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分形幾何學

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分形幾何是真正描述大自然的幾何學。

基本思想

技術分享圖片分形幾何圖 分形幾何學的基本思想是:客觀事物具有自相似的層次結構,局部與整體在形態、功能、信息、時間、空間等方面具有統計意義上的相似性,稱為自相似性。例如,一塊磁鐵中的每一部分都像整體一樣具有南北兩極,不斷分割下去,每一部分都具有和整體磁鐵相同的磁場。這種自相似的層次結構,適當的放大或縮小幾何尺寸,整個結構不變。

維數

維數是幾何對象的一個重要特征量,它是幾何對象中一個點的位置所需的獨立坐標數目。在歐氏空間中,人們習慣把空間看成三維的,平面或球面看成二維,而把直線或曲線看成一維。也可以稍加推廣,認為點是零維的,還可以引入高維空間,對於更抽象或更復雜的對象,只要每個局部可以和歐氏空間對應,也容易確定維數。但通常人們習慣於整數的維數。

分形理論

分形理論認為維數也可以是分數,這類維數是物理學家在研究混沌吸引子等理論時需要引入的重要概念。為了定量地描述客觀事物的“非規則”程度,1919年,數學家從測度的角度引入了維數概念,將維數從整數擴大到分數,從而突破了一般拓撲集維數為整數的界限。

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