(от англ. to attract — притягивать) — геометрическая структура, характеризующая поведение в фазовом пространстве по прошествии длительного времени. Здесь возникает необходимость определить понятие фазового пространства.
Итак, фазовое пространство — это абстрактное пространство, координатами которого являются степени свободы системы. Например, у движения маятника две степени свободы. Это движение полностью определено начальной скоростью маятника и положением. Если движению маятника не оказывается сопротивления, то фазовым пространством будет замкнутая кривая.
В реальности на Земле на движение маятника влияет сила трения. В этом случае фазовым пространством будет спираль (см. приложение рис.3).
По простому, аттрактор — это то, к чему стремится прийти система, к чему она притягивается. Самым простым типом аттрактора является точка. Такой аттрактор характерен для маятника при наличии трения. Независимо от начальной скорости и положения, такой маятник всегда придет в состояние покоя, т.е. в точку.
Великий Аттрактор — Что ты такое? [Тайны аномалии]
Следующим типом аттрактора является предельный цикл, который имеет вид замкнутой кривой линии. Примером такого аттрактора является маятник, на который не влияет сила трения. Еще одним примером предельного цикла является биение сердца. Частота биения может снижаться и возрастать, однако она всегда стремится к своему аттрактору, своей замкнутой кривой. Третий тип аттрактора — тор (см. приложение рис.4).
Несмотря на сложность поведения хаотических аттракторов, иногда называемых странными аттракторами, знание фазового пространства позволяет представить поведение системы в геометрической форме и соответственно предсказывать его. И хотя нахождение системы в конкретный момент времени в конкретной точке фазового пространства практически невозможно, область нахождения объекта и его стремление к аттрактору предсказуемы. Первым хаотическим аттрактором стал аттрактор Лоренца (см. приложение рис.5).
Аттрактор Лоренца рассчитан на основе всего трех степеней свободы — три обыкновенных дифференциальных уравнения, три константы и три начальных условия. Однако, несмотря на свою простоту, система Лоренца ведет себя псевдослучайным (хаотическим) образом.
Смоделировав свою систему на компьютере, Лоренц выявил причину ее хаотического поведения — разницу в начальных условиях. Даже микроскопическое отклонение двух систем в самом начале в процессе эволюции приводило к экспоненциальному накоплению ошибок и соответственно их расхождению. Вместе с тем, любой аттрактор имеет граничные размеры, поэтому экспоненциальная расходимость двух траекторий разных систем не может продолжаться бесконечно.
Рано или поздно орбиты вновь сойдутся и пройдут рядом друг с другом или даже совпадут, хотя последнее очень маловероятно. Кстати, совпадение траекторий является правилом поведения простых предсказуемых аттракторов. Сходимость-расходимость (говорят также, складывание и вытягивание соответственно) хаотического аттрактора систематически устраняет начальную информацию и заменяет ее новой.
Великий аттрактор. Самый жуткий объект Вселенной
При схождении траектории сближаются и начинает проявляться эффект близорукости — возрастает неопределенность крупномасштабной информации. При расхождении траекторий наоборот, они расходятся и проявляется эффект дальнозоркости, когда возрастает неопределенность мелкомасштабной информации.
В результате постоянной сходимости-расходимости хаотичного аттрактора неопределенность стремительно нарастает, что с каждым моментом времени лишает нас возможности делать точные прогнозы. То, чем так гордится наука — способностью устанавливать связи между причинами и следствиями — в хаотических системах невозможно.
Причинно-следственной связи между прошлым и будущем в хаосе нет. Здесь же необходимо отметить, что скорость схождения-расхождения является мерой хаоса, т.е. численным выражением того, насколько система хаотична. Другой статистической мерой хаоса служит размерность аттрактора.
Таким образом, можно отметить, что основным свойством хаотических аттракторов является Сходимость-расходимость траекторий разных систем, которые случайным образом постепенно и бесконечно перемешиваются. Здесь проявляется пересечение фрактальной геометрии и теории хаоса. И, хотя одним из инструментов теории хаоса является фрактальная геометрия, фрактал — это противоположность хаоса.
Главное различие между хаосом и фракталом заключается в том, что первый является динамическим явлением, а фрактал статическим. Под динамическим свойством хаоса понимается непостоянное и непериодическое изменение траекторий.
Источник: vuzlit.com
Великий аттрактор — нечто притягивает Землю с огромной силой
Наша маленькая планета неудержимо несется по просторам Вселенной в объятиях солнечного гравитационного поля. Оно заставляет Землю вращаться 24 часа в сутки и преодолевать расстояние в 108 тысяч километров всего за 60 минут. Невероятно, не правда ли?
Содержание статьи
- Кластеры и суперкластеры
- Зона избегания
- Является ли Великий аттрактор угрозой
Но в космосе есть нечто еще более невероятное, нечто, что управляет не только нашей галактикой, но, возможно, и всеми соседними, – Великий Аттрактор. Находясь на расстоянии в 250 миллионов световых лет (1 световой год = 9 460 528 177 426,82 км), он, тем не менее, с непреодолимой силой притягивает нас к себе. Причем делает это в прямом смысле.
Кластеры и суперкластеры
Движение галактик – не новость: это происходит из-за постоянного расширения Вселенной. Согласно теории Большого взрыва, «любая точка в космосе удаляется равномерно от другой точки», то есть все они перемещаются сообща и не имеют «индивидуального движения».
Ближайшая к нам Галактика Андромеды расположена в 2,5 миллионах световых лет от Млечного Пути. В масштабах Вселенной — это совсем рядом. Включая десятки других галактик, вроде Галактики Треугольника, наша солнечная система образует пазл из огромных систем, которые ограничиваются притяжением, размером приблизительно 10 млн световых лет. Их называют «кластерами».
Другая похожая цепь галактик удалена от нас приблизительно на 65 млн световых лет, и известна, как кластер Девы.
Более того, эти сообщества могут объединяться с другими кластерами и образовывать суперкластеры! Например, скопление Девы находится в центре суперкластера Девы. Точно так же наша локальная группа галактик находится в супергруппе Ланиакея.
В конце 20 века ученые установили, что скорость Млечного Пути составляет около 2,2 млн км/ч. Это опровергало более ранние представления, так как оказывалось, что наша галактика движется самостоятельно. Единственным разумным объяснением такого феномена могло бы стать наличие достаточно сильного внешнего гравитационного поля, спровоцированного целым галактическим кластером. Эту теорию выдвинул астроном Алан Дресслер в 1986 году, а предполагаемый источник такого сильного притяжения был назван Великим Аттрактером (от англ. attract – притягивать).
Но на пути следования нашей галактики нет ничего похожего. Точнее не было, так как на тот момент ученые не владели подходящими для подобных исследований технологиями. Все затрудняла так называемая Зона избегания.
Зона избегания
Зона избегания — это узкая полоса в небе, в которой можно увидеть очень мало галактик. Чтобы описать эту бесплодную область, астрономы назвали ее «Зоной избегания»: по сравнению с другими частями галактики, небесные тела, похоже, активно избегали этот участка космоса.
Однако, на самом деле такое название не соответствует действительности. Хотя, верно, что очень мало галактик видно внутри нее, это не потому, что их нет или они намеренно «избегают» эту область, а скорее потому, что они скрыты за межзвездным веществом Млечного Пути.
Это происходит из-за того, что космическая пыль, затухание (потеря интенсивности потока) и звезды в плоскости нашей галактики закрывают примерно 20 процентов внегалактического неба в видимых длинах волн. В результате, такое сочетание факторов чрезвычайно затрудняет точное распознавание космических явлений. Например, сложно не спутать звезды переднего плана с галактиками заднего.
Недавние разработки в космической астрономии сделали серьезный шаг вперед в изучении этой затемненной части ночного неба: сегодня исследования ведутся на более длинных волнах, чем видимый свет, например, в инфракрасном диапазоне.
На этих длинах волн ослабление почти полностью исключается, что делает зондирование Зоны избегания более эффективным. Благодаря такому подходу, там было обнаружено много ранее неизвестных галактик.
Является ли Великий аттрактор угрозой
Когда астрономы, наконец, получили выгодную позицию для наблюдения в этом регионе, они выявили тысячи взаимодействующих друг с другом галактик. Кластер имеет массу в 1000 триллионов Солнц и располагается примерно в 220 миллионах световых лет от нас!
Однако эта мощь не объясняла такую силу гравитации и напрвленность галактик внутрь, а это означало, что имел место еще какой-то фактор.
Изучение этой аномалии привело к новому открытию: астрономы обнаружили намного большее скопление, получившее затем название Сверхскопление Шепли, к которому притягиваемся мы, Норма и все остальное. Суперкластер Шепли содержит невероятные 8000 галактик и весит около 10 миллионов миллиардов Солнц! Это, пожалуй, самое массивное скопление в пределах миллиарда световых лет.
Большинство ученых просто согласились с тем, что сверхскопление Шепли, скорее всего, является Великим аттрактором, поскольку оно находится в той области, откуда, предположительно, исходит притяжение, и, с логической точки зрения, это кажется наиболее разумным.
Таким образом, выяснилось, что Великий аттрактор — это не что иное, как темное, а точнее, довольно банальное (как для Вселенной) собрание галактик. Но даже в этом случае, может ли скопление уничтожить нас в колоссальном столкновении?
Нет. Великий аттрактор — недолговечен, так как подобные образования эфемерны, то есть нестабильны. Маленькие кластеры смогут поддерживать себя, но галактические супергруппы в конечном итоге рассыплются, и не смогут оправдать своего названия.
Информация о возможной катастрофе распространяется, в основном, нерадивыми псевдоучеными, которым свойственно приписывать все еще необъяснённое «черным дырам» и «темной материи».
Источник: pakhotin.org
Что такое Странные Аттракторы в нашем мире, о которых говорят физики?
Странный Аттрактор
Аттрактор это просто график. Правда, очень красивый (зачеркнуто) хитрый. Открыли их недавно, это связано с Теорией Хаоса.. не буду вас этим грузить. Аттракторы хороши и сами по себе )))
Итак, представляем: Утро. Светает. Смотрим на погоду.
Влажность: уменьшается, температура: растет (утро же), давление: падает. (на счет давления я не уверен, но допустим, что так.)
В течение дня мы рисуем график этих трех параметров. Это все можно нарисовать на графике с тремя осями (то есть объемном, X, Y и Z). Выглядеть это будет линией: ведь время идет, и все плавно меняется.
Теперь дело к ночи.
Влажность: растет, Температура: падает, Давление: уменьшается. То есть график возвращается обратно. Описывает некий круг.
Завтра он повторится, но не точно так же, а чуть по другому. Вот это и есть Аттрактор.
Простой Аттрактор
Простой Аттрактор
Понятно, что рисовать эти графики можно про любые три параметра. Ну и как бы все хорошо, но быстро выяснились два обстоятельства.
Первое: некоторые аттракторы оказались очень странными )) Их так и назвали: «Странные Аттракторы». Классическая форма — вот такая:
Странный Аттрактор
Странный Аттрактор
На самом деле, ничего тут сложного нет. Возвращаемся в наши записи погоды: температура, влажность, давление. Мы спокойно их измеряем и рисуем их график (левая часть). А когда же пойдет дождь? Наверное тогда, когда упадет давление?
Вроде бы да, но не всегда. Может, когда влажность возрастет? Тоже вроде бы да, но тоже не всегда.
И вот эти самые Странные Аттракторы показали, что предсказать это точно — невозможно. В некоторых точках, очень странных, наш график вдруг срывается из левой части и уходит в правую!
Влажность возрастает, дождь, давление-температура — это все снова крутится в кольце, но уже в другом, правом. Потом: Бац! — дождь и непогода вдруг прекращаются, и график снова уходит в левую часть. Вот все эти записи и представляют собой «Странный Аттрактор».
Странный Аттрактор. Слева — солнечные дни, справа — непогода.
«Странность» этих странных аттракторов в том, что невозможно предсказать точки, когда вдруг график уйдет в другую часть, когда изменится погода. Все вроде нормально, и вдруг Ррраз! — и график уходит в другую часть, а погода резко меняется.
Кстати, поэтому синоптики говорят не «будет дождь», а «вероятность дождя». Значит, график пройдет мимо одной из точек, где он может «сорваться». Но не обязательно )))
Странный Аттрактор
Второе обстоятельство, почему все так полюбили Странные Аттракторы, состоит в их красоте.
Понятно, что графики-аттракторы можно рисовать про любые вещи: про воду капающую из крана (как часто падают капли, какого они размера), про скорость бега, про приготовление еды, да и вообще про что угодно. И многие графики отказались на диво хороши, куда там натугам абстракционистов! Вместо непонятной мазни — красивые изгибы, да к тому же имеющие вполне научное значение. И вдобавок, их, аттракторов — бесчисленное множество. Вот только некоторые из них:
Каждую книгу нужно уметь читать.
(c) Блез Паскаль
Случайная статья
Источник: n-planet.ru