Развитие и взаимное влияние математики, философии и искусства

Âîçìîæíî, íàèáîëåå óáåäèòåëüíûé àðãóìåíò  â  ïîëüçó  èçó÷åíèÿ ôðàêòàëîâ - ýòî èõ áðîñàþùàÿñÿ â ãëàçà êðàñîòà.

Ãëàâà 2

ÌÛØËÅÍÈÅ Â ÎÁÐÀÇÀÕ

Ðàññìàòðèâàåìûå çäåñü ïðîöåññû âîçíèêàþò â ðàçëè÷íûõ ôèçè÷åñ­êèõ è ìàòåìàòè÷åñêèõ çàäà÷àõ. Âñå îíè èìåþò îäíî îáøåå -  ýòî êîí­êóðåíöèþ íåñêîëüêèõ öåíòðîâ çà äîìèíèðîâàíèå íà ïëîñêîñòè. Ïðîñòûå ãðàíèöû ìåæäó òåððèòîðèÿìè â ðåçóëüòàòå òàêîãî  ñîïåðíè÷åñòâà âîç­íèêàþò ðåäêî. ×àøå èìååò ìåñòî íåñêîí÷àåìîå ôèëèãðàííîå ïåðåïëåòå­íèå è íåïðåêðàùàþùàÿñÿ áîðüáà äàæå çà ñàìûå ìàëûå ó÷àñòêè.

Èìåííî â ýòîé ïîãðàíè÷íîé îáëàñòè ïðîèñõîäèò ïåðåõîä îò îäíîé ôîðìû ñóùåñòâîâàíèÿ ê äðóãîé: îò ïîðÿäêà ê áåñïîðÿäêó, îò íàìàãíè­÷åííîãî ñîñòîÿíèÿ ê íåíàìàãíè÷åííîìó â çàâèñèìîñòè  îò èíòåðïðåòà­öèè òåõ ñóùíîñòåé, êîòîðûå ïðèìûêàþò ê ãðàíèöå. Ïîãðàíè÷íûå îáëàñ­òè â áîëüøåé èëè ìåíüøåé ìåðå çàìûñëîâàòî çàâèñÿò îò  óñëîâèé, õàðàêòåðèçóþùèõ èçó÷àåìûé ïðîöåññ. Ïîðîé âîçíèêàåò òðåòèé êîíêóðåíò, êîòîðûé ïîëüçóåòñÿ ðàçíîãëàñèÿìè äâóõ äðóãèõ è íàñàæäàåò  ñâîþ îá­ëàñòü âëèÿíèÿ. Ìîæåò ñëó÷èòüñÿ, ÷òî îäèí öåíòð çàõâàòèò âñþ ïëîñê­îñòü, íî è åãî âëàñòü èìååò “ãðàíèöû” â âèäå  èçîëèðîâàííûõ òî÷åê, êîòîðûå íåïîäâëàñòíû åãî ïðèòÿæåíèþ. Ýòî,  òàê  ñêàçàòü, “äèññèäåí­òû”, íå æåëàþùèå “ïðèíàäëåæàòü”.

Ðèñóíêè ïðåäñòàâëÿþò ïðîöåññû,  ÿâëÿþùèåñÿ,  êîíå÷íî,  âåñüìà óïðîøåííîé èäåàëèçàöèåé äåéñòâèòåëüíîñòè. Îíè ïðåóâåëè÷èâàþò íåêî­òîðûå ñâîéñòâà, ÷òîáû ñäåëàòü èõ áîëåå ÿñíûìè.  Íàïðèìåð,  íåò  íè îäíîé ðåàëüíîé ñòðóêòóðû, êîòîðóþ ìîæíî  áûëî  áû  ïîñëåäîâàòåëüíî óâåëè÷èâàòü áåñêîíå÷íîå ÷èñëî ðàç è êîòîðàÿ âûãëÿäåëà áû  ïðè ýòîì íåèçìåííîé. Òåì íå ìåíåå ïðèíöèï ñàìîïîäîáèÿ â  ïðèáëèæåííîì  âèäå èìååòñÿ â ïðèðîäå: â ëèíèÿõ áåðåãîâ ìîðåé è ðåê, â  î÷åðòàíèÿõ îá­ëàêîâ è äåðåâüåâ, â òóðáóëåíòíîì ïîòîêå æèäêîñòè è â èåðàðõè÷åñêîé îðãàíèçàöèè æèâûõ ñèñòåì. À îòêðûë íàì ãëàçà  íà  ýòó  ôðàêòàëüíóþ ãåîìåòðèþ ïðèðîäû Áåíóà Á. Ìàíäåëüáðîò. Íà  ñàìîì  äåëå  ïðîöåññû, ïîðîæäàþùèå òàêèå ñòðóêòóðû, äîâîëüíî äàâíî èçó÷àþòñÿ â ìàòåìàòèêå è ôèçèêå. Ýòî îáû÷íûå ïðîöåññû ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ, â êîòîðûõ îäíà è òà æå îïåðàöèÿ âûïîëíÿåòñÿ ñíîâà è ñíîâà,  êîãäà  ðåçóëüòàò  îäíîé èòåðàöèè ÿâëÿåòñÿ íà÷àëüíûì çíà÷åíèåì äëÿ ñëåäóþùåé:

Åäèíñòâåííîå, ÷òî ïðè ýòîì òðåáóåòñÿ - íåëèíåéíàÿ çàâèñèìîñòü ìåæäó ðåçóëüòàòîì è íà÷àëüíûì çíà÷åíèåì, ò. å.  äèíàìè÷åñêèé çàêîí  äîëæåí áûòü áîëåå ñëîæíûì, ÷åì ïðîñòàÿ ïðîïîðöèîíàëüíîñòü . Ñõåìàòè÷åñêàÿ äèàãðàììà óêàçûâàåò  íà  òî,  ÷òî  ïðàâèëî çàâèñèò îò ïàðàìåòðà c, âëèÿíèå êîòîðîãî  áóäåò îáñóæäàòüñÿ íèæå.

Åñëè íà÷àòü èòåðàöèîííûé ïðîöåññ óêàçàííîãî âèäà ñ íåêîòîðîãî ïðîèçâîëüíîãî çíà÷åíèÿ , òî  åãî  ðåçóëüòàòîì  áóäåò ïîñëåäîâà­òåëüíîñòü, ïîâåäåíèå êîòîðîé ïî  èñòå÷åíèè  äîñòàòî÷íî áîëüøîãî ïåðèîäà âðåìåíè è áóäåò ñîñòàâëÿòü ïðåäìåò íàøåãî èíòåðåñà. Áóäåò ëè ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñõîäèòüñÿ ê íåêîòîðîìó ïðåäåëüíîìó çíà÷åíèþ Õ, ñòðåìÿñü ê ñîñòîÿíèþ ïîêîÿ? Ïðèäåò ëè îíà ê íåêîòîðîìó öèêëó çíà÷åíèé, êîòîðûå áóäóò ïîâòîðÿòüñÿ âíîâü è âíîâü?  Èëè  ýòà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âñå âðåìÿ âåäåò ñåáÿ áåñïîðÿäî÷íî, õîòÿ è îïðå­äåëåíà äèíàìè÷åñêèì çàêîíîì è êîíêðåòíûì íà÷àëüíûì  çíà÷åíèåì,  íî òåì íå ìåíåå íåïðåäñêàçóåìà?

Ïðîöåññû óêàçàííîãî âèäà îáíàðóæèâàþòñÿ â ëþáîé òî÷íîé íàóêå. Òàê, îïèñàíèå ÿâëåíèé ïðèðîäû ñ  ïîìîùüþ  äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíå­íèé, êîòîðîå ââåëè îêîëî 300 ëåò íàçàä Èñààê Íüþòîí è  Ãîòòôðèä Â. Ëåéáíèö, îñíîâàíî íà ïðèíöèïå îáðàòíîé ñâÿçè.  Äèíàìè÷åñêèé  çàêîí îïðåäåëÿåò ïîëîæåíèå è ñêîðîñòü ÷àñòèöû â  äàííûé  ìîìåíò  âðåìåíè ÷åðåç èõ çíà÷åíèÿ â ïðåäûäóùèé ìîìåíò. Äâèæåíèå ÷àñòèöû ïîíèìàåòñÿ êàê ðåàëèçàöèÿ ýòîãî çàêîíà. Íåñóùåñòâåííî, áóäåò ëè ïðîöåññ äèñê­ðåòíûì, ò. å. îñóùåñòâëÿåìûì ïî øàãàì, ëèáî  íåïðåðûâíûì.  Ôèçèêàì íðàâèòñÿ ìûñëèòü  â  òåðìèíàõ  èíôèíèòåçèìàëüíûõ  åäèíèö  âðåìåíè: Natura non facit saltus (“Ïðèðîäà  íå  äåëàåò  ñêà÷êîâ”). Áèîëîãè, íàïðîòèâ, ÷àñòî ïðåäïî÷èòàþò ðàññìàòðèâàòü èçìåíåíèÿ îò ãîäà ê ãî­äó èëè îò ïîêîëåíèÿ ê ïîêîëåíèþ.  Î÷åâèäíî,  äîïóñòèìû  îáå  òî÷êè çðåíèÿ, à âûáîð ïîäõîäÿùåãî îïèñàíèÿ  îïðåäåëÿåòñÿ îáñòîÿòåëüñòâà­ìè.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24