Gamta žavi gražiais raštais, kaip, atrodo, sudėtingos snaigių, pakrančių, debesų ir jūros kriauklių formos.
Bet priartinkite ir pamatysite fraktalus, reiškiančius tą patį paprastą modelį, kartojantį mažesnėmis ir mažesnėmis skalėmis.
Dabar tyrėjai išsiaiškino, kad paprastas žmogaus sukurtas objektas, lazeris, taip pat gali sukurti šiuos stulbinančiai sudėtingus modelius - kaip pirmą kartą buvo prognozuojama prieš du dešimtmečius. Apie rezultatus jie pranešė sausio 25 d. Žurnale „Physical Review A“.
Lazeriu gali būti laikoma dėžutė, sudaryta iš dviejų veidrodžių su šviesos dalelėmis arba fotonais, šokinėjančiais pirmyn ir atgal tarp veidrodžių, sakė tyrimo autorius Andrew Forbesas, Witwatersrand universiteto fizikos profesorius Johanesburge , Pietų Afrika. Tačiau vienas iš veidrodžių yra išlenktas taip, kad kai kurie fotonai atsitraukia kampu ir pabėga, o ne vėl trenkia į kitą veidrodį, sakė „Forbes“. Lazerio šviesą, kurią matome, sudaro tie pabėgantys fotonai.
Mokslininkai prieš kelis dešimtmečius prognozavo, kad iš lazerio sklindanti šviesa teoriškai gali susidaryti fraktalą tinkamomis sąlygomis. Bet paaiškėja, kad taip nėra.
Atvirkščiai, „tai, ką mes turėjome padaryti, buvo ieškoti dėžėje“, - „Forbes“ pasakojo „Live Science“.
Norėdami sukurti fraktalą, jie panaudojo išlenktus lazerio veidrodžius ir, priversdami juos atlikti dvigubą pareigą, buvo tarsi „teleskopas“. Šiuo atveju veidrodžiai buvo išlenkti specialiu būdu, kuris iškraipė formas, pavyzdžiui, „funhouse“ veidrodį. „Tai, ką daro teleskopas, padaro didelius dalykus mažus arba mažus“, - teigė „Forbes“ atstovas. Taigi kiekvieną kartą, kai tik šviesa apeina, jų teleskopų sistema ją padidina arba susitraukia. Todėl „vienoje konkrečioje vietoje tai sudaro šią juokingą, išties beprotišką struktūrą“ - „atvaizdas atvaizdo viduje“. Kitaip tariant: fraktalas.
Tyrinėtojai sukūrė daugybę skirtingų rūšių fraktalų žaisdami su veidrodžių kreivumu ir taip keisdami padidinimą.
Tada jie sukūrė vaizdo gavimo sistemą, kuri užfiksavo šiuos vidinius fraktalus ir išvežė į ekraną. Raštas kartojasi tik tol, kol pasieksite šviesos bangos ilgį, kaip ir fraktalai gamtoje, tik kartojasi tol, kol priartėjate prie atomo lygio “, - teigė bendraautorius Johannesas Courtialis, vyresnysis fizikos ir astronomijos dėstytojas Glazgo universitete m. Škotija. (Tačiau matematikoje fraktalai kartojasi be galo, kaip tai daroma garsiajame Mandelbroto rinkinyje.)
Iki šio momento žmonės tikriausiai žiūrėjo į neteisingą vietą lazeriu, sakė Courtial.
„Mes neatrodėme teisingai, todėl tai nėra tobulas eksperimentas“, - „Live Science“ pasakojo Courtial. Dabar, kai jie suprato, kad tai galima padaryti, vėlesniuose eksperimentuose „galime padaryti daug geriau“.
Teoriniai simuliacijos, vadovaujami Courtial, leido manyti, kad šis modelis gali egzistuoti ne tik dviem aspektais, bet ir trimačiu pavidalu. Tai reiškia, kad perpjovę fraktalinį piešinį statmenai jo esančiai plokštumai, galite pamatyti tą patį, į save panašų modelį. Kai tai parodė lazerio modeliavimas, „aš to visai nesitikėjau“, - teigė teismo posėdis. Tačiau tyrėjai dar turi tai įrodyti eksperimentiškai.
Teismo teigimu, jie šiuos eksperimentus atliko „visiškai nesidomėdami“ ir kad kol kas praktinio taikymo nėra.
Tačiau žinojimas, kad lazerio šviesa gali sukurti fraktalius, gali sukelti tam tikrą mikroskopą ar vaizdo gavimo sistemą, kuri galėtų parodyti įvairius matmenis, o ne paviršių ar tik vieną objekto sluoksnį, „Forbes“ pasakojo „Live Science“. „Fraktalinė šviesa yra labai sudėtinga, todėl galima svajoti, kad galbūt tuomet tobulas spindulio tipas yra zonduoti sudėtingas medžiagas“.
