我们常说的维度都是拓扑维度,它表示确定空间中一个点所需要的变量数。比如三维空间的一个点需要3个变量方能唯一确定。同理,如果一个空间中的点只需两个变量就能确定,那它就是二维的面。地星表面近似为一个二维曲面,因为只需要精度和纬度就能精确定位你的位置,而四维空间的点就需要4个变量才能描述。
虽然三维空间的我们无法想象,但数学上并无限制。按照拓扑维数的定义,一条线不管多长多复杂,都应该是一维。但现在皮亚诺和希尔伯特曲线既然填满了。等个正方形,那他们就应该是二维,于是矛盾出现。拓扑学创始人豪斯多夫立刻意识到,既然传统拓扑学的维数计算方式已经无法处理这种空间上无穷的复杂度,那就需要一种全新的维度计算方式。当我们把一条线段两等分式可以得到两条线段,把一个正方形的边量等分,就可以得到4个小正方形,把一个立方体的边量等分,可以得到8个小立方体。
于是豪斯多夫将其推广。如果把一个东西的边分成二等份后,得到了N个小东西,这个指数地就是该物体的维度,反过来取对数,于是我们就得到了任意物体的维度计算方式。根据科赫曲线的性质,我们可按其基本长度的1/3来进行分段,分段后是四条更小的科赫曲线,于是就得到了科赫曲线的维数约等于1.26,这就是分型特殊的数学性质。科赫曲线明明只是一条线,但因为它是一条拥有无限细节的线,导致它不再是一维,而是1.26维。这意味着分型可以为物体增加一个额外维度,出现分数维。当然,分型也并不全是分数维。”
“停,不好意思,打断一下,你举个简单的例子,我是数学小白,这尼玛也太长了,太深奥,我理解不了啊,博士大佬”陈元英揉搓着脑袋瓜子。
林乾笑笑,这支特勤小队里,人才济济,虽然陈元英对科学这一块薄弱,但是战斗天赋很强,其本是道宗弟子,出自原化道七域的地魁宗,肉身之力和草木皆兵的傀儡术玩得很溜。
天酒白了他一眼,也不气恼,开口说道:“行吧,你就这么理解,大自然中最直观常见的分型结构就是分差,一分二,二分四、四分八,比如错综复杂的树枝、珊瑚的骨骼脉络,奔腾不息的大河