Konstruerte fraktaler

Cantor-mengden

Cantor-mengden starter med et linjesegment og fjerner gjentatte ganger den åpne midtre tredjedelen fra hvert gjenværende segment. Det som gjenstår ser sparsomt ut, men matematikken bak er bemerkelsesverdig rik.

Syv konstruksjonsstadier for Cantor-mengden
Syv iterasjoner av Cantor-konstruksjonen: ved hvert trinn fjernes den åpne midtre tredjedelen fra hvert gjenværende intervall.Bilde: Wikimedia contributors · Wikimedia Commons · Public Domain (simple geometry)

En konstruksjon ved fjerning

Etter ett trinn gjenstår to lukkede tredjedeler; etter to, fire niendedeler; etter n trinn gjenstår 2ⁿ segmenter med lengden 3⁻ⁿ. Cantor-mengden er skjæringspunktet mellom alle trinnene og inneholder punkter som aldri fjernes.

Etter det første trinnet gjenstår to intervaller med lengde én tredjedel; etter det andre er det fire med lengde én niendedel, og etter trinn n er det 2ⁿ intervaller med lengde 3⁻ⁿ. Regelen er fullstendig, selv om ingen skjerm kan tegne grensemengden. Et punkt tilhører nøyaktig da når det aldri faller inn i en fjernet midtre tredjedel. Dette synet gjør konstruksjonen til en eksakt utvelgelsesprosedyre snarere enn bare en sekvens av tynnere linjer.

Null lengde, utallige punkter

Summen av de fjernede lengdene er én, så den gjenværende mengden har total lengde null. Likevel er den utellelig. Denne kontrasten bidro til å bryte ned den intuitive oppfatningen om at en mengde med mange punkter må ha en tilsvarende stor lengde.

Den totale lengden som gjenstår etter n trinn er (2/3)ⁿ og tenderer mot null. Likevel inneholder grenseverdien utallige punkter: hver uendelig sekvens av valg til venstre og høyre velger ett punkt. Lengde null betyr derfor ikke «nesten ingen punkter»; det betyr ingen endimensjonal utstrekning i Lebesgue-mål. Skillet mellom kardinalitet og mål er en av grunnene til at mengden ble historisk lærerik.

Sifrene avslører selvlikheten

I basen tre kan punkter i Cantor-mengden representeres ved å bruke kun sifrene 0 og 2, med vanlig hensyn til duale utvidelser. To logiske valg av halv størrelse oppstår ved hvert trinn, noe som gir likhetsdimensjonen log 2 / log 3.

I ternær notasjon er de valgte tallene nøyaktig de som kan skrives uten sifferet 1: 0 velger den venstre grenen og 2 den høyre. Geometrien blir en symbolsk sekvens. De første n sifrene bestemmer et intervall på trinn n, mens de resterende sifrene avgrenser plasseringen innenfor dette. Selvlikhet vises ikke bare i bildet, men også som en forskyvning som virker på uendelige sekvenser.

Kilder og videre lesning

Denne artikkelen oppsummerer følgende fagkilder i originalformuleringer. Hentet og redaksjonelt gjennomgått 12 august 2026.

  1. Cantor SetWolfram MathWorld
  2. Fractal Geometry: Mathematical Foundations and ApplicationsWiley