Золотое сечение

Золотое сечение в технике. Введение

Высказывание известного авиаконструктора А.Н. Туполева стало «точкой отсчета» в моей работе. Действительно, человек всегда стремился к красоте и гармонии. Об этом много написано и сказано. Человек всегда стремился окружить себя красивыми вещами. А когда люди стали создавать сложные технические устройства, то понятие красоты в технике приобрело особое значение. Появляется специальная наука – эргономика, без основ которой сегодня невозможно создавать безопасные и эффективные системы, управляемые человеком. А самолет – это сложная техническая система.

В Internet-форумах (Опровергнем Туполева?, Авиационный форум AVIAFORUM.RU, Красиво? Значит, полетит» http://community.livejournal.com/ru_aviation/) идет оживленное обсуждение вопроса о том, какие самолеты можно считать красивыми, а какие нет. По каким критериям их классифицировать? Оказывается, довольно значительное количество людей интересуются этой проблемой. И вот, что я понял. Можно долго и многословно рассуждать о красоте и гармонии в искусстве, литературе, музыке и т.д. Если же рассуждения касаются инженерных и технических основ, то здесь становится ясно, что понятие красоты приобретет вполне определенный смысл. Мистика «золотого сечения» хороша для романов, но не для науки, заметил в своей статье В.С.Ярош. Эту же точку зрения высказывает в своей статье «Блеск «золотого» сечения» Игорь Ефремов: «В прикладных науках все подчинено главным образом целесообразности. Там роль «золотого» сечения, а также других мировых констант, неоспорима… для искусства «золотое» сечение может быть лишь начальным ориентиром… Задача учёного и инженера — строго соблюдать законы природы. Наука, оставаясь в рамках законов, говорит нам о том, что может быть. Искусство же больше связано с душой творца, чем с реальностью… Отступления от законов природы в технике просто вредны — устройство, построенное с отклонениями от законов естественных наук, и работать будет хуже (а, может, и вообще не будет), и эффективность его будет не велика. В искусстве же человеку дается шанс поупражняться в том, чего нет и быть не может». В одной из своих статей известный современный исследователь и поклонник теории «золотого» сечения, основатель «Академии Тринитаризма – Института Золотого Сечения – Математики Гармонии» Алексей Петрович Стахов высказал предположение, что Золотое Сечение является некоторым «метафизическим» знанием, «проточислом», «универсальным кодом Природы», который может стать основой для дальнейшего развития науки, в частности, математики, теоретической физики, генетики, компьютерной науки.

Применение в строительстве

Как уже говорили, неизвестно кто открыл золотое сечение, но все, что кажется нам красивым, имеет именно такое соотношение сторон. Примеров в природе очень много. Если рассматривать известные здания, то и там тоже есть та же закономерность.

Исаакиевский собор — можете посчитать ради интереса

Если вы хотите, чтобы ваш дом внутри и снаружи был привлекательным, запоминался и нравился, при создании или выборе проекта можно просчитать хотя бы основные пропорции. Внести корректировки в пропорции, возможно, не всегда легко, часто связано с дополнительными расходами. Но, если при создании проекта сразу держать в уме золотое сечение, вопросы сами по себе отпадают. На самом деле не так уж это сложно.

Например, вы хотите дом площадью около 100 квадратных метров. Длинную сторону можно принять за 12 метров. Тогда короткая находится как 62% от длинной и составит 7,44 метра. Можно сделать 7 метров или 7,5, можно увеличить до 8. Точное, до сантиметра соблюдение размеров совсем не обязательно

Важно соотношение. А «на глаз» даже в приближении смотрится гармонично

Площадь застройки в таком случае получается несколько меньше — 90-96 квадратов. Если вам надо больше — берите длинную сторону равной 13 метрам и снова считайте. Вроде как применять золотое сечение при создании плана дома понятно.

Если основные параметры строения имеют правильную пропорцию, в любом стиле здание смотрится интересно

Высота этажа в таком случае принимается как 32% от длинной части. Она составит 12*0,32 = 3,84 метра. В принципе, это соответствует нынешним представлениям о комфортных габаритах помещения, но при желании можно сделать высоту меньше. Примерно также рассчитываются, подбираются все остальные фрагменты дома.

Не стоит забывать, что дом должен вписываться также в ландшафт. Если есть какая-то доминанта — высокий холм, например, то просчитывать надо и соотношение с холмом, и с пропорциями участка. В общем, для создания гармоничной усадьбы очень многие факторы надо учитывать.

Не только прямые линии можно использовать

По такому же принципу разрабатывают внутреннюю планировку, стараясь по возможности соблюдать требуемое соотношение. Но еще раз повторим: по возможности. Не зацикливайтесь на точном соответствии до сантиметра. Важна общая тенденция.

Значение чисел в жизни людей

Гармония – вот истинная цель любого философа и мыслителя. На интуитивном уровне каждое живое существо ищет тот незыблемый невидимый баланс, что приносит чувство умиротворенного счастья. Числа ФИ используются в науке, искусстве, философии. Уникальный набор цифр позволяет создавать шедевры, необъяснимые даже скептиками и атеистами. Какие магические силы связаны с золотым числом?

У значения ФИ непростая история. Подобно человеку, неповторимый код прошел долгий путь прежде, чем любопытный ум человека не нашел ему достойное применение. У загадочного числа есть свои определенные числовые рамки, условное значение, которому учат в школе. Числа – это опора, на которой держится экономика, да и мир в целом. Нумерология, как самая точная наука из всех эзотерических, помогает человечеству на протяжении сотен лет.

Начните с простого

Овладение композицией — это вызов, который может занять всю жизнь. Мой личный совет вам — начать с простейшей техники — правила третей. Затем перейти к Золотой сетке и уже затем искать возможности использовать Золотую спираль.

В одних случаях, вы сможете применить только один из методов. В других, у вас может быть больше вариантов с различными результатами. Освоение различных методов композиции дает вам возможность сделать правильный выбор для любой ситуации.

Ну а какой любимый метод композиции у вас? Делитесь комментариями.

Фотография как бизнес:
с чего начать, как преуспеть
Читать в Литрес

Золотое сечение в строении микромиров

Геометрические фигуры не ограничиваются только лишь треугольником, квадратом, пяти- или шестиугольником. Если соединить эти фигуры различным образом между собой, то мы получим новые трехмерные геометрические фигуры. Примерами этому служат такие фигуры как куб или пирамида. Однако кроме них существуют также другие трехмерные фигуры, с которыми нам не приходилось встречаться в повседневной жизни, и названия которых мы слышим, возможно, впервые. Среди таких трехмерных фигур можно назвать тетраэдр (правильная четырехсторонняя фигура), октаэдр, додекаэдр, икосаэдр и т.п. Додекаэдр состоит из 13-ти пятиугольников, икосаэдр из 20-и треугольников. Математики отмечают, что эти фигуры математически очень легко трансформируются, и трансформация их происходит в соответствии с формулой логарифмической спирали золотого сечения.

В микромире трехмерные логарифмические формы, построенные по золотым пропорциям, распространены повсеместно. К примеру, многие вирусы имеют трехмерную геометрическую форму икосаэдра. Пожалуй, самый известный из таких вирусов — вирус Adeno. Белковая оболочка вируса Адено формируется из 252 единиц белковых клеток, расположенных в определенной последовательности. В каждом углу икосаэдра расположены по 12 единиц белковых клеток в форме пятиугольной призмы и из этих углов простираются шипообразные структуры.

Впервые золотое сечение в строении вирусов обнаружили в 1950-хх гг. ученые из Лондонского Биркбекского Колледжа А.Клуг и Д.Каспар. 13 Первым логарифмическую форму явил в себе вирус Polyo. Форма этого вируса оказалась аналогичной с формой вируса Rhino 14.

Возникает вопрос, каким образом вирусы образуют столь сложные трехмерные формы, устройство которых содержит в себе золотое сечение, которые даже нашим человеческим умом сконструировать довольно сложно? Первооткрыватель этих форм вирусов, вирусолог А.Клуг дает такой комментарий:

Комментарий Клюга еще раз напоминает о предельно очевидной истине: в строении даже микроскопического организма, который ученые классифицируют как «самую примитивную форму жизни», в данном случае в вирусе, присутствует четкий замысел и осуществлен разумный проект 16. Этот проект несопоставим по своему совершенству и точности исполнения с самыми передовыми архитектурными проектами, созданными людьми. К примеру проектами, созданными гениальным архитектором Букминстером Фуллером.

Трехмерные модели додекаэдра и икосаэдра присутствуют также и в строении скелетов одноклеточных морских микроорганизмов радиолярий (лучевиков), скелет которых создан из кремнезёма.

Радиолярии формируют свое тело весьма изысканной, необычной красоты. Форма их составляет правильный додекаэдр. Причем из каждого его угла прорастает псевдоудлиннение-конечность и иные необычные формы-наросты.

В качестве примеров микроорганизмов, воплощающих в своем строении эти трехмерные геометрические фигуры, приведем Circigonia Icosahedra с икасаэдральным строением скелета и Circorhegma Dodecahedra с додекаэдральным строением скелета, причем размеры этих микроорганизмов не достигают и одного миллиметра.

Золотое сечение – гармоническая пропорция

В математике пропорцией (лат. proportio) называют равенство двух отношений: a : b = c : d.

Отрезок прямой АВ можно разделить на две части следующими способами:

• на две равные части – АВ : АС = АВ : ВС;

на две неравные части в любом отношении (такие части пропорции не образуют);

таким образом, когда АВ : АС = АС : ВС.

Последнее и есть золотое деление или деление отрезка в крайнем и среднем отношении.

Золотое сечение – это такое пропорциональное деление отрезка на неравные части, при котором весь отрезок так относится к большей части, как сама большая часть относится к меньшей; или другими словами, меньший отрезок так относится к большему, как больший ко всему

a : b = b : c или с : b = b : а.

Рис. 1. Геометрическое изображение золотой пропорции

Практическое знакомство с золотым сечением начинают с деления отрезка прямой в золотой пропорции с помощью циркуля и линейки.

Рис. 2. Деление отрезка прямой по золотому сечению. BC = 1/2 AB; CD = BC

Из точки В восставляется перпендикуляр, равный половине АВ. Полученная точка С соединяется линией с точкой А. На полученной линии откладывается отрезок ВС, заканчивающийся точкой D. Отрезок AD переносится на прямую АВ. Полученная при этом точка Е делит отрезок АВ в соотношении золотой пропорции.

Отрезки золотой пропорции выражаются бесконечной иррациональной дробью AE = 0,618…, если АВ принять за единицу, ВЕ = 0,382… Для практических целей часто используют приближенные значения 0,62 и 0,38. Если отрезок АВ принять за 100 частей, то большая часть отрезка равна 62, а меньшая – 38 частям.

Свойства золотого сечения описываются уравнением:

x2 – x – 1 = 0.

Решение этого уравнения:

Свойства золотого сечения создали вокруг этого числа романтический ореол таинственности и чуть ли не мистического поклонения.

Это интересно: Как наладить производство биокаминов

Золотая пропорция в строении легких человека

Американский физик Б.Д.Уэст и доктор А.Л. Гольдбергер во время физико-анатомических исследований установили, что в строении легких человека также существует золотое сечение.

Особенность бронхов, составляющих легкие человека, заключена в их асимметричности. Бронхи состоят из двух основных дыхательных путей, один из которых (левый) длиннее, а другой (правый) короче.

* Было установлено, что эта асимметричность продолжается и в ответвлениях бронхов, во всех более мелких дыхательных путях. Причем соотношение длины коротких и длинных бронхов также составляет золотое сечение и равно 1:1,618.

Что такое числа Фибоначчи?

Числа Фибоначчи являются элементами числовой последовательности, где каждое последующее число образуется посредством суммирования двух предыдущих, например: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89… Как правило, записывается такая последовательность формулой: F = 0, F₁ = 1, F_n = F_n-1 + F_n-2, n ≥ 2.

Числа Фибоначчи могут начинаться и с отрицательных значений «n», но в таком случае последовательность будет двусторонней – она будет охватывать и положительные и отрицательные числа, стремясь к бесконечности в двух направлениях. Примером такой последовательности может послужить: -34, -21, -13, -8, -5, -3, -2, -1, 1, 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, а формула будет: F_n = F_n+1 — F_n+2 или же F_-n = (-1)n+1Fn.

Создателем чисел Фибоначчи является один из первых математиков Европы средних веков по имени Леонардо Пизанский, которого, собственно и знают, как Фибоначчи – это прозвище он получил спустя много лет после своей смерти.

При жизни Леонардо Пизанский очень любил математические турниры, по причине чего в своих работах («Liber abaci» /«Книга абака», 1202; «Practica geometriae»/«Практика геометрии», 1220, «Flos»/«Цветок», 1225 год – исследование на тему кубических уравнений и «Liber quadratorum»/«Книга квадратов», 1225 – задачи о неопределенных квадратных уравнениях) очень часто разбирал всевозможные математические задачи.

О жизненном пути самого Фибоначчи известно крайне мало. Но достоверно известно то, что его задачи пользовались огромнейшей популярностью в математических кругах в последующие века. Одну из таких мы и рассмотрим далее.

Что такое золотое сечение где оно встречается и для чего применяется. Золотое сечение в природе и искусстве

Человечество за всю историю открыло несколько уникальных закономерностей, которые нашли широкое применение в самых разнообразных областях. Одна из них – золотое сечение.

Оно описывает разделение объекта на 2 части в том соотношении, в котором меньшая часть относится к большей, так же как большая часть относится к полному размеру объекта. В качестве примера этого запутанного определения можно привести деление прямоугольного листа: отрезая от полного листочка меньший прямоугольник, у последнего окажется то же соотношение сторон, что и у большого. Еще один пример – звезда с пятью концами: в этой геометрической фигуре каждый отрезок, соединяющий её лучи, разделяется по данному правилу пересекающим его отрезком.

Как появилось правило золотого сечения?

История возникновения уходит в далекое прошлое. Его описывал в труде «Начала» древний ученый и мыслитель Евклид, это первые документальные упоминания. Древнегреческий математик не единственный, кто заметил и активно использовал правило. Значительно позже его применял и Леонардо да Винчи, называя «божественной пропорцией», и Мартин Ом. Последний в 1835 году ввел в обиход этот термин.

Где можно встретить?

Золотое сечение в природе можно заметить у растений: они при росте сохраняют заданные пропорции. А немецкий ученый Цейзинг установил, что деление человеческого тела в точке пупка также соответствует данному правилу. Отмечено явление и в следующих областях:

• архитектура – египетские пирамиды, построенные много веков назад;
• музыка – произведения Моцарта и Бетховена;
• скульптура – пропорции многих сооружений из камня строятся в соответствии с правилом;
• живопись – художник Василий Суриков отмечал, что в написании картин существует закон о том, что в работу ничего нельзя ни добавить, ни убрать (используются те же самые математические принципы).

Сфера использования достаточно обширна, некоторым свойственно видеть его даже в бытовых мелочах, что, конечно, является сильным преувеличением. Тем не менее, правило, открытое еще в древние века, активно используется и в наши дни.

Компоновка, конструирование и композиция

Выстраивание кадра состоит из трёх уровней, трёх этапов:

1. Компоновка
2. Конструкция
3. Композиция

А.И. Лапин в книге «Фотография как…» сравнивает компоновку кадра с орфографией, конструкцию — с грамматикой фразы, а композицию — с поэтикой, наполнением этой фразы выразительностью и смыслом. Компоновка есть в каждом кадре, конструкция — тоже, а вот композиции может и вовсе не быть. Размещение объектов в плоскости кадра — это компоновка. И «правило третей» — лишь один из способов скомпоновать объекты в поле кадра. А вот выстраивание взаимодействий объектов в кадре, акцента и фона, обнаружение силовых линий, ритмов и рифм для выявления скрытых смыслов — композиция. Это средства выражения смысла, эмоции, идеи, выходящие далеко за рамки возможностей компоновки.

Композиция — искусство увидеть главное, расставить в поле кадра и акцентировать формой, светом и цветом главные объекты кадра для решения конкретной творческой задачи. Механический подход тут не работает!

Золотое сечение в природе, человеке, искусстве

Прежде, чем мы начнем, хотелось бы уточнить ряд неточностей. Во-первых, само определение золотого сечения в данном контексте не совсем верно. Дело в том, что само понятие «сечение» — это термин геометрический, обозначающий всегда плоскость, но никак не последовательность чисел Фибоначчи.

И, во-вторых, числовой ряд и соотношение одного к другому, конечно, превратили в некий трафарет, который можно накладывать на все, что кажется подозрительным, и очень радоваться, когда есть совпадения, но все же, здравый смысл терять не стоит.

Однако, «все смешалось в нашем королевстве» и одно стало синонимом другого. Так что в общем и целом, смысл от этого не потерялся. А теперь к делу.

Вы удивитесь, но золотое сечение, точнее пропорции максимально приближенные к нему, можно увидеть практически везде, даже в зеркале. Не верите? Давайте с этого и начнем.

Пропорции золотого сечения в человеке

Знаете, когда я училась рисовать, то нам объясняли, как проще строить лицо человека, его тело и прочее. Все надо рассчитывать, относительно чего-то другого.

Все, абсолютно все пропорционально: кости, наши пальцы, ладони, расстояния на лице, расстояние вытянутых рук по отношению к телу и так далее. Но даже это не все, внутреннее строение нашего организма, даже оно, приравнивается или почти приравнивается к золотой формуле сечения. Вот какие расстояния и пропорции:

• от плеч до макушки к размеру головы = 1:1.618

• от пупка до макушки к отрезку от плеч до макушки = 1:1.618

• от пупка до коленок и от коленок до ступней = 1:1.618

• от подбородка до крайней точки верхней губы и от нее до носа = 1:1.618

Разве это не удивительно!? Гармония в чистом виде, как внутри, так и снаружи. И именно поэтому, на каком-то подсознательном что-ли уровне, некоторые люди не кажутся нам красивыми, даже если у них крепкое подтянутое тело, бархатная кожа, красивые волосы, глаза и прочее и все остальное. Но, все равно, малейшее нарушений пропорций тела, и внешность уже слегка «режет глаза».

Короче говоря, чем красивее кажется нам человек, тем ближе его пропорции к идеальным. И это, кстати, не только к человеческому телу можно отнести.

Золотое сечение в природе и ее явлениях

Классическим примером золотого сечения в природе является раковина моллюска Nautilus pompilius и аммонита. Но это далеко не все, есть еще много примеров:

• в завитках человеческого уха мы можем увидеть золотую спираль;

• ее же (или приближенную к ней) в спиралях, по которым закручиваются галактики;

• и в молекуле ДНК;

• по ряду Фибоначчи устроен центр подсолнуха, растут шишки, середина цветов, ананас и многие другие плоды.

Друзья, примеров настолько много, что я просто оставлю тут видеоролик (он чуть ниже), чтобы не перегружать текстом статью. Потому что, если эту тему копать, то можно углубиться в такие дебри: еще древние греки доказывали, что Вселенная и, вообще, все пространство, — спланировано по принципу золотого сечения.

Вы удивитесь, но эти правила можно отыскать даже в звуке. Смотрите:

• Наивысшая точка звука, вызывающая боль и дискомфорт в наших ушах, равна 130 децибелам.

• Делим пропорцией 130 на число золотого сечения φ = 1,62 и получаем 80 децибел — звук человеческого крика.

• Продолжаем пропорционально делить и получаем, скажем так, нормальную громкость человеческой речи: 80 / φ = 50 децибел.

• Ну, а последний звук, который получим благодаря формуле – приятный звук шепота = 2,618.

По данному принципу можно определить оптимально-комфортное, минимальное и максимальное число температуры, давления, влажности. Я не проверяла, и не знаю, насколько эта теория верна, но, согласитесь, звучит впечатляюще.

Главное, только не увлекаться этим, ведь если мы хотим что-то в чем-то увидеть, то увидим, даже если этого там нет

Вот я, например, обратила внимание на дизайн PS4 и увидела там золотое сечение =) Впрочем, эта консоль настолько классная, что не удивлюсь, если дизайнер, и правда, что-то там мудрил

Золотое сечение в искусстве

Тоже очень большая и обширная тема, которую стоит рассмотреть отдельно. Тут лишь помечу несколько базовых моментов. Самое примечательное, что многие произведения искусства и архитектурные шедевры древности (и не только) сделаны, по принципам золотого сечения.

• Египетские и пирамиды Майя, Нотр-дам де Пари, греческий Парфенон и так далее.

• В музыкальных произведениях Моцарта, Шопена, Шуберта, Баха и прочих.

• В живописи (там это наглядно видно): все самые знаменитые картины известных художников сделаны с учетом правил золотого сечения.

• Эти принципы можно встретить и в стихах Пушкина, и в бюсте красавицы Нефертити.

• Даже сейчас правила золотой пропорции используются, например, в фотографии. Ну, и конечно, во всем остальном искусстве, включая кинематограф и дизайн.

https://youtube.com/watch?v=c3SVIQBXMnA

Магия числа ФИ

Для золотого сечения существует немало применений в современном мире. В человеческом теле, в его духовном мире и окружающей среде. Симметрия используется буквально в любом проявлении искусства. Расчеты и пропорции являются основной будущего шедевра. Прежде чем в мире признали силу абстракции, асимметрия считалась проявлением невежества и отсутствием таланта художника. Мерки тела для будущей скульптуры, черты лица для картины – первоначальные эскизы составляются исключительно благодаря золотому сечению. Золотая пропорция, как ее звал сам Леонардо да Винчи, позволяла воссоздать мельчайшие детали человеческого тела. На сегодняшний день творения да Винчи являются самыми детальными, правдоподобными и искусно исполненными. Методы, которые использовал художник, изучаются в любом университете художественного искусства.

Человеческое тело – самое достоверное доказательство существования золотого сечения. Не только в математике с помощью формул удается увидеть последовательность. Ее видно невооруженным глазом в чертах лица, в строении тела взрослого или ребенка:

• эквивалент роста и центральная точка пупка;
• расстояние между кистями рук (кончики пальцев, запястья, кисти до локтей);
• размер головы и расстояние от шеи до макушки;
• расстояние от центра (пупок) тела до коленей, а от коленных чашечек до ступней;
• симметрия частей человеческого лица.

Пропорции различных частей в теле человека являются условным золотым сечением. Физиогномика – новая наука, основанная на старых методах изучения строения человеческого тела, помогает определить судьбу по одним лишь чертам лица или изгибам частей тела. Иметь такие знания, значит, владеть невероятной проницательностью. Понимать окружающих людей, значит, любить их. Еще Аристотель вспоминал о золотом сечений в своих работах. Код равный последовательности цифр, который назван в честь гениального Фибоначчи, помещен в схему. Такая таблица позволяет производить самые сложные расчеты в математике или конструировать сложные здания.

Необъяснимые связи

Почему существуют все эти удивительные и необъяснимые связи между объектами, которые прекрасны математически и которые нравятся человеческому глазу? И почему все они в свою очередь связаны с числовыми моделями, которые обнаруживаются в объектах живой природы? Когда во время телевизионного интервью одного математика спросили о том, что он думает об этих вопросах, он сказал:

Как нарисовать золотой прямоугольник. Сначала нарисуйте квадрат ABCD. Затем, найдите среднюю точку М стороны AB. Затем, используйте циркуль, чтобы продлить AB до точки E, так чтобы ME=MC. Прямоугольник AEFD и является золотым прямоугольником. Для того чтобы разделить AB в соответствии с золотой частью, используйте циркуль, чтобы найти точку G на AE, так чтобы EF=EG

«Лично я верю в то, что существует Бог, который образовал всё это. По-моему, всё образовано слишком чётко и умно, чтобы быть просто случайностью. Независимо от того, является ли это результатом Божьего творения или мир был сотворён каким-либо другим образом, я не совсем уверен, но я всё же думаю, что за всем этим стоит какая-то сила, но что именно я понятия не имею.»

К сожалению, нашей молодёжи внушили гуманистические/эволюционные ошибочные представления, которые пытаются отрицать логический вывод о разумном замысле. Например, обычно утверждается, что природа (случай) изобрела человеческий разум, который в свою очередь изобрёл математику. Как же так получилось, что мы обнаруживаем те же самые математические модели в природе, а также в том, что взывает к нашему чувству прекрасного? Несомненно, более логично сделать вывод, что эти связи существуют, потому что природа, математика и человеческий разум, с его изысканным чувством прекрасного, имеют одну самую главную связь — они все являются продуктом создания Бога, Главного Дизайнера.