堂前燕
数学 · 高中 · 分形 · 复数 · 混沌 · 迭代

曼德布罗特集

可无限放大的分形 —— 一个简单的复迭代 z ← z² + c 长出无穷的几何结构。

规则就一句话

对复平面每个点 cc,迭代

z0=0,zn+1=zn2+cz_0 = 0, \quad z_{n+1} = z_n^2 + c

如果 zn|z_n| 永远不超过 2,那 cc 就在集内(黑色);否则越快发散,颜色越亮。

玩法

  • 双击 任何位置 → 4 倍放大
  • 右键 任何位置 → 4 倍缩小
  • 拖动 → 平移
  • 最大迭代次数” 越大,深处细节越清晰(但更慢)
  • 内置 4 个书签直达著名区域

几个深度区域

  • 海马谷 (Seahorse Valley):在主体下侧的凹处,藏着海马形的微缩自相似
  • 闪电 (-1.7497, 0):负实轴附近,金属感强
  • 螺旋 (-0.762, -0.085):经典的费根鲍姆螺旋区域

为什么它震撼

  • 规则只有”平方加一个常数”
  • 集合的边界是分形 —— 任何放大倍数下都同样复杂
  • 集内是连通的(这是个数学定理)
  • 在边界附近,你能看到整个曼德布罗特集本身的微缩复制(自相似)

数学家 Mandelbrot 1980 年用计算机第一次画出它时,整个数学界震惊。