自然界中发现的9个惊人的分形

罗马花椰菜

罗马花椰菜(尽管名字叫罗马花椰菜，但它是花椰菜和花椰菜的杂交品种)生长在一个黄金螺旋状，这种模式是基于植物的生长黄金比例．螺旋每转四分之一圈就变宽φ倍。这种蔬菜以加速速度发芽的趋势导致了这种螺旋形和最终的锥形。随着花椰菜的生长，顶端会越来越高。

自然界中其他的金色螺旋包括螺旋星系和鹦鹉螺壳。

松果

松果，也被称为球果，是一种木质的、有鳞片的果实，悬挂在常青树上，是树木的种子器官。你一定注意到了它们那令人满意的螺旋形鳞片，这反映了它们保护的种子。当天气潮湿或寒冷时，它们会紧紧地合上，当种子在风中传播最理想时，它们就会打开。

同样，分形设计是由加速增长引起的。这是对数或等角螺旋的自然例子。

肉质植物

在植物生物学中，分形设计被称为螺旋叶状结构，“叶状结构”这个词简单地指的是植物叶片的排列。螺旋芦荟的叶子向上卷曲是有原因的(芦荟重楼)和一些蛭荚草品种:它们有助于将雨水引导到植物的核心，并防止顶部叶子遮挡底部叶子。

在20世纪中期，一位数学家假设，植物和指纹的螺旋图案的出现是出于同样的原因，那就是缓解压力。他说，相反方向的力会导致皮肤和植物组织在生长过程中向内弯曲。

冰雪

没有两个雪花图案是相似的，但许多雪花的分支代表分形，因为它们产生自己的侧分支，等等。如果雪花不停止积聚水分，最终融化掉，它就会像这样永远持续下去，变得和地球一样大。

最著名的分形雪花图案被称为科赫雪花，源于一个等边三角形形成另一个等边三角形，另一个等边三角形又一个等边三角形。这是最早被描述的分形之一。

树枝

树木是自然界中最典型的分形之一。随着它们的生长，树枝从树干长出来，每一根树枝本身就像一棵小树，长出自己的树枝和自己的树枝。如果你观察一棵复杂的树，你会注意到Y形的重复。

这种分形设计，就像多肉植物的螺旋形一样，可以帮助树木优化暴露在阳光下的时间，防止顶部的树枝遮挡下的树枝。

铜晶体

分形几何在化学中也很常见。这种现象可以用铜晶体来证明，它们像树枝一样向各个方向伸展。每一根“嫩枝”都是一个新的生长点——当它伸出来的时候，它会发展成固体金属铜。由于其树木般的性质和独特的红棕色，铜晶体经常被种植用于艺术。

河流

河流之所以有分支，是因为水是从大动脉往下坡流的，但为什么总是呈蜿蜒的S形呢?虽然溪流有时可以形成一条直线，但它们很快就会变得弯曲，因为它们适应了野生动物巢穴等干扰。只要一个扰动就能改变河流的流动，使它在整个过程中弯曲。

这些流有多广也是非常公式化的。专家们发现，这些曲线通常是航道宽度的六倍。这种自相似性是分形的特征，也是世界各地河流看起来相似的原因。

叶静脉

事实上，树木从种子到根再到叶子再到树冠都是分形的。如果你仔细观察树叶的脉络，你会发现它们是多么的自相似。最小的看起来像主要的中脉(中线静脉)，而中脉看起来像带有树枝的树干。

这只对网状脉序(网状，不是平行，静脉)。

泡沫

你早上拿铁上的泡沫是分形的。在自然界中，当海浪破裂或雨滴落下时产生的气泡会产生一种自相似的模式，即液体薄膜分离出各种大小的气囊。大泡泡中穿插着小泡泡，小泡泡中穿插着更小的泡泡，如此循环。

在大自然之外，你会在肥皂浴中或在水槽里洗碗时看到这些分形设计。