第十六章 非线性物理简介引子:英国的海岸线有多长浅谈分形理论1967年,美国科学家曼德尔布罗在科学杂志上发表了一篇文章,题目是“英国的海岸线有多长?统计自相似和分形维”。海岸线曲曲弯弯,包含了数不清的小湾和小半岛。如果一个巨人一步能跨一公里,他可以沿着海岸走,丈量出海岸线的一个长度。如果他一步只有五百米,他就会丈量出一个长一些的长度。如果是一个一步只有一米的人来丈量,他可以分辨出更多的细节,得到更长的长度。随着尺子变小,长度越来越长。那英国的海岸线到底有多长?这看起来平庸的问题却开创了一门新的学科分形几何学。分形一词是由拉丁文“fractus”转化而来,原意为不规则的、支离破碎的物体。1975年,曼德尔布罗翻阅儿子拉丁语字典时得到启发,用该词创造出一个新英文单词“fractal”,用以描述他一直研究的各种不规则的几何体。1982年,他在大自然的断裂状物体几何中写道:“为什么几何给人的印象那么枯燥乏味?原因之一是它不能描绘出云彩、山峰或树的自然形状。因为云朵不是球面,山坡不是锥体,海岸不是圆形,树皮不光滑,闪电也不是直线。”那么隐藏在这些不规则形状之