Uno strano attrattore è un concetto nella teoria del caos che viene utilizzato per descrivere il comportamento dei sistemi caotici. A differenza di un attrattore normale, un attrattore strano prevede la formazione di schemi semistabili privi di una posizione spaziale fissa. Un’equazione che include uno strano attrattore deve incorporare valori dimensionali non interi, risultando in uno schema di traiettorie che sembrano apparire casualmente all’interno del sistema. Strani attrattori appaiono sia nei diagrammi naturali che in quelli teorici dei modelli dello spazio delle fasi.
Un attrattore è un componente in un sistema dinamico che aumenta la probabilità che altri componenti si avvicinino a un campo o punto specifico quando si avvicinano a una certa distanza dall’attrattore. Dopo essere passati entro una certa distanza dall’attrattore, questi componenti adotteranno una configurazione stabile e resisteranno a piccoli disturbi nel sistema. Ad esempio, il punto più basso dell’arco di un pendolo è un semplice attrattore. Un modello spaziale delle fasi di un pendolo traccia una serie di punti che crescono più vicini al punto più basso ogni volta che la loro traiettoria li supera, finché non si raggruppano attorno al punto più basso in una configurazione stabile. Disturbi minori al sistema, come un tavolo urtato, non disturberanno molto questa stabilità.
Uno strano attrattore è speciale in quanto può prevedere alcune caratteristiche di un modello caotico in grande dettaglio senza essere in grado di assegnare una posizione spaziale specifica al modello. Un semplice esempio in natura sono le correnti di convezione in una scatola chiusa riempita con un gas e posta sopra un elemento riscaldante uniforme. Lo stato iniziale del sistema può essere descritto da poche semplici equazioni, che possono prevedere con grande precisione il comportamento generale e l’entità delle correnti di convezione all’interno del gas. La natura caotica delle equazioni di turbolenza, tuttavia, fa sì che le correnti appaiano casualmente all’interno del gas. La posizione esatta di qualsiasi futura corrente di convezione è teoricamente impossibile da prevedere in un tale sistema.
I pattern possono diventare ancora più esotici nel caso di modelli teorici che coinvolgono una dimensione frattale. In questi casi, la presenza di uno strano attrattore si traduce in una serie di traiettorie semi-casuali di complessità pressoché infinita. La mappatura anche di una semplice equazione contenente una dimensione frattale può dare origine a modelli decorati e ultraterreni. Tali equazioni, quando mappate al computer su una varietà tridimensionale, sono a volte valutate come oggetti di bellezza a sé stanti.