黄金矩形

黄金矩形

黄金矩形相邻两边之比是1.618:1。要构建一个黄金矩形,首先得画一个两个单位长度乘两个单位长度的正方形,然后从一边的中点至对边直角的顶点作一条连线,如图3-4所示。

三角形EDB是一个直角三角形。公元前550年左右,毕达哥拉斯(Pythagoras)曾证明,直角三角形的斜边(X)的平方等于两直角边平方的和气因此,在这个情形中,X2=22+12,即X2=5。所以,线段EB的长度必是5的平方根。构建黄金矩形的下一步是延长线段CD,使EG的长度等于5的平方根或称2.236个单位长度,如图3-5所示。画完时,矩形相邻两条边呈黄金比,所以矩形AFGC和矩形BFGD都是黄金矩形。证明过程如下:

因为矩形的两条邻边呈黄金比,所以根据定义,这个矩形是黄金矩形。

艺术品因黄金矩形的知识得到了极大的提高。在古埃及、古希腊和文艺复兴(renaissance)这些文化高峰时期,黄金比的价值与应用的魅力尤其强烈。里昂纳多·达芬奇(Leonardo da Vinci)曾为黄金比率赋予了伟大的意义。他发现这种比率使人感觉舒服,并说,“如果一件东西没有正确的外表,它就不成功”。达芬奇的许多绘画作品拥有正确的外表,因为他有意识地用黄金分割来提高它们的表现。古代的建筑师和现代的建筑师——最著名的是那些设计雅典巴台农神庙的建筑师,已经将黄金矩形成功地运用到了他们的设计之中。

显然,甲比例确实对形态的观察者有影响。试验人员已经证实,人们认为这个比例有美学上的舒适感。例如,要求被试验者从一组不同类型的矩形中选择一个矩形,结果发现一般选择通常接近于黄金矩形的形状。当要求被试验者以他们最喜欢的方式,将一根杆子与另一根杆子交叉时,被试验者通常会用一根杆子将另一根杆子划分成甲比例。窗户、画框、建筑、书籍以及基地的十字架常常近似于黄金矩形。

就像黄金分割,黄金矩形的价值不仅仅限于美学,而且显然还有功能上的作用。在无数的例子中,最有说服力的就是,DNA的双螺旋结构本身在它扭转的规则间隔处创造了精确的黄金矩形(见图3-9)。

黄金分割与黄金矩形代表了自然和人工美学及功能的静态形态,而美学舒适物力论(dynamism)——一种生长或发展的有序过程——的代表,就要用到宇宙中最独特的形态之一——黄金螺线。