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主题:分形论文写作 时间:2024-03-06

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分形图,以数学方法模拟自然界或科学研究中的现象—核聚变、能量环、圆周率π的存在等它们相似且精密无比,一幅图通常由上千至上万条线条组成,只有计算机才能绘制.而美国的杰森·帕吉特(Jason Padgett)先生卻可以凭借双手画出—他也是世界上唯一一个可以徒手绘制数学分形图的人.

46岁的帕吉特原本只是华盛顿一间家具店的普通员工.2002年,一场抢劫案改变了他的人生.遭遇攻击后,帕吉特被查出脑震荡,他也发现周围的世界开始变得不同—有一天,他在昏暗的房间中打开水龙头,他看到了无数条射线正围绕着水流旋转.之后,无论他看什么,都会浮现出几何图形的模板,“都有一个像素化的外观,并且有极其精准的位置”.

他开始对细节着迷.逐渐的,他由树叶看出毕达哥拉斯定理,透过反射的阳光看出圆周率,连双手都布满密集的分形线状花纹等这种情况在医学界被称作“后天学者症候群”(acquired savant syndrome).一些专家认为,我们的大脑都存在着“优势半脑”,当“优势半脑”受损后,为了弥补失去的功能,另一个半脑的潜能就会被激发出来.所以,极少数人在脑部受伤之后,能在数学、音乐和艺术等方面展现惊人的才华.“后天学者症候群”在全世界现有的医学报告中仅有15至25例,而帕吉特,则是唯一一个在数学和艺术方面同时有卓越表现的患者.

帕吉特拿起笔,开始绘制脑海里复杂的几何图形.他的第一幅画面是重叠的三角形组成的圆.“没有一个完美的圆”,他总是可以看到一个由多边形构成的无限近似“圆”—他重新认识了圆周率π.在一个物理学家的引导下,他仅靠目测,辅助圆规和直尺定位,就画出了无数基于数学的模型:几何分形树、质数模式、鹦鹉螺的等角螺线、手绘图解“为什么E等于MC^2”等这些曾经枯燥而陌生的数学公式,如今却变得秩序井然、变化多端,带着理性之美,重新定义了他的生活.

帕吉特在一次采访中坦言,过去的他数学相当糟糕,也完全没有绘图天份.“但这些图像现在却占据了我的大脑,我的生活变成了一场3D电影.”为了更深入地学习,帕吉特重新进入大学,他还将自己的经历写成了书—天才之击(Struck by Genius).

现在,帕吉特是华盛顿大学的一名数字理论家,专攻视觉下复杂的几何形状.他不但可以绘制分形图,也可以创建新的分形图.同时,他也是一个专业的演讲者,已走访了 20多个国家,举办过60多场讲学.帕吉特的故事被美国《人物》杂志、《科学》等多家媒体报道,美国国家广播电台还专门为他制作了记录片.

帕吉特独特的技能吸引了想要了解他的神经学科学家和数学家.如今,除了上课画图赶通告之外,他还有一个很重要的工作,配合研究人员,一同探索自己大脑惊人变化的真相.

从数学到艺术,帕吉特用一支铅笔、一个圆规和一把直尺道尽其中奥妙.正如中国著名学者周海中教授所说:分形几何不仅展示了数学之美,还改变了人们认识自然奥秘的方式.世界是非线性的,分形无处不在.而对于帕吉特来说,“我只是想帮助自己和别人用数学的方式理解世界.”

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