首页 > 分享 > 罗马花椰菜与数学的丝丝缕缕,自相似性非常奇妙,你发现了吗?

罗马花椰菜与数学的丝丝缕缕,自相似性非常奇妙,你发现了吗?

你有没有仔细观察过超市里的水果和蔬菜?有些果蔬外形恐怖,比如,黄色的佛手柑看着就像霍华德·菲利普·洛夫克拉夫特恐怖小说里的怪物乌贼,有些果蔬的形状却美得不可思议:甘薯的团块结构非常奇妙,就像变形的黏土块;洋葱内部是嵌套在一起的环状结构,就像树木的年轮;切开一个苹果,你会看到它的种子是呈星状分布的,让人赏心悦目;就连花店里卖的羽衣甘蓝也蕴藏着美妙的几何结构。

但最奇妙的莫过于罗马花椰菜,它美得让人无法转移视线。罗马花椰菜,甘蓝种植物,总体呈松果状,表面实则由多个小球果构成,每个球果的表面又由多个更小的球果组成,依此类推。每个小球果的形状和大球果相似,如果切下其中一个球果,把它拍下来,将照片与整个花椰菜的图片放在一起,对二者很难区分。

用数学术语来说,罗马花椰菜的形状是自相似的。如果将罗马花椰菜的形状放大,近距离观察,所看到的形状将和未放大前的形状丝毫不差。自相似性由数学家伯努瓦·曼德博加以研究并普及,是指一个物体和它本身的一部分完全或几乎相似,这也是分形的显著特征。1982年出版的《大自然的分形几何学》一书向全世界介绍了这类自相似的物体(这本书很大程度上是1977年出版的《分形学:形态、概率和维度》一书的修订版)。曼德博发现大自然中的很多形状都具有自相似的特点,如锯齿状的海岸线、云团和叶脉。大自然似乎很垂青自相似的形状,只要多多观察,一定会发现更多这样的形状。

伯努瓦·曼德博也研究过所谓的曼德博集合,即在复平面上组成分形的点的集合。如果把曼德博集合画成一张图,它将呈现为迷人的球茎形,数学家之所以对曼德博集合感兴趣,部分原因是随着对集合任意部分的近距离观察,会发现更多有趣的细节。事实上,不论近距离观察集合的哪个部分,它的形状始终都和曼德博集合的整体形状相似。

现实生活中你有没有留心观察身边的各种事物,是否也存在各种各样的数学规律呢?

相关知识

罗马花椰菜与数学的丝丝缕缕,自相似性非常奇妙,你发现了吗?
分形理论与自相似性探索:自然界与网络流量的相似现象
罗马花椰菜
罗马花椰菜的功效与作用
数学之美(二十)—— 植物里的数学奥秘
Science封面文章解读:花椰菜分形结构的起源
Science封面文章:如何解释植物懂数学的现象?
罗马花椰菜(十字花科芸薹属植物)
罗马花椰菜形态特征 罗马花椰菜主要价值
罗马花椰菜的营养价值有哪些 罗马花椰菜的营养价值简单介绍

网址: 罗马花椰菜与数学的丝丝缕缕,自相似性非常奇妙,你发现了吗? https://m.huajiangbk.com/newsview2405165.html

所属分类:花卉
上一篇: APG IV系统学习笔记分享(三
下一篇: 兰科植物的蜂兰,其唇形花瓣在形状