Co je Feigenbaumova konstanta?

Kaskáda zdvojování periody: každá bifurkace vyžaduje 4,669× menší interval r (δ)
1224364period at bifurcation rₙ3334r (growth rate)period

Logistické zobrazení xₙ₊₁ = r·xₙ(1−xₙ) zdvojuje svou periodu při r≈3,0, 3,449, 3,544, 3,5644… Každá mezera je δ≈4,669krát menší (Feigenbaumova konstanta).

δ se objevuje v nesouvisejících fyzikálních systémech: je skutečně univerzální

Stejná konstanta δ ≈ 4,669 se objeví všude tam, kde hladký systém přechází do chaosu přes zdvojování periody. Tuto univerzalitu prokázala teorie renormalizační grupy: všechna zobrazení s jedním vrcholem sdílejí stejnou geometrii v blízkosti nástupu chaosu.

δ se objevuje v nesouvisejících fyzikálních systémech: je skutečně univerzální

Tabulka ukazující Feigenbaumovu konstantu naměřenou v různých fyzikálních systémech

SystémNaměřené δ
Logistické zobrazení (teorie)4.66920 (přesně)
Kapající kohoutek4.5 ± 0.3
Elektronické obvody4.66 ± 0.02
Konvekce tekutin4.4 ± 0.5
Srdeční rytmy≈ 4.6
Pavučinový diagram: iterace logistického zobrazení xₙ₊₁ = r·xₙ(1−xₙ)
xₙ₊₁ = r · xₙ · (1 − xₙ)
Při r=3.2 se iterace ustálí na 2-cyklu (0.513 ↔ 0.799)
Při r=3.5: 4-cyklus. Při r=3.57: 8-cyklus. Při r>3.57: chaos
Pavučinový diagram: veďte svislici ke křivce, vodorovně k y=x a opakujte – odhalí orbitu
Klíčová fakta o Feigenbaumově konstantě

Feigenbaumova konstanta delta ≈ 4,66920 je univerzální poměr, jímž se zrychlují kaskády zdvojování periody při přechodu do chaosu. Mitchell Feigenbaum ji objevil roku 1975 při studiu logistického zobrazení. Univerzalita znamená, že stejná konstanta řídí libovolné hladké zobrazení s jedním vrcholem, ať už v matematice nebo ve fyzikálních systémech, jako jsou kapající kohoutky či elektronické obvody. Její univerzalitu v roce 1982 dokázal Oscar Lanford. Delta je považována za pravděpodobně transcendentní. Její existence odhaluje hlubokou geometrickou sebepodobnost na cestě k chaosu.

Používá se v
Matematika
Fyzika
Inženýrství
🧬Biologie
💻Informatika
📊Statistika
📈Finance
🎨Umění
🏛Architektura
Hudba
🔐Kryptografie
🌌Astronomie
Chemie
🦉Filozofie
🗺Geografie
🌿Ekologie
Want to test your knowledge?
Question
Jak renormalizace vysvětluje Feigenbaumovu univerzalitu?
tap · space
1 / 10