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世界观又称宇宙观,世界一词在中国文化中有很多含义相近或者紧密相关 的名称——道、天、自然、天地、天地万物、造化等等。世界观有很多内容,主要 包括对世界起源、世界结构、世界与人的关系的认识。
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古代中国的世界观就是 把世界看成一个多重的分形。对于较为简易的复杂现象,用一个分形维数就可 以描述它的特征,但是世界是一个包含了所有复杂事物和现象的复杂系统,它 具有许多层次,每个层次都具有不同的统计特征,因此用一个或几个分维肯定 无法描述整个世界的景象,我们可能需要无限多的分维与参量才能加以描绘,
因此我们用多重分形来描述中国的世界观给宇宙下了一个简明的定义,《淮南子》沿用了尸子的说法:“往古来 今谓之宙,四方上下谓之宇,道在其间,而莫知其所。”③宇宙的基本含义就是无 限的时间与空间。相应地,汉字中的天一般指时间,地一般指空间。世界、宇宙 或天地的起源,在中国很多经典中都有记载,最有代表性的阐述来自老子(《道德经》)与孔子(《易经》),其内容与科学上最近发现的结果几乎完全一致。
关于宇宙的起源或者世界的生成, 一般有两种传统理论: 一种就是基于以 基督教为代表的宗教理论 — — 创始学;另 一 种就是以达尔文为代表的传统进化 论。当然我们从科学角度出发,对上帝创造世界的说法是很难认同的,但是达 尔文进化论中关于宇宙是经过基于随机的或偶然性的自然选择进化而来的观 点,也越来越遭到很多科学家与社会大众的质疑。“他们不是创始主义者,但他 们也无法相信,仅仅机会和选择就能创造出我们目所能及的一切。”④基因算法 的创始人,就是其中颇具代表性的一位科学家,他指出:“进化当然远远不止是随机 变化和自然选择。进化同时也是实现与自组。”①在这个世界或宇宙中,并没有 什么造物主或创世的神明,宇宙本身就具有创造自己的能力。在中国文化中, 宇宙这种自我创造的能力被称为“道”,有时被称为“上帝”或“上天”,“上帝”或“上天”并非人格化的神明,而是道的别名而已。
迭代语言涉及一种解决复杂问题的方法——迭代法。在数学中,根据问题 的繁简程度, 一般有两种基本的方法——一次解法与迭代法。迭代法又称辗转 法,是一种通过周而复始的循环过程或者通过多次循环既定程序来解决复杂问题 的方法。用庄子的话来说,迭代即“连环可解也”。②与迭代法相对应的是一次解 法或称直接法,即一次性解决问题。迭代法有着广泛的应用,特别是在分形几何 学、软件开发与工程开发中被大量采用。由于我们是从分形几何学来解读中国世
界观,迭代法也因此成为理解、解读与表达我们中国传统文化的一个关键方法。
因为基于迭代法的迭代语言表达对分形几何学与我们的研究密切相关,因 此我们通过一个例子来具体说明什么是迭代法。迭代与分形的思想与观念在 我们中国传统文化中早就存在,而这个例子就是庄子所举的一个事例:“一尺之 棰,日取其半,万世不竭尽。”迭代应用的对象即一尺之棰,迭代程序或过程是 每天截成两段取其半, 一天(第一次迭代)、两天(第二次迭代)、三天(第三次迭 代)……直到万世(第N 次迭代,N→o) 还无法穷尽。迭代法与迭代语言是我
们解决复杂问题与阐述复杂问题的有效方法。
3.什么是分形
分形几何学还是一门新兴科学,分形的定义还处于一种动态与开放的状态,到目前为止,分形的创始人曼德尔布罗特(B.B.Mandelbrot) 给分形下了一 个权威而简短的定义:部分以某种形式与整体相似的形状叫作分形。整体与部 分存在差异,但是两者之间又存在某种形似,庄子称之为:“大同而与小同异,此 之谓小同异;万物毕同毕异,此之谓大同异。”①在中国佛教的法相宗②中,整体 为总相,用数字表达为一,部分为别相,用数字表达为多,部分构成整体,整体分 成部分,总相与别相兼容相摄, 一多相容相摄。整体与部分存在相同之处,称为 同相,其不同之处称为异相。③“水银泻地,粒粒皆圆”就是一种典型的分形。 水银泻地,可以分化成很多水银颗粒,无论其大小与多少,可是粒粒皆圆——无一不保持圆形的特征,具有完美的自相似性。
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