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Die ``cut and project'' -Methode

Um die Fibonaccikette weiter zu untersuchen, bedient man sich einer weiteren, völlig anderen Konstruktion, des cut-and-project-Verfahrens (siehe Abbildung 2):

  figure193
Abbildung 2.3: Streifen- und Schnittkonstruktion der Fibonaccikette

Sei tex2html_wrap_inline4881 das Quadratgitter im tex2html_wrap_inline4883. Wir betrachten nun eine Zerlegung des tex2html_wrap_inline4883 in zwei orthogonale Unterräume (Geraden) tex2html_wrap_inline4887 und tex2html_wrap_inline4889: tex2html_wrap_inline4887 sei die Gerade durch den Ursprung mit der Steigung tex2html_wrap_inline4893. Die Zahl tex2html_wrap_inline4895, der goldene Schnitt, ist im Anhang A näher beschrieben. Die Projektoren auf die Unterräume heißen tex2html_wrap_inline4897 und tex2html_wrap_inline4899 und bilden das Gitter tex2html_wrap_inline4901 auf die tex2html_wrap_inline4823-Moduln tex2html_wrap_inline4905 und tex2html_wrap_inline4907 ab. Die Elemente der Moduln sind vom Typ tex2html_wrap_inline4909 in tex2html_wrap_inline4887 und tex2html_wrap_inline4889. Da die Steigung von tex2html_wrap_inline4887 eine irrationale Zahl ist, ist die Abbildung tex2html_wrap_inline4897, eingeschränkt auf die Gitterpunkte, eine Bijektion. Dasselbe gilt für tex2html_wrap_inline4899, und damit läßt sich jedem Punkt tex2html_wrap_inline4921, der zum Modul tex2html_wrap_inline4905 gehört - und nur solche werden im folgenden betrachtet - eine ``senkrechte'' Koordinate tex2html_wrap_inline4925 zuordnen. Diese Abbildung tex2html_wrap_inline4927 zwischen tex2html_wrap_inline4905 und tex2html_wrap_inline4907 ist linear, aber überall unstetig.
Wir wollen nun eine Delonemenge erzeugen: Dazu wählen wir einen Streifen der Breite tex2html_wrap_inline4933 und projiziert nur die Punkte, die innerhalb des Streifens liegen.
In der alternativen sogenannten Schnittkonstruktion werden atomare Hyperflächen an den Punkten des Gitters befestigt, und die Struktur entsteht durch Schnitt des Raumes tex2html_wrap_inline4887 mit den Hyperflächen. (Siehe Abbildung 2). Wenn die atomaren Hyperflächen identisch mit dem gespiegelten Streifendurchmesser sind, sind diese beiden Konstruktionen äquivalent.
Die resultierende Punktmenge, ein einfaches Beispiel und gleichzeitig das Paradigma einer Streifenprojektionsmenge, hat tatsächlich die Deloneeigenschaft und weist zwei verschieden lange Abstände - im Verhältnis 1 zu tex2html_wrap_inline4937 - auf, die nach dem Schema der Fibonaccikette angeordnet sind.
Festzuhalten ist: die quasiperiodische Fibonaccikette ist durch Projektion eines periodischen Gitters höherer Dimension konstruiert worden. Die zusätzliche interne Dimension beherbergt das Fenster - in diesem Fall einfach die Streifenbreite - das bestimmt, welche Punkte für die Projektion freigegeben sind. Ein äquivalente Konstruktionsmethode derselben Struktur besteht im Schnitt durch eine Menge von gespiegelten Fenstern, die an den hochdimensionalen Gitterpunkten zentriert sind.


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