[大視野]當科學嫁給了藝術
darkestvirtue 作者:Light Ska iktomi
龍落谷 作者:林晨
向日葵為何長成這樣?
自然的奇妙從來逃不過科學的眼睛。
數學家發現,向日葵中心種子的排列圖案符合斐波拉契數列,也就是1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……序列中每個數字是前兩個數字的總和。原來,蒲公英、延齡草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金鳳花、耬斗菜、百合花、蝴蝶花……無數美麗的花草都是按照這種模式生長的。
多彩的世界抽象成了冰冷的數字。
于是,藝術家出場了。
以分形藝術的名義,科學與藝術結為連理。但與科學家逆向而行,藝術家把具象與抽象倒置,數字又成就了萬千美麗……
分形藝術家說:
人生,就是以分形的形式在宇宙走一遭。
分形,就是時光以光速寫意出的大藝術。
生命之鏈DNA 作者:風達
宇宙之筆,時光之詩!——走進分形藝術
向日葵與斐波拉契數列圖案
也許您在哪見過這類圖形,它們有著令人驚訝的形狀,結構精美,富有哲理,蘊含著神秘的美感。挺吸引眼球,不是嗎?
不用去百度了,它們的名字叫分形。
1973年,曼德布羅特(B.B.Mandelbrot)在法蘭西學院講課時,首次提出了分形(Fractal),他發現整個宇宙以一種出人意料的方式構成自相似結構,繼而創立了分形幾何學。
分形幾何學是一門以非規則幾何形態為研究對象的幾何學。
幾何學中國古代六藝中有之,古希臘學者亦視為哲學之起點??扇祟悇撛斓氖澜缰泻芏嘈螤疃际呛芤幷膫鹘y幾何。面對復雜不規則的自然之形,只有分形幾何學才是真正能描述大自然的幾何學,因為不規則現象在自然界普遍存在。比如,浮云、月光、群山、閃電、樹蔭等此類很難具體用球體、錐形、矩形、圓柱形等去形容,只能用形容詞去感受,如旖旎云裳、月華如水、霹靂閃電等。大自然中許多事物都是不規則的形狀,它們更像被一雙無形的藝術之筆描繪過,而又無不蘊藏著幾何學的圖形之美!
分形是一種統領萬物的純美、大美和真美。自從分形學創立后,人們審視世界的眼光徹底改變了。人們意識到,自然界中那些美麗的事物居然蘊含著深奧的數學哲理。
向日葵為何長成這樣?
它的花瓣是按照斐波拉契數列來排列的,因為這種分布使得它在有限的圓面積內長出更多的種子。更奇妙的是,按照這種方式生長的生物有著不可言喻的美妙。比如蒲公英、延齡草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金鳳花、耬斗菜、百合花、蝴蝶花等,這些美麗的花草都是按照這種模式生長的。
人們對于美的認識,除了自然,還是自然。
而自然中,那些被古往今來的人們反復贊頌的美麗事物,無不具有分形特性。美麗的花朵、雄偉的山脈、澎湃的河流、浩瀚的星?!藗兲兆碓谶@分形美中,很久以來卻沒有意識到它們的共性,直到分形的概念被提出來。分形理論的偉大之處就在于它最適合描述大自然,而我們就一直生活在自然中。
珊瑚、水母、霜花、花朵、孔雀開屏、鸚鵡螺紋、葉脈、山脈……大自然一切自由的、明亮的、華麗的、偉大的圖案都有著神奇的魔力,吸引著人類傾盡所有才智去欣賞、去贊美、去模仿……
有種奇怪的蔬菜叫做羅馬花椰菜,它的形狀屬于典型的分形結構。取其局部,經過放大后看起來和整體幾乎是一樣的,再取更細小的局部,放大后仍然與整體相似。
蕨葉,和羅馬花椰菜一樣,取局部放大后和整體相似。
數學家們在研究分形幾何的過程中,將一些數學集合以圖形的方式繪制出來,這些分形圖形有著鮮明的特征,其中三個特征最為明顯:
一、自相似性
如果一個幾何對象的某個局部放大后,與其整體相似,這種性質就叫做自相似性。
二、無限精細
任意小尺度下依然有精細的結構。隨著圖像的放大,不但不會丟失細節,相反會看到越來越精細的細節。
三、極不規則
很多有分形特征的事物不能用簡單的幾何圖形去描述。
有一種藝術叫做分形藝術,有一種藝術家拿數學作畫。
分形實際上是對宇宙中萬物的一種抽象,是對本質的提煉。既然分形是描述大自然最有利的數學工具,豈不是最絕妙的藝術創作工具?大自然中已知和未知的結構,都可以用分形方法繪制出來,將抽象的概念形象化藝術化再現,讓事物更接近其本質上隱藏的美感。
分形學是描述大自然、宇宙的科學,基于此基礎上的分形藝術就是對自然界中萬物遵循的規律進行提煉、抽象。因此當分形與藝術創作完美結合時,誕生的分形藝術就是對宇宙、自然的抽象藝術。
這也解釋了為什么當我們被美麗的分形藝術作品震撼時,雖然我們從沒見過這些不可思議的形狀,但卻覺得它們似曾相識,腦海里會聯想到神秘的宇宙。
protection 作者:Chiara
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(編輯:竹子)