分形之谜：它可以减压吗？

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正在作画的抽象表现主义画家波洛克（1912-1956）：他以其独创的“滴画”著称

波洛克《5号》，1948年

泰勒说自己是思考者，跨越学科的界限来解决问题。他不仅有物理学的文凭，还进一步获得了画家、摄影师的艺术类学位。在校园里，大家都知道他是个怪人。他经常在俄勒冈州的瓦尔多湖上划船，希望能有所领悟。他的头发也很有名，让人挪不开眼睛：长而卷曲，和牛顿全盛时期的发型如出一辙。俄勒冈大学的公共事务处还曾在一本出版物上P过他的照片。

有着牛顿发型的理查德·泰勒

用于产生非分形图案（右上）和分形图案（右下）的无序摆锤（左）。

泰勒的职业生涯很曲折，但他从来没有失去最初的兴趣爱好，他实在是太过痴迷于波洛克的画了。 他在曼彻斯特艺术学院弄了一个摇摇欲坠的摆锤。风吹动摆锤，就会在纸上画下痕迹。这样，他就能知道大自然是如何“作画”的，知道这画是否和波洛克的画有异曲同工之妙（的确如此）。 就在几年前，他在纳米电子学方面也提出了开创性的见解。他在一篇文章中提到 ，“我观察的分形越多，我想起波洛克画的次数也越多。看着波洛克的画，我看到颜料飞溅，如同那些设备内通过的电流，在他的画布上蔓延开去。”

云的照片（左上）和喷涂图案（右上）分形维数较低，森林照片（左下）和波洛克绘画（右下）的维数较高。

借助测量电流的仪器，泰勒研究了50年代之后波洛克的一系列画作，他发现这些画确实都是“分形”——就像是发现自己最亲近的阿姨在说一种神秘而古老的语言。“在科学发现分形之前25年，波洛克就把分形画出来了！”泰勒在1999年的《自然》杂志上公开了这一发现，在艺术和物理学界都引起了不小的轰动。

1975年，本华·曼德博（Benoit Mandelbrot）创造了“分形”（fractal）这个专门的术语，表示具有以非整数维形式充填空间的形态特征：一个粗糙或零碎的几何形状，可以分成数个部分，且每一部分都（至少近似地）是整体缩小后的形状， 具有自相似的性质 。他发现，简单的数学规则同样适用于很多看似复杂、混乱的事物。他证明了分形这一特征经常存在于大自然中形状粗糙的地方——云、海岸线、叶子、海浪、尼罗河的涨落以及星系的分布中都存在分形。想要理解不同规模上的分形，我们可以看一棵树的树干和一个分支：相同分支和较小分支间的角度可能相同，同一分支上叶子的脉络分布可能相同……你可以用很多分形创造出看似混乱的存在。

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