为了让大家更好理解,我们用实际的数字来一次。 为简单起见,设曲线的起始长度为1米。 然后我们来看看表格里曲线长度的计算公式: 4的N(N是迭代次数)次方除以3的N次方乘以1。 1在这里就表示1米。 可见随着迭代次数的上升,曲线长度也会增加。 为什么? 嗯,其原因是每次我们在将线段长度三等分的同时, 会将线段数量变成原来的四倍。 所以线段数量的增长快于线段长度的减少。 所以到了100重迭代,虽然线段长度非常短, 短到10的负48次方量级, 这相当于小数点后跟了48个零,然后才到非零数字, 但线段的数量却如天文数字般增大,达到10的60次方量级。 这样实际上线段的长度是3.1万亿米。 说得更简单些,在100重迭代下,曲线长度是 30亿千米,或者说20亿英里。 很惊人吧! 想想这意味着什么? 这意味着虽然整条曲线的尺寸和一把米尺相当, 它曲曲折折如同我们之前见到的海岸线, 但这些微小的曲折却暗藏了无比巨大的长度。 虽然这还不是100重迭代,但这些曲折已经小得看不见了。 但在100重迭代下,这条米尺大小的曲线却能包含20亿英里的长度。 实在是让人吃惊。 当然,我们不可能在自然界里看见这么极端的分形。 但是它提示我们为什么大自然偏好分形。 这是将巨量物质—— 不管是树枝,花菜还是山峰的地貌—— 压缩到微小空间的极有效的方法。 之所以这条曲线被叫做“空间填充”也正是如此。 自然界还有很多“空间填充”的例子,比如 人体里组成血液运输系统的静脉,动脉和毛细血管; 比如植物深入地下的根; 比如大脑的结构。 所有这些例子都使用了一种叫做分形几何的方法 来优化一个微小空间能容纳的物质的量。 我们会在叫做尺度的单元里知道更多。