有“强迫症”的大自然：北大刘华杰教授在抖音导读《大自然的分形几何学》
一个苹果，切1刀后还是苹果，切10刀后也是苹果，可切100万刀乃至更多之后，涉及到分子层面，是不是苹果就不好说了。如何理解这一过程？分形几何学能够给出合理解释。9月2日晚8：00，北京大学刘华杰教授做客《高山科学经典》抖音直播间，通过导读科学名著《大自然的分形几何学》一书，带网友走近了神秘又无处不在的分形几何学。
刘华杰本科毕业于北京大学地质学系，博士毕业于中国人民大学哲学系，现为北京大学哲学系教授、北京大学科学传播中心教授，博士生导师，中国野生植物保护协会理事。他的研究方向为科学哲学、科学史、科学社会学。近些年，他致力于复兴博物学文化和生物多样性保护。
什么叫分形几何学？导读中，刘华杰首先以自己在北京长安街拍摄的道路斑马线图案举例：它远看是一条条白线，近看每一条白线上又有许多裂纹，而这些看起来乱乱的裂纹，实际上存在自相似现象，这可以用分形几何学来解释。类似的分形几何学结构在生活中还可以找到很多，他还向抖音直播间的网友展示了雪花、松露、泥裂、地衣、白云、树叶、黄瓜皮、孟加拉湾、山脉乃至银河系分布等一系列分形结构。
刘华杰总结，分形就是指具有多层自相似的结构，这种结构或者是自然的，或者是人造的，或者是规则的，或者是统计意义上。他介绍，分形对象是无处不在的，但是以前通常把它当做一种反常现象。20世纪70年代，《大自然的分形几何学》一书作者芒德勃罗（Mandelbrot,又译曼德尔博洛特）创立了分形几何学，让人们意识到分形对象的普遍性。
刘华杰以芒德勃罗对于“英国海岸线有多长”的经典论述举例。英国海岸线的官方统计长度为17819公里，而这显然是用较大测量尺度测量出的结果。如果用米尺或卡尺来测量，那么其长度可能会扩大10倍到100倍，理论上讲随着测量尺度的变小，其海岸线长度可以趋于无限长。
之后，刘华杰介绍了分形几何学的计算公式，并列举了其在在数学、力学、工程技术中的广泛应用，具体涉及材料学、采矿工程、勘探、经济学、股市分析、气象学、星系结构、湍流研究、语言学、美术景观设计等各个领域。著名科学家惠勒曾评价“从前不知道这个概念被认为不是科学上的文化人，明天若不熟悉分形也是科盲。”
此次在@高山科学经典 抖音直播间的导读还设有讨论环节，由山西大学科学技术哲学博士张冀峰担任嘉宾主持，中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃共同参与了讨论。王飞跃重点分享了分形几何在艺术、社会物理学、无人系统等领域的应用前景。
据了解，高山科学经典致力于邀请100位知名学者来做导读者、200位知名人士做嘉宾，共同解析科学名著，引领大众科学地阅读，增长对科学的兴趣，提升科学文化素养，让科学融入现代人的生活方式。节目于每周六晚8：00播出，网友可关注抖音账号@高山科学经典 观看回放及预约。
近年来，越来越多高校教授、学者、院士走进抖音，向公众传播科学知识。《2023抖音公开课学习数据报告》显示，过去一年，国内高校在抖音累计直播1万场，总时长超过7350万分钟，相当于1.68万节课。抖音双一流大学公开课覆盖率增长至93.2%，一级学科覆盖率100%。共有400位教授、45位院士、4位诺奖得主在抖音传递知识。
除了导读经典，抖音科普直播还在带领用户探索宇宙。据悉，在抖音此前的“雨果X访谈”专题节目中，雨果奖最佳短中篇小说《时空画师》作者海漄，《三体》电视剧导演杨磊，加拿大科幻作家罗伯特·索耶和妻子卡洛琳·克林克，《流浪地球》科学顾问苟利军，动画导演Dalton Grant Jr等一系列嘉宾加入访谈，并通过抖音首播。
抖音“知识前沿派对”活动于今年10月1日上线，将持续至明年1月1日，包含科学家直播对谈、关键科学热点及时解读、创作者科学内容投稿等，覆盖前沿科学、科技发展、科幻畅想等多个维度。在不久前结束的诺贝尔奖颁奖季，“知识前沿派对”邀请了曹则贤、李永乐、郭伟等14位科学家、专家、科普达人讲解诺奖知识，受到网友欢迎。责任编辑：任芯仪(EN063)
