创新思维——伯努瓦•曼德尔布罗访谈
by xmd on 2月 21, 2009
数学大师伯努瓦·曼德尔布罗(Benoit
Mandelbrot)在他的拓荒之作《大自然的分形几何》中写道:“云朵不是球形的,山峦不是锥形的,海岸线不是圆形的,树皮不是光滑的,闪电也不是一条直线。”他指出,相反地,这些天然以及人造产物的形状是很“粗糙的”。为了从这些粗糙形状中探究本质,曼德尔布罗根据这些不规则的形状提出了一种新的数学,他将其称为“分形”。分形几何——正如曼德尔布罗称其为新数学一样——与我们在学校中所了解的欧几里得几何大相径庭。无论是从财政学到冶金学、还是从宇宙学到医药学,分形几何在诸多领域中引领着我们去探索和发现。在这次访谈中,我们会了解到这位分形几何之父为什么蔑视规则、自认是个哲学家,以及为什么在自己名声鹊起之时放弃了对分形的进一步探究。
唐·赫伯特,电视上的“魔法师先生”,于2007年6月12日去世。怀着崇敬和感激的心情,谨以此文献给魔法师先生。
去年夏天当我得知唐·赫伯特(Don Herbert)去世的消息,那一刻我仿佛又回到了童年,变成了一个守候在黑白电视机屏幕前的小男孩儿,渴望着魔法师先生给我们带来的新的神奇——而令这些神奇更为奇妙的地方就在于它们就隐藏在你的家里。
人类近代史上最剧烈的宇宙撞击事件至今仍是一个有待揭开的谜。
1908年6月30日的“通古斯”事件是注定要发生的。如果晚3个小时或者撞击点偏差4000千米的话,莫斯科就会遭到重创。然而“3小时”和“4000千米”对于宇宙而言根本就是微不足道的差别。
在1972年阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)写的小说《与拉玛相会》(Rendezvous with Rama)中,人类饱尝了外来小行星撞击地球的苦头。克拉克笔下2077年撞击意大利北部的小行星是虚构的,但1908年的撞击却是实实在在的。1908年6月30日的早晨,一颗外来小天体撞击了西伯利亚通古斯河流域的一个地区。由此上演了人类近代史上最剧烈的撞击事件,其爆炸的威力是广岛和长崎原子弹的数百倍。
[图片说明]:爆炸发生20多年之后,1929年通古斯地区已死亡的树木。
但是由于它发生在人迹罕至的地区再加上没有留下陨击坑,因此时至今日我们对通古斯事件也充满了暇想。几十年来,对通古斯事件的解释一直游走于科学和伪科学之间,其中包括反物质、黑洞、外星人飞船、导弹军事实验以及诸如《X档案》中的超自然神秘现象等等,五花八门。
Tom Siegfried 文 X.-M. Deng 译
Ia型超新星非常有规律,因此天文学家们用它们来测量宇宙。然而这些“标准烛光”中的一小部分却与理论模型背道而驰。
当天文学家们对着星星许愿的时候,他们最希望能进一步了解恒星是怎样爆发的。特别地,在天文学上恒星爆发被称为“超新星”,天文学家们特别想知道写入教科书的东西是否是正确的——尤其是广泛被用来探测宇宙历史的Ia型超新星。
[图片说明]:计算机模型显示恒星会爆发,但是并没有告诉我们是什么触发了爆发。版权:D. LAMB/UNIVERSITY OF CHICAGO。
事实上,新的观测巡天暗示,基于Ia型超新星的宇宙观测证据可能是建立在不正确的理论基础之上的。“我们把这个理论写进教科书是因为它看上去对的。但是我们并不真地知道它是否正确,而且我认为人们正开始担心此事,”哈佛史密松天体物理中心(CfA)的超新星学者罗伯特·柯施那(Robert Kirshner)说:“我们在不停地谈论同一件事情,但有关的证据却没有改善,这是一个坏兆头。”