另外一个就是,从整数维到分数维的飞跃。
而整数维道分数维的飞跃,发生在20世纪下半叶,起源于法国数学家蒙德尔布罗1967年发表的《英国海岸线有多长?》一文中。
这实际上,就是分形问题研究的开始。
海岸线问题,是一个实际的地理测量问题,科学家在实际考察中发现,不同国家出版的百科全书中,对英国海岸线长度,竟然有不同的长度记载,而且误差竟然超过20%!
然后,数学家蒙德尔布罗从数学上研究这一个问题,认为这种超常的误差,与海岸线形状的不规则有关。
由于这种不规则,在不同测量尺度下将得出不同的测量结果。
最后蒙德尔布罗采用“柯克曲线”作为思考海岸线问题的数学模型。
所为的柯克曲线,就是以一个平面等边三角形的每条边的中央三分之一为底,向外侧作一小等边三角形,然后抹去这小三角形的底边,就可以得到一条新的闭折线。
然后,在新曲线的每条边上重复刚才的作图,就可以这样无限的继续画下去。
这样的一条曲线,就被成为了分形曲线。
这样的描述,也许不太好想象和理解。
但在自然界中,有许多分形的例子。
比如雪花,就是一个典型的分形图案,可以将上面的描述想象出就是雪花图案的描绘过程。
柯克曲线只是具有分数维的几何图形的一个例子。
蒙德尔布罗1977年正式将具有分数维的图形称为“分形”。
并建立了以这类图形为对象的数学分支——分形几何。
而正是随后对分形几何的研究,让人们发现了“混沌”现象,从而建立了“混沌动力学”这一全新领域。