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Geometría fractal y conjuntos de Mandelbrot 27 Junio 2010 a las 20:56 por Jesuso

Hace poco ví un documental en el que hablaban sobre la geometría fractal. Dentro de ese campo, se hablaba también de los conjuntos de Mandelbrot. Pero, vayamos poco a poco… La geometría fractal estudia objetos semigeométricos cuya estructura básica se repite en él a diferentes escalas. Dicho de otro modo, se podría decir que, la geometría fractal estudia objetos aparentemente caóticos y no geométricos (perdónemme los matemáticos, que ahora mismo estarán deseando de ahorcarme por decir semejante barbaridad). Lo asombroso de ésto, es ver que hasta en los objetos caóticos se siguen unos patrones de orden. Véamoslo en una imagen:

La curva que vemos en esa imagen es la llamada “curva de Koch” ó “copo de nieve de Koch”. Es un fractal en toda regla, ya que, aunque no parece caótico, su patrón básico se repite diferentes veces (iteraciones) a diferentes escalas. Lo bonito de la geometría fractal llega cuando Mandelbrot investiga estos peculiares objetos en la década de los 70 (siglo XX). El conjunto de Mandelbrot es quizás el conjunto de fractales más bonito y conocido que pueda existir, y como no es nuestra intención entrar en definiciones matemáticas complejas y que se escapan del alcance de éste blog, dejo un enlace a Wikipedia para quien quiera profundizar sobre la existencia, definición y propiedades de éste conjunto. La representación gráfica del conjunto de Mandelbrot, usando también un algoritmo de escape, es la siguiente:

Si nos fijamos, las zonas interiores a los cuadrados de colores, guardan cierta similitud con el conjunto entero, incluso con otras zonas del conjunto: Un mismo patrón se repite en todo el objeto y a diferentes escalas, como dijimos anteriormente. Lo curioso de eso, es que por más zoom que hagamos, siempre vamos a encontrar patrones que se repiten dentro de otros. Es decir, la distancia entre dos puntos cualesquiera es infinita. Como prueba de ello, os dejo una página en la que podréis hacer zoom al conjunto de Mandelbrot. El zoom no es infinito, pero sí suficiente como para comprender qué son los fractales y que es el conjunto de Mandelbrot. Y os aseguro que no sereis capaces de llegar al máximo del zoom…

Sé que he dejado muchas cosas en el tintero, y que quizás el artículo no es tan claro como debería, pero es tal la información, extensión y complejidad de éste tema, que tendría que hablar de otras muchas cosas para dejar todos los cabos bien atados. Como contrarrespuesta a eso, he ido dejando enlaces a la Wikipedia en aquellas partes donde es bueno ahondar un poco más.

+ El número de oro Por Jesuso 24 Febrero 2010 a las 11:46 y tiene 1 Comentario

Seguramente, al igual que yo, habréis oido hablar muchísimo sobre la divina proporción, la razón aúrea, número dorado… Hoy, tras ver un interesantísimo documental matemático en el que, entre otras cosas, hablaban del número de oro, no he podido resistirme a crear un artículo.

El número de oro es un número irracional, representado por la letra Griega “Fi”, y cuyo valor es el mostrado en la imagen:

¿Qué diferencia a éste número de los demás? Sin ir más lejos, está presente en muchos patrones de la naturaleza: La relación entre las abejas macho y las abejas hembra de un panal, la distribución de los pétalos de una flor, la distancia entre las espirales de una piña… En el ser humano, determina la razón entre la altura y la altura del ombligo, la relación entre el diámetro de la boca y la nariz… En el arte y la cultura, las relaciones entre los objetos y paisajes mostrados por muchos artistas, viene determinada por éste número, al igual que las “efes” de un violín en su tapa… Y así hasta llegar a decenas de ejemplos. Pero ahondemos un poco más, ¿de donde viene éste número?

Supongamos un segmento “c”, que dividimos en otros dos segmentos, “a” y “b”, de forma que “a” es no sólo mayor que “b”, sino en proporciones exactas de lo que “c” sería a “a”. Veámos la siguiente imagen:

El resto es aplicar ecuaciones, y considerar las condiciones de contorno iniciales (“‘a’ es a ‘b’ lo que ‘c’ es a ‘a’”). De ésta forma, y considerando la longitud b=1 y a=x, tenemos:

Si despejamos x, nos queda una sencilla ecuación de segundo grado, que al resolverla, nos dará un resultado positivo y otro negativo. El positivo, es la razón aúrea:

Los alcances de dicho número no quedan aquí. Tanto se ha hablado sobre éste número que se llegó a decir incluso que es de origen divino. Las leyendas, historias y apariciones de éste número en la vida cotidiana son tan extensas que sería imposible recogerlas en éste post. Si quereis saber más acerca de éste número mágico, pinchad aquí.

+ Curiosas fotos recursivas Por Jesuso 19 Febrero 2010 a las 10:51 y tiene 4 Comentarios

Encontré una página por internet en la que aparecen varias fotos recursivas. Las fotos recursivas son fotos en “bucle infinito”, es decir, una dentro de otra y así sucesivamente. Aprovechando alguno de mis ratos libres, he encontrado unas realmente impresionantes  (para aumentarlas, haz click en ellas):

Más que fotos, parecen ilusiones ópticas. Efectivamente, lo son, pero sobre fotos reales. Os dejo la página en la cual las he visto para que echéis un vistazo a todas las que hay, ¡son realmente impresionantes!

+ Tren de levitación magnética Por Jesuso 02 Febrero 2010 a las 10:11 y tiene 5 Comentarios

Los trenes de levitación magnética, como bien podemos deducir de su nombre, son propulsados y guiados por potentes imanes a lo largo del recorrido del tren. Este método de propulsión tiene la ventaja de ser más silencioso, rápido y suave que los sistemas tradicionales sobre ruedas y raíles.

Las pruebas en túneles de vacío muestran que la velocidad de estos trenes puede llegar a alcanzar los 6.400 km/h, una velocidad inalcanzable con cualquier otro método de transporte “usual”. Sin embargo, en un entorno real, la cantidad de energía necesaria para superar la resistencia al aire hace que la velocidad máxima disminuya hasta los 600 km/h, aproximadamente.

El secreto, a grandes rasgos, consiste en colocar potentes imanes de forma estratégica en la base y las guías del tren, en una estructura parecida a la de la siguiente imagen:

De ésta forma, las fuerzas producidas por la repulsión de ambos polos magnéticos provocan en el tren una aceleración que va aumentando. Además, el rozamiento generado en el acto de propulsión de la máquina es nulo, con las ya conocidas consecuencias de esto (mayor velocidad, menos energía disipada en rozamiento…).

Un ejemplo de dicho tren es el Transrapid, un tren de levitación magnética que ya está funcionando en Shangai, y cuya velocidad oscila entre los 480 y los 570 km/h. El vídeo está en Inglés, y dura algo más de 8 minutos, pero merece la pena verlo completo:

Una auténtica obra de ingeniería, sí señor.

+ El agua caliente se congela antes de el agua fría Por Jesuso 27 Diciembre 2009 a las 12:56 y tiene 4 Comentarios

Algun@s pensareis que en yoSoyCurioso.com nos hemos vuelto locos y que ésto atenta contra el sentido común. Lo cierto es que realmente, sí ocurre esto en determinadas circunstancias. Es el llamado efecto Mpemba.

Así, por ejemplo, si metemos en un congelador dos recipientes se encuentra la misma cantidad de agua, pero a diferentes temperaturas (uno a 80º y otro a 10º, por ejemplo), el agua contenida en el recipiente a 80º tardará menos en congelarse que la contenida en el recipiente a 10º.

Esto ocurre, como digo, debido al efecto Mpemba. Para saber el por qué de dicho efecto, hay que conocer sus causas principales:

  • El agua caliente se evapora, por lo que “pierde” cierta cantidad de materia.
  • Cuanto más caliente está un líquido, menos gases disueltos hay en él: Los gases disueltos dificultan la congelación de un líquido.

¿Qué? ¿No os lo creeis? Lo sabía :D , asi que he buscado un vídeo que lo demuestra, y aquí os lo dejo. En el vídeo, aparecen varias barras a diferentes temperaturas. Dichas barras están sumergidas en vasos de agua distintos, y la temperatura ambiente es de -23,8 º. No os cuento más, vedlo por vosotr@s mism@s:

Además, si la diferencia de temperatura entre los dos líquidos es mayor a 30º, el efecto no sólo se hace más probable, sino que también se hace más visible, según desmuestran estudios realizados por el Doctor L. Vinu. Por último, aclarar que el efecto Mpemba no se puede aplicar a dos temperaturas cualesquiera ni a dos líquidos cualesquiera.

+ Navidad eléctrica: Árboles navideños con bobinas Tesla Por Jesuso 25 Diciembre 2009 a las 18:23 y tiene 2 Comentarios

Lo que se ve ahí arriba es un árbol de navidad construido a base de arcos eléctricos de 500.000 voltios, producidos por la gran tensión existente en las bobinas. El ingenio de Peter Terren ha hecho que, gracias a las bobinas Tesla, a algunos sistemas mecánicos y a curiosos efectos fotográficos, se consigan imágenes tan impresionantes como la mostrada más arriba. No es tarea fácil, puesto que el autor ha tenido que probar y experimentar mucho para conseguir la imagen deseada. El gran truco de éste invento es el hacer que los arcos eléctricos se produzcan en un determinado sitio y no en otros.

Impresionante, ¿verdad?. Si quieres ver más fotos, puedes visitar la página del autor (click aquí). Además, también explica cómo lo hizo y sus experiencias anteriores en la construcción de estos efectos.

Visto en Microsiervos.com