Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Alcover Garau P., Nepomuceno E. Когда целые числа обретают красоту комплексных чисел // Известия вузов. ПНД. 2026. Т. 34, вып. 1. С. 161-175. DOI: 10.18500/0869-6632-003201, EDN: MZZJHG

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Полный текст в формате PDF(En):
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
530.182
EDN: 

Когда целые числа обретают красоту комплексных чисел

Аннотация: 

Цель статьи — исследовать, как вычисления с фиксированной запятой и дискретные рекурсивные модели могут выявлять структурированное поведение в системах, традиционно считающихся хаотичными.

Методы. Исходя из предположения о непрерывном пространстве и бесконечно малой погрешности, мы моделируем с использованием целочисленной арифметики две хорошо известные динамические системы: логистическое отображение и множество Мандельброта.

Результаты исследования показывают, что при рекурсии на конечных дискретных множествах возникают неожиданные геометрические закономерности и модульные симметрии. В частности, мы выявляем интерференционные картины муарового типа и форму возникающей скалярной симметрии, которые присущи арифметической структуре, а не являются результатом ошибок округления.

Заключение. Полученные результаты указывают на необходимость пересмотра основ математического моделирования в физике и указывают на развитие дискретного формализма, который отражает аспекты реальности, скрытые за непрерывными формулировками.

Список источников: 
  1. Penrose R. The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe. Random House; 2016. 1094 p.
  2. Hagar A. Discrete or Continuous?: The Quest for Fundamental Length in Modern Physics. Cambridge: Cambridge University Press; 2014. 267 p DOI: 10.1017/CBO9781107477346.
  3. Rovelli C. Reality is not What it Seems: the Journey to Quantum Gravity. NY: Riverhead Books; 2017. 280 p.
  4. Rovelli C. Seven Brief Lessons on Physics. NY: Riverhead Books; 2016. 96 p.
  5. Rovelli C. What if time didn't exist? Herder Editorial; 2015. 156 p.
  6. Greene B. The Elegant Universe. Random House; 2011. 512 p.
  7. Greene B. The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality. Knopf Doubleday Publishing Group; 2007. 592 p.
  8. Kaku M. Hyperspace: A Scientific Odyssey Through Parallel Universes, Time Warps, and the Tenth Dimension. Oxford: Oxford University Press; 2018. 384 p.
  9. Dirac PA M. The relation between mathematics and physics. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh. 1940;59:122-129 DOI: 10.1017/S0370164600012207.
  10. Wigner E P. The unreasonable effectiveness of mathematics in the natural sciences. Communications on Pure and Applied Mathematics 1960;13(1):1-14 DOI: 10.1002/cpa.3160130102.
  11. Born M. Statistical interpretation of quantum mechanics. Science. 1955;122(3172):675-679 DOI: 10.1126/science.122.3172.675.
  12. Feynman R P. Simulating physics with computers. Int. J. Theor. Phys. 1982;21:467-488 DOI: 10.1007/BF02650179.
  13. Tegmark M . Our Mathematical Universe: My Quest for the Ultimate Nature of Reality. NY: Knopf; 2012. 432 p.
  14. Lederman LM, Teresi D. The God Particle: If the Universe is the Answer, What is the Question? Houghton Mifflin; 2006. 434 p.
  15. Alcover-Garau P-M. Moiré interferences in the map of orbits of the Mandelbrot Set. Communica-tions in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2017;42:545-559. 10.1016/j.cnsns.2016.06.01610.1016/j.cnsns.2016.06.016.
  16. Alcover-Garau P-M. Cause and origin of moire interferences in recursive processes and with fixed-point and floating-point data types. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2020;80:104995 DOI: 10.1016/j.cnsns.2019.104995.
  17. Alcover-Garau P-M. Emergent scalar symmetry in discrete dynamical systems. Discrete and Continuous Dynamical Systems - B. 2024;29(1):37-67 DOI: 10.3934/dcdsb.2023085.
  18. IEEE Standard for floating-point arithmetic. IEEE Std 754-2019 (Revision of IEEE 754-2008). NY: IEEE; 2019. 84 p.
  19. Devaney R L. An Introduction to Chaotic Dynamical Systems. Avalon Publishing; 2003. 362 p.
  20. May R M. Simple mathematical models with very complicated dynamics. Nature. 1976;261:459-167.
  21. Sharkovskii O. Coexistence of cycles of a continuous map of the line into itself. Int. J. Bifurc. Chaos. 1995;5(5):1263-1273 DOI: 10.1142/S0218127495000934.
  22. Li T-Y, Yorke J A. Period three implies chaos. The American Mathematical Monthly. 1975;82(10):985-992.
  23. Feigenbaum M J. The universal metric properties of nonlinear transformations. Journal of Statistical Physics. 1979;21(6):669-706 DOI: 10.1007/BF01107909.
  24. Křížek M, Luca F, Somer L. 17 Lectures on Fermat Numbers. From Number Theory to Geometry. NY: Springer; 2013.
  25. Zwillinger D. CRC Standard Mathematical Tables and Formulae. NY: CRC Press; 2018. 872 p.
  26. Sprott J C. Strange Attractors: Creating Patterns in Chaos. NY: M and T Books; 1993. 426 p.
  27. Mendes, Eduardo MAM, Nepomuceno E G. A very simple method to calculate the (positive) largest Lyapunov exponent using interval extensions. Int. J. Bifurc. Chaos. 2016;26(13):1650226 DOI: 10.1142/S0218127416502266.
  28. Middleton R, Goodwin G . Improved finite word length characteristics in digital control using delta operators. IEEE Transactions on Automatic Control. 1986;31(11):1015-1021. 10.1109/TAC.1986.110416210.1109/TAC.1986.1104162.
  29. Butusov DN, Karimov TI, Kaplun DI, Karimov AI, Huang Y, Li SC . The choice between delta and shift operators for low-precision data representation. In: 2017 20th Conference of Open Innovations Association (FRUCT); 2017. P. 46-52 DOI: 10.23919/FRUCT.2017.8071291.
Поступила в редакцию: 
12.06.2025
Принята к публикации: 
30.09.2025
Опубликована онлайн: 
16.11.2025
Опубликована: 
30.01.2026