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巴特农神殿——一种视觉与数学的设计
类别:数学天地 作者: ( 字号:   )

公元前5 世纪的古希腊建筑师们是运用视幻觉和黄金分割的能手.这些建筑师们发现,一个完全直的建筑结构,在我们眼睛看起来未必显得是直的.这种歪斜是由于我们的视网膜的曲率所造成的,当一条直线落在特殊角的范围内而我们用眼睛看它时,便显示出曲的.巴特农神殿就是其中最为著名的例子,它说明古代的建筑师们怎样对那些由于我们眼睛造成的歪斜进行补偿.巴特农神殿成排的圆形柱子实际上是向外弯曲的,神殿的矩形基座的边也是这样做的。

下图1 说明如果建筑师们不加以调整的话,巴特农神殿将会显现出怎样的情形。

然而,由于进行了上面所说的补偿,整个神殿建筑和圆柱便显得笔直而令人赏心悦目。

古希腊的建筑师和艺术家们也发觉,黄金分割和黄金矩形①会使建筑物和雕塑增添美感.那时他们已经具有黄金均值的知识,诸如怎样构造它,怎样近似它,以及怎样应用它作黄金矩形等等.巴特农神殿说明,该建筑物应用了黄金矩形.下图2 显示神殿的尺寸与黄金矩形几乎精确地吻合。

① 原注: 更多的信息请见“黄金矩形”一节。

幻“直线”

公元一千九百年,C·F·布拉顿发现幻方能够用来构造艺术上令人喜爱的图案.他发现,如果将一个幻方中的数依次连接起来,会形成一种有趣的图案,它就是著名的幻直线.实际上幻直线并非一条直线,而是一个图样,当把该图样用黑白交错着色时,一些非常珍奇的图案就被创造出来.作为一名建筑师,布拉顿把幻直线用于建筑装修以及书籍和织品的设计。

这是洛书的幻直线.洛书是人类已知的最早的幻方,约于公元前2200年出自中国。

这是公元1514年丢勒所作动方的幻直线。

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