#nauka

86
4133

Dokładnie 56 lat temu, 20 lipca 1969 roku astronauci misji Apollo 11 jako pierwsi w historii ludzie wylądowali na powierzchni Księżyca. 


16 lipca załoga w składzie Neil Armstrong, Buzz Aldrin i Michael Collins wystartowała z Przylądka Kennedy’ego, aby po 3 dniach wejść na orbitę księżyca. 20 lipca Neil i Buzz w module księżycowym "Eagle" odłączyli się od statku i zaczęli lądowanie.


O 20:17 GMT Aldrin wypowiada słowa "Contact light!” po zapalenie się lampki sygnalizującej dotknięcie powierzchni Księżyca przez sondę wysuniętą z podpory lądownika. Niektórzy twierdzą, że to właśnie te słowa należy uznać za pierwsze jakie powiedziano na Księżycu. Niespełna pół minuty później Armstrong melduje "The Eagle has landed". Słowa o "Wielkim kroku dla ludzkości" padają dopiero kilka godzin później, po stanięciu Armstronga na powierzchni.


Pierwszy stopę na Księżycu postawił Armstrong, co transmitowane było na żywo w telewizji na całym świecie - także w Polsce. Astronauci zatknęli amerykańską flagę, pobierali próbki skał i prowadzili eksperymenty. Umieścili też tabliczkę z napisem: „W tym miejscu ludzie z planety Ziemia po raz pierwszy postawili stopę na Księżycu. Lipiec 1969. Przybywamy w pokoju dla dobra całej ludzkości”.


Armstrong i Aldrin spędzili na Księżycu 21 godzin i 36 minut (tak blisko...), po czym bezpiecznie powrócili Orłem do modułu dowodzenia.


W czasie gdy Neil Armstrong i Buzz Aldrin stawiali kroki na srebrnym globie Michael Collins samotnie czekał w statku na ich powrót. Powrót, który wcale nie był pewny. Gdyby coś poszło nie tak, Collins musiałby wrócić na Ziemię sam, zostawiając swoich potowarzyszy na Srebrnym Globie. Nie było żadnego planu ratunkowego, wszystko musiało pójść bezbłędnie zgodnie z planem.


No ale żeby takim poważnym tonem nie kończyć to łapcie luźną ciekawostkę: Buzz Aldrin jako pierwszy człowiek wyszczał się na Księżycu.


#kosmos #ciekawostkihistoryczne #ciekawostkikosmiczne #historia #apollo11 #nauka

26551b39-187e-428f-86a2-2c4841c8a6ca
b7edf0b7-88a4-4929-be31-32663b4e37c1
9deff161-c6f2-42d0-8e8d-cc9c9174aa3f
24e635f5-4e33-4d35-bb64-4aa789cc5c55
7ed6864a-437d-4e16-a077-9d1f53da781b
Rafcio600

Odrestaurowane nagranie z wychodzenia na powierzchnię Księżyca


https://www.youtube.com/watch?v=S9HdPi9Ikhk

Zaloguj się aby komentować

NGC 300 (znana też jako Caldwell 70 lub Galaktyka Wiatraczek w Rzeźbiarzu) to galaktyka spiralna w gwiazdozbiorze Rzeźbiarza, odkryta 5 sierpnia 1826 roku przez szkockiego astronoma Jamesa Dunlopa. Jest jedną z najbliższych galaktyk względem Grupy Lokalnej (grupy, w której znajduje się nasza Droga Mleczna) i leży między nią a Grupą Rzeźbiarza, w odległości około 6–7 mln lat świetlnych od Ziemi. Ma średnicę ok. 55 000 lat świetlnych, jest nieco mniejsza od Drogi Mlecznej i podobna do Galaktyki Trójkąta. Jej masa wynosi około 29 miliardów mas Słońca.


Źródło obrazu i prawa autorskie: Daniel Stern


#kosmos #astronomia #nauka #ciekawostki

f477c989-2814-41a1-a0aa-ce9b1ef58eef

Zaloguj się aby komentować

Gdzie się zapodział chromosom Y? U większości ssaków schemat chromosomów płci jest jasny: połączenie dwóch chromosomów X daje potomstwo żeńskie, a połączenie chromosomu X z Y daje potomstwo męskie. U niektórych ssaków jednak na jakimś etapie ewolucji coś dziwnego stało się z chromosomem Y - przykładem może być tu nornik oregoński (Microtus oregoni), niewielki gryzoń żyjący na zachodzie Ameryki Północnej.


Kiedy w latach 60. po raz pierwszy opisano genetykę tego gatunku, nornik oregoński wprawił badaczy w zdumienie. Okazało się, że gdzieś po drodze, w ciągu ostatnich dwóch milionów lat ewolucji, ten gatunek gryzonia... stracił chromosom Y. Samce tych norników mają dwa chromosomy X (czyli zestaw XX), natomiast samice tylko jeden chromosom X (czyli zestaw X0 - X i zero). Odkryto również, że chromosomy X zarówno u samców, jak i u samic norników oregońskich zawierają w sobie fragmenty informacji genetycznej, która kiedyś najwyraźniej znajdowała się na chromosomie Y.


Niezły bałagan. Mimo to jednak norniki oregońskie rozmnażają się zupełnie zwyczajnie: samce rozwijają biologiczne cechy męskie, a samice rozwijają cechy żeńskie. Na pojedynczym chromosomie X u samic znajduje się informacja genetyczna, która teoretycznie powinna u nich warunkować rozwój męskich cech płciowych - jednak organizmy samic w jakiś sposób "wyciszają" te konkretne geny. Jak to robią? Jeszcze nie do końca wiadomo.


Nie wiadomo też, gdzie dokładnie zapodział się nornikowy chromosom Y. Badacze przypuszczają jednak, że w przeszłości podczas procesu mejozy, czyli podziału komórki, doszło do jego pęknięcia i od tego wszystko się zaczęło.


Jedynymi zidentyfikowanymi jak dotąd innymi ssakami, które nie mają chromosomu Y, są ślepuszonka górska (Bramus lutescens), również gryzoń spokrewniony z nornikami, oraz dwa rzadkie gatunki kolcoszczurków: amamijski (Tokudaia osimensis) i japoński (Tokudaia tokunoshimensis).


#ciekawostki #przyroda #natura #zwierzeta #nauka #genetyka

tag serii: #7ciekawostekprzyrodniczych

e5df22cf-c894-4169-896f-4b30aaf7fdb8
aerthevist

@Apaturia brakuje #gruparatowaniapoziomu

Trawienny

Mam podejrzenia jaka grupa posiada ten dodatkowy chromosom xD

ataxbras

@Apaturia W przypadku ludzi, chromosom Y jest uwsteczniony i zawiera do 200 genów (w zależności od klasyfikacji). W toku ewolucji zmniejszył się znacznie, i w tej chwili jest takim kadłubkiem, który koduje niewiele funkcji metabolicznych, a przede wszystkim odpowiada za determinację płci. Być może kiedyś zniknie i przejdzie w formę obserwowaną u norników, bo jest ona odporniejsza na błędy.

W przypadku norników prawdopodobnie ekspresja genów męskich jest wprost zależna od ilości kopii. Na zasadzie dalekiej analogii, region nie rekombinujący NRY w ludzkim chromosomie Y, nie rekombinuje z Y i daje wzmacnia własną ekspresję, jeśli jest obecny.

Zaloguj się aby komentować

Najnowsze chemiczne wieści


Zachęcam do przeczytania całości na blogu Nowa Alchemia - https://nowaalchemia.blogspot.com/2025/07/chemiczne-wiesci-31-starozytny-kosmetyk.html , poniżej skrót z AI.


Nowa forma azotu z potencjałem wybuchowym


Odkryto nową molekularną odmianę azotu - sześcioazot, która może być prawdziwym przełomem w chemii materiałów wybuchowych. Ta molekuła składa się z sześciu atomów azotu połączonych w linię i można ją otrzymać w dość prosty sposób - przepuszczając chlor przez azydek srebra w temperaturze pokojowej. Co najciekawsze, związek ten uwalnia przy rozkładzie aż 180 kcal/mol energii, co jest ponad dwukrotnie więcej niż w przypadku TNT. Udało się go nawet zagęścić do postaci cieczy w niskich temperaturach, co otwiera nowe możliwości praktycznego zastosowania.


2700-letni kosmetyk z irańskiego grobu


Archeolodzy natknęli się na fascynujące znalezisko w starożytnym grobie w Iranie - szczelnie zamkniętą ceramiczną fiolkę z zachowanym czarnym pigmentem sprzed około 2700 lat. Analiza wykazała, że ten starożytny kohl (kosmetyk do podkreślania oczu) składał się głównie z tlenku manganu i grafitu mineralnego, co jest dość nietypowe jak na tamte czasy. Brak śladów organicznych lepiszczych sugeruje, że pigment przechowywano jako suchy proszek, a przed użyciem rozcierano z wodą lub olejem. Ciekawe, że użycie grafitu może wynikać z jego lokalnej dostępności oraz praktycznych zalet - daje metaliczny połysk i dobrze przylega do skóry.


Elektroosadzanie złota w przyrodzie


Geologowie wpadli na genialny pomysł wyjaśnienia, skąd biorą się bogate żyły złota w kwarcu - może to efekt naturalnego elektroosadzania! Teoria brzmi bardzo logicznie: kryształy kwarcu są piezoelektryczne, więc pod wpływem nacisków tektonicznych generują ładunki elektryczne, które mogą wytrącać złoto z roztworów hydrotermalnych. Eksperyment to potwierdził - gdy naukowcy naciskali kryształy kwarcu zanurzone w roztworze soli złota, rzeczywiście wytrącały się na nich złote nanocząstki. To mogłoby tłumaczyć, dlaczego w niektórych miejscach na Ziemi powstają tak bogate koncentracje tego szlachetnego metalu, mimo jego ogólnej rzadkości w skorupie ziemskiej.


#chemia #ciekawostki #nauka #urokblogow

ba24f52d-59b9-40fb-a99a-85933a750945
dez_

Ciekawe czy spróbują dzięki tej metodzie zacząć wydobycie złota z oceanów.

Zaloguj się aby komentować

Marzenie o matematycznej unifikacji


Matematyka to dosyć szeroka dziedzina. Tak szeroka, jak tylko możemy ją objąć, bo w praktyce nie ma ona granic. Jest również wewnętrznie różnorodna, acz różnice pomiędzy jej działami są często ogromne. Mimo jednak swej wewnętrznej różnorodności, wielu marzy o znalezieniu wspólnego mianownika dla wszystkich tych dziedzin, wspólnych fundamentów, pierwotnego wzorca, języka unifikacji. To się po prostu czuje, czasem widzi symptomy tych powiązań, ale brakuje pełnego zrozumienia współzależności.


W 2024 roku zespół dziewięciu matematyków pod przewodnictwem Dennisa Gaitsgory'ego i Sama Raskina dokonał czegoś, co wielu uważa za jeden z najważniejszych przełomów w matematyce ostatnich dekad. Udowodnili geometryczną hipotezę Langlandsa w pracy rozciągającej się na ponad 800 stron w pięciu artykułach. To osiągnięcie, które zajęło trzy dekady, stanowi kluczowy krok w kierunku tego, co Edward Frenkel nazywa wielką zunifikowaną teorią matematyki. Cała ta historia zaczęła się od 17-stronicowego odręcznego listu, który Robert Langlands napisał do André Weila w 1967 roku, mając zaledwie 30 lat i wizję, że pozornie niepowiązane obszary matematyki są w rzeczywistości głęboko ze sobą połączone.


Program Langlandsa działa jak matematyczny kamień z Rosetty, łącząc trzy fundamentalne domeny: teorię liczb (zajmującą się liczbami pierwszymi i arytmetyką), geometrię (opisującą kształty i powierzchnie) oraz ciała funkcji (uogólnienia równań wielomianowych). Geometryczna hipoteza Langlandsa ustanawia korespondencję między dwoma matematycznymi światami - stroną spektralną, która zawiera reprezentacje grup fundamentalnych powierzchni Riemanna, oraz stroną automorficzną z jej specjalnymi obiektami geometrycznymi zwanymi "eigensheaves" (nie wiem, jak to będzie w polskiej nomenklaturze topologicznej - snop równania własnego brzmi bardzo odlotowo). To trochę jak z transformacją Fouriera, która rozkłada złożone fale dźwiękowe na składowe częstotliwości, tylko że tutaj mamy do czynienia z o wiele bardziej skomplikowanymi falami geometrycznymi.


Dowód wymagał stworzenia niezwykle wyrafinowanego aparatu matematycznego, który zespół budował przez dziesięciolecia zgodnie z filozofią "podnoszącego się morza" Alexandra Grothendiecka. Czyli budowania aparatu teoretycznego od dołu, od szczegółu do ogółu.

Dlaczego ten dowód nazywany jest krokiem w kierunku wielkiej zunifikowanej teorii matematyki? Odpowiedź tkwi w tym, że pokazuje on fundamentalną jedność pozornie niezwiązanych konceptów matematycznych. Geometryczna hipoteza Langlandsa dostarcza matematycznego słownika, który pozwala badaczom atakować problemy w tym obszarze matematyki, który jest najkorzystniejszy dla danego zagadnienia. To nie tylko abstrakcyjna teoria - ma połączenia z fizyką teoretyczną, szczególnie z teorią pola kwantowego i teorią strun, a także potencjalne zastosowania w informatyce kwantowej i kryptografii.


Choć ten dowód stanowi monumentalne osiągnięcie, mimo że daje nadzieję na pełną unifikację, to obnaża również mnogość zagadnień, które trzeba jeszcze opisać, by zbliżyć się do tego celu.


Świeży artykuł w Nature (bo te wszystkie papiery przeczytał już ktoś poza autorami, przede wszystkim recenzenci ) - https://www.nature.com/articles/d41586-025-02197-3#ref-CR5

Pierwsza część dowodu - https://arxiv.org/abs/2405.03599 (resztę znajdziecie sobie, jak przebrniecie przez ten wstęp)


#matematyka #ciekawostki #nauka #dzikamatematyka

LondoMollari

@ataxbras Daj znać jak im wyjdzie, że jednak Hipoteza Continuum ma jakąś odpowiedź. Jakieś 20 lat temu na studiach się założyłem że znajomym. ( ͡° ͜ʖ ͡°)


...tylko od jakichś 15 lat nie utrzymuję z nim kontaktu, i nie mam numeru, ale to już osobny, i raczej trywialny problem.

Zaloguj się aby komentować

Zaloguj się aby komentować

Kilometrowy klif na jądrze komety Czuriumow-Gierasimienko został sfotografowany przez sondę Rosetta, która krążyła wokół komety w latach 2014–2016. Mimo znacznej wysokości, niska grawitacja mogłaby pozwolić człowiekowi przeżyć skok z jego krawędzi.


Zdjęcie z innego świata. Niesamowite.


Co ciekawe pierwotnym celem misji była kometa 46P/Wirtanen, lecz opóźnienie startu sondy z powodu problemów z rakietą zmusiło do zmiany celu.


#nauka #ciekawostki #kosmos #astronomia

1ee4e1f7-eeb8-48d2-a15d-37891fda356e
myoniwy

@Rzeznik prędkość ucieczki ok 1m/s.

Tam chodzić by się nie dało bo byś odleciał.

enkamayo

Taka bezludna wyspa w kosmosie.

myoniwy

@enkamayo Kurwa. Wszystko poza Ziemią jest bezludne.

plan-b

Wygląda jak screenshot w "ultra hd" z Frostpunka 1.

Zaloguj się aby komentować

Nornik, który przytula na pocieszenie Nornik preriowy (Microtus ochrogaster), gatunek małego gryzonia żyjącego w centralnej części Ameryki Północnej, już od dziesięcioleci budzi zainteresowanie badaczy. Norniki te są pod wieloma względami interesujące: wykazują zachowania społeczne i tworzą monogamiczne związki. Para wspólnie dba o gniazdo, razem wychowuje młode i spędza ze sobą bardzo dużo czasu, a przy tym dochowuje sobie wierności. Podejmowane jak dotąd badania nad nornikami preriowymi i ich kuzynami pomogły badaczom między innymi w lepszym zrozumieniu, jaką rolę w tworzeniu więzi pełnią hormony oksytocyna i wazopresyna.


Norniki preriowe wykazują się również rodzajem empatii i pocieszają swoich partnerów lub krewniaków, którym przytrafiło się coś nieprzyjemnego. Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że jeśli na jakiś czas rozdzielało się blisko związane ze sobą norniki i wystawiało się jednego z nich na stresujące bodźce – to po ponownym połączeniu nornik, który nie doświadczył stresu, szybko próbował pocieszyć i uspokoić tego zestresowanego, przytulając się do niego, przeczesując i czyszcząc mu futerko.


Ponadto, jeśli nornik widział zestresowanego partnera lub krewniaka, ale nie mógł zbliżyć się do niego, żeby go pocieszyć, to on sam również zaczynał się stresować. Zdaniem badaczy, za tego rodzaju zachowania norników preriowych odpowiada działanie oksytocyny, często nazywanej „hormonem przywiązania”.


#ciekawostki #przyroda #natura #zwierzeta #gryzonie #urocze #nauka

tag serii: #7ciekawostekprzyrodniczych

922a9916-53ea-4d56-a010-3bae098c7b51
Furto

Jak miałem kiedyś myszoskoczki, to gdy zabierałem jednego z klatki, drugi nerwowo tuptał nóżkami 😃

Cori01

Co ciekawe, jeżeli dobrze pamiętam ze studiów ten sam gatunek ale żyjący w innych rejonach, (gdzie występuje izolacja geograficzna między dwoma populacjami), wykazuje mniejsza ilość oksytocyny i ten gatunek już nie wykazuje monogamii. Taki troche poszlaka jak bardzo jesteśmy niewolnikami naszych hormonów

maly_ludek_lego

@Cori01 Wniosek taki, zeby szukac empatycznych misiow do zwiazkow, a nie "niegrzecznych chlopakow" o obnizonym poziomie empatii.

Zaloguj się aby komentować

Dzika matematyka


https://www.youtube.com/watch?v=sbU_cGZ9B74


Wczoraj, uraczyłem Was tym wpisem o odwzorowaniu logistycznym. Najwidoczniej, #niemraodfizy , Sabina, zgapiła pomysł i opublikowała 10 ciekawostek matematycznych na swoim kanale. Włączając w to odwzorowanie logistyczne.

No plagiat jak nic .


Na te matematyczne ciekawostki zakładam tag #dzikamatematyka, żeby można było blokować to nudziarstwo.

#matematyka #nauka #ciekawostki #dzikamatematyka

Foofy_Shmoofer

@ataxbras napraw tag panie kolego

ataxbras

@Foofy_Shmoofer A co z nim nie tak?

mordaJakZiemniaczek

Sabina wrzuca merytoryczne materiały zrobione na odpierdol, żeby trochę rozrzedzić swoje antynaukowe narzekania.

Bardzo lubiłem ten kanał, ale sądzę, że jest teraz na równi pochyłej w kierunku antynaukowego griftera. Zobaczymy.

https://youtu.be/6P_tceoHUH4?si=2gaapDTAxlxr9CO6

ataxbras

@mordaJakZiemniaczek Wybacz, ale to ten dupek, Professor Dave, prezentuje właśnie antynaukowe i ideologiczne podejście. Obejrzałem jego materiał do momentu, jak próbował przyczepić Sabinie wspieranie kontranaukowości amerykańskiej prawej strony i pokazywał flagi ze swastyką. A dalej oglądał nie będę, bo gość jest radykałem na jakiejś tam stronie pojebanego, politycznego spektrum.

Zaloguj się aby komentować

Messier 2 (M2, NGC 7089) to gromada kulista w gwiazdozbiorze Wodnika, odkryta 11 września 1746 roku przez Jeana-Dominique’a Maraldiego, a 14 lat później niezależnie przez Charlesa Messiera, który opisał ją jako mgławicę bez gwiazd. Dopiero William Herschel rozdzielił ją na pojedyncze gwiazdy. M2 liczy około 150 000 gwiazd skupionych w kuli o średnicy 175 lat świetlnych i znajduje się 55 000 lat świetlnych od Ziemi. Weik tego obiektu szacowany jest na około 13 miliardów lat.


#kosmos #ciekawostki #astronomia #nauka

e7a47497-da47-4d28-8cb7-72ccbca34dc8

Zaloguj się aby komentować

Chaos ab ordine - odwzorowanie logistyczne


Z mojej perspektywy ta historia zaczęła się w zamierzchłych czasach, cztery dekady temu. To portal starych ludzi, więc niektórzy z tutejszych bywalców spędzali wtedy czas na rzucaniu kamieniami w brontozaury pod czujnym i pamiętliwym okiem przyszłej premier Kopacz, inni próbowali ujeżdżać welociraptory, jeszcze inni łowili amonity. A ja? Wrzaski latających pterodaktyli mnie przerażały, więc czytałem sobie przy tłuszczowym kaganku magiczne znaki wydrapane na łupkowych płytach.


Jedną z książek, które straszliwie mnie wtenczas skrzywiły i spowodowały, że już nigdy nie spojrzałem na matematykę tak, jak przedtem, była ta o temacie dzisiejszej opowieści.


Wszystko zaczyna się niewinnie. Od pytania o to, jak opisać rozwój populacji. W XIX wieku belgijski matematyk Pierre François Verhulst próbował zrozumieć, jak rzeczywiście rosną populacje w świecie ograniczonych zasobów. Zauważył, że modele wykładniczego (eksponencjalnego) wzrostu, choć eleganckie matematycznie, nie odzwierciedlają rzeczywistości – żadna populacja nie może rosnąć w nieskończoność. Wpadł on wtedy na pewien pomysł - wprowadził do równania "hamulec" w postaci czynnika konkurencji. Gdy populacja jest mała, może się rozwijać niemal swobodnie, ale gdy zbliża się do pojemności środowiska, wzrost zwalnia. Równanie [1] (równania zamieszczam na pierwszym obrazku, bo nie mogę ich wpisać w edytorze w LaTeX jak normalny człowiek, tylko muszę kombinować).


Wiele lat później, w latach siedemdziesiątych XX wieku biolog Robert May przekształcił tę ideę w dyskretne odwzorowanie, które dzisiaj znamy jako odwzorowanie logistyczne - równanie [2]. Dla niewtajemniczonych, "dyskretne" w matematyce nie oznacza czegoś nie rzucającego się w oczy - oznacza zaś proces nieciągły, krokowy, którego następny krok zależy od poprzedniego. Tak, jak w równaniu [2] gdzie lewa strona to stan krok dalej od prawej. Matematyka dyskretna to cały zestaw działów matematyki zajmujących się procesami opartymi o zbiory przeliczalne. Nie będę wnikał głębiej, ale dość wiedzieć, że te maszyny, którymi się posługujemy, smartfony, komputery, działają właśnie dzięki zasadom określonym przez matematykę dyskretną.


Wracając jednak do wzoru Maya - zmienna x w kroku poprzedzającym reprezentuje populację w danym momencie (jako ułamek maksymalnej możliwej, arbitralnie przyjętej populacji), r to parametr wzrostu – kombinacja współczynnika urodzeń i śmiertelności. Gdy r jest małe, populacja po prostu wymiera. Gdy jest większe, ale nie za duże, ustala się na stabilnym poziomie. Ale gdy r przekracza pewne magiczne wartości... wtedy zaczyna się jazda.


Anatomia chaosu


Aby zrozumieć, co się dzieje, stwórzmy sobie diagram bifurkacyjny (drugi obrazek) – odwzorowanie logistyczne, które pokazuje długoterminowe zachowanie systemu w zależności od parametru r. Proces tworzenia takiego diagramu jest prosty: dla każdej wartości r startujemy z dowolną populacją początkową, iterujemy (powtarzamy krok po kroku) równanie setki razy, czekamy aż system się "ustabilizuje", a potem rysujemy punkty reprezentujące wartości, które nam z równania wyszły.


Na początku, gdy r jest mniejsze od 1, widzimy pustą przestrzeń – populacja po prostu wymiera i dąży do 0. Gdy r przekracza 1, pojawia się pojedyncza linia reprezentująca stabilny punkt stały. System znalazł swoją równowagę. Ale przy r równym 3 dzieje się coś nieoczekiwanego – linia się rozdziela.


To pierwszy moment zaskoczenia: bifurkacja (czyli rozdzielenie - tylko tak mądrzej). System nie może już zdecydować się na jedną wartość i zaczyna oscylować między dwoma. Jeszcze nic niezwykłego, równania mogą mieć więcej, niż jedno rozwiązanie, to wiemy ze szkoły, choć fakt, że populacja rośnie i maleje w regularnym cyklu, jakby nie mogła znaleźć sobie miejsca jest nieco niepokojący. Ale to dopiero początek.


Gdy r rośnie dalej, następuje kolejna bifurkacja przy około 3.45. Dwie linie stają się czterema – system oscyluje teraz między czterema wartościami. Potem przy około 3.54 mamy osiem wartości, przy 3.56 szesnaście, i tak dalej. To jest słynna kaskada podwajania okresu – jeden z najciekawszych przykładów drogi do chaosu.


Próg 3.57


W okolicach r = 3.56995 dzieje się coś naprawdę dramatycznego. Regularne wzorce nagle znikają, zastąpione przez pozornie przypadkowe zachowanie. To jest próg chaosu – moment, w którym system traci wszelką przewidywalność w długiej perspektywie. Populacja skacze chaotycznie, nigdy nie powtarzając dokładnie tego samego wzorca.


Ale chaos nie oznacza całkowitego braku struktury. Gdy patrzymy na gęstość punktów w chaotycznym reżimie, odkrywamy, że mają one określony rozkład. Dla r = 4 ten rozkład można nawet dokładnie obliczyć matematycznie – to krzywa w kształcie odwróconej litery U, która pokazuje, że niektóre wartości populacji są bardziej prawdopodobne niż inne.


Co więcej, system wykazuje właściwość zwaną przejściowością topologiczną. Oznacza to, że można znaleźć warunki początkowe, dla których orbita systemu przejdzie arbitralnie blisko każdego punktu w dozwolonym obszarze. To matematyczny sposób powiedzenia, że chaos jest rzeczywiście wszędzie.


Wyspy stabilności


Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć było to, że nawet w chaotycznym reżimie istnieją małe "wyspy stabilności". Około r = 3.83 system nagle wraca do regularnego zachowania, oscylując między trzema wartościami.


Te wyspy nie są przypadkowe. Wynikają z głębokiej twierdzenia Szarkowskiego, które mówi, że jeśli system ma cykl o okresie 3, to może mieć cykle o każdym innym okresie. "Okres 3 implikuje chaos" – to jedna z najsłynniejszych fraz w teorii chaosu.


Samopodobieństwo


Gdy powiększymy diagram bifurkacyjny, odkrywamy jedną z najciekawszych właściwości odwzorowania logistycznego: samopodobieństwo. Małe fragmenty diagramu wyglądają jak pomniejszone kopie całości. To jest typowa cecha fraktali – struktur, które wyglądają podobnie na każdej skali.


Ta samopodobność nie jest przypadkowa. Wynika z praw matematycznych, które zostały odkryte przez fizyka Mitchella Feigenbauma w latach 70. Feigenbaum zauważył, że odstępy między kolejnymi bifurkacjami zmniejszają się w określonym tempie, opisywanym przez uniwersalną stałą delta = 4.669201609... Ta stała, znana dzisiaj jako stała Feigenbauma, pojawia się w zupełnie różnych systemach chaotycznych – od obwodów elektrycznych po reakcje chemiczne. I o niej może kiedy napiszę coś więcej.


Zbiór Cantora


O zbiorze Cantora może się również kiedyś jeszcze rozpiszę, tu będzie tylko wzmianka.


Gdy r przekracza 4, odwzorowanie logistyczne pokazuje swoją prawdziwą, chaotyczną naturę. Większość punktów startowych prowadzi do orbit, które uciekają do nieskończoności. Ale te punkty, które zostają w przedziale od 0 do 1, tworzą niezwykłą strukturę zwaną zbiorem Cantora.


Zbiór Cantora powstaje przez iteracyjne usuwanie środkowych trzecich części z przedziałów. Zaczynamy od odcinka jednostkowego usuwamy środkową jedną trzecią, zostają nam więc dwa odcinki. Z każdego z nich znowu usuwamy środkową trzecią, i tak dalej. W granicy (nieskończoności) otrzymujemy zbiór, który jest nigdzie gęsty (ma "dziury" wszędzie), ale jednocześnie nieprzeliczalny – zawiera więcej punktów niż liczby naturalne.


To jest struktura, w której "żyje" chaos dla r > 4. Chaotyczne orbity mogą ten zbiór eksplorować w nieskończenie skomplikowany sposób.


Związek z Mandelbrotem


Jednym z najpiękniejszych odkryć było to, że odwzorowanie logistyczne jest ściśle związane z najsłynniejszym chyba fraktalem świata – zbiorem Mandelbrota. Przez odpowiednią transformację współrzędnych można pokazać, że iteracja jednego równania jest równoważna iteracji drugiego.


Oznacza to, że główny "korpus" zbioru Mandelbrota zawiera w sobie całą dynamikę odwzorowania logistycznego. Wszystkie te bifurkacje, podwajanie okresu, chaotyczne regiony i wyspy stabilności – wszystko to jest tam, w geometrii zbioru Mandelbrota.


I co dalej?


Dalej jest całe piękno matematyki, groźne, czasem przytłaczające, ale fascynujące. Tutaj tylko liznęliśmy nieco po wierzchu.


Odwzorowanie logistyczne stało się jednym z najważniejszych przykładów w teorii chaosu. Pokazało, że deterministyczne, niby przewidywalne, systemy mogą wykazywać nieprzewidywalne zachowanie, że proste równania mogą generować nieskończenie skomplikowane wzorce, i że chaos ma swoją własną, głęboką strukturę matematyczną.


Matematyka nie jest tylko abstrakcyjną grą, ale językiem, którym natura opisuje swoje tajemnice. A my ten język jedynie odczytujemy, bo, cytując Benoit Mandelbrota: "Chmury nie są kulami, góry nie są stożkami, linie brzegowe nie są okręgami, a kora nie jest gładka, ani błyskawica nie porusza się po linii prostej".


Wpis z wiki po angielsku (lepszy) - https://en.wikipedia.org/wiki/Logistic_map

Wpis z wiki po polsku (marny) - https://pl.wikipedia.org/wiki/Odwzorowanie_logistyczne

Równanie logistyczne (polski) - https://mst.mimuw.edu.pl/lecture.php?lecture=mbm&part=Ch2


#matematyka #nauka #ciekawostki

06082559-cb17-415b-b21b-b7b00e926545
da09370d-b0a0-48e2-8bba-1f94e5fa1432
InstytutKonserwacjiMaryliRodowicz

@ataxbras fraktale to widać nawet w drzewach. A tego gifa to dostrzegam w spojrzeniu z góry na linię brzegową gdy są fale. Ostatnio trafiłem na film od Veritasium na YT. Jak dla mnie to na 100% żyjemy w symulacji

ataxbras

@InstytutKonserwacjiMaryliRodowicz Och, za szybko przechodzisz do konkluzji - istnienie fraktali w naturze wynika wprost ze struktury rzeczywistości. Tu każdy stan zależy od poprzedniego. Nic więc dziwnego, że takie struktury się pojawiają. Poczytaj wspomnianego Mandelbrota - The Fractal Geometry of Nature.

Żeby stwierdzić prawdziwość hipotezy symulacji trzeba sporo więcej :D.

totengott

@ataxbras będziesz pisał o matematyce więcej to mnie wołaj. Albo taga jakiegoś zrób do śledzenia.

ataxbras

@totengott I zawołam i zrobię tag - może #ciekawostkimatematyczne? Choć to banał. Albo #dzikamatematyka :D. Będzie pod następnym wpisem.

totengott

@ataxbras dzięki. #dzikamatematyka Dodane do obserwowanych.

m_h

taktyczny komentarz

Zaloguj się aby komentować

myoniwy

@ataxbras To już jakiś czas temu było o modyfikacji plazmy w trakcie wejścia w atmosferę za pomocą fal radiowych.

ataxbras

@myoniwy Och, badania nad tym trwają od lat sześćdziesiątych. Modyfikować można zarówno komponentem magnetycznym, jak i elektrycznym. Ale wymaga to mocy obliczeniowych, z jednej strony by móc reagować w czasie bliskim rzeczywistego, a z drugiej by móc symulować dynamicznie konieczne zmiany natężeń pól. Stąd precyzyjne sterowanie tym zjawiskiem stało się możliwe dopiero niedawno (to moja działka w pewnym stopniu - zajmowałem się tym od strony właśnie symulacji).

Zaloguj się aby komentować