click to view the MPEG movie (cliquez pour voir le film MPEG)

About the length of the von Koch curve [A propos de la longueur de la courbe de von Koch].




See some related pictures (including this one):

The length of the first two iterations of the construction of the von Koch curve About the length of the von Koch curve About the fractal dimension with the first two iterations -red and green respectively- of the construction of the von Koch curve 


























                         90
                    | 4 |
                    |---|  = 175.584.548.321 > 150.000.000.000 meters (Earth-Sun distance)
                    | 3 |




Du continu différentiable au continu non différentiable:

Au milieu du dix-neuvième siècle, sous l'impulsion de Weierstrass, Cantor, Peano, Lebesgue, Hausdorff, Besicovitch, von Koch, Sierpinski,... apparurent des objets pestiférés (selon les termes de Charles Hermite) et en particulier d'incroyables "courbes" qui bien que continues, n'étaient pas différentiables. Personne alors n'en vit alors l'intérêt "pratique" et il fallut attendre la deuxième moitié du vingtième siècle pour que Benoît Mandelbrot nous révèle leur richesse en offrant aux Mathématiciens, aux physiciens et à bien d'autres, une nouvelle géométrie: celle des objets fractals.

Le plus simple d'entre-eux est bien certainement la courbe de von Koch. Comme la plupart de ces objets, elle est définie par une règle de construction répétée indéfiniment qui, dans son cas, consiste à remplacer un segment par un ensemble de N=4 segments R=3 fois plus petits et formant une sorte de pic (ainsi le segment bleu est transformé en l'ensemble rouge -#1- sur la figure).

A partir du nombre de copies N et du rapport d'homothétie R, une mesure de la "rugosité", de l'irrégularité est définie: c'est la dimension fractale D égale à log(N)/log(R) et qui n'est donc pas, en général, un nombre entier (sauf évidemment si l'objet n'est pas fractal: par exemple, dans le cas d'un cube de côté C, D est égale à log(C^3)/log(C)=3). Pour la courbe de von Koch elle vaut donc D=log(4)/log(3)=1,26...; cette courbe est donc "comprise" entre une droite (D=1) et un plan (D=2).

Deux caractéristiques fondamentales des objets fractals apparaissent de façon évidente ici: d'une part l'autosimilarité (des structures de même forme apparaissent à toutes les échelles) et d'autre part ils possèdent à la fois des propriétés finies et infinies (dans le cas de la courbe de von Koch, son domaine est évidemment limité, alors que sa longueur ne l'est pas: celle-ci croit d'ailleurs incroyablement vite et par exemple, si le segment bleu mesure un mètre, à l'itération #90 la courbe mesure (4/3)^90 mètres, soit une longueur supérieure à la distance de la Terre au Soleil!). Et nombreux sont les objets de la nature possédant ces caractéristiques : une branche de chêne ressemble à un chêne; la surface des alvéoles pulmonaires, qui résident dans une petite partie du faible volume de la cage thoracique, est de l'ordre de la centaine de mètres carrés.


(CMAP28 WWW site: this page was created on 02/09/2018 and last updated on 11/10/2024 11:53:44 -CET-)



[See the generator of this picture [Voir le générateur de cette image]]

[See all related pictures (including this one) [Voir toutes les images associées (incluant celle-ci)]]

[Please visit the related DeterministicFractalGeometry picture gallery [Visitez la galerie d'images DeterministicFractalGeometry associée]]
[Please visit the related ImagesDidactiques picture gallery [Visitez la galerie d'images ImagesDidactiques associée]]

[Go back to AVirtualMachineForExploringSpaceTimeAndBeyond [Retour à AVirtualMachineForExploringSpaceTimeAndBeyond]]

[The Y2K Bug [Le bug de l'an 2000]]

[Site Map, Help and Search [Plan du Site, Aide et Recherche]]
[Mail [Courrier]]
[About Pictures and Animations [A Propos des Images et des Animations]]


Copyright © Jean-François COLONNA, 2018-2024.
Copyright © CMAP (Centre de Mathématiques APpliquées) UMR CNRS 7641 / École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, 2018-2024.