第五百四十九章 莱维曲线（曲线） (第1/1页)

微看书 www.vkss.cc，最快更新数学心!

夏天在外边吃饭的时候，苍蝇经常会不请自来。打苍蝇是件技术活，因为苍蝇的飞行轨迹十分诡异，人类只靠双手很难找到准头。

所以问题来了，苍蝇为什么会乱飞呢？

你可能不知道，苍蝇这样乱飞，实际上应用了一种强大的数学原理，这个原理让它们的飞行轨迹难以捉摸，从而避免被打中。

而这种数学原理，就叫做莱维飞行。

1900年，法国数学家保罗莱维，发现了莱维曲线。

莱维飞行是一种分形，也就是说不管放大多少倍，看起来还和原来的图案类似的图形。更重要的是，莱维飞行属于随机游走，也就是说它的轨迹并不能被准确预测，就和苍蝇的步伐一样鬼魅。

布朗运动也属于随机游走，不过，莱维飞行和布朗运动不同。

布朗运动有个特点，那就是每步的步长集中在一个区域内，画成图就是钟形曲线。

莱维飞行图中，每步行走的距离就符合幂定律。运动中大多数的步子很短，但有少部分步子很长。

莱维飞行比布朗运动更有效率。走了相同的步数或路程的情况下，莱维飞行位移比布朗运动要大得多，能探索更大的空间。

莱维飞行用更少的距离和步数覆盖了更大的面积，这对于探索未知而言很有用。

2008年，一个来自英国和美国的研究团队在 Nature上发表了一项研究，他们给大西洋和太平洋的55只不同海洋掠食者（包括丝鲨、剑鱼、蓝枪鱼、黄鳍金枪鱼、海龟和企鹅）带上了追踪器，跟踪观察它们在5700天里的运动轨迹。

在分析了1200万次它们的动作后，这些研究者发现了大多数海洋掠食者在食物匮乏时对莱维式运动的偏好。更有趣的是，猎物，比如磷虾的分布也符合莱维飞行的特征。

不仅如此，土壤中的变形虫、浮游生物、白蚁、熊蜂、大型陆地食草动物、鸟类、灵长动物、原住民在觅食时的路线也有类似的规律，莱维飞行似乎是生物在资源稀缺的环境中生存的共同法则。

不仅是野生动物，许多自然现象都有莱维飞行的特征。

比如，自来水龙头滴水时，两滴水滴之间的时差属于莱维飞行；健康心脏两次跳动的间隙，甚至连股票市场的走势都是莱维飞行。

莱维飞行甚至被用于研究流行病的爆发。

在分析了46万张纸币的轨迹后他们证实了自己的猜测：传染病的传播和纸币的传播一样，符合莱维飞行的特征。他们把这项研究发表在了2006年的 Nature上。