Fraktály všude kolem nás

Když se řekne fraktál, mnoho lidí si představí práce různých nadšenců a počítačových grafiků. Fraktály ale mají svůj původ v přírodě a je mnoho důvodů, proč právě takto složité povrchy tvořící fascinující obrazce, vznikly přirozenou cestou.

Co je to fraktál

Fraktály jsou povrchy, které obepínají prostor s neobyčejně velkou plochou. Tyto plochy poprvé pojmenoval matematik Benoit Mandelbrot (1924 – 2010) v jedné ze svých studií. Zjistil, že opakovaným sestrojováním základní struktury ve stále menším měřítku vznikají efektivně využitelné plochy. Tento proces využívá příroda všude kolem nás.

Fraktály v přírodě

Podívejte se na větve stomů nebo na hlávku brokolice. Takové řešení, které maximálně využívá plochu je nesmírně důležité pro příjem energie ze slunečního světla. Čím větší povrch, tím větší naděje na růst. Kdyby byla brokolice jednoduchou koulí, plocha jejího povrchu by byla v porovnání s větvenou strukturou, velmi mála a malý příjem energie ze slunečního světla by rostlině neumožnil potřebný růst. Podobně fungují i lidské plíce. Jejich větvená síť trubic maximalizuje vstřebávání kyslíku. Konstrukce fraktálů není omezena velikostí, objevují se v mikrosvětě, ale i v obrovských strukturách vesmíru.

Fraktály ve vědě

Příroda dala díky fraktálům vzor počítačovým inženýrům, jak zvyšovat kapacitu pamětí počítačů. Fraktálová struktura také snižuje účinky nežádoucích vibrací u mechanických konstrukcí. Pro hardware je  nesmírně důležitá kvůli tepelnému odpadu, které komponenty při vykonávaných operacích produkují. Kdyby byly povrchy součástek hladké, vyprodukované teplo by zmemožnovalo jejich činnost. Struktura povrchu, která je navrhnuta tak, aby byla jeho plocha co největší, odvádí teplo efektivněji.

Fraktály v umění

Symetričnost fraktálů fascinujé mnohé umělce k jejich vytváření. Fraktální tvorbu můžeme pozorovat u malířů, sochařů, designérů i grafiků (viz úvodní foto). Opakující se tvary vidíme na plakátech, letácích, na pozadích počítačových ploch, v mobilech, ale i v galeriích. Vzhledem k přítomnosti takových tvarů v přírodě na nás fraktály působí uklidňujícícm dojmem. Opakovaně se k nim, mnohdy i nevědomky vracíme, protože jsou souměrné, stejně jako tělo, ve kterém sídlí naše duše.

Využití fraktálových struktur je tedy větší, než by se na první pohled mohlo zdát. To, co přírody miliony let tvořila adaptačním procesem, využívají v současnosti lidé při tvorbě umělých struktur, ale i v moderním umění. Až se vás někdo zeptá, co má společného květák, sněhová vločka a počítačový disk, odpověď je jednoduchá.