Matematyka pędzla i batuty
i
Vincent van Gogh, „Kwitnący kasztanowiec”, 1890 r., Kröller-Müller Museum; zdjęcie: domena publiczna
Opowieści

Matematyka pędzla i batuty

Kajetan Giziński
Czyta się 9 minut

Można je dostrzec na płótnach van Gogha i Pollocka, w architekturze świątyni Angkor Wat i weneckiego Pałacu Dożów, w partyturach Mozarta. Mowa, oczywiście, o fraktalach.

W latach 90. rozgorzała dyskusja wokół obrazów Jacksona Pollo­cka. Wszystko zaczęło się od tego, że pani Teri Horton kupiła za pięć dolarów obraz, o którego oryginalność spierali się znawcy sztuki. Po wielu badaniach okazało się, że płótno zostało namalowane w za ciemnej gamie, farbami akrylowymi, których Pollock nie używał, i na standardowym formacie, podczas gdy reszta jego dzieł była ręcznie docinana z płótna żaglowego. Nadal nie uznawano ekspertyz. Matematyk Richard Taylor postanowił jednoznacznie stwierdzić autentyczność dzieła. Za wzór wziął obraz Numer 1 z 1948 r. Wykorzystał w tym celu metodę box-countingu, która polega na nakładaniu na płótno kolejnych, coraz drobniejszych, kwadratowych siatek. Następnie zlicza się, ile kwadratów zawiera elementy obrazu. Sprawdzane jest więc, w jakim stopniu wzór pokrywa płaszczyznę.

Liczba zliczonych kwadratów jest więc miarą zajętej przez obraz powierzchni. Wartość ta oczywiście będzie się zmieniać wraz ze zmianą rozmiaru kratki. Kluczowa jest szybkość tych zmian – pozwala ona określić, ile wymiarów ma mierzony obiekt. Oto prosty przykład:

Na pierwszym rysunku znajduje się jednowymiarowa linia. Zajmuje ona trzy kratki. Co będzie, gdy zmniejszy się kratki dwukrotnie? Linia zajmie

Informacja

Twoja pula treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu już się skończyła. Nie martw się! Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej, dzięki której będziesz mieć dostęp do wszystkich treści na przekroj.org. Jeśli masz już aktywną prenumeratę cyfrową, zaloguj się, by kontynuować.

Subskrybuj

Czytaj również:

Ale fraktale!
i
Giulia May / Unsplash
Wiedza i niewiedza

Ale fraktale!

Michael Rose

Oto spektakularne, misterne, zachwycające struktury, które trudno dostrzec, choć są wszechobecne.

Trudno je zdefiniować precyzyjnie, choć zazwyczaj charakteryzują się czterema cechami. Są to: nieskończona szczegółowość, samopodobieństwo, zło­żoność z prostoty oraz wymiary fraktalne. Wszystkie te właś­ciwości wyjaśnimy poniżej.

Czytaj dalej