理解分形的一个重要组成部分是分形维数的概念。 我们在学校已经学习到直线是一维的, 正方形和圆形的二维的,以及 立方体和球体是三维的。 数学家和科学家通常用这些完美的几何对象模拟对自然世界的属性。 然而,本曼德勃罗特有句名言, “云不是球体,山不是锥体,海岸线不是圆,树皮不光滑, 光也不是沿着直线行走。“ 曼德勃罗提出分形是比我们传统的几何概念更好的自然界的模型 他试图开发一种新的,分形几何来描述自然。 为了发展这个新的几何学,我们需要检验的维数的概念。 让我们了解维度概念的意思。 维的概念是一个对象在给定方向上的延伸。 例如,一条直线是一维的。它延伸在一维空间中。 正方形是二维的。它有两个扩展的方向。 立方体是三维的,在三个方向延伸。 但是科赫曲线的维数呢? 当然它是由直线组成。 你可以把它认为是有点像一维。 你可能想象伸展出来。 但问题是,更多的维数,我们构建了下去,你需要更长的时间 因为无限数量的长度继续下去成为无穷大。 所有这些凹凸等使其维数介于一维和二维之间。 我告诉你这是为什么。 这是一个很奇怪的想法,很多事物有分数维数。 但是当你真的仔细想想它是什么,恰恰是维度意味着什么,那么这将是有意义的。 让我们用更精确的数学方法来看看维度。 这是维度特征的一种方法。 看,当你一直将线段分成相等的两部分会发生什么-- 直线,正方形,立方体的两侧,等等。 一条线 - 这条线就在这里。我的下一个步骤 - 这个箭头指示 - 是直线的一半。 将线分成相等的两部分, 然后我在这个迭代的过程中做同样的事情。 分为相等的两部分,并 在将字线段分为相等的两部分等。 我可以对正方形做同样的事情。 我可以把这个边和这一侧,并为成两等份,得到四个子正方形。 我做同样的事情,并把每一个边平分,并得到 四个子方块即原子方块等等。 我持续的做同样的事情。 这里是我的立方体,在那里我已经采取的每一行,并在这里平分,它一分为二,同样的事情在这里。 你可以看到这是一个迭代 - 一种分形的建筑,如果你认为。 但是,现在我们可以开始计数, 大家可以看一下,直线,一维的对象。 当我们平分线在每个层面上,我们看到, 每个层的构成。 例如,这个层在这里是由前一层的两个构成。 这些行的每行是一半的大小。 类似地,在这里,这些每一个都是一半的其中之一的尺寸,并有两个。 那么,如果我们看正方形,我们可以看到,每个是由四个四分之一大小的组成。 以此为原来的水平,在这里我们有一,二,三,四份。 四个新的正方形,并且每一个是原来的四分之一大小。 我们在这里做同样的事情。对于这些原正方形的每一个我们有4份,每份四分之一原来的大小。 等等。我们可以看到,很明显,对于3维,新的是原来八分之一大小。 你可以试试一个四维立方体。 实际上,这可能很难。 你可以看到一个模式在这里,我可以让你知道,一个四维立方体或超立方体的每个级别, 十六分之一大小。 现在,轮到你了。 假设我们有一个20维的立方体。它是怎样构成的呢? 好这是测验的问题。