“嫦娥一號”飛到了月球,成功發回來了許多照片,報紙、電視上的宣傳非常多。今天妞妞看到晚報上的月球表麵的照片,驚奇萬分,原來月亮上麵是這樣的!通過家裏的天文望遠鏡能看到月亮表麵的坑坑窪窪,不過由於大氣層的緣故,總是看不確切。在圖上現在看起來卻是如此的真切,如此的細膩。
“爸爸,這些隕石坑有多大呀?”妞妞抬起看晚報的頭,瞪大眼睛問爸爸。
“確切的大小是不知道的,不過據說月亮上的隕石坑大的能有上百公裏寬,小的也有數十公裏。”
“這麽大呀!爸爸你看,大圓坑邊上還有一些很小的坑,小圓坑邊上還有更小的圓坑!”妞妞用手指著圖高聲說,“它們看上去好奇怪!”
“如果我們能夠直接清晰地觀看月亮,放大的倍數越大,就可以看到更加細致的東西。這實際上是我們這個世界的特征——自然物體是無限細致的。這就是說無論你怎麽放大,都可以看見更加清晰和細小的細節。”
爸爸突然想起前些時候準備的分形知識來,這也是一個很好的趣味數學話題。“你能計算出月亮表麵有多少個隕石坑嗎?”
“大的還可以,小的就算不清了。”妞妞眼睛一轉,“如果你先告訴我多大的隕石坑才算,我就能計算出來。”
“妞妞真的很聰明,確實如此。如果不告訴你一個標準,你是無論如何都難以數清的。月亮上沒有空氣,所以哪怕是最小的宇宙顆粒都會在月球表麵砸出一個小坑來。這個標準實際上就是我們觀察一個事物的尺度。用妞妞的學生尺來測量萬裏長城,就嫌太短,對不對?可是要用妞妞的學生尺來測量細菌,就嫌太大了,對不對?”
“對呀,要合適才好。”妞妞回答道。
“妞妞知道海灘都是彎彎曲曲的。如果我們測量一段海岸線的長度,它的結果和我們測量時所使用的尺度有直接關係。比如,如果我們用公裏作測量單位,從幾米到幾十米的一些彎彎曲曲的地方就會被忽略掉。如果改用米來做單位,測得的海岸線的總長度會增加,這是因為有更多的細小的彎曲被測量到。不過這個時候一些厘米量級以下的彎曲還是沒有能計量到,如果我們用厘米來計量,肯定我們又能得到更加大一些的數據。”