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Super zoom Julia

Esta actividad pertenece al libro de GeoGebra Julia y Mandelbrot. Se recomienda descargar el archivo ggb para una mayor agilidad del escáner. Hemos visto que, para un determinado valor de la constante c, el conjunto de Julia asociado a c está formado por todos los valores de partida que generan sucesiones acotadas, da igual si son convergentes o caóticas. Pero en vez de limitarse a valores reales (puntos en el eje X) el auténtico conjunto de Julia considera todos los valores complejos (puntos en el plano XY), pues estos "números complejos" también se pueden sumar y multiplicar.
  • Nota: aquí consideramos solo los conjuntos de Julia correspondientes a la función f(z) = z2 + c, simbolizados como Jc. Estos conjuntos de Julia se pueden generalizar a otras funciones.
Existe una estrecha relación entre el conjunto de Julia asociado a c y el conjunto de Mandelbrot. Resulta que Jc será conexo (es decir una sola región y no varias aisladas) solo cuando c pertenezca al conjunto de Mandelbrot. Para casi todo valor de c, el conjunto de Julia es un fractal. El objeto resultante no es un fractal para c = -2 (es el intervalo [-2, 2]) y c = 0 (es el círculo unidad), aunque no se sabe si estas dos son las únicas excepciones. Si detenemos la sucesión en algún paso (como hace en la aplicación el deslizador de iteraciones), los valores de c pueden generar vistosos conjuntos conocidos como conjuntos de Julia "llenos". El verdadero conjunto de Julia Jc sería la frontera, es decir, el límite del conjunto lleno cuando el número de iteraciones tiende a infinito. En la siguiente tabla puedes ver algunos ejemplos, todos ellos con el centro de la vista gráfica en (0,0) y zoom con factor 5. Puedes ampliar cualquier imagen pulsando sobre ella.
Posición de cIteraciones
(0.285, -0.01)57Conjunto de Julia lleno. El complejo c no pertenece al conjunto de Mandelbrot, por lo que el conjunto frontera (el verdadero conjunto de Julia) es inconexo.
(0.285, -0.01)114Al duplicar el número de iteraciones, el conjunto se va vaciando. Ya es evidente que el conjunto no es conexo.
(0.285, -0.01)228Al volver a duplicar el número de iteraciones, vemos que este conjunto de Julia estará formado por un conjunto de puntos aislados.
(-0.8, 0.156)72Otro ejemplo de conjunto de Julia lleno. El conjunto de Julia correspondiente a este valor de c, al igual que el anterior, es inconexo, pues este valor no pertenece al conjunto de Mandelbrot.
(0, 1)89Este conjunto de Julia lleno se conoce como fractal dendrita. Corresponde al número complejo c = i. El conjunto de Julia correspondiente es conexo, pues i pertenece al conjunto de Mandelbrot.
(-0.123, 0.745)60Este último ejemplo de conjunto de Julia lleno tiene el nombre de fractal conejo de Douady. El correspondiente conjunto de Julia es conexo.
En esta actividad puedes alternar la visualización del conjunto de Julia (más exactamente, del conjunto de Julia lleno) asociado a c y el conjunto de Mandelbrot pulsando el botón "Conjunto de Julia" o "Conjunto de Mandelbrot". También podrás elegir el valor de la constante c (que no tiene por qué ser un número real, puede ser cualquier número complejo).
Autor de la actividad y construcción GeoGebra: Rafael Losada.