Matematiikka ja taide liittyvät eri tavoin. Itse matematiikkaa voidaan pitää taiteena, koska siinä on omalaatuinen kauneus . Matemaattisen ajattelun jälkiä esiintyy musiikissa, tanssissa, maalauksessa, arkkitehtuurissa, kuvanveistossa ja kudontataiteessa. Tämä artikkeli on omistettu matematiikan yhteydelle kuvataiteeseen.
Matematiikalla ja taiteella on pitkä suhde. Taidemaalarit turvautuivat matemaattisiin käsitteisiin 4. vuosisadalta eKr. e. Muinainen kreikkalainen kuvanveistäjä Polikleitos vanhin loi luultavasti sävellyksen "Canon" ja veistoksellisen mallin (säilytetty likimääräisinä jäljennöksinä) urheilijan ihanteellisesta hahmosta. On toistuvasti ehdotettu, että muinaiset taiteilijat ja arkkitehdit käyttivät kultaista leikkausta , mutta siitä ei ole vakavaa näyttöä. Italialainen matemaatikko Luca Pacioli , tärkeä hahmo Italian renessanssissa , kirjoitti puupiirrokset Leonardo da Vincin piirustusten perusteella tutkielman The Divine Proportion ( latinaksi: De Divina Proportione ) . Toinen italialainen taidemaalari Piero della Francesca kehitti Eukleideen ajatuksia perspektiivistä kirjoittamalla tutkielman Perspective in Painting ( italiaksi: De Prospectiva Pingendi ). Kaivertaja Albrecht Dürer antoi kuuluisassa kaiverruksessaan " Melancholia " monia piilotettuja symbolisia viittauksia geometriaan ja matematiikkaan. 1900-luvun graafikko M. C. Escher käytti matemaatikko Harold Coxeterin neuvonantajana laajasti parketin ja hyperbolisen geometrian kuvia . Theo van Doesburgin ja Piet Mondrianin johtamat " De Stijl " -liikkeen taiteilijat käyttivät eksplisiittisesti geometrisia aiheita. Matematiikka on vaikuttanut erilaisiin neulonta- , kirjonta- , kudonta- ja matonkudontamuotoihin . Islamilaiselle taiteelle on ominaista persialaisesta ja marokkolaisesta muurauksesta löytyvät symmetriat , rei'itetyt Mughal- kiviseinämät ja yleiset hunajakennoholvit .
Juuri matematiikka tarjosi taiteilijoille työkaluja, kuten lineaarista perspektiiviä, symmetria-analyysiä ja kaikenlaisia geometrisia esineitä, kuten polyhedra tai Möbius-nauha . Opetuskäytäntö inspiroi Magnus Wenningeriä luomaan monivärisiä tähtikuvioita . Rene Magritten maalauksissa ja Escherin kaiverruksissa käytetään rekursiota ja loogisia paradokseja. Fraktaaligrafiikka on saatavilla tietokonetaiteen muodoille , erityisesti Mandelbrot-sarjan renderöintiin . Jotkut paperit kuvaavat soluautomaatteja . Taiteilija David Hockney on keksinyt kiistanalaisen hypoteesin, jonka mukaan hänen kollegansa ovat käyttäneet camera lucidaa renessanssin ajasta lähtien auttaessaan kuvaamaan kohtauksia tarkasti. Arkkitehti Philip Steadman väittää, että Jan Vermeer käytti camera obscuraa .
Matematiikan ja taiteen yhteys ilmaistaan monella muullakin tavalla. Taideesineille suoritetaan algoritminen analyysi käyttämällä röntgenfluoresenssispektroskopiaa . Perinteisen batikin eri puolilta Javaa havaittiin olevan fraktaalimitta 1-2. Lopulta taide sai aikaan matemaattista tutkimusta. Filippo Brunelleschi muotoili perspektiiviteorian tehdessään arkkitehtonisia piirustuksia, ja myöhemmin Gérard Desargues kehitti sen, loi perustan projektiiviselle geometrialle . Pythagoralainen ajatus jumala-geometristä on sopusoinnussa pyhän geometrian periaatteiden kanssa , mikä näkyy myös taiteessa. Tyypillinen esimerkki on William Blaken The Great Architect .
Antiikin taiteen historiassa termi "neliömäiset hahmot" tunnetaan (( antiikin kreikkalainen τετραγωνος ). Muinainen roomalainen kirjailija Plinius Vanhin (23-79 jKr) kutsui antiikin kreikkalaisen kuvanveistäjän pronssisia patsaita "neliön näköisiltä" ( lat . . signa quadrata ) Polycletus vanhemman (n. 450-420 eKr. ) Argiven koulusta , erityisesti kuuluisista Doryphorus ja Diadumen ". , mikä viittaa siihen, että sana "neliö" ei välttämättä tarkoita patsaan siluetin luonnetta, vaan suhteutusmenetelmää , joka on esitetty Polikletin teoreettisessa teoksessa " Canon " [2] . Tutkimus, jos sellainen on olemassa, ei ole Selviytyi, mutta kuvanveistäjän uskotaan luoneen kuvaksi saman keihäänkantajan, joka tunnettiin myöhemmin nimellä Doryphoros [3] . Tekijän tarkoituksen mukaan "Canon" oli asettaa standardi ihanteellisille anatomisille mittasuhteille kuvattaessa mieshahmo.
Muinainen kreikkalainen filosofi Platon (n. 427-347 eKr.) mainitsi geometrisen menetelmän neliön pinta-alan kaksinkertaistamiseksi rakentamalla suurempi neliö sen lävistäjälle. Toinen neliö sisältää neljä "puoliskoa" ensimmäisestä, joten sen pinta-ala on kaksi kertaa suurempi [4] . Tämä yksinkertaisin rakenne sisältää tärkeän säännöllisyyden. Neliön diagonaali on irrationaalinen suure. Jos otamme neliön sivun arvoksi 1, niin sen diagonaali on yhtä suuri tai 1,414 ... Näin ollen neliöön ja sen diagonaaliin perustuva mittajärjestelmä sisältää kaksinaisuuden, moniäänisen periaatteen yksinkertaisten kokonaislukujen ja irrationaalisten lukujen välisistä suhteista.
Polykleitosin kuvassa olevat urheilijoiden patsaat näyttävät todella "neliöiltä" (toisessa käännöksessä "leveät mittasuhteet"). Analysoitaessa niiden mittasuhteita käy ilmi, että hahmon moduuli on neliön sivu, jonka lävistäjä puolestaan toimii suuremman neliön sivuna jne. Tämän seurauksena kaikki patsaan linjan osat suhteellisesti ylöspäin "parimittojen" järjestelmässä: rationaaliset ja irrationaaliset suhteet. Joten koko hahmon korkeus on jaettu kahteen, neljään ja kahdeksaan osaan (hahmon pää on 1/8 korkeudesta). Kuitenkin plastisen liikkeen aikana (urheilija lepää yhdellä jalalla, toinen jalka on taivutettu polvessa ja taaksepäin) syntyy irrationaalisia suhteita. Jos otamme yksikkönä (pienen neliön sivu) hahmon yläosan (sen todellisesta koosta riippumatta) - pään ja vartalon suoliluun harjalle (jolla vinot lihakset ovat) - yksikkönä, silloin hahmon alaosa (lantiovyö ja tukijalka) on yhtä suuri kuin 1,618 (suuremman neliön sivu). Näin ollen hahmon koko korkeus on 2,618. Näitä suhteita yhdistää " kultaisen leikkauksen " malli, jonka muinaiset egyptiläiset löysivät ja joka on universaali [5] .
"Canonin" vaikutus ulottui muinaisen Kreikan, antiikin Rooman ja renessanssin veistoksiin. Yksikään Polykleitosin teoksista ei ole säilynyt tähän päivään asti, säilyneet marmorikopiot ovat likimääräisiä ja eroavat toisistaan merkittävästi. Myös itse tutkielman teksti on kadonnut, vaikka muinaisten kirjoittajien lainaukset ja kommentit ovat säilyneet [3] . Jotkut tutkijat väittävät, että Polikletiin puolestaan vaikuttivat pythagoralaisten opetukset [6] . "Canon" toimii antiikin kreikkalaisen geometrian peruskäsitteiden kanssa: suhde, suhteet ja symmetria. "Canon"-järjestelmä mahdollistaa ihmishahmon kuvaamisen jatkuvien geometristen progressioiden avulla [7] .
Antiikin aikana taiteilijat eivät turvautuneet lineaariseen perspektiiviin . Esineiden kokoa ei määrittänyt niiden syrjäinen sijainti, vaan niiden temaattinen merkitys. Jotkut keskiaikaiset maalarit käyttivät käänteistä perspektiiviä kiinnittääkseen huomion erityisen merkittäviin hahmoihin. Vuonna 1021 islamilainen matemaatikko Ibn al-Khaytham muotoili optiikkateorian , mutta ei soveltanut sitä taide-esineisiin [8] . Renessanssi liittyy antiikin kreikkalaisten ja roomalaisten kulttuuriperinteiden palauttamiseen. Myös ajatukset matematiikan soveltamisesta luonnon ja taiteen tutkimiseen heräsivät henkiin . Myöhään keskiajan ja renessanssin taiteilijat olivat kiinnostuneita matematiikasta kahdesta syystä. Ensinnäkin maalarit halusivat tietää, kuinka kolmiulotteisia esineitä voidaan kuvata tarkasti kaksiulotteisella kankaan pinnalla. Toiseksi, taiteilijat, kuten jotkut filosofit, uskoivat matematiikkaan fyysisen maailman todellisena olemuksena; kuvataide osana tätä universumia on geometrian lakien alainen [9] .
Perspektiivin alkuja nähdään Giottossa (1266-1337), joka maalasi kaukaisia kohteita määrittämällä algebrallisesti viivojen sijainnin perspektiivissä. Vuonna 1415 arkkitehti Filippo Brunelleschi esitteli yhdessä ystävänsä Leon Battista Albertin kanssa Firenzessä geometrisen menetelmän luoda perspektiiviä. He laskivat kaukaisten kohteiden näennäiskorkeuden käyttämällä samanlaisia Eukleideen kolmioita [10] [11] . Brunelleschin itsensä näkökulmasta maalatut maalaukset ovat kadonneet, mutta Masaccion kolminaisuus antaa meille mahdollisuuden nähdä periaate toiminnassa [8] [12] [13] . Italialainen taidemaalari Paolo Uccello (1397-1475) valloitti uuden tekniikan. " San Romanon taistelussa " hän asetti rikotut keihäät perspektiiviviivojen väliin [14] [15] .
Piero della Francescan (n. 1415-1492) työ on esimerkki Italian renessanssin siirtymisestä uuteen ideologiaan. Koska hän on merkittävä matemaatikko ja erityisesti geometria, hän kirjoitti teoksia stereometriasta ja perspektiiviteoriasta. Niitä ovat " Maalauksen näkökulmasta " ( italiaksi: De Prospectiva Pingendi ), "Treatise on Account" ( italiaksi: Trattato d'Abaco ) ja "säännöllisestä polyhedrasta" ( italia: De corporibus regularibus ) [16] [17] [ 18] . Historioitsija Giorgio Vasari " Biografioissaan " kutsuu Pieroa "aikansa ja ehkä kaikkien aikojen suurimmaksi geometriksi" [19] . Pieron kiinnostus perspektiiviin näkyy hänen teoksissaan Pyhän Antoniuksen polyptyykki [ 20] , Pyhän Augustinuksen alttaritaulu ja Jeesuksen Kristuksen liputus . Hänen geometriset tutkimustyönsä vaikuttivat seuraaviin matemaatikoiden ja taiteilijoiden sukupolviin, muun muassa Luca Pacioliin ja Leonardo da Vinciin . Tiedetään, että Pierrot tutki muinaisten matemaatikoiden teoksia, mukaan lukien Archimedes [21] . Pierrot sai kaupallisen aritmeettisen koulutuksen " abacus-koulussa "; hänen tutkielmansa on suunniteltu samalla tyylillä kuin "koulun" [22] oppikirjat . Ehkä Piero tunsi Fibonaccin " Abacus-kirjan " (1202) . Lineaarinen perspektiivi tunkeutui vähitellen taiteen maailmaan. Alberti kirjoitti tutkielmassa "Maalauksesta" ( italiaksi: De pictura , 1435): "Valosäteet kulkevat kuvan pisteistä suoraan silmään muodostaen pyramidin , jossa silmä on huippu." Lineaarisen perspektiivin periaatteella maalattu kuva on osa tästä pyramidista [23] .
Teoksessaan On Perspective in Painting Piero muuttaa perspektiiviä koskevat empiiriset havainnot matemaattisiksi ilmauksiksi ja todisteiksi. Eukleideen mukaan hän määrittelee pisteen "pienimmäksi silmällä havaittavaksi esineeksi" ( italia: una cosa tanto picholina quanto e possible ad ochio comprendere ) [9] Piero johdattaa lukijan kolmiulotteisten kappaleiden esittämiseen kahdella -ulotteinen pinta käyttäen deduktiivista päättelyä [24] .
Nykytaiteilija David Hockney väittää , että hänen kollegansa käyttivät 1420-luvulta lähtien camera lucidaa , mikä johti dramaattiseen maalausten tarkkuuden ja realistisuuden lisääntymiseen. Hän uskoo, että Ingres , van Eyck ja Caravaggio [25] käyttivät myös tätä laitetta . Asiantuntijoiden mielipiteet tästä asiasta jakautuvat [26] [27] . Arkkitehti Philip Steadman esitti toisen kiistanalaisen hypoteesin [ 28] Vermeerin camera obscuran [29] käytöstä .
Vuonna 1509 Luukas (n. 1447-1517) julkaisi tutkielman "Jumalaisesta suhteesta", joka oli omistettu suhteuden matemaattisille ja taiteellisille puolille , mukaan lukien ihmisen kasvot. Leonardo da Vinci (1452–1519), joka opiskeli Paciolin kanssa 1490-luvulla, kuvitti tekstinsä säännöllisistä monitahoisista puupiirroksista . Da Vincin tekemät metallilankakuvat polyhedraista ovat ensimmäisiä tämän luonteisia kuvia, jotka ovat tulleet meille [30] . Hän oli yksi ensimmäisistä, joka kuvasi monitahoja (mukaan lukien rombikuboktaedri ), jotka oli rakennettu muiden hahmojen kasvoille - näin Leonardo osoitti perspektiiviä. Itse tutkielma on omistettu Piero della Francescan, Melozzo da Forlin ja Marco Palmezzanon teosten perspektiivin kuvaukselle [31] . Da Vinci opiskeli Paciolin "Summaa" kopioimalla taulukoita mittasuhteineen [32] . Sekä " Gioconda " että " Viimeinen ehtoollinen " on rakennettu lineaarisen perspektiivin periaatteelle, jossa on katoamispiste , joka antaa kuvalle näkyvän syvyyden [33] . Viimeinen ehtoollinen käyttää mittasuhteita 12:6:4:3 – ne ovat myös Rafaelin Ateenan koulussa . Siinä kuvattu Pythagoras pitää käsissään ihanteellisten mittasuhteiden taulukkoa, jolle pythagoralaiset kiinnittivät pyhän merkityksen [34] [35] . Vitruvian mies Leonardo heijastaa roomalaisen arkkitehdin Vitruviuksen ajatuksia ; kaksi päällekkäistä mieshahmoa on piirretty sekä ympyrään että neliöön [36] .
Jo 1400-luvulla visuaalisista vääristymistä kiinnostuneet maalarit käyttivät kaarevaa perspektiiviä . Jan van Eyckin " Arnolfinisten muotokuvassa " (1343) on kupera peili, joka heijastaa sankarien hahmoja [37] . "Omakuva kuperassa peilissä" (n. 1523-1524) Parmigianino kuvaa taiteilijan lähes vääristymättömiä kasvoja ja voimakkaasti kaarevaa taustaa ja kättä reunassa [38] .
Kolmiulotteiset esineet voidaan kuvata varsin vakuuttavasti ilman perspektiiviä turvautumatta. Vinot heijastukset , mukaan lukien cavalier-perspektiivi (jota ranskalaiset taistelumaalarit käyttivät 1700-luvulla linnoitusten maalaamiseen), havaitaan jatkuvasti ja kaikkialla kiinalaisten taiteilijoiden keskuudessa 1.-2.-1700-luvuilla. Tämä perinne tuli kiinalaisille Intiasta ja siellä antiikin Roomasta. Vino projektio näkyy japanilaisessa taiteessa, kuten Torii Kiyonagan ukiyo-e- maalauksissa [39] .
Paolo Uccello käytti innovatiivista perspektiiviä " San Romanon taistelussaan " (n. 1435–1460)
Kamera lucida toiminnassa. Scientific American , 1879
Taiteilija ja Camera Obscura . 17. vuosisata
Mittasuhteet: Leonardon Vitruvian Man , n. 1490
Brunelleschin kokeilu lineaarisella perspektiivillä
Kaava Albertin tutkielmasta "Maalauksesta" (1435). Näkökulma laatikoista ruudukossa
Kaareva perspektiivi : kupera peili van Eyckin Arnolfinisin muotokuvassa ( 1434)
"Omakuva kuperassa peilissä". Parmigianino , n. 1523-1524
Pythagoras mittataulukon kanssa Rafaelin " Ateenan koulusta " . 1509
Vino projektio : Jiajingin keisari proomulla. Selaa, ok. 1538
Vino projektio: yamen . Yksityiskohta kirjakääröstä Suzhousta . Xu Yang, Qianlongin keisarin veljeskunta , 1700-luku
Vino projektio: naiset pelaavat shogia , go ja pan-sugoroku . Kiyonaga , n. 1780
Kultaisen leikkauksen, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin 1,618, tunsi jopa Eukleides [40] . Monet aikalaiset väittävät [41] [42] [43] [44] , että sitä käytettiin muinaisen Egyptin ja antiikin Kreikan taiteessa ja arkkitehtuurissa , mutta tälle ei ole luotettavaa näyttöä [45] . Tämän oletuksen syntyminen voi johtua kultaisen leikkauksen ja "kultaisen keskikohdan" välisestä sekaannuksesta, jota kreikkalaiset kutsuivat "ylimäärän puuttumiselle mihinkään suuntaan" [45] . Pyramidologit ovat 1800-luvulta lähtien puhuneet kultaisen leikkauksen käytöstä pyramidien suunnittelussa ja perustelleet kantaansa kyseenalaisilla matemaattisilla perusteilla [45] [46] [47] . Todennäköisimmin pyramidit rakennettiin joko kolmion pohjalta, jonka sivut ovat 3-4-5 (kaltevuuskulma - 53 ° 8'), joka mainitaan Ahmesin papyruksessa , tai kolmion perusteella, jonka kosini π / 4 (kaltevuuskulma - 51 ° 50 ') [48] . 5. vuosisadalla eKr. rakennetun Parthenonin julkisivu ja lattia . e. Ateenassa väitetysti suunniteltu kultaisen leikkauksen [ 49] [50] [51] perusteella . Tämän väitteen kumoavat myös todelliset mittaukset [45] . Uskotaan, että kultaista leikkausta käytettiin myös Tunisian Kairouanin suuren moskeijan suunnittelussa [52] . Tätä arvoa ei kuitenkaan löydy moskeijan alkuperäisestä suunnittelusta [53] . Arkkitehtuurin historioitsija Frederic Makody Lund totesi vuonna 1919, että Chartresin katedraali (1100-luku), Lane (1157-1205) ja Pariisin Notre-Damen katedraali (1160) suunniteltiin kultaisen leikkauksen periaatteen mukaisesti [54] . Jotkut tutkijat väittävät, että ennen Paciolin teoksen julkaisua vuonna 1509, taiteilijat tai arkkitehdit eivät tunteneet osaa [55] . Esimerkiksi Notre-Dame de la Lanen julkisivun korkeuden ja leveyden suhde on 8/5 tai 1,6, mutta ei 1,618. Tämä suhde on yksi Fibonaccin suhdeluvuista , jota on vaikea erottaa kultaisesta leikkauksesta, koska ne konvergoivat arvoon 1,618 [56] . Kultaista suhdetta havaitaan Paciolin seuraajien keskuudessa, mukaan lukien Leonardon Gioconda [57] .
Tasomaisia symmetrioita on havaittu useiden tuhansien vuosien ajan maton kudonnassa, päällystämisessä, kutomisessa ja hilaobjektien luomisessa [58] [59] [60] [61] .
Monet perinteiset matot, olivatpa sitten takkuisia tai kilim (tasakudottuja), on jaettu keskimedaljonkiin ja reunaosaan. Molemmat osat voivat sisältää symmetrisiä elementtejä, kun taas käsintehtyjen mattojen symmetria rikkoo usein tekijän yksityiskohdat, kuvio- ja värivaihtelut [58] . Anatolian kilimien aiheet ovat usein itsessään symmetrisiä. Yleinen kuvio tarkoittaa raitojen läsnäoloa, mukaan lukien ne, joissa on katkonaisia kuvioita, ja kuusikulmaisten muotojen yhtäläisyyksiä. Keskiosa voidaan luonnehtia tapettiryhmällä pmm, kun taas kehys voidaan luonnehtia reunaryhmillä pm11 , pmm2 tai pma2. Turkista ja Keski-Aasiasta tulevilla kilimillä on yleensä vähintään kolme eri ryhmien kuvaamaa rajaa. Matontekijät tavoittelivat ehdottomasti symmetriaa, vaikka he eivät tunteneet sen matematiikkaa [58] . Matemaatikko ja arkkitehtiteoreetikko Nikos Salingaros uskoo, että mattojen esteettisen vaikutuksen antavat erityiset matemaattiset tekniikat, jotka ovat lähellä arkkitehti Christopher Alexanderin teorioita . Esimerkkinä hän mainitsee 1600-luvun Konian matot kahdella medaljongilla. Nämä tekniikat sisältävät vastakkaisten esineparien rakentamisen; värien kontrasti; alueiden geometrinen erottelu käyttämällä täydentäviä kuvioita tai terävien kulmien koordinointia; monimutkaisten kuvioiden esittely (alkaen yksittäisistä solmuista); pienten ja suurten symmetristen hahmojen rakentaminen; lukujen toisto suuremmassa mittakaavassa (kunkin uuden tason suhde edelliseen on 2,7). Salingaros väittää, että mikä tahansa onnistunut matto täyttää vähintään yhdeksän kymmenestä ehdosta. Lisäksi hän pitää mahdollisena pukea annetut indikaattorit esteettisen metriikan muotoon [62] .
Marmorista luodut taitavat intialaiset jaliritilät koristavat palatseja ja hautoja [59] . Kiinalaiset ristikot, joilla on aina jonkinlainen symmetria - usein peilattuja , kaksoispeilattuja tai pyöriviä - ovat edustettuina 14:ssä 17 taustakuvaryhmästä. Joillakin on keskellä oleva medaljonki, joissakin reunaryhmään kuuluva reuna [63] . Daniel S. Dai on analysoinut monia kiinalaisia verkkoja matemaattisesti. Hän pystyi osoittamaan, että tämän taiteen keskus on Sichuanin maakunta [64] .
Symmetriat ovat yleisiä tekstiilitaiteissa, kuten tikkauksessa [60] , neulomisessa [65] , virkkauksessa [66] , kirjonnassa [67] [68] , ristipistossa ja kutomisessa [69] . On huomionarvoista, että kankaan symmetria voi olla puhtaasti koristeellista tai symboloida omistajan asemaa [70] . Pyörimissymmetriaa esiintyy pyöreissä kohteissa. Monet kupolit on koristeltu symmetrisillä kuvioilla sisältä ja ulkoa, kuten Sheikh Lutfullan moskeija (1619) Isfahanissa [71] . Pöytäliinojen ja pöytämattojen brodeeratuille ja pitsielementeille on ominaista heijastus- ja pyörimissymmetria, jotka on luotu puola- tai tatting - tekniikalla . Näitä kohteita tutkitaan myös matemaattisesti [72] .
Islamilainen taide osoittaa symmetriaa monissa muodoissa, erityisesti persialaisessa girih- mosaiikkissa . Sen luovat viisi laatoitettua muotoa: säännöllinen kymmenkulmio, säännöllinen viisikulmio, pitkänomainen kymmenkulmio, rombi ja rusettia muistuttava hahmo . Näiden kuvien kaikki sivut ovat yhtä suuret, kaikki niiden kulmat ovat 36°:n (π/5 radiaanin ) kerrannaisia, mikä antaa viisi- ja kymmenkertaiset symmetriat. Laatta on koristeltu toisiinsa kietoutuvalla ornamentilla (oikea girih), joka on yleensä näkyvämpi kuin laatan reunat. Vuonna 2007 fyysikot Peter Lu ja Paul Steinhardt panivat merkille, että girih muistutti lähes kiteisiä Penrose-laattoja [73] . Geometrisesti säädetyt zellige- laatat ovat Marokon arkkitehtuurille tunnusomainen elementti [61] . Hunajakennosaodit tai muqarnat ovat kolmiulotteisia, mutta ne suunniteltiin - piirtämällä geometrisia soluja - kahdessa ulottuvuudessa [74] .
Ming - dynastian brokadi (yksityiskohta) kuusikulmaisella ruudukolla
Jali marmorinen ristikko . Salim Chishtin mausoleumi , Fatehpur Sikri , Intia
Symmetria: kuvakudos firenzeläisellä bargello-kirjontalla
Sheikh Lutfullan moskeijan holvit , Isfahan , 1619
Pitsien pyörimissymmetria : tatting - tekniikka
Mosaiikkigirih : suuret ja pienet kuviot holvin helmassa Darb-i Imamin temppelissä, Isfahan, 1453
Parketti : zellige- mosaiikki Bou Inania Madrasassa, Fesissä , Marokossa
Hunajakennoholvien monimutkainen geometria Sheikh Lutfullan moskeijassa Isfahanissa
Hunajakennoholvi arkkitehdin suunnitelmassa. Topkapi rulla
Tupac Tupac Inca Yupanqui . Peru , 1450-1540 Andien kangas symboloi korkeaa asemaa [70]
Säännölliset polyhedrat ovat yksi länsimaisen taiteen yleisimmistä aiheista. Pieni tähtikuvioinen dodekaedri löytyy esimerkiksi Venetsian Pyhän Markuksen basilikan marmorimosaiikeista ; tekijä on Paolo Uccello [14] . Da Vincin säännöllisiä polyhedraja havainnollistaa Luca Paciolin teos On Divine Proportion [14] . Lasinen rombikubotaedri löytyy Jacopo de Barbarin Paciolin muotokuvasta (1495) [14] . Katkaistu monitahoinen ja monia muita matematiikkaan liittyviä esineitä esiintyy Durerin kaiverruksessa " Melancholia " [14] . Salvador Dalin viimeinen ehtoollinen kuvaa Kristusta ja hänen opetuslapsiaan jättiläismäisen dodekaedrin sisällä .
Albrecht Dürer (1471–1528), saksalaisen renessanssin kaivertaja ja graafikko, vaikutti teoriaan julkaisemalla kirjan "Mittausopas" ( saksa: Underweysung der Messung ) vuonna 1525. Teos on omistettu lineaariperspektiiville, arkkitehtuurin geometrialle, säännöllisille polyhedraille ja polygoneille. Luultavasti Dürer sai inspiraationsa Paciolin ja Piero della Francescan teoksista hänen matkoillaan Italiassa [75] . "Mittausoppaan" perspektiivinäytteet eivät ole täysin kehittyneitä ja epätarkkoja, mutta Dürer valaisi polyhedran täysin. Tässä tekstissä mainitaan ensimmäisen kerran polyhedronin kehittyminen, eli (esimerkiksi paperin) polyhedronin avautuminen litteäksi, painettavaksi kuvioksi [76] . Toinen Dürerin vaikutusvaltainen teos on Four Books on Human Proportions ( saksaksi: Vier Bücher von Menschlicher Proportion , 1528) [77] .
Kuuluisa Dürerin kaiverrus "Melancholia" kuvaa surullista ajattelijaa istumassa katkaistun kolmion muotoisen puolisuunnikkaan ja maagisen neliön ääressä [1] . Nämä kaksi esinettä ja kaiverrus kokonaisuudessaan kiinnostavat eniten nykyajan tutkijoita kaikessa Dürerin työssä [1] [78] [79] . Peter-Klaus Schuster julkaisi kaksiosaisen kirjan Melankoliasta [80] , kun taas Erwin Panofsky käsittelee työtä monografiassaan [1] [81] . Salvador Dalin " Hypercubic body " sisältää kolmiulotteisen hyperkuution avautumisen - neliulotteisen säännöllisen polyhedronin [82] .
Perinteinen indonesialainen batiikkimaalaus käyttää varana vahaa . Hänen motiivinsa voivat vastata ympäröivän maailman elementtejä (esimerkiksi kasveja) tai olla abstrakteja, jopa kaoottisia. Varastoa ei välttämättä levitetä tarkasti, vahan halkeilu (halkeilu) lisää satunnaisuuden vaikutusta. Maalauksen fraktaalimitta on 1-2, riippuen alkuperäalueesta. Esimerkiksi Cirebonin batikin mitat ovat 1,1, Yogyakartasta ja Surakartasta (Keski- Jaavan ) batikin mitat - 1,2 - 1,5; Lasem (Pohjois-Jaava) ja Tasikmalai (Länsi-Jaava) ovat mitat 1,5 - 1,7 [83] .
Nykytaiteilija Jackson Pollockin dripping - tekniikalla tehty työ on huomionarvoista myös fraktaaliulottuvuudestaan: Maalauksen "Number 14" ( esim . Numero 14 , 1948) mitta on 1,45. Hänen myöhemmille teoksilleen on ominaista korkeampi ulottuvuus, mikä viittaa parempaan kuvioiden tutkimiseen. Yksi Pollockin viimeisistä maalauksista , Blue Poles , on 1,72 ja sen valmistuminen kesti kuusi kuukautta .
Tähtitieteilijä Galileo Galilei kirjoitti tutkielmassaan "The Assay Master ", että maailmankaikkeus on kirjoitettu matematiikan kielellä ja että tämän kielen symboleja ovat kolmiot, ympyrät ja muut geometriset hahmot [85] . Galileon mukaan taiteilijoiden, jotka haluavat tuntea luontoa, on ensin ymmärrettävä matematiikka. Matemaatikot puolestaan yrittivät analysoida kuvataidetta geometrian ja rationaalisuuden (sanan matemaattisessa merkityksessä) prisman kautta. Matemaatikko Felipe Kuker ehdotti, että tämä tiede ja erityisesti geometria toimivat säännöstönä "sääntöohjautuvalle taiteelliselle luomiselle" ( eng. "rule-driven artistic creation" ), vaikkakaan ei ainoa [86] . Joitakin erityisen huomionarvoisia esimerkkejä tästä monimutkaisesta suhteesta kuvataan alla [87] .
Matemaatikko Jerry P. King kirjoittaa matematiikasta taiteena väittäen, että sen avaimet ovat kauneus ja eleganssi, ei tylsä formalismi. King uskoo, että kauneus motivoi tämän alan tutkijoita [88] . Hän lainaa toisen matemaatikon G. H. Hardyn esseen " Apology of a Mathematician " (1940) , jossa hän tunnustaa rakkautensa kahteen antiikin lauseeseen: todisteeseen Euklidesin alkulukujen äärettömyydestä ja todisteeksi kahden neliöjuuren irrationaalisuudesta . King arvioi jälkimmäistä Hardyn matematiikan kauneuskriteerien mukaan : vakavuus, syvyys, yleisyys, yllätys, väistämättömyys ja taloudellisuus (Kingin kursivoitu) ja päättelee, että todiste on "esteettisesti houkutteleva" [89] . Unkarilainen matemaatikko Pal Erdős puhuu myös matematiikan kauneudesta, jonka jokaista ulottuvuutta ei voi ilmaista sanoin: ”Miksi numerot ovat kauniita? Vastaisi kysymistä , miksi Beethovenin yhdeksäs sinfonia on kaunis . Jos et näe sitä, kukaan ei voi selittää sitä sinulle. "Tiedän", että numerot ovat kauniita. [90] [91]
Visuaalisen taiteen kontekstissa matematiikka antaa luojalle monia työkaluja, kuten lineaarisen perspektiivin, jonka ovat kuvanneet Brook Taylor ja Johann Lambert , tai kuvailevaa geometriaa , joka on havaittu jo Albrecht Dürerissä ja Gaspard Mongessa ja jota nykyään käytetään kolmiulotteisen mallintamisen ohjelmistossa. esineet [92] . Keskiajalta (Pacioli) ja renessanssista (da Vinci ja Dürer) lähtien taiteilijat ovat käyttäneet matematiikan saavutuksia luoviin tarkoituksiin [93] [94] . Muinaisen kreikkalaisen arkkitehtuurin perspektiivin alkeita lukuun ottamatta sen laaja käyttö alkoi 1200-luvulla, edelläkävijöiden joukossa oli Giotto . Kattopistesäännön muotoili Brunelleschi vuonna 1413 [8] . Hänen löytönsä inspiroi paitsi da Vinci ja Dürer, myös Isaac Newtonia , joka tutki optista spektriä , Goethea , joka kirjoitti kirjan " Väriteoriasta ", ja sitten uusia taiteilijoiden sukupolvia, joiden joukossa olivat Philip Otto Runge , William . Turner [95] , prerafaelitit ja Wassily Kandinsky [96] [97] . Taiteilijat tutkivat myös sävellyksessä esiintyviä symmetrioita [98] . Matemaattisia työkaluja voivat käyttää taidetutkijat tai käsityöläiset itse, kuten graafikko M.C. Escher ( Harold Coxeterin panoksella ) tai arkkitehti Frank Gehry . Jälkimmäinen väittää, että tietokoneavusteiset suunnittelujärjestelmät ovat antaneet hänelle täysin uusia tapoja ilmaista itseään [99] .
Taiteilija Richard Wright uskoo, että matemaattisten esineiden visuaaliset mallit joko simuloivat tiettyä ilmiötä tai ovat tietokonetaiteen esineitä . Wright havainnollistaa asemaansa kuvalla Mandelbrotin joukosta , joka on luotu soluautomaatilla ja tietokoneella ; Turingin testiin viitaten hän pohtii, voidaanko algoritmien tuotteita pitää taiteena [100] . Sama lähestymistapa on havaittu Sasho Kalaidzewskin kohdalla, joka tarkastelee visualisoituja matemaattisia kohteita: parkettia, fraktaaleja, hyperbolisen geometrian hahmoja [101] .
Yksi tietokonetaiteen pioneereista oli Desmond Paul Henry, joka loi "Drawing Machine 1:n". Pommitähtäintietokoneeseen perustuva analoginen laskentamekanismi esiteltiin yleisölle vuonna 1962 [102] [103] . Kone pystyi luomaan monimutkaisia, abstrakteja, epäsymmetrisiä, kaarevia, mutta toistuvia malleja [102] [104] . Hamid Naderi Yeganeh luo hahmoja kaloista, linnuista ja muista reaalimaailman esineistä käyttämällä käyräperheitä [105] [106] [107] . Nykytaiteilijat, mukaan lukien Mikael H. Christensen, työskentelevät algoritmisen taiteen parissa luoden käsikirjoituksia ohjelmistoille. Taiteilijan johtama järjestelmä soveltaa matemaattisia operaatioita tietylle datajoukolle [108] [109] .
Bathsheba Grossmanin matemaattinen veistos, 2007
Fraktaaliveistos : 3D Fraktal 03/H/dd , Hartmut Skerbisch, 2003
Fibonacci-sana : yksityiskohta Samuel Monnierin teoksesta, 2009
Tietokonetaideteos , jonka on luonut Desmond P. Henryn "Drawing Machine 1", 1962
Hamid Naderi Yeganehin "Flying Bird" muodostuu kaarevien joukosta
Tiedetään, että matemaatikon ja fyysikon Henri Poincarén kirjaa "Science and Hypothesis" (1902) lukivat monet kubistit , mukaan lukien Pablo Picasso ja Jean Metzinger [111] [112] . Poincare näki euklidisessa geometriassa ei objektiivisen totuuden, vaan vain yhden monista mahdollisista geometrisista konfiguraatioista. Neljännen ulottuvuuden mahdollinen olemassaolo inspiroi taiteilijat haastamaan renessanssin klassisen näkökulman, ja he kääntyivät ei-euklidisten geometrioiden puoleen [113] [114] [115] . Yksi kubismin edellytyksistä oli ajatus juonen matemaattisesta ilmaisusta värissä ja muodossa. Abstraktionismin historia alkaa kubismista [116] . Vuonna 1910 Metzinger kirjoitti: "[Picasso] luo vapaan, liikkuvan perspektiivin, josta tuo nerokas matemaatikko Maurice Princet johti koko geometrian" [117] . Muistelmissaan Metzinger muisteli:
"Maurice Princet vieraili meillä usein; ... hän ymmärsi matematiikkaa kuin taiteilija, kuin esteetti, joka vetosi n - ulotteisiin jatkumoihin. Hän halusi herättää taiteilijoissa kiinnostusta uusia avaruusnäkymiä kohtaan , jotka Schlegel ja useat muut löysivät . Tässä hän loisti." [118]
Matemaattisten muotojen mallintaminen tutkimus- tai opetustarkoituksiin johtaa väistämättä outoihin tai kauniisiin kuvioihin. Heihin vaikuttivat dadaistit Man Ray [119] , Marcel Duchamp [120] ja Max Ernst [121] [122] ja Hiroshi Sugimoto [123] .
Man Ray valokuvasi geometristen hahmojen malleja Pariisin instituutissa. Poincare. Yksi tämän syklin tunnetuimmista teoksista on The Mathematical Object ( ranska: Objet mathematique , 1934). Taiteilija osoittaa, että "Objekti" on Enneper-pintoja , joilla on jatkuva negatiivinen kaarevuus , johdettu pseudosfääristä . Matemaattinen perusta oli hänelle erittäin tärkeä; matematiikka antoi hänelle mahdollisuuden kumota "objektin" "abstraktin" luonteen. Man Ray väitti, että vangittu hahmo on yhtä todellinen kuin pisuaari, jonka Duchamp teki taide-esineeksi. Silti hän myönsi: "[Enneperin pintakaava] ei merkitse minulle mitään, mutta itse muodot olivat yhtä monipuolisia ja autenttisia kuin luonnossa esiintyvät." Hän käytti Poincaré-instituutin valokuvia Shakespearen näytelmiin perustuvissa teoksissa esimerkiksi luodessaan Antonius ja Kleopatra (1934) [124] . Kolumnisti Jonathan Keats, joka kirjoittaa ForbesLifeen , väittää, että Man Ray kuvasi "elliptisiä paraboloideja ja kartiomaisia pisteitä samalla aistillisella tavalla kuin Kiki de Montparnasse " [125] ja että hän "ajatteli nokkelasti matemaatikoiden kylmät laskelmat paljastaakseen topologian. halusta” [126] [127] . 1900-luvun kuvanveistäjät, mukaan lukien Henry Moore , Barbara Hepworth ja Nahum Gabo , saivat inspiraatiota myös matemaattisista malleista [128] . Hänen luomistyöstään Stringed Mother and Child ( 1938 ) Moore sanoi : "Epäilemättä jousifiguurini lähde oli tiedemuseo ; ... kiehtoivat siellä näkemäni matemaattiset mallit; ... minua ei innostunut näiden mallien tieteellinen tutkimus, mutta kyky nähdä lankojen läpi kuin lintu katsoo ulos häkistä, ja kyky nähdä yksi muoto toisessa." [129] [130]
Taiteilijat Theo van Doesburg ja Piet Mondrian perustivat " De Stijl " -liikkeen, jonka tarkoituksena oli "luoda perusgeometristen muotojen visuaalinen sanasto, joka on ymmärrettävä kaikille ja sovellettavissa mihin tahansa tieteenalaan" [132] [133] [134] . Monet heidän teoksistaan näyttävät vuoratulta tasolta, jossa on suorakulmioita ja kolmioita, joskus ympyröitä. "De Stijlin" jäsenet maalasivat kuvia, loivat huonekaluja ja sisustusta sekä harjoittivat arkkitehtuuria [133] . Kun liike romahti, van Doesburg perusti avantgarde- ryhmän Art Concret ( ranska: Art concret , "concrete art"). Omasta "aritmeettisesta koostumuksestaan" (1929-1930) van Doesburg kirjoitti: "rakenne, jota voidaan hallita, tietty pinta ilman satunnaisia elementtejä tai henkilökohtaista mielijohteutta" [135] , vaikka "ei vailla henkeä, ei vailla universaali eikä ... tyhjä, koska kaikki vastaa sisäistä rytmiä” [136] . Kriitikko Gladys Fabre näkee "Sovelluksessa" kaksi edistystä: mustien neliöiden kasvun ja muuttuvan taustan [137] .
Parkettien, monitahojen, tilan muotojen ja itsensä jäljentämisen matematiikka antoi graafikko M. K. Escherille ( 1898-1972) elinikäisen tarjonnan tontteja [138] [139] . Alhambran mosaiikkeja esimerkkinä Escher osoitti, että taidetta voidaan luoda yksinkertaisilla kuvioilla. Hän käytti tason tehostamiseksi epäsäännöllisiä monikulmioita, heijastuksia, vilkkuvaa symmetriaa ja rinnakkaissiirtoa . Luoden ristiriitoja perspektiiviprojektion ja kolmiulotteisen tilan ominaisuuksien välille, hän kuvasi todellisessa maailmassa mahdottomia, mutta esteettisiä rakenteita. Litografia " Descending and Ascending " (1960) näyttää meille mahdottoman portaikon , jonka löytäminen liittyy Lionelin (isä) ja Rogerin (poika) Penrosen [140] [141] [142] nimiin .
Escherin luomia tessellaatioita on melko paljon, ja osa ideoista syntyi keskusteluissa matemaatikko Harold Coxeterin kanssa hyperbolisesta geometriasta [143] . Eniten Escher oli kiinnostunut viidestä polyhedrasta: tetraedrasta, kuutioista, oktaedreistä, dodekaedreista ja ikosaedreistä. Figuurit esiintyivät toistuvasti hänen töissään, mutta ne ovat erityisen havaittavissa teoksissa "Order and Chaos" (1950) ja "Four regular polyhedra" (1961) [144] . Nämä tähtimuodostelmat lepäävät toisen hahmon sisällä, mikä edelleen vääristää monitahojen katselukulmaa ja havaintoa [145] .
Parkettien ja polyhedronien visuaalinen monimutkaisuus muodosti perustan monille taideteoksille. Stuart Coffin luo monitahoisia arvoituksia harvinaisista metsistä, George W. Hart tutkii ja veistää polyhedraja ja Magnus Wenninger luo malleja tähtimuodostelmista [146] .
Anamorfoosin vääristyneet näkökulmat ovat olleet maalauksessa tunnettuja 1500-luvulta lähtien. Vuonna 1553 Hans Holbein Jr. maalasi " Ambassadors " asettamalla etualalle voimakkaasti vääristyneen kallon. Myöhemmin anamorfiset tekniikat lisättiin Escherin ja muun grafiikan arsenaaliin [147] .
Topologiset juonit ovat havaittavissa nykytaiteessa . Kuvanveistäjä John Robinson (1935-2007) tunnetaan teoksistaan Gordian Knot ja Bands of Friendship , solmuteorian kuvituksista kiillotetussa pronssissa [9] . Jotkut Robinsonin muut veistokset käsittelevät tori topologiaa . "Luominen" ( eng. Genesis ) on rakennettu Borromean renkaiden periaatteelle : kolmea ympyrää ei ole yhdistetty pareittain, vaan ne voidaan irrottaa vain tuhoamalla koko rakenteen [148] . Helaman Ferguson veistää pintoja ja muita topologisia esineitä [149] . Hänen teoksensa The Eightfold Way perustuu projektiiviseen erikoislineaariryhmään PSL(2, 7) , äärelliseen ryhmään, jossa on 168 elementtiä [150] [151] . Kuvanveistäjä Bathsheba Grossman tunnetaan myös matemaattisten rakenteiden ilmentäjänä [152] [153] .
Esineet, kuten Lorentzin jakoputki ja hyperbolinen taso, ovat kudontataiteen, mukaan lukien virkkauksen, luomia uudelleen [154] [155] [156] . Vuonna 1949 kutoja Ada Dietz julkaisi monografian Algebraic Expressions in Handwoven Textiles , jossa hän ehdotti uusia kudontamalleja, jotka perustuivat moniulotteisten polynomien laajentamiseen [157] . Matemaatikko Jeffrey C. P. Miller loi kuvakudoksia , jotka kuvaavat puita ja abstrakteja kolmiokuvioita [158] käyttämällä solukkoautomaatin 90 sääntöä ; soluautomaatteja käytetään myös suoraan digitaalisen visuaalisen taiteen luomiseen [159] . Math Knitters [ 160] [ 161] Pat Ashforth ja Steve Plummer neulovat kuvioita kuusikulmioon ja muita opiskelijoiden hahmoja. On huomionarvoista, että he eivät onnistuneet sitomaan Mengerin sientä - se oli valmistettu muovista [162] [163] . Ashforthin ja Plummerin mathghans-projekti [ 164 ] on myötävaikuttanut neulomisteorian sisällyttämiseen Yhdistyneen kuningaskunnan matematiikan ja teknologian opetussuunnitelmiin [165] [166] .
" De Stijl ": "Sävellys I. asetelma" (1916), kirjoittanut Theo van Doesburg
Pedagogiikasta taiteeseen: Magnus Wenninger ja hänen tähtikuvioiset polyhedransa , 2009
Mobius- nauhahuivi . Virkkaus, 2007
Anamorfoosi : Hans Holbein nuoremman " Ambassadors " (1553) . Etualalla on voimakkaasti vääristynyt kallo.
Mallintaminen ei ole suinkaan ainoa tapa havainnollistaa matemaattisia käsitteitä. Giotton Stefaneschin triptyykki (1320 ) sisältää rekursion . Vastapuolen keskipaneelissa (vasemmalla) näkyy kardinaali Stefaneschi itse; polvistuessaan hän tarjoaa lahjaksi pienen kopion Triptyykistä [167] . Giorgio de Chiricon metafyysiset maalaukset , mukaan lukien The Great Metaphysical Interior (1917), käsittelevät taiteen esitystasojen teemoja; de Chirico maalaa kuvia kuvien sisään [168] .
Taide voi vangita loogisia paradokseja. Surrealisti René Magritte loi maalauksensa semioottisiksi vitseiksi, kyseenalaistaen pintojen välisen suhteen. Maalauksessa " The Conditions of Human Existence " (1933) on maalausteline, jossa on kangas; maisema tukee näkymää ikkunasta, jonka kehyksiä ilmaisevat verhot. Escher rakensi Kuvagallerian (1956) juonen samalla tavalla: vääristynyt näkymä kaupunkiin, galleria, joka sijaitsee kaupungissa, itse maalaus näyttelynä. Rekursio jatkuu loputtomiin [169] . Magritte vääristeli todellisuutta myös muilla tavoin. Mental Aritmetic (1931) kuvaa asutusta, jossa talot istuvat vierekkäin pallojen ja kuutioiden kanssa, ikään kuin lasten lelut olisivat kasvaneet jättimäisiksi [170] . The Guardianin toimittaja kommentoi, että "karmivasta lelukaupungin suunnitelmasta" [171] tuli ennustus, joka ennusti modernistien "vanhojen kätevien muotojen" [172] anastamista . Samaan aikaan Magritte leikkii ihmisen taipumuksella etsiä luonnosta malleja [173] .
Salvador Dalin viimeinen maalaus Swallow's Tail (1983) päättää sarjan René Thomasin katastrofiteorian inspiroimia töitä [174] . Espanjalainen taidemaalari ja kuvanveistäjä Pablo Palazuelo (1916-2007) kehitti tyylin, jota hän kutsui "elämän ja koko luonnon geometriaksi". Palazuelon taideteokset ovat huolellisesti jäsenneltyjä ja värillisiä sarjoja yksinkertaisista hahmoista. Itseilmaisukeinona hän käyttää geometrisia muunnoksia [9] .
Taiteilijat eivät aina ota geometriaa kirjaimellisesti. Vuonna 1979 julkaistiin Douglas Hofstadterin kirja Gödel , Escher, Bach , jossa hän pohtii ihmisen ajattelun malleja, mukaan lukien taiteen yhteyttä matematiikkaan:
"Ero Escherin piirustusten ja ei-euklidisen geometrian välillä on se, että jälkimmäisessä on mahdollista löytää merkityksellisiä tulkintoja määrittelemättömille käsitteille siten, että järjestelmä tulee ymmärrettäväksi, kun taas edellisessä lopputulos on ristiriidassa käsityksemme kanssa. maailmasta riippumatta siitä, kuinka kauan ajattelemme kuvaa." [175]
Hofstadter viittaa Escherin "Picture Galleryn" paradoksiin, luonnehtien sitä "outoksi silmukaksi tai monimutkaiseksi hierarkiaksi" [176] todellisuuden tasojen välillä. Taiteilija itse ei ole edustettuna tässä silmukassa; sen olemassaolo tai tekijän tosiasia ei ole paradokseja [177] . Kuvan keskellä oleva tyhjiö kiinnitti matemaatikot Bart de Smitin ja Hendrik Lenstran huomion. Ne viittaavat Droste-ilmiön olemassaoloon : kuva toistaa itseään käännetyssä ja pakatussa muodossa. Jos Droste-ilmiö on todellakin olemassa, rekursio on vielä monimutkaisempi kuin Hofstadter [178] [179] päätteli .
Taideteosten algoritminen analyysi, esimerkiksi röntgenfluoresenssi , mahdollistaa tekijän myöhemmin maalaamien kerrosten havaitsemisen, halkeilevien tai tummuneiden kuvien alkuperäisen ulkonäön palauttamisen, kopioiden erottamisen alkuperäisestä ja mestarin käden erottamisen opiskelijan [180] [181] .
Jackson Pollockin [182] "tiputus" -tekniikka on merkittävä fraktaalimittasuhteestaan [183] . Mahdollisesti Pollockin hallitsemaan kaaokseen [184] vaikutti Max Ernst. Ernst loi Lissajous-figuurit [185] pyörittämällä maaliämpäriä, jossa oli rei'itetty pohja . Tietojenkäsittelytieteilijä Neil Dodgson yritti selvittää, voidaanko Bridget Rileyn raidallisia kankaita kuvata matemaattisesti . Nauhojen välisten etäisyyksien analyysi "antoi varman tuloksen", joissain tapauksissa hypoteesi globaalista entropiasta vahvistui , mutta autokorrelaatiota ei ollut , koska Riley vaihteli kuvioita. Paikallinen entropia toimi paremmin, mikä oli linjassa kriitikko Robert Koudelkan taiteilijan työstä tekemien teesien kanssa [186] .
Vuonna 1933 amerikkalainen matemaatikko George D. Birkhoff esitteli yleisölle teoksen "Aesthetic Measure" - kvantitatiivisen teorian maalauksen esteettisestä laadusta . Birkhoff jätti tarkastelun ulkopuolelle konnotaatiokysymykset ja keskittyi kuvan geometrisiin ominaisuuksiin ("järjestyksen elementteihin") monikulmiona. Lisäysmittari ottaa arvot -3:sta 7:ään ja yhdistää viisi ominaisuutta:
Toinen metriikka heijastaa niiden viivojen määrää, jotka sisältävät vähintään yhden monikulmion sivun. Birkhoff määrittelee esineen estetiikan mittasuhteen . Asenne voidaan tulkita tasapainoksi esineen pohdiskelun tuoman nautinnon ja rakentamisen monimutkaisuuden välillä. Birkhoffin teoriaa on kritisoitu useista eri näkökulmista, ja häntä on moitittu hänen aikomuksestaan kuvata kauneutta kaavalla. Matemaatikko väitti, ettei hänellä ollut sellaista tarkoitusta [187] .
On tapauksia, joissa taide toimi virikkeenä matematiikan kehitykselle. Muotoiltuaan perspektiiviteorian arkkitehtuurissa ja maalauksessa Brunelleschi avasi joukon tutkimuksia, joihin kuului Brooke Taylorin ja Johann Lambertin työ perspektiivin matemaattisista perusteista [188] . Tälle perustalle Gerard Desargues ja Jean-Victor Poncelet rakensivat teorian projektiivisesta geometriasta [189] .
Matemaattisten menetelmien ansiosta Tomoko Fuse pystyi kehittämään japanilaista origamitaidetta . Moduulien avulla hän kokoaa yhteneväisistä paperipaloista - esimerkiksi neliöistä - polyhedraista ja parketeista [190] . Vuonna 1893 T. Sundara Rao julkaisi Geometric Exercises in Paper Folding, jossa hän antoi visuaalisia todisteita erilaisista geometrisista tuloksista [191] . Tärkeimpiä löytöjä origami-matematiikan alalla ovat Maekawan lause [192] , Kawasakin lause [193] ja Fujitan säännöt [194] .
Projektiivisen geometrian esikuva : L. B. Albertin (1435–1436) kaavio, joka näyttää ympyrän havainnoinnin perspektiivissä
Origami Mathematics : J. Beynonin "Spring in Action" luotu yhdestä suorakaiteen muotoisesta paperiarkista [195]
Optiset illuusiot , mukaan lukien Fraser-spiraali, osoittavat ihmisen visuaalisen kuvan havainnoinnin rajoitukset. Taidehistorioitsija Ernst Gombrich kutsui heidän luomiaan vaikutuksia "käsittämättömiksi temppuiksi" [196] . Mustat ja valkoiset raidat, jotka ensi silmäyksellä muodostavat spiraalin , ovat itse asiassa samankeskisiä ympyröitä . 1900-luvun puolivälissä syntyi optisen taiteen tyyli, joka käytti illuusioita dynamiikkaa maalauksille, luoden välkkymisen tai värähtelyn vaikutelman. Tunnetun "op-taiteena" tunnetun analogian perusteella suunnan kuuluisia edustajia ovat Bridget Riley, Spyros Choremis [197] , Victor Vasarely [198] .
Ajatus jumala-geometristä ja kaiken geometrian pyhyydestä on tunnettu antiikin Kreikasta lähtien ja se voidaan jäljittää länsieurooppalaisessa kulttuurissa. Plutarch huomauttaa, että Platonilla oli tällaisia näkemyksiä : "Jumala geometrisoi lakkaamatta" ( Convivialium disputationum , liber 8,2). Platonin näkemykset juurtuvat pythagoralaiseen musiikillisen harmonian käsitteeseen, jossa nuotit asettuvat ihanteellisissa mittasuhteissa lyyran kielten pituuden sanelemana. Analogisesti musiikin kanssa säännölliset polyhedrat ("platoniset kiinteät aineet") asettavat ympäröivän maailman mittasuhteet ja sen seurauksena juonit taiteessa [199] [200] . Kuuluisa keskiaikainen esimerkki Jumalasta, joka loi maailmankaikkeuden kompassilla, viittaa Raamatun jakeeseen: ”Kun Hän valmisteli taivaita, olin siellä. Kun Hän piirsi ympyrän syvyyden poikki” ( Sananlaskujen kirja , 8:27) [201] . Vuonna 1596 matemaatikko ja tähtitieteilijä Johannes Kepler esitteli aurinkokunnan mallin - joukon sisäkkäisiä platonisia kiinteitä aineita, jotka edustavat planeettojen kiertoratojen suhteellista kokoa [201] . William Blaken maalaus " Suuri arkkitehti " sekä hänen monotypiansa "Newton", jossa suuri tiedemies on kuvattu alastomana geometriana, osoittavat matemaattisesti täydellisen henkisen maailman ja epätäydellisen fyysisen maailman välisen kontrastin [202] . Samalla tavalla voidaan tulkita Dalin " Hyperkuutiota ruumista ", jossa Kristus ristiinnaulitaan neliulotteisen hyperkuution kolmiulotteiseen avautumiseen . Taiteilijan mukaan jumalallinen silmä voi mitata enemmän kuin ihmisen [82] . Dali kuvitteli Kristuksen viimeisen aterian opetuslasten kanssa tapahtuvan jättimäisen dodekaedrin sisällä [203] ,
Geometri Jumala. " Bible moralisée [ " -elokuva. Codex Vindobonensis 2554. c. 1220
" Kepler Cup " : viisi säännöllistä monikulmiomallia aurinkokunnan . " Universumin mysteeri ", 1596
William Blaken " Suuri arkkitehti " (1794).
" Hypercubic body " (1954) Dali
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
---|
Teknisten tietojen visualisointi | |
---|---|
Alueet |
|
Kuvatyypit _ |
|
Persoonallisuudet |
|
Liittyvät alueet |
|
Geometriset kuviot luonnossa | ||
---|---|---|
kuviot | ||
Prosessit | ||
Tutkijat |
| |
Aiheeseen liittyvät artikkelit |
|