吸引流域(1)
  Gaston Julia 於二十世紀初開始研究二次複數多項式的疊代問題。以下面的映射函數為例,如果我們給定一個起始的 z 值,與固定的 c 值,反覆的疊代過程之後,z 會變成多少呢?

  如表列,我們以三個不同的起始點為例:

  第一個起始點 第二個起始點 第三個起始點
疊代數 長度 角度 長度 角度 長度 角度
z0 0.8 10° 1.2 10° 1.0 10°
z2 0.64 20° 1.44 20° 1.0 20°
z4 0.4096 40° 2.0736 40° 1.0 40°
z8 0.1678 80° 4.2998 80° 1.0 80°
z16 0.0281 160° 18.4884 160° 1.0 160°
z32 0.0008 320° 341.8219 320° 1.0 320°


  我們會發現,不同的起始點經過無窮疊代之後,只會有三種結果:

當 |z0|<1,|z| 會趨近於 0,屬於此區域的點,都會被原點所吸引,我們將這個吸引流域稱做「束縛集(Prisoner Set)」
當 |z0|>1,|z| 會趨近於 ∞,屬於此區域的點,都會被無限遠的點所吸引,我們將這個吸引流域稱做「逃逸集(Escape Set)」
當 |z0|=1,|z| 會始終維持於 1,其點集合形成一個半徑為 1 的圓周,我們可以把這些點集合看成是前兩個吸引流域的邊界,這個邊界就是「Julia set」,這個邊界上的點經過無窮疊代之後,還是在這個邊界上,換句話說,Julia set 是疊代過程中具有不變性。

  我們注意到,當 c=0+0*i 時,圖形只有一個半徑為 1 的圓周與兩個固定點,這兩個固定點分別是 0 與 ∞,它們是這個圖形的吸引子,這兩個吸引子造成了兩種吸引流域--束縛集與逃逸集,而在兩種吸引流域的均衡地帶所形成的邊界,就是這幾個單元裡,我們所要探討的主題。

 
 


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