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→伽利略的规模缩放理论
=== 伽利略的规模缩放理论 ===
=== 伽利略的规模缩放理论 ===
[[伽利略]]（Galileo Galilei）在《[[关于两种新科学的对话与数学证明]]》<ref name='galileo'>{{cite book|author=武际可|title=关于两门新科学的对话|publisher=北京大学出版社|year=2006}}</ref>中首次系统性提出了规模缩放的思想：如果一个物体按照几何比例放大，那么其力学性质不会简单地按比例的方式扩展，而是呈现出了一定的[[非线性]]的缩放规律<ref name=":4">{{cite book|author=West, G. B.|year=2018|title=规模: 复杂世界的简单法则|publisher=中信出版社}}</ref> 。例如：
==== 面积与体积的幂律关系 ====
==== 面积与体积的[[幂律]]关系 ====
假设一个立方体边长为 [math]L[/math]：那么其表面积 [math]A \propto L^2[/math]，体积 [math]V \propto L^3[/math]。这里符号“[math]\propto[/math]”代表“成比例于”后面的变量，这是对幂律关系的一种简约的表达，即忽略了前面的系数，而只关注于幂律指数。
假设一个立方体边长为 [math]L[/math]：那么其表面积 [math]A \propto L^2[/math]，体积 [math]V \propto L^3[/math]。这里符号“[math]\propto[/math]”代表“成比例于”后面的变量，这是对[[幂律]]关系的一种简约的表达，即忽略了前面的系数，而只关注于[[幂律]]指数。
因此，当边长增大一倍时：面积只增加 [math]2^2 = 4[/math] 倍，体积却增加 [math]2^3 = 8[/math] 倍。因此，当一个几何体生长的时候，它的体积会比表面积增长得更快。
因此，当边长增大一倍时：面积只增加 [math]2^2 = 4[/math] 倍，体积却增加 [math]2^3 = 8[/math] 倍。因此，当一个几何体生长的时候，它的体积会比表面积增长得更快。