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LA BURLA DE LOS SENTIDOS (El arte visto con ojos matemáticos)


Francisco Martín Casalderry.


La historia de las matemáticas y de los conocimientos humanos está claro que han ido evolucionando de la mano a lo largo de la historia. Ésta afirmación es obvia, pero lo que cuesta un poco más de creer es la relación entre las matemáticas y la creación artística.


Éste libro nos demuestra a lo largo de sus distintos capítulos cómo el arte y las creaciones artísticas en general (pintura, escultura,arquitectura, poesía...) han ido sentando sus bases y evolucionando constantemente gracias a las teorías matemáticas y también nos demuestra que el arte que vemos cada día se enriquece mucho más para el espectador viéndolo bajo la perspectiva de la ciencia matemática.


En resumen, el acercamiento a las obras artísticas, teniendo en cuenta también el plano matemático de éstas, además del histórico,narrativo... nos permite una mejor contemplación y nos hace disfrutar más del arte, porque su comprensión será mayor.



El libro está dividido en cinco grandes capítulos:


·         En el primer capítulo La invención de la perspectiva, se nos hace un recorrido histórico sobre la evolución pictórica desde el descubrimiento por parte de varios artistas de ésta técnica matemática que revolucionó la pintura y la cambió por completo.


El descubrimiento de la perspectiva lo inició Filippo Brunelleschi, pintor italiano de siglo XVI y éste se la demostró y explicó a sus compañeros de la época(Luca della Robbia, Ghiberti, Masaccio...).


Brunelleschi era arquitecto, escultor, pintor y matemático (educado en las escuelas del ábaco). Su afán por representar los objetos con la porción y el espacio adecuado y sus conceptos matemáticos le llevaron al inicio de éste descubrimiento.


Brunelleschi es el padre de la ''perspectiva artificialis'' o perspectiva matemática en contraposición a la ''perspectiva naturalis'' o perspectiva óptica estudiada por Euclides.


Desde su descubrimiento cualquier pintor debía tener también conocimientos matemáticos para realizar un buen cuadro.


Ésta perspectiva fue desarrollándose y evolucionando a lo largo de la historia por otros mucho pintores y humanistas como:




1.      Alberti, fue el primero en escribir sobre la perspectiva en un libro que dedicó a Brunelleschi en 1435. Leon Baptista Alberti (S.XVI) fue quizás junto con Leonardo , uno de los artistas más polifacéticos del Renacimiento. Era arquitecto, matemático, humanista, poeta, criptólogo, lingüista, filósofo y arqueólogo.




2.      Piero della Francesca: partiendo de la teoría de Alberti junta el alzado y el perfil en un solo dibujo.




3.      Durero: Introduce en la perspectiva el ''método diagonal'' creando máquinas muy aparatosas para dibujar cuadros




4.      Masaccio: Siguiendo los pasos de Giotto y usando los procesos de Brunelleschi en lo especial fue el primer pintor que logró que sus pinturas adquirieran profundidad y veracidad.


Gracias a éste descubrimiento matemático llevado a cabo en el arte, el artista deja de ser un artesano más que sabe pintar y se convierte en un hombre culto, que lee y opina de filosofía, que conoce a Euclides, que piensa y expresa mediante su arte sus ideas y si visión del mundo que le rodea.






·         En el segundo capítulo, Matemáticos artistas y artistas matemáticos.


Éste capítulo hace un recorrido por muchos autores del Renacimiento italiano que aplicarán técnicas y teorías matemáticas en sus creaciones. Libros teóricos que escribieron explicando nuevas leyes que habían descubierto para facilitar el desarrollo del arte gracias a las matemáticas.


Las ''escuelas del ábaco'' que tuvieron vigencia hasta el S.XVI fueron una forma muy buena de transmitir técnicas y teorías matemáticas entre artistas, artesanos y comerciantes de ésta época. El primer libro escrito para éste tipo de escuelas fue ''Liber Abaci'' escrito por Fibonacci. Se utilizaban números indoarábigos y las operaciones se hacían mediante los algoritmos árabes. La palabra ábaco no aludía al instrumento de cuentas sino que era sinónimo de ''cálculo'' u ''operación''. En el capítulo se citan autores como : Fibonacci, Piero della Francesca y su obra ,temática, Paolo Ucello...


Se hace también una especial alusión al estudio y desarrollo de los poliedros en ésta época y la investigación de sus proporciones, ya que serían usadas en muchas iglesias, basílicas...(sobretodo en la composición de sus alfombras de mármol en el suelo de éstas).


La última alusión que hace es de la perspectiva a la realidad virtual. Aclarándonos que en el cuatroccento ya se utilizaba en todos los talleres de Italia la perspectiva como una técnica habitual pero que ésta nació para pintar ''la realidad'' de manera creíble y a partir de ahora adquiere una utilidad completamente distinta, que sería, convertir en realidad lo que no existe. Nació así, de alguna manera, lo que hoy día llamaríamos, ''realidad virtual''.




·         En el tercer capítulo, El tiempo, el espacio y la luz.


A lo largo de todo el tercer capítulo el autor nos demuestra como determinados artistas, gracias a las técnicas matemáticas son capaces de plasmar el tiempo, el espacio y la luz en sus obras.


Comienza analizando las cuatro tablas que pintó Boticelli para contar las historia de Nastagio y analiza las distintas técnicas y pasos que utiliza para estructurar el paso del tiempo dentro de ellas (línea zigzagueante a través de la pintura).


El segundo cuadro que analiza desde la perspectiva matemática y muy a fonde es ''La Pala de Brera'' de Piero della Francesca (grandioso estudio del arte, que ejercitó mucho la perspectiva y alcanzó un altísimo conocimiento de Euclides. Acudió a las ''escuelas del ábaco'' donde estudió aritmética, geometría, álgebra y contabilidad. Redactó varios libros matemáticos que has llegado hasta nuestros días.


En el cuadro analiza el espacio, la reconstrucción de las medidas originales, el punto de fuga, el eje de simetría, la división de la peana de la virgen en cuatro partes, el ajedrezado del suelo, la medición del espacio, la ábside, la altura original de la virgen, la reconstrucción de la planta de la iglesia del cuadro, la determinación del punto de vista y por último, con todos los datos anteriores, la luz, la ubicación de la iglesia, la época y la hora.


Llegando a conclusiones tan sorprendentes como los datos de la longitud y la latitud de la iglesia y el día y la hora en la que se pintó el cuadro ( la última semana de jinio al rededor de las siete de la tarde).




·         En el cuarto capítulo, El Greco, Zurbarán y Velázquez con ojos matemáticos.


En éste capítulo tres grandes obras de tres grandes pintores universales de los siglos XVI y XVII.




- El primer cuadro que analiza es ''El bautismo de Cristo'', cuadro de grandes dimensiones que realizó el Greco para el colegio que se situaba cerca del Real Alcazar. Constaba de seis cuadros de gran tamaño y uno pequeño en el centro ( actualmente se ha perdido).


En éste cuadro, al igual que en los otros cinco, el pintor divide las escenas en dos partes. Es decir, en casa cuadro hay dos escenas: la superior la divina y la inferior la terrena. Ambas convergen en el centro en la figura del Espíritu Santo en forma de paloma como nexo de unión entre las dos dimensiones. Afirma el autor, tras un gran análisis, que los seis cuadros forman dos cubo perfectos, uno arriba de ellos y otro abajo, es decir, dos realidades tridimensionales que se unen en una cara cuadrada común que es ''El Espíritu Santo''. Aunque no intentara concebir una cuarta dimensión, con el análisis del cuadro muchos años después así lo parece.




- El segundo cuando que se analiza es ''La Defensa de Cádiz''de Zurbarán hecho para el Salón de Reinos del Palacio del Buen Retiro y que se conserva en el Museo del Prado. Con el análisis matemático que se hace de éste cuadro sabemos que la técnica utilizada por el autor es la técnica de anamorfosis, es decir, desfiguración, proyección o perspectiva de las figuras y los fondos para ser vistas desde un punto concreto y así engañar al ojo y verlas como realmente son.


Afirma que debería situarse en una sala grande y con la base del cuadro a la altura de los ojos de la personas que lo van a ver, por eso el Museo del Prado se sitúa en una sala pequeña pegado al suelo.




- El tercer cuadro analizado es ''Pablo de Valladolid'' de Diego Velázquez y que se encuentra en el Museo del Prado. A través del análisis de éste cuadro y partiendo de la afirmación de Manet cuando lo observó por primera vez ''¿Sobre qué flota éste personaje?¿en qué aspecto está conferido?'' , se hace un exhaustivo estudio del espacio, desde el espacio cartesiano, al modelo newtoniano. Terminando con el análisis del concepto de espacio de las vanguardias del primer tercio del S.XX, ''el espacio concebido como un conjunto de puntos'' (puntillismo, modernismo, impresionismo...)




·         Capítulo 5, Arquitectura y geometría.


En éste capítulo se analiza en primer lugar el Pateón de Roma, relacionando todo el estudio con los números y formas del Panteón. Éste análisis es uno de los más complicados de libro, bajo mi punto de vista. Utiliza muchas técnicas matemáticas, científicas y metafísicas que me pierda en sus análisis.


En segundo lugar se analiza Santa María Novella y los grupos de Leonardo.


Hace primero un pequeño análisis de la iglesia y después se centra en los grupos de Leonardo, que son grupos de movimiento con un número finito de elementos. Están compuestos por giros y reflexiones y los hay de dos tipos:




1.      Primer tipo: corresponde a los grupos cíclicos.




2.      Segundo tipo: son los grupos diédricos, generados por un giro y una simetría cuyo eje pasa por el centro del giro.


Desde esta base analiza los quince rosetones que se encuentran en Santa María Novella ya que cada uno representa un diseño geométrico diferente y está enmarcado en un cuadro.




El libro termina realizando una invitación a la ciudad de Florencia y en concreto a la plaza de Sta María Novella para analizarla y contemplarla (su fachada) con una mirada matemática.




·         Escogí éste libro para leerlo porque me atrajo el título ya que no podía comprender en ése momento cómo las matemáticas tenían también relación con el arte. Después de su lectura he llegado a la conclusión de que realmente las matemáticas abarcan todos los momentos de nuestra vida incluso en algo tan subjetivo y creativo como es el arte.


 María Sañudo Sivianes

El Número Áureo


El número áureo


Nuestra sociedad no puede existir sin los números. Ahora más que nunca ,vivimos en un mundo que se levanta sobre los números:π,е,…

Uno de los más interesantes es el número 1’6180339887…. Este número es llamado de muchas maneras: número de oro, proporción trascendental, número divino, divina proporción,… Y se representa con la letra griega Φ (phi)

Reproducir sus cifras en letra impresa resultaría literalmente imposible, y no porque sea excesivamente grande (ya que apenas es mayor que 1),sino porque está compuesto por infinitos dígitos que no siguen pauta alguna.


Dato interesante: Si cogemos por ejemplo 10.000 de sus decimales y buscamos en ello, tropezaremos con toda seguridad con nuestra fecha de nacimiento, pero también con la matricula de nuestro coche. En realidad, podemos encontrar cualquier tipo de secuencia numérica que podamos imaginar

Su anotación aritmética es:





Es un número irracional, lo que quiere decir que nunca podremos tener una expresión decimal exacta y que no habrá ningún grupo de sus decimales que se repita periódicamente


Aproximación geométrica

Dibujamos un rectángulo cuyo lado más largo es el resultado de multiplicar el corto por 1’618 (aproximación de Φ). Este rectángulo aparece en cosas tan simples como las tarjetas de crédito, en “La Mona Lisa”, en plantas y árboles,…y en las flores aparece oculta por la sucesión de Fibonacci.







Sucesión de Fibonacci


1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,…

Cada número se genera con la suma de los anteriores. El cociente entre un término cualquiera de la sucesión y su antecedente se aproxima a Φ

El número de oro aparece en un libro llamado “Elementos de la Geometría” de un matemático llamado Euclides de a.C. En ese libro se dice que una recta está dividida en media y extrema razón, cuando la longitud de la línea total es a la de la parte mayor, como la de esta parte mayor es a la de la menor, es decir, el todo es a la parte como la parte al resto. 

                                    






                                                                                                         



x=1’618 







Puesto que la solución de la ecuación es la relación entre las longitudes de los segmentos, esa será la misma, cualquiera que sea el segmento del que partamos, es decir, la proporción áurea tendrá el mismo valor con independencia de la longitud del segmento inicial.

Propiedades elementales de Φ
#1/Φ=Φ-1
#
Ahora multipliquemos en la segunda propiedad varias veces por Φ en los dos miembros


“Cualquier potencia de Φ es igual a la suma de las dos potencias anteriores”

#Luego , una vez que tengamos los valores de Φ y su cuadrado, si queremos obtener el resto de potencias, basta con ir sumando dos consecutivas para obtener la siguiente.
#Del mismo modo, utilizando las 3 propiedades podemos encontrar otras equivalencias para las potencias en las que sólo interviene Φ y números naturales.
#Volviendo a Fibonacci, este escribió otro libro titulado “Libro del Ábaco” donde se encuentra el problema de los conejos cuyo enunciado es: ¿Cuántas parejas de conejos tendremos a fin de año si comenzamos con una pareja que produce cada mes otra pareja que procrea a su vez a los dos meses de vida?
#En su resolución se encuentra la sucesión de Fibonacci ya expuesta con anterioridad.
#Así que la respuesta al ejercicio, acerca de cuántas parejas de conejos habrá luego de un año, resulta ser el doceavo término de la sucesión: 144.

Relación entre el numero áureo y Fibonacci


La relación que existe entre la sucesión de Fibonacci y el numero áureo es que el cociente de un componente de esa sucesión y su antecesor da un numero muy próximo al numero áureo, pero con este problema nos damos cuenta que cuanto más altos sean los valores de esos dos números, más aproximado es el valor del numero áureo.


Relaciones numéricas sorprendentes
#Suma de los términos de la sucesión de Fibonacci: Si elegimos diez términos consecutivos cualquiera de la sucesión y los sumamos, veremos que siempre obtenemos un múltiplo de 11( si esto lo estudiamos a fondo nos podemos llevar grandes sorpresas)
#Las ternas pitagóricas: si cogemos tres números de la sucesión de Fibonacci podremos comprobar fácilmente que forman una terna pitagórica:



Marta Garduño García

El Número Áureo (continuacion)

Continuación de "El Número Áureo"


El rectangulo aureo


Veamos ahora como se puede dividir un segmento en media y extrema razón de forma geométrica, cuya proporción sea Φ

1º Construimos un triángulo rectángulo de catetos b y b/2
2º Con centro en B y radio CB, trazamos un arco de circunferencia que cortará AB en M 
3º Con centro en C y radio CB, trazamos otro arco que corta AC en D 
4º Con centro en A y radio AD, trazamos un arco que corta AB en E





Casi todas las tarjetas que usamos a diario (DNI, de crédito, salud, piscina,…) tienen el mismo tamaño y forma o como mínimo la misma proporción.

Reconocer y construir un rectángulo áureo 

Un rectángulo es áureo cuando la relación entre sus lados es Φ.
1) Dibuja un cuadrado que tenga 2 cm. de lado:
2) Halla el punto medio de la base
3) Une el punto medio anterior con el vértice superior derecho
4) Haciendo centro en el punto medio de la base y con radio igual a la longitud de la recta que acabas de trazar dibuja una circunferencia











6) Prolonga la línea de la base hasta cortarse con la circunferencia 
7) Calculamos la longitud del radio de la circunferencia, es decir, de r:

El triángulo de color rojo es un triángulo rectángulo en el que los catetos valen 1 cm. y 2 cm. siendo r el valor de la hipotenusa. 

7) Haciendo uso del teorema de Pitágoras escribimos:






8) La línea de color amarillo de la siguiente figura valdrá:


9) ¿Cuánto vale la línea de figura siguiente?
10) Traza una perpendicular de 2 cm. a la línea en el punto B:
11) Unimos el vértice superior derecho del cuadrado con la perpendicular al punto B, de la base

Propiedades del rectángulo aureo


Es un rectángulo que posee una proporcionalidad entre sus lados igual a la razón áurea. Es decir que es aquél rectángulo que al substraer la imagen de un cuadrado igual al de su lado menor, el rectángulo resultante es igualmente un rectángulo áureo. A partir de este rectángulo se puede obtener la espiral dorada, que es la única espiral logarítmica.




Espiral logarítmica

Algunas de las manifestaciones más prodigiosas de Φ se encuentran en las espirales, en las que Φ tiene comportamientos curiosos.
Supongamos que partimos de un rectángulo áureo al que vamos restando cuadrados para obtener nuevos rectángulos áureos.
En cada uno de los cuadrados que vamos sustrayendo, trazamos cuadrantes de circunferencias con radio el lado del cuadrado y centro en el vértice de cada uno de ellos.
Así obtenemos la espiral logarítmica.


Pentágono regular

Hay muchos trazados que no se pueden resolver con regla y compás (cuadratura del círculo , duplicación de un cubo,…). Sin embargo, el pentágono regular sí puede trazarse indirectamente con regla y compás con la ayuda de Φ.


Gracias a este espectacular y particular número se pueden construir muchas más figuras especiales como el triángulo áureo, la estrella pentagonal,…Y también se pueden hacer embaldosados periódicos y no periódicos, mosaicos de Penrose.
 









También este número participa en el juego ya que todo juego de azar tiene base matemática. Aparece en juegos como el pentágono estrellado, las damas áureas…
Este número esta presente en muchos sitios aunque no nos damos cuenta, vamos a poner varios ejemplos: 
#En el modelo del hombre ideal




#En la galaxia 






#En las proporciones de nuestro cuerpo

#En el famoso cuadro de la Mona Lisa

#En una simple caracola

#En el famoso Partenón

#En Notredame


Conclusión

En número áureo o número de oro es un número tan complejo y espectacular que tiene limites inimaginables. Nosotros en nuestra vida cotidiana no relacionamos este número, ni ningún otro con cualquier cosa que hacemos, pero están presente todos los días en nuestras vidas en las cosas más simples, lo hemos visto con este número, que tan solo lo hemos examinado por encima.


Marta Garduño García

Curiosidades Matemáticas 1


CURIOSIDAD 1:


      Las dos rayas = que indican igualdad las empezó a utilizar un matemático inglés llamado Robert Record que vivió hace más de cuatrocientos años. En uno de sus libros cuenta que eligió ese signo porque “dos cosas no pueden ser más iguales que dos rectas paralelas”


CURIOSIDAD 2:
 

Cuenta la leyenda que Sessa, inventor del ajedrez, presentó el juego a Sherán, príncipe de la India, quien quedó maravillado de lo ingenioso que era y de la variedad de posiciones que en él eran posibles. Con el fin de recompensarle, le preguntó qué deseaba. Sessa le pidió un corto plazo para meditar la respuesta. Al día siguiente se presentó ante el soberano y le hizo la siguiente petición: «Soberano, manda que me entreguen un grano de trigo por la primera casilla del tablero de ajedrez, dos granos por la segunda, cuatro por la tercera, ocho por la cuarta, y así sucesivamente hasta la casilla sesenta y cuatro». Sessa pedía, por tanto, que le recompensaran con el siguiente número de granos: 1 + 2 + 2 2 + 2 3 + 2 4 + … + 2 63 ; ¡más de 18 trillones!, que es la cosecha que se recogería al sembrar 65 veces toda la tierra. Por supuesto que el príncipe no pudo cumplir su promesa…

CURIOSIDAD 3:


      El símbolo de raíz se empezó a usar en 1525 y apareció por primera vez en un libro alemán de álgebra. Antes, para indicar la raíz de un número se escribía “raíz de …”. Luego, para abreviar, se empezó a poner “r”. Pero si el número era largo, el trazo horizontal de la “r” se alargaba hasta abarcar todas las cifras. Así nació el símbolo de la raíz, como una “r” mal hecha.

 


CURIOSIDAD 4:


Gottfried W. Leibnitz, inventó el sistema binario (base 2) usado hoy en los ordenadores. Leibnitz vio en este sistema la imagen de la Creación; se imaginó que la unidad (1) representaba a Dios y el cero (0) la nada, e inventó un sistema filosófico basado en esas premisas.

 CURIOSIDAD 5:


Arquímedes , pariente y amigo del rey Herón de Siracusa, le escribió una vez que con cualquier fuerza dada es posible mover cualquier peso dado (si hubiera otro mundo al que pudiera ir, podría mover el nuestro). Herón se asombró y suplicó que hiciera lo posible para llevar a cabo su proposición, y que le enseñara algún gran peso movido por una fuerza pequeña. Arquímedes pidió que un barco de tres mástiles de la flota real fuera remolcado a la playa con grandes esfuerzos de muchos hombre y, después de subir a bordo muchos pasajeros y la carga acostumbrada, se sentó a cierta distancia de la nave y, sin mucho esfuerzo, pero lentamente, puso en movimiento un sistema compuesto de poleas con sus manos, tiró de la nave uniformemente hacia él como si estuviera deslizándose por el agua.

 CURIOSIDAD 6:


Sin mirar, pídele a alguien que escriba un número cualquiera abc de tres cifras (el primero y el último deben ser distintos). A continuación deberá invertir el número (cba) y calcular la diferencia entre ambos. A este resultado debe sumarle lo obtenido invirtiéndolo.
El conductor del juego, que no ha visto número alguno, anuncia el resultado: 1.089
Ejemplos:
 
971 - 179 = 792 + 297 = 1.089

352 - 253 = 099 + 990 = 1.089

 CURIOSIDAD 7:
Se le pregunta a una persona su número favorito. si multiplicamos este número por nueve y por el número curioso 12345679, el resultado será el número inicial repetido nueve veces:
12345679 x 9 x 1 = 111111111 
12345679 x 9 x 2 = 222222222 
12345679 x 9 x 3 = 333333333 
12345679 x 9 x 4 = 444444444 
12345679 x 9 x 5 = 555555555 
12345679 x 9 x 6 = 666666666 
12345679 x 9 x 7 = 777777777 
12345679 x 9 x 8 = 888888888  
12345679 x 9 x 9 = 999999999
CURIOSIDAD 8:

Tras examinar las líneas de la mano izquierda de una persona, dile que restando del año de su nacimiento la suma de las cifras de este año, obtenemos un número divisible por nueve.
Siempre tendrás razón: no importa ni las líneas de la mano ni el año de nacimiento.

CURIOSIDAD 9:

CURIOSIDAD 10:

Multiplicamos 142857 por 7 y nos da cómo resultado un número muy curioso:  
7 * 142857 = 999999

Multiplicamos 142857 por 2, 3, 4, 5, 6 y así sucesivamente y nos da cómo resultado una serie de números que contienen los mismos dígitos en el mismo orden, cómo se ve a continuación:

        1 *142857 = 142857
2 * 142857 = 285714
3 * 142857 = 428571
4 * 142857 = 571428
5 * 142857 = 714285
6 * 142857 = 857142



José Manuel Cáceres y Guillermo Ordoñez