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数学惊艳的美精选

已有 15656 次阅读 2011-9-28 00:08 |个人分类:道法自然|系统分类:图片百科

The Unreasonable Beauty of Mathematics
惊艳的数学之美
http://www.scientificamerican.com/slideshow.cfm?id=livio-the-unreasonable-beauty-of-mathematics
1、著名的分形
这是最著名的分形朱莉娅集（Julia set）的一个版本。分形这一概念是曼德布罗特(B.B.Mandelbort)最先提出来的。1967年他在《科学》杂志上发表了题为《英国的海岸线有多长?》的著名论文。他在这篇文章中把那些部分与整体以某种方式相似的形状称为分形(fractal)。朱莉娅集由法国数学家加斯顿·朱莉娅（Gaston Julia）和皮埃尔·费顿（Pierre Faton）在发展了复变函数迭代的基础理论后获得的。Julia 集是一个典型的分形。

2、分形的泡泡
理查德·泰勒（Richard Taylor）专门致力于发现这种分形。他在悉尼的一个池塘边拍到这张照片。这群泡泡有1.3个分形维数。

3、分形的花椰菜
约翰·奥斯特洛维克（John Ostrowick）提议大家去自然中寻找数学美的实例，他说罗马花椰菜就是这样的例子。这张图片是乔恩·苏利文（Jon Sullivan）拍摄的。

4、双螺旋线
保罗·尼兰德尔（Paul Nylander）保存了一系列数学之美图片。

5、太空中的螺旋形
螺旋图样经常见于自然界，也许其中最吸引人的莫过于螺旋星云。

6、莫比乌斯三叶形谜题
汤姆·朗丁（Tom Longtin）是一名莫比乌斯带及其变形的粉丝。

7、莫比乌斯蛋白质
高密度脂蛋白（HDL）的重要组成部分阿朴脂蛋白由一个最大尺寸为12.5纳米的螺旋结构扭结而成。华盛顿大学的麦克·迪卡（Mike Tyka）是一位蛋白质折叠专家，他保存着很多这类图片。

8、纽结理论
按数学家们的分类，三叶形是最简单的纽结。所谓纽结，就是三维空间中不与自己相交的封闭曲线，或者说是三维空间中与圆周同胚的图形。纽结理论要上溯到19世纪。C·F·高斯在1833年研究电动力学时引进了闭曲线之间的环绕数，这是纽结理论的基本工具之一。1880年左右出现了最早的纽结表。1910年M·W·德恩引进纽结群的概念，1928年J·W·亚历山大引进了纽结多项式这个更易处理的不变量。