Peano-Kurve

Die Peano-Kurve (nach Giuseppe Peano) ist eine raumfüllende Kurve (FASS-Kurve).

Sie ist definiert als der Grenzwert einer Folge von Kurven, die schrittweise konstruiert werden können.

Im zweidimensionalen Fall ist ein Beispiel für eine Peanokurve das folgende: Man beginnt mit der Unterteilung eines Quadrats in neun gleich große Quadrate, die in einer S-Kurve durchlaufen werden. Im nächsten Schritt wird jedes dieser Quadrate wieder unterteilt und die entstehenden Quadrate in S-Kurven durchlaufen, die als neue Kurve zusammengehängt werden:

Skaliert man die Kurven auf dieselbe Größe, erhält man als erste vier Schritte:

Setzt man dieses Verfahren der Rekursion fort, erhält man eine Folge von Kurven, die punktweise konvergiert.

Als Grenzwert erhält man die Peano-Kurve, auf der jeder Punkt des Ausgangsquadrat liegt und die unendlich lang ist.

Dieses Verfahren lässt sich leicht auf höhere Dimensionen verallgemeinern. Auch liefert eine stetige surjektive Abbildung $f\colon I\to I^2$ (mit I = [0,1]) wiederum stetige und surjektive Abbildungen $f\times\operatorname{id}_{I^{n-1}}\colon I^n\to I^{n+1}$, und durch Verkettung erhält man eine stetige Surjektion $I\to I^n$ für jede natürliche Zahl n.

Weitere Peano-Kurven

Es existiert auch noch eine weitere, flächenfüllende Kurve, die als Peano-Kurve bekannt ist. Ihre Struktur entspricht der Cantor-Diagonalisierung. Dabei wird eine Strecke zwischen zwei Punkten durch das Gebilde der ersten Stufe ersetzt.

Peano-Kurve der ersten Stufe	Peano-Kurve der zweiten Stufe

Weblinks

 Commons: Peano-Kurve – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• science.kairo.at/physics/fba_mandelbrot/kap5.html