тематики, из не р а вны х частей. Ключе
вой операцией в цепи дискретных с о
бытий является дихотомия неравенст
ва, нарушение симметрии. Мы подчерк
нули характер причинно-следственных
связей, устанавливаемых дихотомией,
не случайно. Также в принципе опреде
лены законы целостности дихотомично
организованных структур и моделиру
ются элементарные формы живой при
роды. И мы готовы рассмотреть сперва
на плоскости, а затем в трехмерном
пространстве явление целостности, мо
делируемое языком геометрии и алгеб
ры. Результаты двух совершенно р аз
ных подходов совпадают. Осуществив
это, мы проникнем в глубинную суть
так называемого золотого сечения.
В математике, по меньшей мере со
времен Возрождения, бытует опреде
ление особого случая разделения цело
го на две неравные части, которому
присущи два рода связи частей и це
лого между собой: аддитивная и муль
типликативная. Так формулировалась к
тому времени известная еще в антич
ные времена пропорция золотого сече
ния. Единство аддитивности и мультип
ликативности — глубинное содерж ание
золотого сечения, в нем — ключ к явле
нию формообразования, открыто л еж а
щий на поверхности математического
знания. Но чтобы увидеть эту особен
ность, мне потребовалось сперва обн а
ружить механизм
формообразования
индуктивным путем.
В математике аддитивность о зн а
чает, что в числовом ряду Фь Ф
2
, Фз,
Ф4, ..., Фл—
1
, Фп каждый предыдущий
член ряда равен сумме двух последую
щих: Ф
1
= Ф
2
+ Ф3; Ф
2
= Фз + Ф
4
;
Ф
Л_ 2
= ФЛ—
1
+ Ф*. (Мы трансформиро
вали общепринятое определение «каж
дый член ряда равен сумме двух преды
дущих» из соображений методологии:
удобно принять за основу не возрастаю
щий, а убывающий ряд золотого сече
ния, именуемый впредь восходящим
рядом.)
Мультипликативность означает, что
в числовом ряду Ф
1
, Ф2, Ф3, Ф
4
,
Ф „ _
1
, Фл все члены ряда связаны в гео
метрическую прогрессию: Ф!:Ф
2
= Фг:
: Ф з =
Ф з : Ф 4 = ... =
Ф
л - 1 : Ф л =
с о п 5 1 .
Число золотого сечения, соединяю
щее свойства аддитивности и мультип
ликативности, находится как общий ко
рень двух уравнений:
а - \ - Ь = с
(адди ти вн ость)
(1 );
' a\b = b:c (м ульти п ли кати вн ость)
( 2 ) ,
в которых целое с представлено состоя
щим из двух частей а -\-Ь. Поскольку
отношение золотого сечения — широко
распространенная закономерность ор^
ганизации живых структур, спросим
себя, что скрыто за единством а дди
тивности и мультипликативности: какой
глобальный принцип природы можно
здесь угадать?
Понятие аддитивности свидетельст
вует, что целое структурно. Простейшее
элементарное целое — это целое, со
ставленное из двух частей. М атемати
чески такую структуру абстрагирует
сложение: части а и Ьу сложенные
вместе, образуют целое с. В геометрии
такую абстракцию выражает отрезок,
поделенный на две части. Если эти две
части не равны между собой и меньшая
часть так относится к большей, как
большая к целому, то свойства а д д и
тивности и мультипликативности сое
динены: отрезок разделен в золотом
отношении. Но аналогия между струк
турностью целостного объекта природы
и отрезком, поделенным на части, ко
нечно, весьма условна: наша задача
показать целостность иначе и глубже.
Эта аналогия тем не менее точна и су
щественна: в ней мост через пропасть,
разделяющую линейную абстракцию и
реальность бытия. В аж но осознать, что
в аддитивности золотого сечения ото
бражены глобальные принципы бытия
сингулярных
единиц — структурность
и двойственность и что эти принципы
охватывают конструирование природой
живых организмов.
Понятие мультипликативность озн а
чает, что на все части структурно орга
низованного целого распространяется
одна и та же закономерность роста.
Средствами математики она показы
вает, что и части, принадлежащие це
лому, и само целое обладаю т одной
и той же способностью изменять свои
параметры: в едином организме все ча
сти растут по одному закону — закону
геометрической прогрессии. Чем больше
стала одна его часть, тем больше (и во
столько ж е раз больше) стала и другая
его часть и соответственно все целое
(a:b = b : c ) . Тем самым целое с, если
наблюдать его вне связи с окружением,
остается во времени себе тож дествен
ным в любой момент своего бытия.
А это и есть идея подобия, составляю
щая стержень живой природы: устой
чивое во времени бытие особи, рода,
вида — принцип
сохранения,
состав
ляющий соль генетики. Если говорить о
реальных формах, такая устойчивая во
времени система бытия уникальна. Но
если стремиться понять стоящий за
реальностью
глобальный
принцип —
это закон бытия, его сущность. А всмат
риваясь в сущность, необходимо отбр а
сывать все искажения перводанности
филогенезом, т. е. снять горизонтальные
связи живого с живым и нестационар
ные, изменяющиеся природные факто
ры — снять весь пласт эволюции.
Решение уравнения, объединяющего
аддитивность с мультипликативностью,
приводит к золотым числам нисходя
щего ряда 1; 1,618; 2,618 и к числам
восходящего ряда 1; 0,618; 0,382. Д ей
ствительно, приняв целое с за единицу
с = 1, находим из уравнения (2 ), что
а = Ь2у и из уравнения £1), что b 2 + b —
— 1 = 0 , откуда b = л 5 ^ 1 = 0,618034,
с = fc2 = 0,381966 (числа с, Ьу а суть
1; 0,618; 0,382). Если принять за 1 о д
ну из частей целого, значения чисел а, Ьу
с изменятся. Если а = 1, то c = b 2, b 2 —
и
i n
и
V5+1
—
0
—
1
=
0
, откуда Ь = — — =
= 1,618034; с = Ь2 = 2,618034 (числа а,
b , с суть 1; 1,618; 2,618). Если b = 1,
то а = ~ г ’ с2 — с — 1 = 0 , откуда с =
V5+1
-
„
- 1,618034; а = — = - J -— =
2
С
л/5+1
= 0,618034 (числа а, Ь, с суть 0,618;
1
; 1,618).
Чтобы обнажить закодированное в
категориях аддитивности и мультипли
кативности естественно-научное содер
жание структурности и целостности, не
обходимо, и об этом уж е говорилось,
суметь описать одним уравнением и
энергетическое, и пространственное со
бытие. Заменим буквы а, Ь, су означаю
щие в уравнении золотого сечения ча
сти и целое, на буквы, которыми мы
ранее описали взаимодействие сингу
лярной точки структурного пространст
ва и поля, которому эта точка принад
лежит,
придав ему вид векторного
уравнения. Выражение а = Ь -\-с у где
а:Ь = Ь:с, заменим на выражение /? =
= S + Uy где | t / | : | S | = | S | : | / ? | , либо
| S | : | t / | = | f / | : | / ? | . Стрелки о б о зн а
чают направленные^ величины потен
ций — векторы U , 5 , /?; вертикальные
скобки означают, что рассматриваются
модули — абсолютные значения этих
же величин. Идея синтеза аддитивно
сти и мультипликативности перенесена
с геометрии отрезка на четырехмер
ное пространство энергетических в заи
модействий, и можно наблюдать его
результат: экспансию точки начала в ус
ловиях поля. Решение векторного урав
нения мы рассмотрим в следующей гла
ве, сейчас у нас другая задача: пока
зать, что векторная геометрия (только
она!) обнаж ает суть единства аддитив
ности и мультипликативности золотого
сечения, т. е. его естественно-научное
содержание.
Как известно, в основании векторной
геометрии лежит операция векторного
сложения и представляет ее векторный
треугольник. В обычной геометрии лю
бая сторона треугольника меньше сум
мы двух других его сторон. Исключе
ние представляет треугольник, слож ен
ный в линию, но такое понимание уж е
подразумевает не статический, а ди на
мический подход, приписывающий тре
угольнику разные состояния. Вот поче
му единство аддитивности и мультипли
кативности в геометрии (а в этом един
стве — целостность) мож ет быть оп ре
делено в виде отрезка, деленного в з о
лотом отношении, и п редставляет собой
я в л е н и е у н икал ь ное. Им определяются
три точки на одной прямой, т. е. линия.
31. П остроение золотого сечения циркулем и л и
нейкой
а — даны верти каль и точка на верти кали; 6 — окруж н ость
и две засечки стр о ят гори зон таль, о сущ ествляя вторую ди х о
томию простран ства ( - |- ) ; в — из точек пересечения о кр у ж н о
сти с вертикалью и горизонталью засеч кам и строим к в а д
рат. Он дваж ды р азд ел ен (гори зон талью и верти калью ) на
двойны е квадраты ; г — п оявились чи сла у 5 и \ 2 — д и а го
нали. Д и аго н ал ь двойного к в ад р а та позволяет р азд ел и ть
сторону «2> в золотом отношении. Если с = 1, то 6 = 0,618,
а = 0 ,3 8 2 ; если 8 = 1 , то с = 1,618, а = 0 ,618; если а = 1, то
в = 1 ,6 1 8 , с = 2 ,6 1 8
32. П ри дихотомии к в ад р ат а его сторона 2 полу
ч ает зн ачени е величины, средней м еж ду д и а г о
налью п о л у к в ад р ата (д/5). взятой без малой
стороны (1 ), и ди агон алью , взятой с малой_сто-
роной: среднее отнош ение (-\/5— 1):2 = 2 : ( д / 5 + 1)
и есть золотое число
33. Т р и ад а золотого сечения со д ер ж и т две ди хо
томии: деление на равн ы е ( а = в - \ - с ) и на н е р ав
ные ( а ф в ф с ) части
34. П остроение восходящ ей и нисходящ ей т р и ад
соеди няет число дихотомии
и число 10 (с =
= _£_ +
К + М = Ю)
2
2 k
т
’
Но как только мы перенесли синтез
аддитивности и мультипликативности
на динамические процессы, перестали
п рид ерж иваться искусственного р а з д е
ления энергетической потенции и про
странства, как только мы осознали дис
кретное пространство как совокупность
точек, о б ладаю щ и х энергетической по
тенцией, отрезок, разделенный в з о л о
том отношении, стал частным случаем
векторного треугольника, где ад д и ти в
ность составляю щ и х его величин не ис
к л ю ч е н и е , а постоянное и непременное
ус л о ви е. Условие это фундаментально.
Им вы р а ж ен на язы ке математики п р а
вящий всеми процессами принцип при
чинности. Д в е стороны векторного тре
угольника в ы р а ж а ю т величину и н а
правление взаимодействую щ их потен
ций
(причина), а третья с т о р о н а —
резул ьтат их сложения, всегда равн ый
сумме д в у х составляющих (/? = S + U ) .
В геометрии единство аддитивности и
мультипликативности сп равед ли во для
целого,
составленного
из
отрезков,
взаимодействующих под углом л или 0
(п р я м а я л и н и я ); в векторной геометрии
для любых углов взаимодействия б и
нарной причины ( 0 ^ о с ^ 2 л ) . Н а л о ж и в
на векторный треугольник добавочное
условие мультипликативности (с в я за в
величины модулей в геометрическую
прогрессию), мы тем самым придали
31
32
ему свойство описывать становление
целостных, дихотомично о р га н и зо в а н
ных структурных единиц. Векторный
треугольник, подчиненный этим у сл о
виям,— «золотой» векторный треуголь
ник, строит класс замкнутых кривых,
еще никем не изученных,— н етри ви ал ь
ные симметрии, ад ек ватно о т о б р а ж е н
ные основополагаю щими формами ж и
вой природы.
Значит, прав был Герман Вейль,
веривший, как и многие крупные уч е
ные современности, в законы гармонии.
«Мы и поныне р азд ел я ем убеждение
Кеплера в математической гармонии
Вселенной,— писал он.— Это у б е ж д е
ние подтверждено критерием беспре
рывно расш и ряю щ егося опыта. Но ныне
мы ищем эту гармонию не в статических
формах, подобных правильным много
гранникам, а в зак о н а х динамики».
И вот мы готовы рассмотреть тео
рию ф ормообразования, ее уравнения,
ее логическое построение, ее подтверж-
денность опытом и фундаментальными
принципами естествознания. Но чтобы
сделать р ас ск а з об этом в озм ож н о б о
лее простым, понятным для архи тек
тора, привычно мыслящ его не ф о рм у
лами, а художественными о б р а за м и и
о б разам и
геометрическими,
прервем
здесь ход логических построений. П о в
торим
эвристический
путь,
некогда
пройденный автором, где впервые сое
динились в целое проблема соп остав
ления линейных величин друг с другом
(пропорции в архитектуре) и построе
ние формы, получив выход в исследо
вание ф орм ооб разов ан и я в природе.
Явления постигаются глубже, когда
они р ассм атрив аю тся не сами по себе,
а как фрагменты явлений более общих.
Попробуем и мы увидеть в делении от
резка в среднепропорциональном отно
шении частный случай закономерности,
охваты ваю щ и й широкий круг явлений.
Л ю бое геометрическое построение
золотого сечения начинается делением
отрезка на две равные части либо его
удвоением. Н уж но построить кв ад рат,
т. е. в оспользоваться равенством углов
и сторон, затем — раздели ть пополам
(удвоить) одну из сторон. (П о с тр о е
ние золотого сечения окружностью т а к
ж е вклю чает деление отрезка п о п о л а м ) .
Рассмотрим, как это делается. П ост
роим квадрат. Осущ ествим его д ихо
томию — рассечем его пополам вдоль
вертикали на две равные части и полу
чим полуквадрат: прямоугольник с от
ношением сторон 1:2. Теперь о сущ ест
вим вторую дихотомию: а) исходного
кв а д р а т а ; б) п олук в ад рата, раздели в
их пополам на этот раз по диагонали.
Д и а г о н а л ь н а я дихотомия ввела новые
качества: линейную несоизмеримость
33
отрезков и неравенство углов. Появи
лись числа
д/2
и
д/5.
Появление ди аго
нали двойного квадрата (полуквадра-
та)
д/5
и есть появление отношения
золотого сечения Ф: сторона 2 есть сред
нее между диагональю
д/5,
увеличен
ной на сторону
1
, и этой ж е диагональю,
уменьшенной на сторону
1
.
V 5 + 1 = _ J ----- = 1<61803398875... = Ф.
2
-у 5 — 1
Золотое сечение выступает здесь как
связь, объединяющая элементы целого
(прямой угол и расстояния между вер
шинами структуры пространства
1
,
2
и
д/5) в целое — двойной квадрат.
Свойство аддитивности линейного
ряда золотого сечения в том, что каж
дый его отрезок равен сумме или р аз
ности двух смежных отрезков. Поэтому
отрезок, разделенный в золотом отно
шении, легко геометрически преобразо
вать в триаду, проведя полуокружность
(рис. 33). Триада золотого сечения а,
Ь, с — целое, расчлененное на две рав
ные части (а = Ь -\-с у
1
-я дихотомия).
При этом одна из ее половин (b + с)
разделена на неравные части, в золоте
(Ь:с = Ф, 2-я дихотомия). Подчеркнем
лишний раз особенное значение второй
дихотомии. Чтобы геометрически пост
роить золотое сечение, нужны две опе
рации дихотомии: квадрат делится по
полам на полуквадраты; полуквадрат
делится пополам на треугольники д и а
гональным сечением. В линейной триа
де золотого сечения также соединены
два рода дихотомичных членений: д ел е
ние целого на равные и деление поло
вины на неравные части. Вторая ди хо
томия вводит несоизмеримость (ирра
циональность) и неравенство. В при
мере дихотомичных членений и слияний,
моделирующем деление и слияние кле
ток [см. с. 6 1 ], ключом к синтезу но
вого также служила вторая дихотомия.
Тесная связанность золотого сече
ния и второй дихотомии заслуживает
пристального внимания: мы подошли
вплотную к скрытой в золотом сечении
возможности моделировать формы, иг
рающие ключевую роль в ритмах жизни
живой природы. Отделяют нас от моде
лирования всего два шага, и оба они
познаются как явления дихотомии. П ер
вый состоит в том, чтобы получить из
триады золотого сечения пространство
симметрии подобий — структуру точек
на плоскости, организованную по прин
ципу двойной дихотомии углов и рас
стояний, заданных точечной структурой
пространства. Второй — в том, что эл е
ментарная единица этой структуры —
треугольник д/Ф рассматривается не как
элемент статики, а как векторный тре
угольник в динамике, и тем осущ еств
ляется переход к естественной геомет
рии — моделированию формы в много
мерном пространстве — времени. И зоб
разим на вертикали отрезок, разделен
ный в золотом отношении на две не
равные части Ьу с (см. рис. 33, а ).
Пользуясь
свойством
аддитивности,
начнем распространять золотую цепь
вверх, в направлении, восходящем от
большего к меньшему, и в направлении,
нисходящем от меньшего к большему.
Прибавив всего одно звено вверх (d ) и
одно вниз (а), построид восходящую
триаду Ьу с, d и нисходящую а, Ь, с, мы
обнаружили
замечательное
явление.
Проведя две окружности, мы удвоили
число звеньев исходной бинарной цепи;
точки пересечения этих окружностей
принадлежат горизонтали, пересекшей
золоточлененную вертикаль под углом
л
-g -так, что исходный отрезок с разделен
с
с
*
на равные части — = — а обе триа
ды — на неравные в пропорциях, ком
плементарных и вместе составляющих
число
10
(за единицу принят исходный
отрезок с, рассеченный горизонталью
пополам). Д ве дихотомии нового по-
J l
с
рядка
~2
и
~2
возникли одновременно
с числом 10 (см. рис. 3 4 ).
Доказательство.
/г
о
В ряду а, Ь, с, d при с = 1, а = Ф 2 = — ------,
b
=
= ф ' = ^ + 1 f с = ф ° = 1, d = Ф _ |
— - . От-
сю да во сх о д ящ ая т р и ад а дихотомично р азд ел ен а
в отношении ( d +
Ь) = д/5: (2 + ^ 5 ) =
= 0,527864,
а
н и сх о д ящ ая
—
в
отношении
(а + & + у ) : у = ( 5 + 2л'5): 1 = 9 , 4 7 2 1 3 6 ,
что
в
сумме д ает 10. Ч и слителем дроби служ и т отрезок
триад ы , взяты й в н аправлени и разви ти я р яд а.
Изучая чертеж построения золото-
члененной цепи окружностями, я понял,
что введение прямого угла преобразо
вало линейный ряд золотого сечения в
пространство симметрии подобий. П ро
изошло это так. Чтобы придать чертежу
законченный вид, нужно найти предел,
к которому стремится убывающий вид.
Эстетическая потребность иметь изо
бражение, левая и правая части кото
рого симметричны, зеркальны, требова
ла осуществить членения вдоль верти
кали и развивать золотую цепь не
полуокружностями, что достаточно для
цели практической, а окружностями.
Зеркально симметричное изображение
позволило заметить интереснейшие м а
Достарыңызбен бөлісу: |