第2章 分形理论概述

2.1 分形概念的提出

物理学所经历的300多年的发展中已经取得了极其巨大的成就,例如天体的运行、机械的构造、微观世界的理解等。物理学家认为这些都是物质的规则运动,因此这些问题可以用所谓的线性方程来描述,在数学上求解这些线性方程是比较容易的。即使存在某些非线性的因素,物理学家总可以采取某些特殊的方法,比如微扰等技术使其线性化,然后求解。物理学大厦的根基是线性的,但是自然界中普遍存在着另一类现象,例如湍流、机翼附近的空气运动、心脑电图、DNA序列的排列、气候变化、股票波动、经济全球化等,这些事情都是非常复杂的不规则现象,本质上是非线性的,无法通过数学方程求解得到结果,物理学也从来没有弄懂过这类事情。分形的诞生和传播有助于描述和解决这类复杂的问题。