哈喽,小朋友们大家好。欢迎来到今天的趣讲展品栏目,我是你们的好朋友小迪老师。今天我们要来科技馆了解一件展品,就是我身边这件展品,我们一起来看看吧。
这件展品主要是展示近年来在非线性科学中发展出来的分形艺术,分形图形的边界处具有无限复杂和精细的结构,如果精度不受限制的话,可以无限地放大它的边界,当我们放大某个区域,它的结构就在变化,展现出新的结构元素。说到这里大家首先会想到什么呢?是不是想到了万花筒呀!我们一起来看看万花筒长什么样子吧。(视频一)随着每一次的转动可以看到万花筒中变换出丰富的图案。那再来看看我们这件展品,站在1.5米处,我们可以看到它整体出现一个球形,随着图案的不断变化,整个球形的图案也发生了变化,呈现出与单个图片不一样的美丽。
其实啊,这就是分形现象。目前科学界对分形还没有严格的数学定义,只能简单描述,分形是没有特定长度但具有一定意义下的自相似图形和结构的总称。自相似图形无论是放大或缩小几何尺寸,他们的整体结构不变。分形的概念是由美籍法国数学家,曼德布罗特教授于1975年首先提出的。由他创立的分形几何学更是当前一门十分活跃的新兴学科。分形几何学当中的分形图,也不是随随便便一张图片就可以的。它是力图以数学方法,模拟自然界存在的、及科学研究中出现的那些看似无规律的各种现象。当然了自然界当中也存在着分形,比如说大菜花和小菜花,比如说大树的树枝和小的细枝,再比如说连绵的山川和其中的一座山……
了解了这么多关于分形的知识,小朋友们有没有点心动想要自己动手制作一个万花筒呢?其实啊制作的方法也非常简单,(视频二)我们仅仅需要几张纸就可以完成。到最后我们就会得到一个立体版的万花筒啦,小朋友们快拿起你手中的纸和我一起做吧!怎么样?是不是非常简单,做出来也非常漂亮呢?好啦,小朋友们,今天的趣讲展品就到这里了,老师今天讲的分形艺术你明白了吗?快拿起你手中的万花筒看看吧!
展品原理:
分形的概念是由美籍法国数学家,曼德布罗特教授于1975年首先提出的。由他创立的分形几何学更是当前一门十分活跃的新兴学科。分形图形的边界处具有无限复杂和精细的结构,如果精度不受限制的话,可以无限地放大它的边界,当我们放大某个区域,它的结构就在变化,展现出新的结构元素。目前科学界对分形还没有严格的数学定义,只能简单描述,分形是没有特定长度但具有一定意义下的自相似图形和结构的总称。自相似图形无论是放大或缩小几何尺寸,他们的整体结构不变。分形几何学当中的分形图,也不是随随便便一张图片就可以的。它是力图以数学方法,模拟自然界存在的、及科学研究中出现的那些看似无规律的各种现象。
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