用 MegaMenger 構建你自己的分形!

本月晚些時候,世界各地的人們將聚集在博物館和學校,構建巨型門格海綿,作為名為 MegaMenger 的全球分形盛會的一部分。

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本月晚些時候,世界各地的人們將聚集在博物館和學校,構建巨型門格海綿,作為名為 MegaMenger 的全球分形盛會的一部分。

門格海綿是存在於三維空間中的分形。要形象化地理解它,想象一下從一個立方體開始,將其分成 27 個子立方體,就像一個魔方一樣。從較大立方體的每個面上移除中間的立方體,以及最中間的立方體。現在對剩餘的 20 個立方體做同樣的事情,將它們分成更小的立方體,並移除中間的立方體。當您無限次地重複此過程時,您就得到了門格海綿。它沒有體積,但表面積無限大。

0-3 級門格海綿。圖片來源:Solkoll,公共領域,透過維基共享資源


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遺憾的是,我們無法真正製作門格海綿,因為建立門格海綿是一個無限的過程,而我們沒有那麼長的時間。我們有限的人類必須滿足於在海綿的有限級別停止。在 10 月 20 日至 26 日這一週,世界各地的有限群體的人們將建立 2 級和 3 級海綿。

建造者正在製作 1 級門格海綿。圖片來源:曼徹斯特科學節。

門格海綿是一種分形,分形的定義特徵之一是它們是自相似的,這意味著如果您放大分形的一小部分,它看起來就像分形的較大部分。因此,我們實際上將以累加的方式構建它們,而不是使用大立方體並在其中鑽方形孔來製作我們的海綿。我們將從將名片摺疊成小立方體開始,然後將其中 20 個連線在一起以製作 1 級海綿。當我們製作了 20 個 1 級海綿後,我們可以將它們組合起來製作 2 級海綿,依此類推。我們將使用的技術是由軟體工程師和計算摺紙藝術家珍妮·莫斯利大約十年前開發的。(請檢視《Cabinet Magazine》中對她的這篇採訪。)

因為全球有 20 多個 3 級站點,當我們把它們組合在一起時,我們將製作出一個 4 級門格海綿!這絕非易事,因為 4 級海綿需要 160,000 個由大約一百萬張名片製成的小立方體。3 級部件將零散地分佈在全球各地,但我們不會太挑剔。

MegaMenger 是 ThinkMaths 的馬特·帕克和詹姆斯·麥迪遜大學及數學博物館的勞拉·塔爾曼的創意。該活動的日期 10 月 20 日至 26 日,是為了配合一年一度的慶祝思維活動,該活動旨在紀念傑出的數學傳播者馬丁·加德納,他的生日是 10 月 21 日。今年是他誕辰 100 週年,因此建立可能是有史以來最大的分形似乎是對他恰當的致敬。

對於鹽湖城地區的各位,猶他大學正在舉辦 2 級 MegaMenger 構建活動,並邀請大家參加!該活動由婦女數學協會和工業與應用數學學會的學生分會贊助,將於 10 月 22 日、23 日和 24 日在校園內的兩個地點舉行。有關更多資訊,請訪問婦女數學協會網站

如果您不能來和我一起構建,請檢視 MegaMenger.com,看看您附近是否有構建活動正在進行!

已完成的 1 級門格海綿。圖片來源:曼徹斯特科學節。

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