Reactangulo Áureo
- 1. El rectángulo dorado es un rectángulo que posee una proporcionalidad entre sus lados igual a la razón aúrea. 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 dorado. A partir de este rectángulo se puede obtener la espiral dorada, que es una espiral logarítmica. Una espiral logarítmica, espiral equiángular o espiral de crecimiento es una clase de curva espiral que aparece frecuentemente en la naturaleza. Su nombre proviene de la expresión de una de sus ecuaciones: . Un rectángulo dorado con un lado mayor a y con un lado menor b. Cuando se abate el rectángulo pequeño sobre el cuadrado de lado a, se genera un rectángulo dorado similar con su lado mayor a + b y con su lado más corto a. Esta operación ilustra la relación matemática: En la matemática clásica se construye a partir de la regla y compás siguiendo los pasos: 1. Se construye un cuadrado de lado unidad ABCD 2. Traza una línea desde la mitad del lado del cuadrado (G) hasta una de sus esquinas, dando un segmento GC 3. Empleando esta línea GC como radio, se coloca la punta del compás en la mitad del cuadrado y se abate hasta cortar en E. 4. Se completa el rectángulo AEDF así como el rectángulo BCEF. De acuerdo con el matemático y divulgador científico Mario Greco, desde la publicación del libro de Bruno Miere titulado Divina Proportione in 1509,2 Fue cuando la razón dorada aparece descrita en los tratados de arte y de arquitectura," haciendo que muchos artistas y arquitectos emplearan su cantidad en el diseño por considerarlo estéticamente agradable.
- 2. Algebraica Si la longitud del lado mayor se denomina x, se tiene entonces por definición que se respeta la siguiente igualdad: Esto lleva a tener que resolver la ecuación de segundo grado: En la que una de las dos raíces es la proporción dorada. El origen exacto del término sección áurea es bastante incierto. Generalmente se sitúa en Alemania, en la primera mitad del S. XIX. Muchos han sido los artistas, humanistas y matemáticos que lo han tratado, aunque bajo distinto sobrenombre y con distinta disposición. Otros nombres que recibe son sección divina, sección de oro, proporción divina, proporción dorada, canon áureo, regla de oro o número de oro. Sección áurea es simplemente una proporción concreta. Esta proporción ha desempeñado un importante papel en los intentos de encontrar una explicación matemática a la belleza, de reducir ésta a un número, de encontrar “ la cifra ideal ". De esta proporción se hablaba ya desde muy antiguo, los egipcios la descubrieron buscando medidas que les permitieran dividir la tierra de forma exacta. De Egipto pasó a Grecia y de allí a Roma. Pitágoras (569 a.C.) escogió como símbolo para su Escuela la estrella pentagonal, figura geométrica que muestra en todas sus relaciones la sección áurea y se cree que a partir de esta figura llegaron a la noción de inconmensurabilidad y al conocimiento de los números inconmensurables, tales como el que ahora nos ocupa. Platón (428-347 a.C.) hace referencia a ella en el Timeo y dice “es imposible combinar bien dos cosas sin una tercera, hace falta una ligazón entre ellas que las ensamble, la mejor ligazón para esta relación es el todo...”. Euclides (450-380 a. C.), matemático griego, en su obra principal Elementos, extenso tratado de matemáticas sobre geometría plana, proporciones, propiedades de los números, magnitudes inconmensurables y geometría del espacio, nos revela la primera fuente documental importante sobre esta sección, su cálculo y trazado geométrico. Más tarde, Vitruvio, arquitecto romano, vuelve a tratarla en sus Diez libros de arquitectura. En el periodo renacentista existen numerosos autores que retoman este canon. El monje Franciscano Luca Pacioli (1445-1514) la denominaba "divina proporción" y escribe todo un tratado (De Divina Proportione), sobre sus propiedades y proporciones, del que hablaremos más tarde. Este tratado se apoyaba en las ideas de Piero della Francesca(1420-1492), quien había expuesto en De Abaco, manual de matemáticas para comerciantes, el cálculo SECCIÓN
- 3. ÁUREA EN ARTE, ARQUITECTURA Y MÚSICA Yolanda Toledo Agüero 9 de proporciones. Otros artistas como Leonardo da Vinci (1452-1519) o Durero (1417- 1528) hicieron especial hincapié en la relación del número áureo y las proporciones humanas y elogiaron la apariencia de armonía y equilibrio que presentan las obras creadas a partir e dicha proporción. Andrea Palladio (1508- 1580), arquitecto italiano, estaba convencido de que las escalas musicales - relacionadas con la sección áurea como veremos más tarde- han de usarse como cánones de diseño arquitectónico. Uno de los últimos renacentistas que celebraron sus virtudes fue Kepler (1517-1630), quien afirmaba: “hay dos tesoros en la geometría... uno el teorema de Pitágoras y otro la división proporcional... una joya”. 1 Después esta regla divina cayó en el olvido hasta el S.XIX. En este periodo vuelve a ser puesta de relieve como principio morfológico por el alemán Zeysing, quien en 1855 afirma en su Aestetische Forschungen: “Para que un todo, dividido en partes desiguales, parezca hermoso, desde el punto de vista de la forma, debe haber entre la parte menor y la mayor, la misma razón que entre la mayor y el todo”.2 En este mismo siglo, pintores como Seurat (1859- 1891) o Cézanne (1839-1906) volvieron a buscar la armonía y la belleza en el arte por medio de estrictas reglas geométricas, entre ellas, la regla áurea. En la arquitectura, destacamos sin duda a Le Corbusier (1887-1965) que en su empeño de considerar a la naturaleza como encarnación de todo lo verdadero, quiere traducir las leyes que la rigen en proporciones geométricas simples y tomarlas como cánones de diseño universal, haciendo así que toda obra creada por el hombre, refleje la naturaleza misma de éste. Hoy en día son muchos los artistas que usa esta proporción para estructurar sus obras, ya sea de forma consciente e inconscientemente, debido al bagaje cultural de siglos. DEFINICION Y CONSTRUCCION GEOMETRICA La sección áurea del latín sectio aurea es una proporción que aparece entre los segmentos de una recta al dividir ésta en media y extrema razón. Una recta AB queda dividida por un punto F en otros dos segmentos (AF y FB) de tal forma que el segmento mayor es al menor, como el todo es al mayor. Tan solo existe un punto F que haga posible esta relación entre los segmentos y verifique la proporción AF /FB = AB /AF, que también podemos escribir como AF /FB = (AF+FB) /AF.
- 4. Si hacemos AF = x y FB =1, tenemos: Eligiendo la solución positiva tenemos: Éste es El Número de Oro, que normalmente designamos con la letra griega Φ. Su característica principal es la inconmensurabilidad, es decir, no se puede expresar como proporción de dos enteros, es irracional. El periodo de este número es infinito y sus cifras decimales no se repiten periódicamente. Este número tiene propiedades únicas, algunas de ellas las veremos a continuación. De las expresiones anteriores tenemos: Podemos también obtener otra expresión del número de oro, dividiendo por Φ los dos miembros de la igualdad: sustituyendo de forma reiterada Φ por su valor, tenemos:
- 5. Por lo que: Estos desarrollos del número Φ en fracción continua se conocen desde antiguo, pero la expresión del límite de la raíz cuadrada resulta de un teorema publicado en 1917 en la Universidad de Oklahoma por Nathan Altshiller-Court, como indica Matila en su libro Estética de las proporciones en la naturaleza y en las artes. Pasemos ahora a ver la construcción geométrica de esta proporción de oro. Existen dos formas básicas de calcular la sección áurea: 1) En la primera se nos plantea la división de un segmento en media y extrema razón. Partimos del segmento AB y queremos encontrar un punto F, tal que los segmentos AF y FB, estén en proporción áurea. Para ello, levantamos la perpendicular BD de una altura igual AB/2, con centro en D llevamos esta altura a la hipotenusa del triángulo ABD y obtenemos E; ahora con centro en A y radio AE calculamos el punto F (fig.1).
- 6. Este problema ya fue resuelto por Euclides en la proposición 30 del libro VI de los Elementos de la siguiente forma: “Dividir una recta finita dada en extrema y media razón: sea AB la recta finita dada. Así pues, hay que dividir la recta AB en extrema y media razón. Constrúyase a partir de AB el cuadrado ΒΓ y aplíquese a ΑΓ el paralelogramo Γ∆ igual a ΒΓ y que exceda en la figura Α∆ semejante a ΒΓ. Ahora bien,ΒΓ es un cuadrado; entonces Α∆ es también un cuadrado. Y como ΒΓ es igual a Γ∆, quítese de ambos ΓΕ; entonces el (paralelogramo) restante ΒΖ es igual al (paralelogramo) restante Α∆. Pero son también equiángulos; entonces los lados que comprenden los ángulos iguales de los (paralelogramos) ΒΖ, Α∆ son inversamente proporcionales; entonces, como ΖΕ es a Ε∆, así ΑΕ a ΕΒ. Pero ΖΕ es igual a ΑΒ y Ε∆ a ΑΕ. Por tanto, como ΒΑ es a ΑΕ, así ΑΕ a ΕΒ. Pero ΑΒ es mayor que ΑΕ; así pues, ΑΕ es también mayor que ΕΒ. Por consiguiente se ha dividido la recta ΑΒ en extrema y media razón por Ε y su segmento mayor es ΑΕ. Q.E. F.” 2) En la segunda, debemos hallar un segmento FB, que esté en relación áurea con otro dado AF. Para calcularlo, construimos un cuadrado de lado AF, y con centro en AF/2 y radio el lado, trazamos un arco hasta cortar a la prolongación de AF y obtenemos el segmento que buscábamos (fig.2). Esta última construcción no es otra que la del pentágono regular, que como veremos está íntimamente relacionado con Φ.
- 7. RECATNGULO AUREO Los rectángulos cuya razón de lados es un número entero o fraccionario son llamados "estáticos", y aquellos en los que esta razón es un número inconmensurable se llaman "dinámicos". De estos últimos nos ocuparemos aquí. El rectángulo Φ o rectángulo áureo es aquel dinámico cuya razón de lados es el número de oro; en la figura 14 el AFCK. Si calculamos la media y extrema razón del segmento AF, y añadimos la longitud BF=GA al lado mayor del rectángulo obtenemos otro rectángulo dinámico, muy usado en arte conocido como "rectángulo √5". Tanto del rectángulo Φ, como el √5 podemos obtener composiciones armónicas más o menos complicadas que son - como más tarde veremos- el modelo de planos de templos, de alzados en fachadas de iglesias o la trama geométrica sobre la que se estructuran muchos cuadros. Estas composiciones áureas rectangulares las vemos en la fig.15. Hemos visto en la fig.14, como partiendo de un rectángulo áureo, al trazar dentro de él un cuadrado de lado el menor del rectángulo, obtenemos otro rectángulo áureo del que podemos volver a obtener un cuadrado y un rectángulo Φ menor y así trazar rectángulos áureos hasta el infinito. También podemos tomar esta propiedad a la inversa y añadir al lado mayor del rectángulo áureo un cuadrado de ese lado, y obtendremos así rectángulos cada vez mayores. Así vemos que Φ es un armónico natural capaz de regenerarse a sí mismo y de crear formas geométricas estables como ocurría con el pentágono (fig. 16).
- 8. En la figura anterior vemos como la base de cada rectángulo es la suma de la base y la altura del rectángulo anterior, y la altura es la base de dicho rectángulo. Como consecuencia, podemos aproximar esta sucesión de rectángulos a una sucesión de Fibonacci en la que se tiende a un rectángulo en proporción áurea. Es interesante destacar aquí la descomposición armónica que Jay Hambidge hace del rectángulo Φ (fig.17). ESPIRALES AUREAS Ya hemos visto como existen formas geométricas que recurren una y otra vez formando “nidos” armoniosos de crecimiento constante Φ. Algunas de estas
- 9. formas generan espirales que están por lo tanto en la misma relación Φ. Partiendo de que toda espiral logarítmica está caracterizada por una progresión geométrica, podemos asegurar que de la serie: 1,Φ, Φ2 , Φ3 ,... obtendremos una de estas espirales, que tienen como pulsación radial, diametral, o cuadrantal al número áureo. Entre las espirales logarítmicas destacamos la de la figura 18, con pulsación cuadrantal =Φ, con pulsación diametral =Φ2 y con pulsación radial =Φ4 . El rectángulo director de dicha espiral es de módulo Φ. Al ser la razón de crecimiento de este rectángulo igual a Φ, los módulos de los rectángulos crecientes así obtenidos son los elementos de la sucesión de Fibonacci. También la de la figura 19, espiral formada por sucesivos triángulos isósceles del tipo 72°- 72°-36°, aquellos que estudiábamos en la figura 7. La espiral de la fig. 18 es el patrón de las formas de la naturaleza, patrón de los seres vivos. Una galaxia o una flor se desenvuelven en intervalos de Fibonacci, creando una de estas espirales.
- 10. APLICACIÓN EN EL ARTE La aplicación más directa que hace de estas proporciones la encontramos en La Gioconda (fig.62) donde la relación áurea la encontramos en las proporciones del cuadro, en las dimensiones del rostro, en el espacio que hay entre el cuello y la mano y en el que hay entre el escote del vestido y el final de la mano. La figura de Velázquez(1599-1660), de las más grandes de toda la pintura española, es en la que nos detendremos en este apartado. Desde sus primeras obras supo representar la realidad tal como la veía y tuvo la virtud de saber comunicar al espectador la noción de espacio, mediante un genial uso de luces y sombras y una pincelada segurísima. Se ha dicho a veces que el realismo de Velázquez es "espiritualizado" de tal manera que, siendo barroco, parece un clásico de la época de Pericles; y su pintura se ha mantenido -como el arte griegoen un plano elevado de armonía, elegancia y profundidad que solo son reflejo de la autentica belleza. Dos de sus grandes obras: Las Hilanderas y Las Meninas, que el autor pintó al término de su carrera, son ejemplo del sentido espacial que poseía este español y podemos pensar que detrás de estos trazos geniales se esconde la proporción áurea. En la trama de Las Meninas se esconde una espiral áurea de aquellas de Fibonacci como vemos en el detalle de la fig.75b.