芒德布罗因在混沌理论方面的开创性工作于2003年与他人分享一项日本国际奖

 

  2010年10月14日,美国数学家伯努瓦·B·曼德布洛特(Benoit B.Mandelbrot)在美国马萨诸塞州剑桥市家中逝世,享年85岁。据其妻艾莉叶特(Aliette)透露,死因是胰腺癌。曼德布洛特开创了分形几何学,并把它应用于物理、生物、金融等诸多领域。
 

分形几何学之父

  曼德布洛特创造了“分形”这个词来指称一类新的数学形状,其参差不齐的轮廓可以模拟自然界中各种形状不规则的现象。
 
  美国布朗大学数学教授戴维·芒福德(David Mumford)说:“一个世纪以来,应用数学的目光一直集中在轮廓平滑的现象上,但许多东西并不是这样的:你用显微镜把它们放得越大,你就会发现它们越复杂。曼德布洛特是最早认识到这些现象并认为值得研究的人之一。”
 
  在1982年出版的开创性著作《大自然的分形几何学》一书中,曼德布洛特为一些遭摒弃的数学对象进行了辩护,这些数学对象被许多人认为是“可怕的”和“病态的”。在他看来,一度被认为是不可测量的云团和海岸线的复杂轮廓,现在可借助于分形几何学用严密而有力的定量方法加以度量。
 
  曼德布洛特在他职业生涯的大部分时间里,被看作是数学建模的旁观者。他在美国纽约的IBM公司做了四十年研究工作后,才接受耶鲁大学的职位。他常常能注意到其他研究人员在各自的数据中忽视的类型,然后趁机而入。
 
  芒福德说:“他认识每一个人,他的兴趣会朝每一个可能的方向辐射。他做的每一个报告,都会讲些与众不同的东西。”
 
  曼德布洛特把自己对分形的研究追溯到年轻时作为一名研究人员遇到的一个问题:英国的海岸线究竟有多长?他惊讶地发现,这个问题的答案取决于观察者所处的距离远近。在地图上,一个岛屿的轮廓看上去是平滑的,但放大了看,边缘就会显得参差不齐,海岸线的长度就会增加。放大得越厉害,海岸线长度增加得越多。
 
  曼德布洛特在2009年早些时候接受《纽约时报》采访时说:“这儿有一个问题,你想一想,一个基础几何学无法解答的重要问题。在某种意义上,海岸线的长度是无法计量的。”
 
  在1950年代,曼德布洛特通过给弯曲对象添加“分形维数”而提出了一个既简单又具有革命性的计量方法。这个方法大大超越了制图学领域,并被证实是有效的。
 
  在将近七十年的时间里,曼德布洛特与数十位科学家有过合作,在地质学、医学、宇宙学和工程学等领域都作出过贡献。他利用分形几何学解释了星系如何簇拥在一起,小麦价格如何随时间变化,哺乳动物的大脑如何随着生长而起褶皱,以及其他现象。
 
  他的影响也包括几何学领域内部,他是几何学领域最早利用计算机制图来研究数学对象的人之一,例如以他的名字命名的曼德布洛特集。
 
  曼德布洛特说:“我决定进入数学家从未进入过的领域,因为那儿有尚未被澄清的问题。我扮演了一个我的学生没人敢承担的前所未知的角色。”
 

行事风格遭质疑

  伯努瓦·B·曼德布洛特于1924年11月20日出生在波兰华沙的一个立陶宛犹太家庭。1936年,他们全家为躲避纳粹的迫害来到巴黎,后来又去了法国南部,他在那儿照料马匹、修理工具。
 
  战争结束后,他就读于巴黎综合理工学院,在那儿,他敏锐的观察力弥补了他缺失的传统教育。他的职业生涯不久就跨越了大西洋。1949年,他在美国加州理工学院获得航空学硕士学位,1952年回到法国巴黎攻读数学博士学位,后又到美国新泽西州的普林斯顿高等研究院做博士后,在数学家约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)的指导下从事研究工作。
 
  在巴黎的法国国家科学研究中心度过了几年之后,曼德布洛特于1958年被IBM公司聘请到设于纽约州约克镇的托马斯-沃森研究中心工作。虽然他常常与理论研究工作者们一起工作,并在哈佛大学和麻省理工学院担任客座教授,但直到1987年才开始在耶鲁大学执教,并于1999年获得耶鲁大学的终生教职。
 
  曼德布洛特获得的荣誉博士头衔超过15项。他不但为曼德布洛特分形基金会工作,而且还参与许多科学杂志的工作。相比为他在各个领域的见解提出的谨慎证明,他说他更喜欢“通过作出大胆和疯狂的猜想来刺激一个领域”,在自己的主张未得到证实之前就继续往前走了。这个习惯使他在数学圈子里遭到了一些质疑。
 
  德国不来梅大学的数学和生物科学教授海因茨-奥托·派特根(Heinz-Otto Peitgen)说:“他不会花几个月或几年的时间来证明自己所观察到的现象。”接着他评价,就是因为这个原因,曼德布洛特“受到相当多的批评。但如果说到对数学界本身的影响以及在科学的应用方面,他无疑是过去50年里最重要的人物之一。”
 
  当回顾自己的职业生涯时,曼德布洛特把自己的生命轨迹比作云团和海岸线不平滑的轮廓,正是这两种对象在1950年代将他带进了分形研究领域。
 
  当谈到自己在巴黎和耶鲁的声望时,他说:“如果就起点和终点而言,我拥有的是一个传统的职业生涯。但在起点和终点之间不是一条直线,而是一条非常不平滑的曲线。”
 

资料来源 The New York Times

责任编辑 李 辉

   

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不规则几何元素,是由数学家伯努瓦·曼德布洛特(Benoit Mandelbrot)提出:其维度并非整数的几何图形,而是在越来越细微的尺度上不断自我重复,是一项研究不规则性的科学。以下的几幅图片展示出分形在艺术创作领域的惊人表现力,冲击着不同的学术领域,给人带来视觉上强烈冲击。