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发信人: qpcwth (独翅鸟), 信区: Science
标  题: 《分形艺术》5
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年11月03日17:20:23 星期六), 站内信件

第一章 分形故事多
1.2 有人创造了fractal这个词
    著名理论物理学家约翰·惠勒(J.Wheeler)说过，在过去，一个人如果不懂得“熵”
是怎么回事，就不能说是科学上有教养的人；在将来，一个人如果不能同样熟悉分形，
他就不能被认为是科学上的文化人。
    分形不但抓住了浑沌与噪声的实质，而且抓住了范围更广的一系列自然形式的本质
，这些形式的几何在过去相当长的时间里是没办法描述的，或者被高贵的科学认为是不
屑于研究的，它们包括:海岸线、树枝、山脉、星系分布、云朵、聚合物、天气模式、大
脑皮层褶皱、肺部支气管分支以及血液微循环管道等等。
    分形在自然界中太普遍了，用分形语言去描绘大自然丰富多彩的面貌，应当是最方
便、最适宜的。
    有人会说了，不知道“宇称”、“对称破缺”、“耗散结构”等，算不上科学上的
文化人，但不知道fractal又有什么关系呢？fractal是干什么的，怎么我们从词典上找
不到这个词?
    80年代中期以前的辞书、词典，基本上没有收fractal这个词(1991年版《形而上学
与本体论手册》已收入“浑沌”、“分形”条目)。实际上fractal是1975年由一个“无
固定专业”的科学怪杰创造的，此人便是如今声名显赫的科学家芒德勃罗。他1985年荣
膺“巴纳奖章”(Barnard Medal)，历史上爱因斯坦(A.Einstein,1879-1955)、费米(E.
Fermi,1901-1954)、卢瑟福(L.Rutherford,1871-1937)等人获得过此殊荣。
    从50年代起，芒德勃罗孤身一人，整日思索着一种新的几何学。他试图通过这种几
何学统一描述自然界、人类社会中普遍存在的各种不规则现象，如流体湍动、曲折的海
岸线、多变的天气、动荡的股市、经济收入分配关系、棉花的价格波动等等。严格说，
那时候他自己也不明确自己在找什么，甚至不知道要找的是一种新的几何学。
    1975年的一天，芒德勃罗翻看儿子的拉丁语课本，突然受到启发，决定根据fractu
s创造一个新词，于是有了fractal这个英文词。后来法文词、德文词也都这样写；名词
和形容词也都一样。同年他用法文出版了专著《分形对象:形、机遇与维数》(Les obje
ts fractals: forme, hasard et dimension)，1977年出版了此书的英译本《分形：形
、机遇与维数》。1982年又出版了此书的增补本，改名为《大自然的分形几何学》。
    一个有趣的故事是，70年代末芒德勃罗的《分形：形、机遇和维数》(Fractals: F
orm,Chance,and Dimension)英文版在北京中关村一带的地摊上便可见到数十部，当时北
京大学力学系黄永念(1939- )教授和朱照宣(1930- )教授每人买了一部，据说只花了几
元钱。十多年后，当分形理论被科学界认同、热起来时，在世界上再去寻找这部原版名
著，则几乎不可能了。当时，国际、国内科学界基本上不知道分形是怎么回事。
    过了不久，分形如雨后春笋，在科学界流行起来，两位先生庆幸无意间(也许是上苍
的有意安排)买到了一部世界名著。后来的事情大家都知道了，黄先生和朱先生都是非线
性科学领域的专家，与北京大学其他同志于1986年创立了北京大学非线性科学中心，为
推动我国浑沌/分形研究作出了重要贡献。

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心事浩茫连广宇,于无声处听惊雷

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