Astronomové našli fraktální vzorce v chování hvězd pulzujích podle poměru zlatého řezu

Pravděpodobně poprvé v historii byly zlatý řez (poměr) a fraktální vzory objeveny ve vnějším vesmíru. Poměr zlatého řezu (1.61803398875…, označovaný jako Fí/Phi) je často spojován s Posvátnou geometrií a je nedílnou součástí našeho vnímání přírody – jak můžeme vidět na egytských pyramidách, na řeckém Parthenónu, Da Vinciho Vitruviově figuře, a nyní i ve hvězdách. Server Scientific American oznámil, že výzkumníci z University of Hawaii v Mānoa studovali skupinu hvězd, známou jako Golden RR Lyrae pomocí Keplerova teleskopu, a zjistili, že tyto hvězdy se rytmicky roztahují a smršťují (což mění jejich jas a teplotu) podobně jako frekvence v písni. „Tak, jak rockové hvězdy tvoří rytmické beaty pod melodie svých písní, totéž dělají tyto proměnné hvězdy,“ řekl Dr. Lindner, vedoucí výzkumný pracovník. Dr. Lindner dále vysvětluje, že tyto hvězdy nazývají „zlatými“, protože poměr dvou z jejich frekvenčních komponent je blízko poměru zlatého řezu.

Když je zlatý řez (neboli Božský poměr) uspořádán číselně, vytváří fraktální vzor. Fraktály jsou nikde nekončící útvary, které neustále opakují přesně stejný vzorek, ať je zobrazíte v jakémkoliv měřítku. V posledních 15 letech se metafyzici a moderní fyzici domnívají, že studiem fraktálních vzorů můžeme porozumět vesmíru a jeho strukturám. Vědci analyzovali, že čtyři z šesti hvězd typu RR Lyrae mají poměr základní a střední frekvence stejný jako je poměr zlatého řezu, s odchylkou maximálně dvou procent. „Zlatý řez má dlouhou historii v různých disciplínách – od fyziky krystalů po výtvarné umění,“ říká astrofyzik Mario Livio ze Space Telescope Science Institute, Baltimore, který napsal knihu The Golden Ratio: The Story of Phi, The World’s Most Astonishing Number. Zlatý řez vznikne rozdělením úsečky na dvě části tak, že poměr větší části k menší je stejný jako poměr celé úsečky k větší části.

„Zlatý řez je zvláštní v tom, že je v jistém smyslu nejvíce iracionální ze všech iracionálních čísel,“ říká Livio. Pokud číslo nelze vyjádřit poměrem celých čísel, pak je to iracionální číslo. Zlatý řez je nejobtížnější vyjádřit racionálními čísly. Jas hvězd RR Lyrae variable se může lišit až o 200 procent během pouhého půl dne. Tyto změny u čtyř z šesti hvězd vykazovaly fraktální chování, což naznačuje, že tam může být jistý vzorec, ale podle Lindera a jeho kolegů je potřeba více dat. Pokud přibližujete fraktální vzor, ​​odhalujete další a další vzory – obdobně když snižujete prahovou hodnotu při prohlížení těchto hvězd, pozorujete více a více frekvencí. Astronom Szabó, který vede pracovní skupinu studující údaje z Keplerova teleskopu o hvězdách RR Lyrae, říká, že ještě není přesvědčen o tom, že zlatý řez v tomto případě je něco víc než jen náhoda, ale že charakteristiky oscilačních frekvencí jsou příznačné. „Tyto výstupy jsou významným příspěvkem k tématu,“ říká.

Hvězdy RR Lyrae jsou příkladem zvláštní ne-chaotické dynamiky. Zvláštní se vztahuje na fraktální strukturu, a ne-chaotické znamená, že vzorec je uspořádaný, a ne náhodný. „Podivné ne-chaotické atraktory (v teorii chaosu konečný stav systému) byly pozorovány v laboratorních experimentech s magnetoelastickými pásky, elektrochemickými články, elektronickými obvody a výboji neonu, ale nikdy předtím ve volné přírodě,“ říká Linder. Fraktální vzory v přírodě – jako například v počasí – jsou typicky chaotické, takže tento aspekt chování proměnných hvězd byl pro výzkumníky velkým překvapením. „Když se podíváte do literatury, uvidíte spoustu příkladů zvláštního chaotického chování,“ říká Linder. „Myslím si, že naše dokumenty hodlají tento přehlížený druh dynamiky přivést do popředí.“ Astronomové doufají, že najdou poměr zlatého řezu ve frekvencích dalších hvězd, aby mohli předvídat dynamiku hvězdných pulzací. Byl by to další krok k pochopení, proč se zdají být vesmírné systémy přitahovány k poměru Fí.

Zdroje:

John F. Lindner et al. 2015. Strange Nonchaotic Stars. Phys. Rev. Lett. 114, 054101; doi: 10.1103/PhysRevLett.114.054101

„Strange Stars Pulsate According to the Golden Ratio“ Scientific American Global RSS. Scientific American, 9 Feb. 2015. Web. 11 Feb. 2015.

Převzato včetně obrázků z Timewheel.net.