Смекни!
smekni.com

Развитие и взаимное влияние математики, философии и искусства (стр. 21 из 32)


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:

C
-
-

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.