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EL NÚMERO ÁUREO
Resumen
Este trabajo está dedicado al número de oro, a la divina proporción, en especial lo
he enfocado en esta última, a las aplicaciones que ha tenido y tiene esta proporción
en arquitectura y en general en el arte, y en su presencia en todos los objetos
cotidianos que nos rodean, incluso en la proporción del cuerpo humano.
This work is focused on the gold number and especially on the divine proportion
and on its applications in architecture and art in general. It also treats the presence
of that proportion in many objects of daily use and even in human body.
Índice
1. El número áureo: definición, valor…
2. Sucesión de Fibonacci
3. Historia del número áureo: antigüedad y edad moderna
4. El número áureo en la geometría
5. El número áureo en el arte y en la cultura
6. El número áureo en la naturaleza y en el ser humano
7. Bibliografía
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1 El número áureo
A modo de introducción comenzaremos definiendo el número áureo, así como el
cálculo de su valor y algunas aplicaciones que ha tenido este número en la
arquitectura y en general en el arte, además de la presencia en el cuerpo del
hombre.
El número áureo es un número irracional representado por la letra fi (φ ó ϕ), en
relación al escultor griego Fidias, que nació en la antigüedad como medio de
proporción entre dos segmentos de una recta. Esta
proporción entre los dos segmentos da el número φ= 1,61803… que se calcula con la ecuación de
segundo grado a2+a-1=0 que se obtiene de comparar
los dos segmentos de una recta, es decir el segmento menor (b) es al mayor (a)
como este segmento es al total (a+b), dando como resultado:
que es el número áureo que relaciona estos dos segmentos, a y b.
2. La sucesión de Fibonacci
Comenzaremos conociendo a su autor: Leonardo de pisa, másconocido como Fibonacci, fue un matemático italiano que difundió el
sistema de numeración arábiga por toda Europa, conocimientos que
aprendió en un viaje al norte de África que hizo para ayudar a su
padre Guglielmo en un puesto de comercio que tenía en Bujía.
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Pero es más conocido por ser el autor de la sucesión que lleva su nombre, la
Sucesión de Fibonacci, que está presente en su libro Liber abaci, que es:
0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377...
Que es una sucesión infinita de números naturales que comienza con el 0 y el 1, y
a partir de estos dos números los demás se van obteniendo de la suma de los dos
dígitos anteriores.
Esta sucesión responde a la ecuación: f n = f n-1 + f n-2 partiendo como ya hemos
dicho de f 0 = 0 y f 1 = 1 y obteniendo la sucesión: f 2 = 1, f 3 = 2, f 4 = 3 ...
Fibonacci, en su día, explicó esta sucesión con la ayuda de un supuesto de cría de
conejos: “Cierto hombre tenía una pareja de conejos juntos en un lugar cerrado y
uno desea saber cuántos son creados a partir de este par en un año cuando es su
naturaleza parir otro par en un simple mes, y en el segundo mes los nacidos parir
también.” Bien pues esto se puede explicar como que en el primer mes tenemos
una sola pareja, la cual el siguiente mes tienen otra pareja de conejos, la cual tiene
otra pareja a la vez que la primera pareja tiene otra, y así sucesivamente. Es decir si
consideramos que los meses son los “n” de la ecuación que cumple la sucesión y el
número de parejas de conejos son los números de Fibonacci tendremos dicha
sucesión.
También podemos entenderlo con
este pequeño esquema en el que
representamos las parejas nacidas
cada mes durante 5 meses, aunque
habría que llevarlo a los 12 meses
que dura un año.
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La sucesión de Fibonacci tiene varias propiedades numéricas, algunas de las más
importantes descubiertas por el matemático escocés Robert Simson en 1753, entre
ellas la relación existente entre dos números de Fibonacci sucesivos, la cual se
acerca al número áureo, con más precisión a medida que tiende al infinito. Esto es:
Si tenemos la sucesión de Fibonacci:
0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377...
Y dividimos dos dígitos continuos entre sí, siempre el mayor entre el menor,
tendremos, cada vez con más exactitud, el número áureo:
1:1 = 1
2:1 = 2
3:2 = 1,5
5:3 = 1,6666666667
8:5 = 1,6
13:8 = 1,625
21:13 = 1,61538461
34:21 = 1,61904761
55:34 = 1,61764705
…
Cuanto mayor sean los números de Fibonacci más se acercará el cociente que surge
de su división al número de oro. En términos matemáticos podemos afirmar que
responde al:
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La presencia del número áureo también se puede observar en la construcción de un
rectángulo con la unión de cuadrados cuyos lados sean los números de la sucesión
de Fibonacci, resultando de tal construcción el rectángulo áureo, es decir un
rectángulo con proporciones áureas.
3 Historia del número áureo: antigüedad y edad moderna
Existen numerosos textos en los que se dice que el número áureo fue utilizado en
muchas estelas babilónicas y asirias de 2000 a.C. aproximadamente, pero no fue
utilizado de forma consciente por sus autores, por lo que estos no descubrieron el
número de oro. No fue hasta el siglo XX cuando al número de oro se le asoció el
símbolo φ (fi). Fue en la época griega cuando se descubrió este número, donde era
aplicado en el ámbito arquitectónico y escultórico.
ANTIGÜEDAD El primero que realizó un estudio sobre el número de oro fue
Euclides, quien descubrió que era un número irracional. También a Platón se le ha
atribuido el desarrollo del número φ, pero esto no es así, ya que se interpretaron
de manera equívoca sus textos en los que se refería a una sección que no tenía nada
que ver con la sección áurea.
EDAD MODERNA Sin duda el mayor representante del número áureo fue el
matemático Luca Pacioli, quien publicó De Divina Proportione (La divina
Proporción) referido al número áureo. En él incluyó varias similitudes del número
áureo y Dios:
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- Compara el valor único del número áureo y con la unicidad de Dios
- La composición de tres segmentos de la recta lo compara con la Trinidad
-
La infinidad del número áureo la compara con la de Dios
- La autosimilaridad del número áureo lo compara con la omnipresencia de
Dios
Alberto Durero descubrió como crear la espiral áurea con la ayuda del rectángulo
áureo. Ambas figuras se explicarán en el apartado de El número áureo en la
geometría.
4 El número áureo en la geometría
RECTÁNGULO ÁUREO DE EUCLIDES
El rectángulo áureo o rectángulo dorado es un rectángulo con proporciones áureas
entre sus lados. Su construcción se basa en un cuadradado cuyo lado es el lado
menor del rectángulo. Se halla el punto medio de un lado del cuadrado y haciendo
un arco con centro en un extremo del lado dividido y de radio hasta el punto
medio encontramos un vértice del rectángulo áureo en el alargamiento del lado del
cuadrado inicial. Por paralelas obtenemos el rectángulo dorado total.
Fue el matemático Euclides quien descubrió la construcción del rectángulo áureo,
la proporción áurea existente entre ambos lados del rectángulo, es decir entre AD y
AE. Al ser el triángulo GBC un triángulo
rectángulo, se tiene que la hipotenusa es
GC = √5. Como GC = GE = √5. Conocido
esto podemos afirmar que AE = AG +
GE = 1 + √5.
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Por último como la proporción se da entre los lados distintos del rectángulo
tenemos que: AE/AD = (1 + √5)/2 siendo esto igual al número áureo.
ESPIRAL ÁUREA
La espiral áurea o espiral logarítmica se construye a través del rectángulo áureo,
ABCD, al que le quitamos un cuadrado AEFD cuyo lado es el lado menor del
rectángulo áureo. Pues bien el rectángulo EBCF que queda también es áureo. Este
proceso se repetirá las veces que se pueda hasta agotar el espacio y después se
unirán los vértices opuestos de cada cuadrado con un arco de circunferencia de
centro uno de los dos vértices que esté más hacia el centro de la figura, uniendoesos dos vértices opuestos.
Esta espiral ha sido descubierta en la naturaleza y en el arte en general. El
matemático Bernoulli la llamó spira mirabilis , e hizo que la inscribieran en su
tumba.
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La espiral dorada se asemeja a la espiral
de Fibonacci cuya construcción es la que
aparece en el apartado 2 de la sucesión de
Fibonacci cuya construcción se basa en la
unión de los vértices opuestos de los
cuadrados de lados los números de
Fibonacci: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34…
TRIÁNGULO ÁUREO, PENTÁGONO ÁUREO Y ESTRELLA ÁUREA
El triángulo áureo es aquel triángulo que tiene la proporción áurea entre la base y
los lados del triángulo, pues es un triángulo isósceles, es decir si llamamos a la base
b y al lado a, b/a = ϕ
El triángulo áureo está muy relacionado con el
pentágono regular. Si cogemos un pentágono
regular y trazamos sus diagonales, existe una
proporción áurea entre varios de los triángulos
formados por algunas diagonales y lados del
pentágono. En la figura se muestran los ángulos
36º, 72º y 108º que se relacionan entre ellos
porque 72 es el doble de 36 y 108 es el triple de 36. Pues bien dentro del pentágono
podemos encontrar varios triángulos áureos, por ejemplo los triángulos ABF, AFG
y ABE, los demás son semejantes a alguno de ellos.
a/sen108º = b/sen36º a/b = sen108º/sen36º
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b/sen108º = c/sen36º b/c = sen108º/sen36º
c/sen72º = d/sen36º c/d = sen72º/sen36º = sen108º/sen36º
Como 72º = 108º - 108º = 72º se verifica que sen108º = sen72º
Por tanto como a/b = b/c = c/d = sen108º/sen36º = 1,618033988…
También podemos hallar el pentágono áureo con el
teorema de Ptolomeo el cual dice que dado un
cuadrilátero con sus cuatro vértices responde a:
Siendo los vértices A, B, C, D.
Si consideramos el pentágono regular, la circunferencia circunscrita a este y el
cuadrilátero ABCD, podemos asegurar que el lado AD
es igual a las diagonales DB y AC. Comparando la
ecuación anterior y considerando que el lado AD es
igual a las diagonales podemos decir que b2 = ab + a
2.
Si dividimos esto entre a2
tendremos b2
/a2
= b/a + 1
que si lo comparamos con φ2 = φ + 1 podremos decir
que son semejantes y por tanto hemos hallado el número áureo.
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También podemos construir la espiral áurea con la ayuda de
triángulos áureos como se muestra en la imagen.
ESTRELLA PITAGÓRICA
En la estrella pitagórica también existe proporción áurea entre sus diferentesaristas. Por ejemplo el segmento rojo es al segmento azul
como este es al verde, y como este es al rosa. El pentagrama
o estrella pitagórica tiene diez triángulos isósceles que tienen
proporción áurea entre el lado menor y el lado mayor.
Además dentro del pentáculo podemos inscribir otro
pentagrama menor, y así hasta el infinito. Pues si medimosla longitud total de una de las líneas de la estrella interior veremos que es igual a
cualquiera de los brazos de la mayor.
5 El número áureo en el arte y en la cultura
EL NÚMERO ÁUREO EN LA PINTURA Y EN ESCULTURAS
La proporción dorada también está muy presente en la pintura. Sin duda el
máximo representante de esta proporción en pintura es Leonardo da Vinci quien
llegó a obsesionarse con esto. Sus obras más conocidas como La última cena , La
Gioconda , La dama del armiño o El hombre de Vitrubio están pintadas basándose
en la proporción áurea.
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Leonardo da Vinci tardó más de dos
años en pintar La última cena pues su
obra atañó gran complejidad debido a
que esta proporción aparece de forma
continua en este mural de cinco metros
de ancho por nueve de largo. Las
dimensiones de la habitación y la mesa se basan en la sección áurea.
En La Gioconda podemos observar que la altura del personaje,
el ojo izquierdo y las dimensiones centrales se basan en la
proporción divina.
El hombre de Vitrubio muestra las proporciones áureas
presentes en el cuerpo humano, algunas de las cuales fuerondefinidas por Vitrubio y otras por da Vinci. Este dibujo sirvió
para ilustrar el libro de La divina proporción de Pacioli, y en
él se decribió al hombre perfecto relacionando las distintas
partes del cuerpo humano con proporciones áureas. Si
estiramos piernas y brazos podemos circunscribir una
circunferencia de centro el ombligo y radio desde este hasta pies o manos. Tambiénpodemos construir un cuadrado de lado la altura del cuerpo, que coincide con la
distancia desde la punta de los dedos de las dos manos cuando los brazos están
completamente estirados y forman 90º con el tronco del cuerpo. Por último existe
proporción áurea entre la altura del cuerpo y la altura desde los pies hasta el
ombligo.
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También Dalí empleó el número áureo en Leda
atómica , pintado en 1949. El personaje de la pintura
junto con el ave están inscritos en un pentagrama
pitagórico pero de tal manera que a simple vista no
es perceptible para el observador.
Velázquez utilizó la sección áurea en Las Meninas
para dar importancia a la hija de Felipe IV, ya que
los triángulos áureos en los que se basa para
estructurar la disposición de los personajes
proporcionan luz a la pintura y hace resaltar la
figura de la infanta.
Alberto Durero también se ayudó de la sección áurea
para representar Adán y Eva .
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En el Apolo de Belvedere, de autor desconocido, también
están relacionados los lados del rectángulo que inscriben a
la figura con la sección áurea.
Por último, aunque no con ello quiere decir que sea la última
obra con proporciones áureas, pues hay muchas, solo que esta
será la última que citaremos, El David de Miguel Ángel el
cual se ajusta a la sección áurea en la altura del ombligo con
respecto a la altura total de la figura, como también a la
colocación de las articulaciones de los dedos.
EL NÚMERO ÁUREO EN LA MÚSICA
En la música existe una escala logarítmica, llamada escala atemeperada cuya octava
atemeperada se basa en , que aunque es un número irracional se redondea al
primer o segundo decimal para la afinación. Esto produce un error imperceptible
para el oído humano. También se actúa con la distribución de tiempos o altura de
los tonos usando el número áureo. Algunos autores como Stockhausen, el
compositor mexicano Silvestre Revueltas, Bártok y Messiaen utilizaron la sección
áurea para componer sus obras.
También Zeysing descubrió la presencia de la sucesión de Fibonacci en el cálculo
de los intervalos aferentes de dos tipos de acordes perfectos.
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Además en el cuerpo de los violines está presente la proporción áurea en los
orificios o efes.
En las sonatas de Mozart, en La quinta sinfonía de Beethoven o en obras de
Debussy o Schubert también está presente la proporción áurea, pero
probablemente estos compusieron sus obras sin tener conocimiento de su uso o de
su existencia siquiera, basándose en equilibrios de masas sonoras.
LA PROPORCIÓN ÁUREA EN LA ARQUITECTURA
Pirámide de Gizeh. El primer uso del
número áureo fue en la época de los
egipcios en la construcción de la Pirámide
de Gizeh. Los griegos demostraron que el
cuadrado de la altura de la pirámide era
igual al área de una de las caras. Si se
analiza la construcción de la pirámide podemos observar la aplicación del número
áureo en tres elementos, así la razón entre la altura de cara y la mitad del lado de la
base es el número áureo, como también lo es la relación entre el área total y el área
lateral de la pirámide.
El Partenón. Los griegos también lo utilizaron en la construcción del Partenón,
cuya fachada está contenida en un rectángulo áureo. También en la fachada se
puede ver que el largo tiene proporciones áureas con respecto a la altura de obra.
También entre AC/AD=
φ y CD/CA=
φ
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El Templo de Ceres. Su fachada está construida
según un sistema de triángulos áureos
relacionado con el orden dórico.
Tumba rupestre de Mira. Está construida basándose en
un pentágono áureo (ya visto en el apartado 4) apoyado
en la base de la fachada, cuyo cociente de la diagonal de
dicho pentágono y su lado es el número áureo.
Nôtre Damme. La catedral de Nôtre Damme es otro
buen ejemplo del uso de la sección áurea. La fachada está
inscrita en un rectángulo áureo, dividido cada sección en
distintos rectángulos áureos.
Entre otros edificios famosos cuya construcción se basó en la sección áurea están la
torre Eiffel, las escaleras del Vaticano de Durero, entre otras.
6 El número áureo en la naturaleza y en el ser humano
LA PROPORCIÓN ÁUREA EN LA NATURALEZA
En la naturaleza también aparece la sección áurea, como puede ser la disposición
de los pétalos de las flores y la cantidad de estos, con tres, cinco, ocho…pétalos, que
corresponde a los números de Fibonacci; la cantidad de espirales de una piña
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también correspondientes a los números de Fibonacci; la distribución de las hojas
en el tallo de una planta, como puede ser la alcachofa o la yuca; el grosor de las
ramas principales y el tronco de un árbol cuyo cociente es el número áureo, como
también entre las ramas principales y las ramas secundarias; la distancia entre las
espiras del interior de cualquier caracol o de cefalópodos como el nautilus; la
relación entre la cantidad de abejas macho y abejas hembra en un panal; la
cantidad de elementos que constituyen las espirales de las inflorescencias en el caso
del girasol.
LA PROPORCIÓN ÁUREA EN EL SER HUMANO
Como dijo Leonardo da Vinci el cuerpo humano se basa en la proporción áurea.
Esto lo vemos en la relación de la altura de una persona y la altura hasta su
ombligo. También en la relación de la distancia del hombro a los dedos y la
distancia del codo a los dedos, en la relación entre la altura hasta la
cintura y la altura hasta la rodilla, en la relación
entre el diámetro de la boca y el ancho de la nariz,
en la relación entre el primer hueso de los dedos y
la primera falange, o entre la primera y la segunda
falange, en la relación entre el diámetro externo de
los ojos y la línea interpupilar. Además la oreja del ser
humano se inscribe en una espiral áurea.
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7 Bibliografía
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http://es.wikipedia.org/wiki/Hombre_de_Vitruvio
http://www.lne.es/sociedad-cultura/2011/11/26/leonardo-genio-obsesionado-magica-
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http://www.monografias.com/trabajos75/numero-aureo/numero-aureo2.shtml
Imágenes:
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7/17/2019 Elnúmeroáureopdf
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Autora: Ana Belén Sánchez Rubio.