[大視野]當(dāng)科學(xué)嫁給了藝術(shù)
darkestvirtue 作者：Light Ska iktomi
龍落谷 作者：林晨
向日葵為何長成這樣？
自然的奇妙從來逃不過科學(xué)的眼睛。
數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，向日葵中心種子的排列圖案符合斐波拉契數(shù)列，也就是1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……序列中每個數(shù)字是前兩個數(shù)字的總和。原來，蒲公英、延齡草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金鳳花、耬斗菜、百合花、蝴蝶花……無數(shù)美麗的花草都是按照這種模式生長的。
多彩的世界抽象成了冰冷的數(shù)字。
于是，藝術(shù)家出場了。
以分形藝術(shù)的名義，科學(xué)與藝術(shù)結(jié)為連理。但與科學(xué)家逆向而行，藝術(shù)家把具象與抽象倒置，數(shù)字又成就了萬千美麗……
分形藝術(shù)家說：
人生，就是以分形的形式在宇宙走一遭。
分形，就是時光以光速寫意出的大藝術(shù)。
生命之鏈DNA 作者：風(fēng)達(dá)
宇宙之筆，時光之詩！——走進(jìn)分形藝術(shù)
向日葵與斐波拉契數(shù)列圖案
也許您在哪見過這類圖形，它們有著令人驚訝的形狀，結(jié)構(gòu)精美，富有哲理，蘊(yùn)含著神秘的美感。挺吸引眼球，不是嗎？
不用去百度了，它們的名字叫分形。
1973年，曼德布羅特（B.B.Mandelbrot）在法蘭西學(xué)院講課時，首次提出了分形（Fractal），他發(fā)現(xiàn)整個宇宙以一種出人意料的方式構(gòu)成自相似結(jié)構(gòu)，繼而創(chuàng)立了分形幾何學(xué)。
分形幾何學(xué)是一門以非規(guī)則幾何形態(tài)為研究對象的幾何學(xué)。
幾何學(xué)中國古代六藝中有之，古希臘學(xué)者亦視為哲學(xué)之起點(diǎn)。可人類創(chuàng)造的世界中很多形狀都是很規(guī)整的傳統(tǒng)幾何。面對復(fù)雜不規(guī)則的自然之形，只有分形幾何學(xué)才是真正能描述大自然的幾何學(xué)，因?yàn)椴灰?guī)則現(xiàn)象在自然界普遍存在。比如，浮云、月光、群山、閃電、樹蔭等此類很難具體用球體、錐形、矩形、圓柱形等去形容，只能用形容詞去感受，如旖旎云裳、月華如水、霹靂閃電等。大自然中許多事物都是不規(guī)則的形狀，它們更像被一雙無形的藝術(shù)之筆描繪過，而又無不蘊(yùn)藏著幾何學(xué)的圖形之美！
分形是一種統(tǒng)領(lǐng)萬物的純美、大美和真美。自從分形學(xué)創(chuàng)立后，人們審視世界的眼光徹底改變了。人們意識到，自然界中那些美麗的事物居然蘊(yùn)含著深奧的數(shù)學(xué)哲理。
向日葵為何長成這樣？
它的花瓣是按照斐波拉契數(shù)列來排列的，因?yàn)檫@種分布使得它在有限的圓面積內(nèi)長出更多的種子。更奇妙的是，按照這種方式生長的生物有著不可言喻的美妙。比如蒲公英、延齡草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金鳳花、耬斗菜、百合花、蝴蝶花等，這些美麗的花草都是按照這種模式生長的。
人們對于美的認(rèn)識，除了自然，還是自然。
而自然中，那些被古往今來的人們反復(fù)贊頌的美麗事物，無不具有分形特性。美麗的花朵、雄偉的山脈、澎湃的河流、浩瀚的星海……人們陶醉在這分形美中，很久以來卻沒有意識到它們的共性，直到分形的概念被提出來。分形理論的偉大之處就在于它最適合描述大自然，而我們就一直生活在自然中。
珊瑚、水母、霜花、花朵、孔雀開屏、鸚鵡螺紋、葉脈、山脈……大自然一切自由的、明亮的、華麗的、偉大的圖案都有著神奇的魔力，吸引著人類傾盡所有才智去欣賞、去贊美、去模仿……
有種奇怪的蔬菜叫做羅馬花椰菜，它的形狀屬于典型的分形結(jié)構(gòu)。取其局部，經(jīng)過放大后看起來和整體幾乎是一樣的，再取更細(xì)小的局部，放大后仍然與整體相似。
蕨葉，和羅馬花椰菜一樣，取局部放大后和整體相似。
數(shù)學(xué)家們在研究分形幾何的過程中，將一些數(shù)學(xué)集合以圖形的方式繪制出來，這些分形圖形有著鮮明的特征，其中三個特征最為明顯：
一、自相似性
如果一個幾何對象的某個局部放大后，與其整體相似，這種性質(zhì)就叫做自相似性。
二、無限精細(xì)
任意小尺度下依然有精細(xì)的結(jié)構(gòu)。隨著圖像的放大，不但不會丟失細(xì)節(jié)，相反會看到越來越精細(xì)的細(xì)節(jié)。
三、極不規(guī)則
很多有分形特征的事物不能用簡單的幾何圖形去描述。
有一種藝術(shù)叫做分形藝術(shù)，有一種藝術(shù)家拿數(shù)學(xué)作畫。
分形實(shí)際上是對宇宙中萬物的一種抽象，是對本質(zhì)的提煉。既然分形是描述大自然最有利的數(shù)學(xué)工具，豈不是最絕妙的藝術(shù)創(chuàng)作工具？大自然中已知和未知的結(jié)構(gòu)，都可以用分形方法繪制出來，將抽象的概念形象化藝術(shù)化再現(xiàn)，讓事物更接近其本質(zhì)上隱藏的美感。
分形學(xué)是描述大自然、宇宙的科學(xué)，基于此基礎(chǔ)上的分形藝術(shù)就是對自然界中萬物遵循的規(guī)律進(jìn)行提煉、抽象。因此當(dāng)分形與藝術(shù)創(chuàng)作完美結(jié)合時，誕生的分形藝術(shù)就是對宇宙、自然的抽象藝術(shù)。
這也解釋了為什么當(dāng)我們被美麗的分形藝術(shù)作品震撼時，雖然我們從沒見過這些不可思議的形狀，但卻覺得它們似曾相識，腦海里會聯(lián)想到神秘的宇宙。
protection 作者：Chiara
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（編輯：竹子）