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Una curva que llena un cuadrado

Una línea no tiene área - y aun así una curva puede pasar por cada punto de un cuadrado: Peano encontró una en 1890, Hilbert dibujó la suya en 1891. En cada orden la curva visita cada celda exactamente una vez, avanzando una celda por paso, y el límite es continuo. Arrastra el marcador: una décima parte de la curva se queda dentro de un tercio del lado aproximadamente - por eso las bases de datos y los formatos de imagen indexan el espacio a lo largo de una curva así. Lo recíproco es falso, y el panel también lo mide: dos celdas que se tocan pueden distar cinco sextos de la curva.

Una curva que llena un cuadrado — Imagen real de la aplicación
Imagen real de la aplicación

Qué ocurre

Un segmento tiene tantos puntos como un cuadrado: Cantor lo demostró en 1878, nadie quiso creerlo, y su emparejamiento hacía polvo el segmento. Peano y Hilbert hallaron uno continuo: una curva que visita cada celda de una malla una vez, refinada por una regla que mantiene cada paso de una celda, y que en el límite pasa por cada punto del cuadrado. Su longitud se duplica con cada orden mientras el área que llena sigue siendo uno. La misma regla sube al cubo. Sube el orden, sigue la curva con el marcador y mira cómo puntos cercanos en la recta siguen cercanos en el cuadrado, casi siempre.

Ecuaciones del módulo
Ecuaciones
Hilbert: la celda a distancia d a partir de los bits de d, de dos en dos
Peano: base 3, tres celdas por dígito
toda curva es una permutación de las celdas, con cada paso de una celda
longitud de orden n, cuadrado unidad: (4^n − 1)/2^n → ∞ mientras el área se mantiene en 1

Otros experimentos

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Billar matemático — Imagen real de la aplicación

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Billar matemático

Un punto rebota para siempre dentro de una pared con ángulos iguales. En el círculo el ángulo no cambia nunca: la trayectoria evita un círculo menor en el que no puede entrar, y una rotación racional se cierra en un polígono. En el estadio - dos semicírculos unidos por paredes rectas - no se conserva nada salvo la velocidad, y dos trayectorias separadas por una milmillonésima de grado distan el ancho de la mesa tras veinte rebotes. El panel lo mide: la separación se ajusta con una exponencial Y con una recta.

Por qué miente una trayectoria calculada — Imagen real de la aplicación

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Por qué miente una trayectoria calculada

Un ordenador no puede seguir una trayectoria; solo puede dar pasos. Reducir el paso a la mitad divide el error entre dos, cuatro o dieciséis según el método, hasta que los pasos son tantos que el redondeo pesa más y un paso menor empeora la respuesta. En una órbita, el más preciso de los cuatro métodos pierde energía en línea recta mientras que uno menos preciso solo oscila para siempre: la precisión y el respeto por un invariante son virtudes distintas. Y en un sistema caótico la trayectoria está perdida con cualquier método: lo que sobrevive es el atractor.