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你看到土星环。她看到了隐数论。
数学教授在复杂序列中发现迷幻之美
来源:哈佛大学报小行星带为什么会有间隙?
答案可以在动力系统中找到,动力系统是处理混沌系统随时间演化的数学分支。该领域是劳拉·德马科 (Laura DeMarco) 最近在哈佛大学拉德克利夫研究所 (Harvard Radcliffe Institute) 演讲的主题。
“事实证明,行星的运动中存在很多隐藏的数论,例如土星环的结构,”哈佛拉德克利夫研究所拉德克利夫校友教授兼哈佛艺术与科学学院数学教授德马科解释道。她接着说,有些地方是小行星根本不可能到达的,因为基本的数论“禁止某些行为”。
德马科为了找到预测现实世界系统(例如行星运动)的方程,DeMarco 研究了递归生成的数字序列。也许最著名的例子是斐波那契数列,它是一种线性递归,其中每个数字都是它前面的两个数字的总和,从 0 和 1 开始。斐波那契数列的视觉表示出现在自然世界中,例如松果的鳞片、菠萝果实和鹦鹉螺壳的结构。
“这表明斐波那契数可以以某种方式用于编码自然世界的某些方面,”德马科说,就像更复杂的非线性序列出现在行星运动、天气模式和动物种群变化的混乱且看似不可预测的结构中一样。
动物种群“我的很多想法对于现实生活、日常生活可能有用,也可能没有用,”她说。 “但它试图理解数字的复杂性以及数字的相互作用如何影响几何形状,影响某些几何结构。”
曼德尔布罗集的可视化。
照片由 Laura DeMarco 提供
DeMarco 最喜欢的可视化效果之一看起来非常像一只眼睛。
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