展的进化驱动力,人类的出现是一个“壮丽的偶然”,在宇宙中独一无二
和罗马花椰菜一样,菊石外壳也会按照对数螺旋的方式生长,这种生长模式在自然界中颇为常见
西班牙巴塞罗那一处教堂楼梯的设计灵感就来自于