тематические закономерности, не при
влекшие внимания ни одного исследо
вателя; интересы предшественников з а
нимала, по-видимому, геометрия зол о
того сечения, а не образы.
Полученный чертеж — асимметрич
ный А-ромб — представляет простран
ственную восходящую ветвь золотого
сечения. Он обладает и эстетическими,
и математическими качествами, вызы
вает образные ассоциации и выявляет
также не внешние, глубокие связи с
формами жизни. Чертеж возник, когда
были проведены к окружностям, кото
рыми образуются триады золотого се
чения, две касательные, левая и пра
вая. Они пересеклись в точке N, опре
делив предел, к которому стремится
восходящая ветвь. Соединив точки ка
сания
с
центрами
соответствующих
окружностей Оо, О i, 0 2 и т. д., полу
чаем вершины прямых углов (сопря
жения касательных и радиусов) J l ь
Л 2, JIз и т. д., П
1
, Л 2, Я 3 и т. д. Линии,
соединяющие их попарно (Л \П \ и т. п.),
пересекают вертикаль под углом
в
точках, служивших нам центрами при
построении окружностей,— в точках ди-
хотомичного членения вертикали в зол о
том сечении Оi, 0 2, 0 3 и т. д. Из трех
этих элементов: касательных, радиусов
и нормалей к вертикали и образован
А-ромб — пространство симметрии по
добий. Его составляющей единицей слу
жит прямоугольный треугольник, в ко
тором отношение малого катета к боль
шому равно отношению большого кате
та к гипотенузе. Такой треугольник —
треугольник геометрической прогрес
сии — имеет едищ:твенное решение —
это треугольник д/Ф. В А-ромбе он полу
чил
шесть
различных
ориентаций
(рис. 35). Любой отрезок в структуре
А-ромба можно принять за линейную
меру длины (1 ). Тогда длина любого
Г~
п
другого его элемента есть число д/Ф ,
где п — целые числа, положительные
либо отрицательные. А-ромб не имеет
мерности.
Также и любой из лучей NJ1 или
N11 можно принять за ось симметрии
(вертикаль), и тогда нормали станут
радиусами, радиусы — нормалями, вер
тикаль — касательной.
Отбросив
не
нужную половину и дополнив остав
шийся треугольник д/Ф его зеркальным
отображением, вновь получим А-ромб,
тождественный исходному. Т ождествен
ный, несмотря на то, что его_ размеры
(линейные) уменьшатся в д/Ф раз. И
так ж е можно отбросить любую часть
основания ромба, сохранив его себе
тождественным, поскольку членение в
направлении N можно представить п ро
д о лж аю щ и м с я неограниченно. Все точ
ки и все отрезки в структуре А-ромба
равноправны.
Рассмотрим, как пронизывает и о п
ределяет все связи А-ромба дихотомия.
Назовем н аправления к точке N (вверх)
восходящими,
а
противоположные
(вниз) — нисходящими.
1.
К а ж д а я из окружностей построе
ния пересекается вертикалью и нисхо
дящ ей окружностью и в точках п ере
сечения делится на пять равных частей
,
1
(отсекается
-g- часть окружности,
угол Пересечение восходящей о к
ружностью делит отсеченную дугу попо
лам и тем самым окруж ность на 10 рав-
. ,
1
ных частей (отсекается -щ часть о к р у ж
ности, угол -5-).
Горизонталь через
центр окружности Л \ П \ ещ е р а з делит
угол — пополам, а окруж ность на 20
равных частей [отсекается ~ часть ок
ружности, угол -j^- (рис. 3 6 )] .
2. Горизонтали, соединяющие точки
пересечения окружностей, д ел ят в ерти
кальную ось А-ромба пополам (точка
Е ) , а каж ды й ее отрезок т а к ж е пополам
(см. рис. 35).
3. Соединение любой точки А-ромба
с точками, восходящими и п ри н ад л е
ж а щ и м и смежным л учам (например,
Оо с Л 2 и Я г), делит угол а пополам
( /LJJ\OoJl
2
= / - J l 2 0 o 0 2 = -^-). При этом
д и агональ Л \ П 1 (горизонталь) о к а з ы
вается разделенной в точках пересече
ния^ в отношениях 1:д/5 (Л\ Л£АъП\ )\
(д/5 — 1):У5
( л 2п 2:п2Л\)\
( V 5 — 1): 1
( л 2п 2:п
2
П \ ) , а полудиагонали — в о т
ношении золотого сечения (д /5— 1):2
( л 20 \ \ л 2Л \ ) .
4. Назовем диагональн ое соединение
уровней восходящих с нисходящими
трансляциям и. Мы у ж е рассмотрели
/
П,
2ЕПЧП4
^
ГЧ Пт
\
^ Ж п, \
h
У/
/
^ ^ ^ 1 / 1 0 JT [ \
Т ч 1
л г А / м о ,
/ п2
\ / j
/
J r
/
/
/
/
/ /
/ у / / У
I /
О
36. Д и хотом ия углов и о трезков; деление
ности на 5, 10 и 20 частей
трансляцию первого уровня: точки л 2,
п2 есть трансляции Л 2, П 2 в О о (см.
рис. 36). Трансляции второго восхо
дящ его уровня (точки Л з, П з в Оо) осу
щ ествляют ещ е одно деление пополам,
на этот р а з не углов, а отрезков
( л 2л з = л з 0 \ ) .
Д в е
эти
трансляции
спроецировали на горизонталь Л \ П \ все
связи пространства симметрии подобий
и в том числе интервалы, л е ж а щ и е
в основании музыкальной темперации.
На этом мы остановимся чуть позже, з а
кончив р ас ск а з о свойствах дихотомич
ных делений А-ромба.
5. П ервая трансляция (деление -^-)
ввело в А-ромб, представляю щ ий
\Ф.
чистый рад и кал у/2. Это отрезок, о с у
ществивший трансляцию , ОоЛ2 и соот
ветственно л ю бая линия трансляции
а
— , потому, что эта линия есть средне
пропорциональное
полудиагонали
( Л
1
0
1
= 1) и диагонали
( Л \ П \ = 2 ) .
Гипотенуза прямоугольного треу го л ь
ника
Л 2О0= ^ ~ ( ф - ' ) 2+ ( Ф ' / 2) ^ ^ .
37. С труктура 2 1/2 в структуре Ф |/2 возни кает
из ди агон альн ой тр ан сл я ц и и восходящ ей ветви
А -ром ба в н и ж е л еж ащ и й уровень, т. е. из ди хо
томии углов а (ЛОо, Л \ 0 \ , П О 0, Я , 0 , и т. д.)
Таким образом структуру А-ромба д Ф
можно с помощью дихотомии а преоб
р а зо в а т ь в структуру Б-ромбов, т а к ж е
составленную из прямоугольных тре
угольников (рис. 37).
6. Пространство симметрии подобий
позволяет д а т ь четыре определения чис
лу золотого сечения:
ф _ У^+У^ _
У?
___ jj2_____-уЗ + У5
-у 4
V5 —лД
7
з
- У 5
^ 2
7. Угол основания А-ромба 2 а с точ
ностью до пятого зн ак а совпал с зо л о
тым числом; при измерении в р ад и ан ах
Ф
2 а = “
2
- + 1 радиан = 1,8091.
Но главным эмоциональным э ф ф е к
том открытого в мае 1979 г. построения
была, как уж е говорилось, з ак л ю ч ен
ная в нем ассоциация с явлением роста
в живой природе. Положение оси сим
метрии и радиальны е направления, р а с
ходящиеся под углом а, воспроизводят
нерватуру, характерную для листа кле
на. О казал о сь так ж е, что углу 2а от-
69
Л/2 -oL
= 1,8091 рад.
=103° 39' 16,5"
38. Э л ем ен т ар н ая едини ца структуры п р о стр ан
ства симметрии подобий — т реугольн и к Ф 1' 2 —
треугольн и к прям ого угла
Но исклю чи тель
ность в угле а , которы й в р а д и а н а х о п р ед ел яется
(с точностью до четырех зн ак о в ) числом Ф.
2 а = 1,8091 р ад и ан = — Ф + 1 . Этот угол х а р а к
терен д л я н ерватуры ли стьев клен а, роста р а к о
вин « P e c te n » (д р ев н ей ш а я ф орм а ж и зн и моря,
в о сх о д я щ а я к середин е С илура, около 350 млн.
л е т ), он о п р ед ел яет внутрим олекулярны е связи
молекулы воды. Н о что та к о е вода? «Б ольш ую
ч асть всякой ж ивой клетки со ст ав л яет вода. К л ет
ки почти всегда окруж ены водной средой: это
м о ж ет бы ть п р есн ая или м о р ск ая вода, тканевы й
вечает радиальны й рост морских р а к о
вин типа P ecten и что угол 2 а = 1 , 8 0 9
рад и ан а = 103°39/20// практически я в
л яется углом внутримолекулярных с в я
зей в молекуле воды: чертеж э ле м е н т а р
ной единицы пространства симметрии
подобий есть чертеж положения атомов
в молекуле воды Н 20 . А вода, как и зве
стно, л еж и т в основе жизни по многим
п арам етрам . Ж и з н ь возникла в воде;
ничто живое без воды не мож ет сущ е
ствовать.
Сделанные наблюдения естественно
породили вопрос: в чем ф ундаменталь-
сок, п л азм а, в н еклеточн ая ж и дкость» (К . В илли,
В. Д етье, б и о ло ги ), «Г идроксил и вод а о б н а р у
ж ены в о б ластях, где только н ачи н аю т ф о р м и
р о в атьс я звезд ы и планетны е системы » (Л . М ат-
веенко, а ст р о ф и зи к ). Б и о л о ги ческая и н ф о р м ац и я
м ож ет п е р ед ав а ть ся чистой водой, а кром е того,
вода м ож ет хр ан и ть п ам ять о биологически а к
тивны х м олекулах, к о н такти ровавш и х с ней и ис
чезнувш их из нее вследствие м ногократны х р а з
бавлени й («Н ейчур», 30.06.88), Ж а н Бенвенист
и ещ е 12 известны х ученых Ф ранц ии, И зр аи л я ,
И тали и, К а н ад ы ). «В ода! У тебя нет ни цвета,
ни вкуса, ни з а п а х а , т еб я не опиш еш ь, тобой
н а сл а ж д ае ш ь ся , не пон им ая что ты такое. Ты
не просто необходим а д л я ж изни , ты и есть
ж и зн ь » (А. Э кзю пери, поэт)
ная общность линейного отрезка, д ел ен
ного в золотом сечении, и треугольника
д Ф, л е ж а щ е г о в основании структуры
пространства симметрии подобий? И
было замечено, что и линейный отрезок,
деленный в золоте, и треугольник д/Ф
описываются одним и тем ж е у р а в н е
нием.
Отрезок, деленный в золоте, у с т а
н ав л ив ает с в язь трех величин: двух его
частей (а, b ) и целого (с ). Целое и его
части можно в ы рази ть как числа — , 1
1
2
и — или же, что одно и то же, как х ,
х и 1. Действительно, отрезок 1,618 д е
лится на 1 и 0 ,6 1 8 = 1 :1 , 6 1 8 , а п р е д с т а
вив целое ка к 2,618, находим его части
1,618 и 1. Зд ес ь части суть 1 и х = 1,618,
целое х2= 1 , 6 1 8 2. Но и треугольник
А -ромба д Ф т а к ж е имеет отношение
сторон 1, х и х 2! [катеты суть 1 и
Л ф = 1,2720196, гипотенуза
(д /Ф )2 =
= 1,6180339 ...]. Значит, деление о т р е з
ка в золоте есть частный случай д и н а
мического треугольника, на отношение
сторон которого наложен единый закон,
управляющий его метаморфозами. О д
ну из сторон этого треугольника можно
считать линейной мерой пространства 1,
а две другие связан ы квадратичной з а
висимостью. Если катеты в этом « ж и
вом» треугольнике р ас п о л о ж а тся под
л
прямым углом ~
y
, треугольник с т а н о
вится треугольником д/Ф; если же эти
«катеты» р ас п о л о ж а тся на одной п р я
мой под углом л, гипотенуза совместит
ся с катетами и возникнет случай д е л е
ния отрезка в золотом отношении. Но
отсюда следует, что треугольник, с о х р а
няя эту же закономерность, мож ет о п и
сывать, подобно часовым стрелкам, л ю
бые углы взаимодействия «катетов» в
пределе угла 2л, т. е. описывать неко
торые замкнутые пространства. П р о б л е
ма соизмерений в ортогональных н а
правлениях (проблема соразмерностей
и пропорций) см ещ ается в этом случае
к описанию формы.
Поскольку линейный закон золотого
сечения широко распространен ка к чис
л о в ая характери сти ка членений стеблей
растений, их расположения на стволе,
закручи ван ия спиралей подсолнечника,
пропорций человеческого тела и т. п.,
естественно было ож и дать, что вновь
открытые математические кривые зо л о
того сечения т а к ж е распространены
в живой природе. Такое предчувствие
подтвердилось многократно, причем с а
мым фундаментальным образом.
39. Т реугольни к Ф |/2 приним ает в А-ромбе ш есть
ориентац ий. Е го линейны е величины и зм еняю тся
по зак о н у Ф 1/2, его п лощ ад и — по зак о н у Ф.
Д и аго н ал ь н ы е тр ан сл я ц и и первого у ровн я д ел ят
углы а поп олам (J h O t и т. п .), д и аго н а ль н ы е
т р ан сл яц и и второго уровня — д ел ят пополам от
резки
гори зон тали ,
отсеченные т р ан с л я ц и я м и
первого уровня. Углы поворотной симм етрии,
определяю щ и е ориентац ию Ф -треугольн иков, уг-
л
я
лы_ и _ _ а
Мы изучили структуру простран ст
ва симметрии подобий. Она соединяет
геометрическое подобие, зеркальную и
поворотные симметрии, дихотомию у г
лов и отрезков, сод ерж ит числа д/Ф и
д/2. Словом, А-ромб математически а б
страгирует принципы построения ф о р
мы в живой природе и в искусстве.
Но как осущ ествить переход от гео
метрической абстракции к м од ел и рова
нию формы в живой природе? К а к по
казать, что формы живой природы и
формы архитектуры — разные интер
претации одной закономерности? Что
музы кальн ая тем перация и гарм он и ч
ная форма в архитектуре имеют общее
основание?
Ответ на эти три ф ундаментальны х
вопроса п редставляет одну логическую
цепочку: он закодирован в э л е м е н та р
ной структуре А-ромба. Выполненная
только что тран сл яци я
восходящих
уровней в точку О0 выстроила на п р я
мой Л \ П \ отношения, присущие струк
туре пространства симметрии подобий.
И остается лиш ь убедиться, что в этих
отношениях заключены и интервалы
гармонических созвучий струны, на ко
торых выстроен темперированный м у
зыкальный строй, и парные меры, осу
ществившие формы архитектурных с о
оружений Д рев него Египта, античной
Греции, средневековой Руси, что здесь
и все пропорциональные циркули а н
тичности, и меры Хесира, и н овгород
ская мерная трость. Но главное, отсю
да же, из неделимой структурной е д и
ницы А-ромба, треугольника д/Ф будут
описаны основополагаю щ ие формы ж и
вой природы. В начале — д ва общих
суж дения о дихотомии элементарного
А-ромба. Они принципиально важ н ы ,
ибо о б р ащ а ю т наш е внимание на два
качества
дихотомии — равенство
и
неравенство — в самом ключевом для
ф ормообразования месте.
Первая,
вертикальная
дихотомия
элементарного А-ромба рассекает его
на д ва треугольника д Ф , зерк ал ьн о ото
браженны х друг в друге. Отрезки, углы,
площ ади правого и левого треугол ь
ников
д Ф
равны. С одерж ан и е первой
дихотомии — зер к ал ьн а я симметрия и
равенство.
40. С л е в а — п о воротн ая сим м етрия
и зак о н из
менения мерности Ф |/2 стр о ят логари ф м и ческую
21пФ|/2
а-------
с п и р ал ь /? = Ф |/2е
л
Сп р а в а — т ак р астет
р акови н а « N a u tilu s» . У равнен ие ее роста о п р ед е
ляю т ф у н д ам ен тал ь н ы е константы природы : ч и с
л а я , Ф и е
Вторая, горизонтальная дихотомия,
дихотомия
(пересечение вертикали
горизонталью ), деление А-ромба на
верх и низ линией Л \ П \ — это деление
на неравные части прямого угла (J1,
П) и площадей треугольника
д Ф.
С о
д ер ж а н и е
второй
дихотомии — пово
ротная симметрия и неравенство. Углы
поворотной симметрии (от части к ч а
сти)
и (от части к целому) -- ---- а.
П оворотн ая
симметрия
изменяет
мерность треугольника д/Ф в д/Ф раз.
Если следовать этой закономерности,
треугольник д/Ф продуцирует л о г а р и ф
мическую ,спираль, изображ ен н ую на
рис. 40. Ее прочертят все три вершины
треугольника
д Ф,
если изменение его
разм еров осущ ествлять п ропорц и ональ
но углу поворота. С пираль, если пред
ставить ее как живой объект, в озни
кающий из точки н а ч а л а полярных ко
ординат, за х в а т ы в а е т пространство по
закону, представленному фундаменталь
ными константами: числами л, е (ос-
J
1
C V о,п
1:2
О К Т А В А
0 ,5 0 0 0
Р и м с к и е п р о п о р ц и о н а л ь н ы е ц и р к у л и из н е м е ц к о г о
м у з е я и м у з е я а н т и ч н о г о и с к у с с т в а в М ю н х е н е
О Д :
0
,
0
з
0 , П : 0оП,
1:>12
М у з ы к а л ь н ы й и н т е р в а л
Т РИ Т О Н
0,7071
О т н о ш е н и е т м у т а р а к а н с к о й и косой саж е н е й новгородской
м ерной тр о с ти . Соразмерности церкви вознесения в колом енском
0оП,-.ЛП
0
^ п • л, п,
1 :(
n
T 5 -
i
)
0,8090
О тн ош е н и е т м у т а р а к а н с к о й и мерной са ж е н е й новгородской м ер
ной трости. Пропорциональный строй церкви Вознесения в коломенском,Успен
ской церкви в Чернигове, церквей Спаса-нередица, Петра и Павла на Селенище в пе-
рыне(Новгород), иконы Андрея Рублева „ Т р о и ц а ”
0
,
0
2:
0
о
0
э
рП ■ Лр
1 : \Г5
0,4472
Ж е з л ы х е с и р а . П р о п о р ц и о н а л ь н ы й с т р о й
П а р ф е н о н а
Оо О-i • 9о04
Д П ,:Л П
(N f5 -1 ):2 = 2:('Г5+1)
0,6180
П о м п е й с к и й п р о п о р ц и о н а л ь н ы й ц и р к у л ь . П р о п о р ц и о н а л ь н ы й
с т р о й
и н т е р ь е р а У с п е н с к о й ц е р к в и в Ч е р н и г о в е
Оо о,: OgOg
(Ч Г - 1 ) : \ Г 5 ‘
,
0,5528
п р о п о р ц и о н а л ь н ы й ц и р к у л ь м у зея Т е р м в Р и м е
0
< О
4
'
0
о О
4
2 : \[~5
0£944
Н а к л о н р е б р а п и р а м и д ы Х е о п с а . П р о п о р ц и о н а л ь н ы й с т р о й
Э р е х т е й о н а и В е л и к о й п е ч е р с к о й ц е р к в и в К и е в е
0
о
0
з". О
0
О
4
(Л П :0
0
М
) 2
(2+2 );(2+ 'Пз)
П О Л У Т О Н
0,9447
( м а л а я
с е к у н д а )
Н а к л о н
р е б р а
п и р а м и д ы
Х е с р р е н а
41. П р о стр ан ство симметрии подобий со д ер ж и т
п роп орциональны е ритмы, при сущ ие хорош о г а р
м онизованны м сооруж ен и ям , отнош ения, з а к р е п
ленны е в и н струм ен тах построения ф орм ы в а р
хитектуре — в п арны х м ерах и п р о п о р ц и о н а л ь
ных ц и ркулях и и н тервалы , л е ж а щ и е в о с н о в а
нии м узы кальн ого тем п ери рован н ого зв у к о р я д а
нование н атурального л о га р и ф м а )
и
д/Ф (равное изменение). И одна из д р е в
них форм жизни моря с точностью вос
производит математический закон ро
ста — раковина N a u tilu s . Мост от про
странства симметрии подобий к живой
природе брошен. Моллюск, строящий
эту раковину, по мере роста покидает
ставш ую тесной ему ячейку и пере
ходит в следующую, а его дом, строи
тельство которого начато в точке н а ч а
л а координат, и есть эта прекрасная
раковина.
С ущ ествование
спирали
N autilus приводит к интересному о б о б
щению, скорее всего к новой ветви ис
Достарыңызбен бөлісу: |