圖案的形成

從小我就對圖案非常感興趣, 例如, 樹葉的形狀, 貝殼的紋路, 昆蟲的條紋等.

記得我當研究生時, 曾一度想把這個問題當作研究的方向. 不過, 當我到圖書館尋找資料後, 才發現, 原來早就有人寫了"樹葉書", "貝殼書", 和"昆蟲書".
更厲害的事, 只要用程式就可以把各式各樣的圖案模擬在電腦畫面上.

為什麼會形成圖案呢?
簡單的說, 原本的線性擴散系統(就像滴一滴墨水到杯子後, 有顏色的染料會均勻分布在杯子中)會因為"非線性"的交互作用, 而自然而然地形成特定的圖案.

你知道我的專長是"非線性光學", 所以, 我們當然可以在光學系統中看到類似上面斑馬的條紋圖案.


這是中興大學物理系鄭建宗老師在非線性光學晶體中看到的有趣圖案. 我們建立了一個理論模型來解釋為什麼會形成這些光學圖案.

下次, 等有機會的話, 我想用這些圖案來解釋梵谷的畫風. 想起來就覺得非常酷 :-)

參考文獻: Chien-Chung Jeng, YuanYao Lin, Ray-Ching Hong, and Ray-Kuang Lee, "Optical pattern transition from modulation to transverse instabilities in photorefractive crystals," submitted to Phys. Rev. Lett. (accepted, Mar. 2009).