큐브를 두 번 나눈 뒤, 남는 칸은 어떻게 찾을까?

두 단계 멘거 제거 규칙을 삼진 자릿값마다 적용하여 전체 위치의 조건을 한 번만 검사하는 오류를 반박한다.

돌벽의 선반에 놓인 나무 각기둥과 원기둥

사진: RukshanV · CC BY-SA 4.0 · 원본 출처

큐브를3등분한 첫 단계마다 좌표번호 세 개 중1이 두 개 이상이면 제거한다. 남은 큐브 각각에 같은 제거를 한 번 더 해9×9×9 위치번호0,…,8을 얻는다. 각 번호를 두 자리 삼진수로 쓸 때 어느 자리를 검사해야 하는가? 위치(0,1,1)과(4,0,0)을 판단하라.

0=(00)3,1=(01)3,4=(11)3.0=(00)_3,\quad1=(01)_3,\quad4=(11)_3.

큰 자리 세 개는 어떤 첫 단계 큐브에 속하는지 말한다. 작은 자리 세 개는 그 안의 어느 두 번째 단계 큐브인지 말한다. 큰 자리만 검사하면 두 번째 제거를 실행하지 않은 셈이다.

두 위치의 숫자에1이 총몇 번 쓰였는지를 세는 것도 규칙이 아니다. 각 단계의 세 좌표를 따로 묶어야 한다.

(0,1,1):000∣011⇒제거,(4,0,0):100∣100⇒남음.(0,1,1):000\mid011\Rightarrow\text{제거},\qquad (4,0,0):100\mid100\Rightarrow\text{남음}.

한 단계에서 허용되는 세 자리 조합은20개다. 큰 조합을 고른 뒤 작은 조합도20개에서 독립적으로 고를 수 있어 두 단계 위치는20²=400개다. 이 수는 연속적인 완성 프랙털의 점 수가 아니다.

교사는 두 번째 위치를 금지했다고 쓴 답에서, 각 자릿값에1이 하나씩 있다는 사실을 단계마다 읽었는지 확인한다. 유한한 조립 모형과 무한 반복의 이상적 대상도 나누어 말한다. 표면적을 구하는 글과 달리 이 문항은 위치의 소속을 결정하는 반복 규칙을 번역한다.

착안 원문: Menger Sponge. 문항의 좌표·조건·논증은 새로 구성했다. 원문 도판이나 활동 지시의 번역이 아니다.