Ôðàêòàëüíàÿ ãåîìåòðèÿ ïðèðîäû.

ÏÐÎÑÒÅÉØÈÅ ÑÊÂÈÃ – ÊÐÈÂÛÅ [393].

Ïðîñòåéøåé ñêâèã – êðèâîé ÿâëÿåòñÿ ñëó÷àéíàÿ ôðàêòàëüíàÿ êðèâàÿ, ïîñòðîåííàÿ â [393, 394] è áîëåå ïîäðîáíî èçó÷åííàÿ â [473, 474, 475]. Ýòà ìîäåëü ðóñëà ðåêè, ñîçäàííàÿ ïî îáðàçó è ïîäîáèþ èçâåñòíûõ êàðòèíîê èç ó÷åáíèêîâ ïî ãåîãðàôèè è ãåîëîãèè, íà êîòîðûõ èçîáðàæåíû ïîñëåäîâàòåëüíûå ýòàïû ðàçâèòèÿ ðåêè, ïðîìûâàþùåé ñåáå ïóòü ÷åðåç äîëèíó; ñ êàæäûì ýòàïîì áóäóùåå ðóñëî ïðèîáðåòàåò âñå áîëåå ÷åòêèå î÷åðòàíèÿ.

Ïåðåä íà÷àëîì k- ãî ýòàïà ðåêà òå÷åò â «ïðåäñêâèã – äîëèíå», ñîñòàâëåííîé èç ÿ÷ååê ïðàâèëüíîé òðåóãîëüíîé ðåøåòêè ñî ñòîðîíîé 2−k. Ðàçóìååòñÿ, íè â îäíó ÿ÷åéêó íåëüçÿ íàâåäûâàòüñÿ áîëåå ÷åì îäíàæäû, ê òîìó æå êàæäîå çâåíî â ðåøåòêå äîëæíî êàñàòüñÿ ñòîðîíàìè äâóõ ñîñåäíèõ çâåíüåâ, îñòàâëÿÿ òðåòüþ ñòîðîíó «ñâîáîäíîé».

Íà k- ì ýòàïå ýòà ïðåäñêâèã – êðèâàÿ çàìåíÿåòñÿ äðóãîé, áîëåå òî÷íîé, ïîñòðîåííîé íà èíòåðïîëèðîâàííîé ðåøåòêå ñî ñòîðîíîé 2−k−1. Î÷åâèäíî, ÷òî ïðåäñêâèã – êðèâàÿ (k+1)- ãî ïîðÿäêà îáÿçàòåëüíî ñîäåðæèò ïîëîâèíó êàæäîé ñòîðîíû, îáùåé äëÿ äâóõ ñîñåäíèõ çâåíüåâ k- ãî ïîðÿäêà. Âåðíî òàêæå ñòðîãîå îáðàòíîå óòâåðæäåíèå, à èìåííî: ïîëîæåíèå îáùèõ (íåñâîáîäíûõ) ïîëîâèí ñòîðîí îäíîçíà÷íî îïðåäåëÿåò âèä ïðåäñêâèã – êðèâîé k- ãî ïîðÿäêà.

Ñèììåòðè÷íî – ñëó÷àéíûå ñêâèã – êðèâûå. Áóäåì âûáèðàòü ïîëîâèíó ñòîðîíû, êîòîðóþ ñëåäóåò îñòàâèòü ñâîáîäíîé, ñëó÷àéíûì îáðàçîì, ïîëàãàÿ, ÷òî êàæäûé èç âàðèàíòîâ ðàâíîâåðîÿòåí. Òîãäà ÷èñëî çâåíüåâ (k+1)- ãî ïîðÿäêà âíóòðè çâåíà k- ãî ïîðÿäêà ðàâíî 1 ñ âåðîÿòíîñòüþ 1/4 èëè 3 ñ âåðîÿòíîñòüþ 3/4. Ñðåäíåå çíà÷åíèå ñîñòàâèò 2,5.

Ñ êàæäûì ýòàïîì äîëèíà ñóæàåòñÿ è â ïðåäåëå àñèìïòîòè÷åñêè ñõîäèòñÿ â íåêóþ ôðàêòàëüíóþ êðèâóþ. ß, åñòåñòâåííî, ïðåäïîëîæèë, ÷òî ðàçìåðíîñòü ýòîé ïðåäåëüíîé êðèâîé ðàâíà D=ln2,5/ln2=1,3219. Äîêàçàòåëüñòâî (âåñüìà äåëèêàòíîå, íàäî ñêàçàòü) ìîæíî íàéòè â [473].

Àñèììåòðè÷íî – ñëó÷àéíûå ñêâèã – êðèâûå. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ïîñëå ðàçäåëåíèÿ ñòîðîíû òðåóãîëüíèêà íà äâå ïîëîâèíû ïîääîëèíà âûáåðåò, ñêàæåì, «ëåâóþ», íå ðàâíà 1/2. Ïîíÿòèÿ «ïðàâûé» è «ëåâûé» ìîæíî îïðåäåëÿòü ëèáî ñ ïîçèöèè íàáëþäàòåëÿ, ñìîòðÿùåãî â íàïðàâëåíèè âíèç ïî ðåêå, ëèáî ñ ïîçèöèè íàáëþäàòåëÿ, íàõîäÿùåãîñÿ â öåíòðå ðàçäåëÿåìîãî òðåóãîëüíèêà.  ïåðâîì ñëó÷àå Ôðàêòàëüíàÿ ãåîìåòðèÿ ïðèðîäû. è ìîæåò ïðèíèìàòü çíà÷åíèÿ îò 1 äî ln2,5/ln2. Âî âòîðîì ñëó÷àå Ôðàêòàëüíàÿ ãåîìåòðèÿ ïðèðîäû. è ìîæåò ïðèíèìàòü çíà÷åíèÿ îò ln2,5/ln2 äî ln3/ln2.  îáùåé ñëîæíîñòè äîïóñòèìû âñå çíà÷åíèÿ D îò 1 äî ln3/ln2.