Нечто прекрасное. Ученые использовали математический хаос для создания уникальных украшений

Ученые имеют дело не только с предсказуемыми явлениями, например, электричеством, гравитацией или химическими реакциями, но и множеством нелинейных процессов, которые невозможно контролировать или предсказать, в том числе погодой или турбулентностью, пишет ZME Science.

Именно в этот момент в действие вступает теория хаоса, которая объясняет поведение динамических систем, очень чувствительных к начальным условиям. Группа ученых из Болонского университета решили интерпретировать красоту хаоса, превратив его сложные элементы в настоящие ювелирные украшения.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Для создания своих украшений исследователи использовали схему Чуа — электронную систему, которая стала первым доказательством существования хаоса. Отличительной чертой схемы Чуа является тот факт, что вместо обычной цепи, производящей колебательный ток, она никогда не повторяется.

По словам автора исследования Элеоноры Билотта, они использовали хаотические конфигурации, представляющие собой сложные структуры, которые никогда не повторяются. Ученые обратили внимание на то, что изображения этих структур чрезвычайно красивы — они постоянно меняются при изменении точки зрения. Именно поэтому ученые посчитали, что ювелирные изделия станут наилучшей интерпретацией.

Хаос и ювелирные украшения

Теория хаоса представляет собой науку о неожиданностях, непредсказуемых и нелинейных процессах. Например, в отличии от маятника, который следует определенной предсказуемой схеме, хаотическую систему невозможно предсказать из-за нелинейности ее процессов. При этом они чрезвычайно чувствительны к начальным условиям и даже самое малое изменение повлечет за собой огромное влияние.

Впервые идея хаоса была описана французским математиком Анри Пуанкаре, а затем его работу продолжил математик Эдвард Лоренц. Именно он первым изучил модель земной погоды с помощью компьютера и получил неожиданные результаты — ученый обнаружил чрезвычайную чувствительность к начальным условиям и то, что всего одно изменение способно привести к абсолютно разному поведению погоды. Позже их работу продолжил Леон Чуа, который в 1983 году и создал простую электронную схему, создающую волну, которая никогда не повторяется — ее назвали схемой Чуа.

Исследователи отмечают, что именно работа Чуа и вдохновила их на новое исследование и создание коллекции украшений с помощью математического хаоса. Хаотичные формы оказалось вовсе не просто изготовить, а потому в своем исследовании они использовали 3D-принтер.

По словам Билотта, ученых весьма вдохновило наблюдать за тем, как хаотичные формы со временем превращаются в настоящие, блестящие украшения. Исследователи отмечают, что их украшения в дальнейшем могут быть использованы в качестве образовательного инструмента — это поможет учащимся развить художественное творчество и научные знания.

Отметим, что ученые не планируют останавливаться на достигнутом и в дальнейшем планируют использовать другие представления хаоса, например, используя сферы.

Ранее Фокус писал о том, что объяснить поведение нарвалов смогла лишь теория хаоса.