Fraktalny wszechświat

Fraktalna kosmologia to nowa dziedzina, którą zainicjowały prace włoskiego astronoma Luciano Pietronero. Badał on rozkład galaktyk i na tej podstawie wysnuł przypuszczenie, że Kosmos pod wieloma względami ma dużo wspólnego z fraktalami. Czym one są?


Tomasz Kilian 4/2019

Zapewne nie tego oczekiwał na ekranie swojego komputera pięćdziesięcioletni pracownik IBM-a. Jego matematyczne poszukiwania przywiodły go do ciekawego punktu, ale to, co pojawiło się dalej, w dużej mierze było wielkim zaskoczeniem. Z próby graficznego przedstawienia pewnego matematycznego zbioru wyłaniał się bowiem dziwny, postrzępiony kształt, dziś znany jako zbiór Mandelbrota. Jakiś czas później świat poznał nowy termin - fraktal (łac. fractalus - złamany, cząstkowy, ułamkowy).

Benoit Mandelbrot - bo o nim mowa - kilka lat później stał się sławny dzięki swojej książce The Fractal Geometry of Nature i został uznany za jednego z ojców nowej rewolucji naukowej związanej z geometrią fraktalną i teorią chaosu. W rzeczywistości wielu matematyków przed nim badało już podobne obiekty, a ich pierwszym odkrywcą i popularyzatorem tak w teorii, jak i w praktyce, wcale nie był człowiek, lecz... Natura.

Przeglądaj spis treści numeru 4/2019 lub zamów wersję elektroniczną NŚ

Jeśli nie jest się matematykiem, fraktale najlepiej zrozumieć poprzez ich właściwości. Jedną z podstawowych okazuje się samopodobieństwo niezależnie od skali. Co to dokładnie oznacza? 

Gdy weźmiemy fragment i powiększymy go, w mniejszym lub większym stopniu będzie on przypominał cały obiekt.

Prosty przykład to kalafior romanesco

który składa się z części bardzo podobnych do całego warzywa, one zaś z równie zbliżonych wyglądem pojedynczych różyczek. W tym przypadku na którymś poziomie podobieństwo się kończy. I choć Natura nie może tworzyć obiektów tak nieskończenie złożonych, jak matematyka, to jednak zadziwiająco często wykorzystuje fraktale. Rzeki wraz z dopływami, linie brzegowe, struktura układu krwionośnego, wzrost kryształów czy choćby wzory tworzone przez mróz na szybach są przykładami geometrii fraktalnej w praktyce...

To jedynie fragment artykułu. Pełną wersję przeczytasz w NŚ 4/2019 dostępnym także jako e-wydanie

W sprzedaży



Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką prywatności. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce. Więcej informacji w Polityce prywatności.