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第108夜 比例和分形 二(第3/4页)

    道长度单位是英里、厘米还是埃一样,我们也需要知道所使用的精度。

    在自然界中,几乎没有什么东西是平缓的——大多数事物都是有褶皱的、不规则的、细圆齿状的,通常都以一种自相似的形式存在。

    想想森林、山脉、蔬菜、云和海洋表面。

    由此一来,大多数自然物体都没有绝对的客观长度,在陈述测量结果时,很重要的一点是要报告分辨率是多少。

    那么,人们为何花了超过2000年的时间才意识到如此基本、现已显而易见的事情呢?

    这很可能源于二元论,随着我们逐渐从与自然世界的紧密联系中分离出来,越来越远离决定生物学的自然之力,这种二元论开始出现。

    当我们发明语言,学习如何利用规模经济的优势,组成社区,开始制作手工艺品时,我们事实上改变了我们日常生活及其周边环境的几何形状。

    在设计和制造人类工程学产品时,无论是原始的罐子和工具,还是现代化的复杂汽车、计算机和摩天大楼,我们都使用并且追求直线、平滑曲线和平滑表面的简单性。

    量化测量的发展及数学的发明,尤其是欧几里得几何的理想化范式,完美地展现了这一点。

    这种与我们创造的手工艺品世界相适应的数学,伴随我们从一种哺乳动物进化到社会智人。

    在这个人工制品的新世界中,我们不可避免地习惯于通过蒙蔽我们的欧几里得几何(直线、平滑曲线和平滑表面)的滤镜观察世界,至少科学家和技术专家如此,而我们所处的环境是一个混乱、复杂、令人费解的世界。

    这在很大程度上是留给艺术家和作家想象的领域。

    尽管度量在这一新鲜的、更加常规的人工世界中扮演着核心角色,但它具有欧几里得几何简单明了的特点,因此无须担心精度等刁钻的问题。

    在这个新世界中,长度便是长度,仅此而已。然而,在我们周围直观的“自然”世界中却并非如此,它高度复杂,而且被褶皱、波纹和小褶皱主导。

    正如曼德尔布罗简单明了地概述:“平缓的形状在野外很少见,但在象牙塔和工厂中极为重要。”

    从19世纪初开始,数学家便已经开始思考不那么平缓的曲线和平面,但他们并非受到自然界中此类几何图形普遍存在的激励。

    他们的动机仅仅是出于学术兴趣发掘新的观点和概念,如是否有可能构造出违反欧几里得神圣教条的一致几何形状。

    或许,重要的是,他意识到这些论点具有普遍意义,远远不仅是边界线和海岸线,而且可以延伸至任何可测量的物体,甚至包括时间和频率,这些例子包括我们的大脑、弄皱的纸球、闪电、河流网络及心电图和股市等时间序列。

    例如,平均而言,在1个小时的交易中,金融市场的波动模式与1天、1个月、1年,甚至10年的波动模式相同。它们彼此呈非线性比例关系。

    因此,当你的面前呈现某些时间段内道琼斯指数的典型曲线图时,你不知道它是过去1个小时还是过去5年的表现,下跌、波动和上涨都是相同的,无论其位于哪个时间段内。

    换句话说,股票市场的表现是自相似的分形模式,在所有的时标内以一种由指数或分形维数定量的幂律不断自我重复。

    你或许认为,掌握了这一知识,你
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