V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Richardsonem.
Vlastnosti fraktalů
Fraktální útvary (fraktaly) mají dvě základní pozoruhodné vlastnosti (které zároveň mohou sloužit
jako defnice fraktalů):
http://astronuklfyzika.εDR−1
= N(ε).asučUllmann V.1883
sestrojil svéráznou čistě spekulativní množinu tzv. Cantorovo diskontinuum vzniká z
úsečky jednotkové délky tak, nejprve odstraníme prostřední třetinu, pak zbylých dvou třetinových úsečkách
vždy opět prostřední třetiny atd.j. Cantor však dokázal, těchto "zrnek prachu" přesně tolik,
kolik bylo bodů původní úsečce (!) možno vzájemně jednoznačně přiřadit.
Hlavním zakladatelem novodobé fraktální geometrie však Benoit Mandelbrot, který odhalil nové a
neočekávané strukturní vlastnosti geometricky složitých útvarů množin anomální dimenzi periodicitu
struktur různých měřítcích.letech zabýval analýzou šumů chyb při elektronickém přenosu
signálů.
Z historie fraktalů
Kořeny těchto koncepcí sahají svým způsobem zakladateli teorie množin G. Mandelbrod analyzoval
Richardsonův empirický vzorec zavedením dalšího parametru počtu proložení měřící tyče N(ε), takže L(ε) ε.εDR−1
= ε. ďáblovo schodiště. Richardsonův efekt). Pro délku pobřeží měřenou tyčí délky stanovil Richardson empirickou
závislost L(ε) K. Rozpracováním zobecněním těchto poznatků dospěl Mandelbrod pojmu fraktal. na
"délce tyče" níž měření provádíme. V
menších menších měřítcích podrobnějšího pohledu musíme při měření krátkou tyčí kopírovat čím dál menší
členitosti, takže zjemňujícím měřítkem bude zjištěná délka pobřeží čím dál větší teoreticky do
nekonečna (tzv. Mandelbrot 60.N(ε). soběpodobnosti, kdy každá část objektu podobná
celku (viz níže) přírodě často vyskytují větvící fraktální struktury.1 "geometrie topologie
prostoročasu", pasáž "Nekonečno prostoru čase".cz/Gravitace3-3.htm (18 25) [15. r.2008 12:14:14]
.
Rovnici tak upravil tvar L(ε).
Juliovy množiny. Pozoroval, střídající časové intervaly správného chybného přenosu objevují různých
časových škálách jakási "sobě-podobnost" (self-similarity). Toto
"schodiště" má, navzdory své složité fraktální struktuře nekonečně mnoha stupňů, konečnou délku rovnou 2. Dále Mandelbrod analyzoval doplnil tzv.: Geometrie topologie prostoro
složitější detaily objevují. Část je, jistém smyslu, stejně
početná jako celek srovnejme diskusí pojetí nekonečna matematice §3. Poskládáme-li všechny vynechané třetinové úseky z
předchozí konstrukce nad sebe stupňů výšce stejné jako šířka), vznikne tzv. Pro různá pobřeží hodnota pohybovala v
rozmezí cca 1,05-1,3; průměrnou hodnotu Richardsonovy konstanty bere 1,26. Navzdory této bizarní složitosti fraktální
geometrie vyjevuje určité zákonitosti tzv. Zbude pak množina izolovaných bodů, Cantorovo
diskontinuum neboli Cantorův prach. Součet délek všech vypuštěných intervalů přesně roven Cantorův prach
je první pohled zanedbatelnou skupinkou bodů., nekonečna. Cantorovo diskontinuum.εDR něhož plynulo, lze považovat Hausdorffovu
míru Hausdorffovu dimenzi množiny bodů popisujících pobřeží.ε1−DR, kde konstanta určitá "běžná" délka konkrétního pobřeží konstanta (zvaná
Richardsonova konstanta) charakterizuje členitost daného pobřeží. Tyto své poznatky dal šťastnou shodou okolností do
souvislosti empirickými údaji měření délky mořských pobřeží (konkrétně pobřeží ostrova Korsiky),
shromážděnými L.N(ε).10.
Další útvary neobvyklé vnitřní struktury, jako Kochova vločka nebo Sierpiňského koberec, budou diskutovány
níže souvislosti fraktální geometrií Hausdorffovou dimenzí. Ukazuje se, fraktální
geometrie vhodným matematickým prostředkem pro popis struktur dynamiky přírodních dějů. Fraktální geometrie snaží zachytit všechny jamky, hrbolky,
pokřivení, spletení, vyskytující přírodních útvarů. Zjistil, stanovení délky takového pobřeží podstatně závisí měřítku, tj. větším měřítku, mapě, nevidíme všechny skutečné nepravidelnosti,
zákruty, výběžky další členitosti pobřeží, které bude větší měřítko "překlenovat" naměříme délku kratší.Cantorovi, který m. Paradoxní vlastnosti těchto uměle
zkonstruovaných objektů struktur tehdejším matematikům, "odchovaným" klasickou algebrou a
matematickou analýzou, zdály být natolik bizarní odporující intuici zdravému rozumu, označovali jakási
zvrácená "matematická monstra"
