Płatek śniegu

W 1904 roku szwedzki matematyk Helge von Koch skonstruował dziwną figurę, która z wyglądu przypomina płatek śniegu.

Konstrukcja płatka śniegu

Krok pierwszy

Rysujemy trójkąt równoboczny o długości boku np. 1. Każdy bok trójkąta dzielimy na trzy równe części i doklejamy do części środkowej, tak jak na rysunku, trójkąt równoboczny o boku trzy razy krótszym. Z trójkąta powstała 12 boczna gwiazda. Każdy jej bok ma długość równą .

Krok drugi

Każdy bok gwiazdy dzielimy znowu na trzy równe części i do części środkowej doklejamy trójkąt równoboczny o boku trzy razy krótszym niż poprzednio. Otrzymamy 48 boczną gwiazdę o długości boku .

Kolejne kroki

W kolejnych krokach postępujemy podobnie jak poprzednio. W trzecim kroku powstanie gwiazdka, która ma jednakowej długości boków. Rysunek poniżej pokazuje gwiazdkę po 5 krokach konstrukcji. Gwiazdka ta ma , czyli 3072 boki.


Krzywa Kocha
W 1905 roku włoski matematyk Ernesto Cesaro zachwycony wewnętrzną nieskończonością krzywej Kocha napisał o niej:
Gdyby była obdarzona życiem, można by się jej pozbyć tylko niszcząc ją w całości. W przeciwnym razie odżywałaby znowu i znowu, z głębi swych trójkątów, tak jak czyni to życie we Wszechświecie.


Konstrukcję tę możemy powtarzać dowolnie wiele razy. Z powodu ograniczonej rozdzielczości ekranu oraz oka następne obrazki nie będą się już wiele różniły od tego co zobaczyliśmy po 5 krokach. Co się dalej będzie działo możemy już sobie tylko wyobrażać. A jak będzie wyglądała taka 'graniczna' gwiazda po wykonaniu nieskończenie wielu kroków? Okazuje się, że jest to figura o trudnych do wyobrażenia własnościach. Nazywamy ją płatkiem śniegu, a jej brzeg krzywą Kocha.

Płatek śniegu, chociaż powstał z sumowania nieskończenie wielu trójkątów, ma skończone pole. Jego brzeg jest bardzo dziwną krzywą. Ta krzywa ma nieskończoną długość, choć jak mogliśmy to sprawdzić, ogranicza obszar o skończonym polu. Trudno to sobie wyobrazić, ale ta krzywa nie zawiera żadnych odcinków - w każdym swym punkcie ma 'zagięcie', a więc w żadnym swym punkcie nie ma stycznej.

[ Początek strony ] [ MiNIWyklady ]

Wszystkie prawa zastrzeżone © 2000 Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej