Mandelbrot：美丽的分形

风达

文/黄秀清

谨以此文悼念分形之父（Mandelbrot）曼德勃罗先生！

著名数学家，被誉为分形之父的Mandelbrot先生，美国时间10月15日在马萨诸塞州剑桥辞世，享年85岁。他用“美丽”改变了我们的世界观，他被认为是20世纪后半叶少有的影响深远而且广泛的科学伟人之一，1993年他获得沃尔夫物理学奖，他是美国科学院院士，生前还被选为美国物理学会、美国统计学会、IEEE、计量经济学会、数理统计学会等学会的会士。

大概是拥有犹太人血统，他是一位非常另类的科学家，特立独行，喜欢提出新问题和新猜想，他的论文涉及数学、信息论、经济学、金融学、语言学、生理学等几十个学科。曼德勃罗前半生的学术生涯可以用“坎坷”两字来形容，过着打一枪换一个地方的学术“流浪者”的生活，孤独地一个人行走，没有同道，论文几乎都被主流学术界无情地枪毙，被退回的手稿堆积如山。坚强的他选择了创立新的学科，自己开拓一片天地，奇迹终于出现了，1975年他独自创立了分形（Fractal）学，出版了一系列奠定分形学说的著作，赢得了世界性的声誉和学术地位。

分形（Fractal）一词，是曼德勃罗创造出来的，其原意是不规则、支离破碎的意思，所以分形几何学是一门以非规则几何形态为研究对象的几何学。按照分形几何学的观点,一切复杂对象虽然看似杂乱无章,但他们具有相似性，简单地说，就是把复杂对象的某个局部进行放大，其形态和复杂程度与整体相似。在分形世界中，每个人都可以在身边熟悉的事物中找到戏剧性的新发现，比如“中国的海岸线有多长”？分形学认为这是一个不确定的答案，海岸线的长度取决于你用什么样刻度的尺子进行测量，刻度越细，所测量的海岸线长度就会更长，乃至无限。如今分形学的研究成果已经广泛地应用于物理、化学、生物、地质、农业、金融、艺术等诸多领域，其不规则图形设计理念甚至影响流行文化。

如果我没有记错的话，最早把分形引进中国的是中科院沈阳金属所的龙期威研究员，他首先把分形理论应用于金属断裂的研究，龙期威先生还为在中国推广分形学的研究做出了贡献，这其中最大的“受益者”当属四川大学校长谢和平院士。我至今仍清楚地记得，1989年在金属所举办的全国分形学研讨会，恰好在金属所学习的我经常去旁听，那次研讨会留给我最深印象的不是那些做报告的专家，而是坐在我身边的一位壮汉，他特喜欢提问题，那浓重的湖南音总能引起全场一片善意的笑声，他就是谢和平先生，谁也没有料到日后他会成为一名院士和著名大学的校长，他学术上最大的贡献就是把分形方法引入到裂隙岩体的研究，形成了裂隙岩体非连续行为分形研究的新方向，不夸张地说是曼德勃罗先生的美丽分形成就了谢和平先生。

有学者这样说过：“为什么世界这么美丽，因为我眼睛看到的都是分形”，大到海岸线、山川形状、天空的云朵，小到一片树叶、一片雪花、皮蛋里的花纹，分形无处不在，无处不有。