Sunday, July 17, 2005

Fractal

El efecto mariposa.

Básicamente, el efecto mariposa es aquella broma, que inició en el campo de la meteorología, de que el vuelo de una mariposa hoy en Pekín, basta para cambiar o afectar los sistemas de tormenta cercanos a Nueva York del mes próximo.
¿Por qué? Porque el clima depende de un delicado balance de muchos diferentes factores; en un tiempo se creyó que con mejores mediciones y mejores computadores, sería posible no sólo predecir el clima, sino modificarlo a nuestro antojo. Eventualmente llegó la iluminación: sin importar las mediciones ni los computadores, el clima es y seguirá siendo impredecible a largo plazo.

Un meteorólogo, llamado Edward Lorenz, desarrolló, hace algunos años ya, una ecuación, que daba resultados siempre diferentes e impredecibles. La usó para simular un sencillo modelo del clima en su computadora.
De la unión de éste y otros trabajos, fue surgiendo la teoría del Caos.

El Caos, con mayúscula, es una teoría matemática, que fué la moda, la nueva ola, "the hype", lo "in" en los noventas? o por ahí...

¿Recuedan a Ian Malcolm? ¿El rockerísimo matemático que sale en Parque Jurásico? Pues ese es un Caótico, un miembro de la esotérica secta que trabaja las matemáticas del Caos. Por supuesto solo es un personaje de novela, pero representa bien el cambio, el shock, la novedad del nuevo campo de estudio.

La teoría del caos explica como es posible encontrar orden, y de hecho mucho orden, en lo que a simple vista parece caótico e indomable (donde "domar" un sistema natural implica poder reducirlo a unas cuantas líneas/ parámetros, mediante una o más ecuaciones).

Dentro de esta teoría encontraron su lugar los fractales. Un fractal es resultado de un simple algoritmo; diferentes algoritmos dan lugar a diferentes fractales. Los más famosos son el set de Julia (Julia era un matemático francés), y por supuesto, el fractal de Mandelbrot.

Un fractal es un mapa, un mapa numérico. Todo número está compuesto de dos partes: la parte real y la imaginaria (donde lo real e imaginario es arbitrario, dado que los número no existen - sólo son abstracciones mentales, conceptos, no objetos). En el plano abstracto, bidimensional donde se encuentran todos los números posibles, el eje Este - Oeste representa los números reales; el eje Norte - Sur los números imaginarios. Como las coordenadas de cualquier mapa (excepto que en los mapas comerciales, digamos de tu ciudad favorita, o un mapa de carreteras, el eje Norte - Sur está marcado por letras, y si buscas la Avenida Siempreviva, o la localización de Catemaco, te enviarán a C7 ó F3, es decir, la intersección del renglón C y la columna 7).
Continúo. Mediante un algoritmo (una recetita matemática) se crea este mapa. Pero, resulta ser, que al empezar a crear estos mapas, se obtuvieron imágenes de una belleza sorprendente. Ahora, se usan fractales como portadas de discos o libros, para decorar playeras, como estampado de tela para vestido o manteles, y más. La creación de fractales se volvió toda una industria, y hasta son firmados por sus autores y vendidos para calendarios y cosas así.

Los fractales son también, atractores extraños.

El nombre de atractor extraño es real. Hay un mundo de matemáticos y científicos estudiando los atractores extraños. Más en el próximo capítulo.


"Para saber más" se recomienda el libro 'Chaos making a new science' de James Gleick.

Fractal tomado de la p�gina de la Facultad de F�sica de la Universidad de Wisconsin: 'Butterfly Paradise' by Wayne Boucon - created with SterlingWare. Posted by Picasa