Để in 3D những món đồ trang sức tuyệt đẹp, các nhà nghiên cứu đang sử dụng lý thuyết hỗn loạn. Như chính Einstein đã nói, "các nhà khoa học vĩ đại nhất cũng luôn là những nghệ sĩ."
Edward Lorenz, một nhà khí tượng học yêu nghề, muốn dự đoán tương lai trong tương lai, nhưng nhanh chóng nhận ra rằng mình không thể. Lorenz đã đưa một loạt các độ khí quyển vào một chương trình máy tính mô phỏng thời tiết vào những năm 1960, trong thời kỳ đỉnh cao của sự nghiệp dự báo thời tiết. Mục tiêu là để xác định xem nhân loại sẽ ở trong tình trạng nào trong vài tháng tới. Có vẻ đơn giản và dễ dàng trong lần chạy thử đầu tiên. Nhưng sau đó, giống như tất cả các nhà khoa học giỏi, ông quyết định chạy chương trình lần thứ 2.
Lorenz rót cho mình một tách cà phê ở hành lang phòng thí nghiệm trong khi chờ đợi điều gì đó xảy ra. Anh ấy ngạc nhiên khi trở về. Mọi dự đoán đều ra kết quả hoàn toàn mới ở lần chạy thứ hai, mặc dù chúng đến từ cùng một nguồn đầu vào.
Sau đó, Lorenz viết trong một cuốn sách về kinh nghiệm của mình nhiều năm sau đó: "Những con số ra khỏi máy in không liên quan gì đến những con số trước đó." Sau một vài lần thử nghiệm, sự ngạc nhiên của anh chỉ ngày càng lớn hơn.
Trong lần chạy thứ hai, máy tính của Lorenz đã làm tròn đầu vào của anh ấy hơi khác một chút. Tuy nhiên, những sửa đổi nhỏ như vậy đã làm thay đổi tương lai một cách đáng kể. Điều đó gần giống như vào một ngày nào đó, một con bướm đập cánh có thể bắt đầu phản ứng dây chuyền dẫn đến một cơn bão đến thế giới khác vào ngày hôm sau.
Cuối cùng, Lorenz đã chọn một cái tên cho rủi ro thời tiết của mình, cái tên dường như đặt sự ngẫu nhiên lên trên một bảng trật tự cơ bản: Hiệu ứng cánh bướm.
Và lý thuyết hỗn loạn, một lĩnh vực nghiên cứu toàn diện, rực rỡ, là kết quả của hiệu ứng cánh bướm sớm. Thật thú vị khi nhận ra rằng một số thứ trong tương lai, chẳng hạn như thời tiết, có thể thách thức một cách khoa học các nguyên tắc của thuyết tất định và rằng chúng có thể vẫn là ẩn số đối với chúng ta.
Ở đâu có sự không hoàn hảo, ở đó có vẻ đẹp
Theo một nghiên cứu được công bố gần đây, bản chất không thể đoán trước của thời tiết mà Lorenz phát hiện ra khoảng 60 năm trước đã tạo ra cơ hội cho các nhà toán học, triết học, vật lý học, nghệ sĩ và thậm chí các nhà thiết kế đồ trang sức hiện nay. Nhưng trước tiên chúng ta hãy xem người ta đã phát triển đến điểm này như thế nào.
Khi ta vẽ biểu đồ chuyển động của các hệ thống hỗn loạn, chúng trông ấn tượng vô cùng, đây là một điều tình cờ về chúng. Các tập hợp dữ liệu tạo ra các loại hình dạng toán học thú vị này được gọi là các bộ thu hút hỗn loạn.
Do đó, tất nhiên, lý thuyết hỗn loạn đã bắt đầu một cuộc chạy đua giữa các nhà khoa học để tìm hiểu điều gì xảy ra khi một hệ thống chuyển từ một điểm ổn định sang một mớ hỗn độn bất ổn định vô hạn. Một con lắc đôi là một minh nổi tiếng về điều này. Một quỹ đạo khá yên bình tạo nên một con lắc bình thường như đồng hồ quả lắc. Trái, phải, trái, phải đều đặn. Tuy nhiên, bạn sẽ thấy đường đi của con lắc đôi trở nên cực kỳ phức tạp nếu thêm một con lắc thứ hai vào cuối con lắc đầu tiên.
Chuyển động của con lắc kỳ lạ này sẽ không bao giờ có thể dự đoán được nữa vì độ nhạy cực cao của nó đối với các điều kiện ban đầu của hệ thống. Bạn phải biết điểm bắt đầu của nó một cách chắc chắn 100% để dự đoán nó sẽ đi đến đâu. Điều đó đơn giản là không thể. Tôi đã dễ dàng tạo ra một con lắc hỗn loạn.
Các nghệ sĩ thị giác, điêu khắc và nhạc sĩ đều nhanh chóng bị thu hút bởi lý thuyết hỗn loạn. Những người tìm kiếm vẻ đẹp trong sự không hoàn hảo và bất chính xác là những kiểu mẫu mà các hệ thống hỗn loạn để lại, chẳng hạn như quỹ đạo vô định của con lắc hỗn loạn.
Nhà khoa học và nghệ sĩ Eleonora Bilotta, một chuyên gia về lý thuyết hỗn loạn tại Đại học Calabria (Ý), đã nhìn thấy cả hai mặt cùng lúc. Theo Bilotta, "Nhóm của chúng tôi đã nghiên cứu lý thuyết hỗn loạn trong hơn 20 năm và trong thời gian đó, chúng tôi đã tạo ra một bước đột phá quan trọng bằng cách phát hiện ra hơn một nghìn điểm thu hút hỗn loạn, bắt đầu với mạch Chua."
Đưa hiệu ứng cánh bướm vào nghệ thuật
Tuy nhiên, gần đây hơn, nhóm của Bilotta đang làm việc để chuyển đổi động lực học của những hệ thống tuyệt đẹp này thành các dạng trực quan. Theo Bilotta, "chúng tôi đã tạo ra một cầu nối giữa thế giới trừu tượng của toán học và thế giới nghệ thuật và nhận thức trực quan hơn."
Mạch Chua, được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1983 bởi Leon O. Chua, thường được tìm thấy trong các mạch điện tử. Chúng thường được sử dụng trong các nghiên cứu về lý thuyết hỗn độn để giúp chúng ta hiểu cách các hệ thống này hoạt động và chuyển sang các lĩnh vực khác nhau như hóa học, vật lý và sinh học, như Bilotta giải thích. Những thay đổi nhỏ đối với các tham số của mạch Chua, giống như những biến động thời tiết của Lorenz, có khả năng gây ra những thay đổi đáng kể về thể hiện của hệ thống.
Nó giống như hiệu ứng cánh bướm, nhưng trong trường hợp này, nó được gọi là "phân nhánh". Theo Bilotta, một trong những đặc điểm độc đáo của mạch Chua là có khả năng tạo ra một loạt các bộ hút hỗn loạn, mỗi bộ có hình dạng và đặc điểm riêng.
Thông qua con mắt của một nghệ sĩ, đây là một vấn đề quan trọng. Việc vẽ đồ thị động lực học của các mạch Chua đặc biệt tạo ra một loạt các mẫu tinh tế, và như Bilotta lưu ý, việc đó đặc biệt tạo ra các thiết kế liên quan đến cái được gọi là fractal "cấu trúc phân dạng."
Về bản chất, một chuỗi fractal đề cập đến cấu trúc của một đối tượng liên tục chia thành các phiên bản nhỏ hơn và nhỏ hơn của chính nó. Những mô hình này có thể được tìm thấy trong hình dạng của bông tuyết, cây cối và thậm chí cả trong cơ thể chính bạn.
Với suy nghĩ này, Bilotta và các đồng nghiệp của cô đã chuyển đổi những mô hình hỗn loạn của mạch Chua thành âm thanh. Theo Bilotta, âm nhạc là một ngôn ngữ phổ quát mà mọi người có thể hiểu được bất kể họ là ai và nó có thể truyền đạt những ý tưởng phức tạp một cách dễ nắm bắt.
Tuy nhiên, một bài báo nghiên cứu của Bilotta, được xuất bản vào cuối tháng 1.2023 trên tạp chí Chaos: An Indivisual Journal of Nonlinear Science, hình thức nghệ thuật hiệu ứng cánh bướm này cũng đã tìm được đường vào đồ trang sức.
Theo Bilotta, "Trang sức là một loại hình nghệ thuật mang tính cá nhân cao và có thể đeo được, cho phép mọi người kết nối với những người thu hút hỗn loạn theo cách thân mật và cá nhân hơn." Chúng tôi nghĩ rằng có một mối quan hệ cộng sinh giữa nghệ thuật và khoa học, nơi mà mỗi bên có thể cung cấp thông tin và truyền cảm hứng cho nhau.
Vào năm 2007, Bilotta đã cố gắng tái tạo các thiết kế nguệch ngoạc của các chất hút hỗn loạn theo cách mà hầu hết các nhà sản xuất đồ trang sức sẽ tán thành: tìm kiếm một thợ kim hoàn.
Bước tiếp theo là phát triển một quy trình sản xuất đồ trang sức hỗn loạn có thể xử lý các hình học vô cùng phức tạp mà mạch Chua tạo ra. Đó là in 3D, hay cụ thể hơn là in 3D nhựa.
Theo Bilotta, "chúng tôi đã phải hợp tác chặt chẽ với các thợ kim hoàn, thử nghiệm các kỹ thuật khác nhau và điều chỉnh các thiết kế kỹ thuật số để đạt được sản phẩm cuối cùng mịn màng và bóng bẩy. Đó là một quá trình khó khăn, nhưng cuối cùng chúng tôi đã có thể vượt qua những khó khăn này và tạo ra những đồ trang sức tuyệt đẹp thể hiện chính xác các lực hút hỗn loạn.
Đồng thời, Bilotta đưa ra dự định xa hơn: "Chúng tôi cũng có kế hoạch tích hợp các thuật toán trí tuệ nhân tạo để đẩy xa hơn ranh giới của thiết kế hỗn loạn và khám phá các dạng và ứng dụng mới và bất ngờ."
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống
Nguồn tin: 1thegioi.vn
Tham gia bình luận