Множества Жюлиа и Мандельброта

        В 1918 г. 25-летний француз Гастон Жюлиа (1893-1978) залечивал свои раны в госпитале. Изнывая от безделья, молодой Жюлиа заинтересовался поведением точки последовательности

zn+1 = zn2 + C

на комплексной плоскости. Гастон пришёл к выводу, что последовательность точек может вести себя по-разному. Точка последовательности zn может уходить в бесконечность либо может стремиться к некоторой конечной точке комплексной плоскости, называемой аттрактором. То есть аттрактор это точка притяжения итерационного процесса или предел последовательности.
        Множество всех точек плоскости с конечными аттракторами называется множеством Жюлиа. Вид множества Жюлиа зависит от значения параметра C. При C = 0 последовательность точек zn+1 = zn2 сходится: либо к нулю при ; либо к бесконечности при . Таким образом, при C = 0 множество Жюлиа представляет собой круг с центром в начале координат и радиусом 1.
        На рисунке а) изображено множество Жюлиа при C = 0,27334+0,00742·i, а на рисунке б) при C = −1,25.

При C = -0,74543+0,11301·i, множество Жюлиа превращается в причудливую ломаную линию

В сказочный ковёр превращается множество Жюлиа при C = i


        При некоторых значениях C множество Жюлиа теряет связность и рассыпается на множество мелких осколков. Такие множества Жюлиа называются пылью Фату.
        Множеством Мандельброта называется множество всех точек C, при которых множество Жюлиа связно.


        В его основе лежит кардиоида с вершинами на вещественной оси в точках 0,25 и -0,75 и круг радиуса 0,25 с центром в точке -1. Множество Мандельброта облеплено почками, наростами и причудливыми усами. Эти почки и наросты в свою очередь облеплены более мелкими почками и так далее. При более сильном увеличении в окрестностях границ множества Мандельброта обнаруживаются уменьшенные копии самого множества Мандельброта. Андриен Дуади и Дж. Хаббард доказали, что множество Мандельброта связно.


        По материалам книги: Волошинов А.В. Математика и искусство. -М.: Просвещение, 2000г.

Версия для печати

Множества Мандельброта на видео









Ссылки                   Контакты