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测量海岸线的长度

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:事实证明,海岸线的长度取决于测量单位的大小。理论上,随着测量单位越来越小,海岸线的长度会趋于无限。和自然中的很多形状一样,海岸线呈不规则的锯齿状,随着测量单位越来越小,我们会发现更多细节。例如,如果以卫星的高度俯瞰北美,它的海岸线几乎是平滑的直线。如果用一根100千米长的木棍测量英国的海岸线,最后的结果差不多接近2800千米。如果把木棍的长度缩小到50千米,海岸线的总长度则会是3400千米。

数学概念:测量

还有什么比测量长度更直接呢?例如,要测量一张桌子的长度,可以用卷尺;要测量一个镇到另一个镇的距离,我们可以开车过去,观察里程表的变化,或者拿一张地图,用直尺测出两镇之间的距离,然后利用这张地图的比例尺,将英寸转化为英里,或将厘米转化成千米。

但是,测量海岸线的长度却更复杂。事实证明,海岸线的长度取决于测量单位的大小。一般来说,测量单位越小,海岸线越长。理论上,随着测量单位越来越小,海岸线的长度会趋于无限。为什么呢?

和自然中的很多形状一样,海岸线呈不规则的锯齿状,随着测量单位越来越小,我们会发现更多细节。例如,如果以卫星的高度俯瞰北美,它的海岸线几乎是平滑的直线。可要是通过步幅测量,我们会看到河口、沙嘴、岩石,等等。要是趴着测量,我们会注意到砾石和树叶。要是用上显微镜,我们会测到分子。细节越来越多,测量单位不断缩小,从千米到米,到厘米,再到微米,这时,测出的长度也不断增大。如果用一根100千米长的木棍测量英国的海岸线,最后的结果差不多接近2800千米。如果把木棍的长度缩小到50千米,海岸线的总长度则会是3400千米。

这个悖论说明,虽然数学能帮助我们进行十分精确的测量,但它也会揭示实际结构内在的模糊性。

加拿大海岸线

加拿大有着全世界最长的海岸线,超过24万千米。试想一下,如果用米尺来测量,它会有多长?

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