“嫦娥一号”飞到了月球,成功发回来了许多照片,报纸、电视上的宣传非常多。今天妞妞看到晚报上的月球表面的照片,惊奇万分,原来月亮上面是这样的!通过家里的天文望远镜能看到月亮表面的坑坑洼洼,不过由于大气层的缘故,总是看不确切。在图上现在看起来却是如此的真切,如此的细腻。
“爸爸,这些陨石坑有多大呀?”妞妞抬起看晚报的头,瞪大眼睛问爸爸。
“确切的大小是不知道的,不过据说月亮上的陨石坑大的能有上百公里宽,小的也有数十公里。”
“这么大呀!爸爸你看,大圆坑边上还有一些很小的坑,小圆坑边上还有更小的圆坑!”妞妞用手指着图高声说,“它们看上去好奇怪!”
“如果我们能够直接清晰地观看月亮,放大的倍数越大,就可以看到更加细致的东西。这实际上是我们这个世界的特征——自然物体是无限细致的。这就是说无论你怎么放大,都可以看见更加清晰和细小的细节。”
爸爸突然想起前些时候准备的分形知识来,这也是一个很好的趣味数学话题。“你能计算出月亮表面有多少个陨石坑吗?”
“大的还可以,小的就算不清了。”妞妞眼睛一转,“如果你先告诉我多大的陨石坑才算,我就能计算出来。”
“妞妞真的很聪明,确实如此。如果不告诉你一个标准,你是无论如何都难以数清的。月亮上没有空气,所以哪怕是最小的宇宙颗粒都会在月球表面砸出一个小坑来。这个标准实际上就是我们观察一个事物的尺度。用妞妞的学生尺来测量万里长城,就嫌太短,对不对?可是要用妞妞的学生尺来测量细菌,就嫌太大了,对不对?”
“对呀,要合适才好。”妞妞回答道。
“妞妞知道海滩都是弯弯曲曲的。如果我们测量一段海岸线的长度,它的结果和我们测量时所使用的尺度有直接关系。比如,如果我们用公里作测量单位,从几米到几十米的一些弯弯曲曲的地方就会被忽略掉。如果改用米来做单位,测得的海岸线的总长度会增加,这是因为有更多的细小的弯曲被测量到。不过这个时候一些厘米量级以下的弯曲还是没有能计量到,如果我们用厘米来计量,肯定我们又能得到更加大一些的数据。”