Hình hoa tuyết có bao nhiêu chiều?

Hiển nhiên “cái điều vĩnh viễn không thể đạt được đường cong lí tưởng” là không thể bàn cãi. Thế với một đường cong nói chung còn có điều gì đặc biệt nữa? Có. Trước hết đó là đường cong khép kín, giới hạn một khu vực mặt phẳng, có diện tích xác định. Thế cuối cùng đường ấy có độ dài bằng bao nhiêu? Xét theo quá trình cấu tạo ta có thể thấy mỗi bước thao tác đều làm tăng độ dài của đường cong thêm 1/3 tức có độ dài bằng 4/3 độ dài ban đầu. Tuỳ theo số bước thao tác tiếp tục sẽ làm cho độ dài của đường vẽ ngôi sao lớn đến vô hạn. Cuối cùng nếu ta thu hẹp tầm nhìn, tập trung ánh mắt vào một bộ phận của đường vẽ hoa tuyết ta sẽ phát hiện một điều kì lạ là đường vẽ ban đầu và phần cục bộ giống nhau. Đường vẽ hoa tuyết có những điểm đặc biệt như vậy chứng tỏ nó không phải là đường bình thường. Thực tế nó là một đường cong chia nhỏ hình (hay đường phân hình, hay fractan – btv).

Đối với một đường cong phân chia hình, ta không xem là đường cong có một chiều. Vì với đường cong vẽ hoa tuyết có thể nói đó là đường cong không có phương hướng. Phương hướng của đường cong tuỳ thuộc cách cấu tạo mà thay đổi vô số lần. Thế sẽ định nghĩa số chiều của đường này như thế nào? Chúng ta bắt đầu bằng việc nhìn cục bộ kết hợp với toàn thể.

Nếu ta tăng độ dài cạnh của một hình vuông có cạnh bằng 1 lên gấp đôi thì sẽ có 32 = 9 hình vuông cạnh bằng 1. Số chiều của hình sẽ là D(Q) = ln 9/ln 3 = 2. Nếu tăng độ dài của khối lập phương cạnh bằng 1 lên gấp đôi thì sẽ có 33 hình lập phương cạnh bằng 1 và số chiều D(C) = ln 27/ln 3 = 3. Điều này hoàn toàn phù hợp với quan niệm về số chiều đề ra từ ban đầu. Đối với đường cong vẽ hoa tuyết ta có thể xem xét theo cách tương tự, áp dụng cho đường cong vẽ hoa tuyết cấp K. K là do hình tam giác đều cạnh 1 đơn vị tạo nên (như hình 1). Nếu tăng độ dài của tam giác lên gấp đôi như ở hình 2 thì đường vẽ hoa tuyết sẽ tạo nên bốn hình cấp K và D(K) = ln 4/ln 3 = 1,26. Nếu tăng độ dài cạnh đến gấp ba sẽ được đường vẽ ngôi sao như ở hình 3. Như vậy đường vẽ ngôi sao theo kiểu phân hình đã được tạo ra bằng cách như trình bày.