matematicas (3)

Simetría de la perfección, matemáticas de la naturaleza

5889597680?profile=originalSIMETRÍA Y BELLEZA EN EL SER HUMANO

El cuerpo humano, como el de todos los vertebrados, posee una simetría bilateral característica (simetría axial o vertical), que consiste en que una parte del cuerpo se corresponde con la contralateral, es decir, que la parte izquierda del cuerpo es semejante a la derecha.

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Pero esta simetría no es completa puesto que presenta órganos asimétricos, como el corazón o el hígado e, incluso entre las partes correspondientes, como las manos o los dos lados del rostro, no existe una simetría perfecta.

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Esto es particularmente evidente si dividimos una fotografía de un rostro en dos mitades con una línea vertical. Al repetir cada una de las mitades de manera especular y juntarlas podremos comprobar que el nuevo rostro formado por la unión de las mitades del lado izquierdo se parece poco o muy poco al formado por la repetición de los dos lados derechos.

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De la misma manera existe un lado predominante, normalmente el derecho (el izquierdo en zurdos), que es de mayor tamaño que el no dominante, detalle fácilmente comprobable si ponemos juntas nuestras propias manos y comparamos sus tamaños.

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Leonardo recogió esta perfección simétrica en el Hombre de Viturbio: un famoso dibujo acompañado de notas anatómicas realizado alrededor del año 1492 en uno de sus diarios. Representa una figura masculina desnuda en dos posiciones sobreimpresas de brazos y piernas e inscrita en un círculo y un cuadrado. También se conoce como el Canon de las proporciones humanas.

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Se trata de un estudio de las proporciones del cuerpo humano, realizado a partir de los textos de arquitectura de Vitruvio, arquitecto de la antigua Roma, del cual el dibujo toma su nombre. El cuadrado está centrado en los genitales, y el círculo en el ombligo. La relación entre el lado del cuadrado y el radio del círculo es la razón áurea. Para Vitruvio el cuerpo humano está dividido en dos mitades por los órganos sexuales, mientras que el ombligo determina la sección áurea. En el recién nacido, el ombligo ocupa una posición media y con el crecimiento migra hasta su posición definitiva en el adulto.

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De acuerdo con las notas del propio Leonardo en el Hombre de Vitruvio se dan otras relaciones debidas a la proporción aurea, de la que ahora hablaremos:

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  • Una palma equivale al ancho      de cuatro dedos.
  • Un pie equivale al ancho de      cuatro palmas (12 inch).
  • Un antebrazo equivale al      ancho de seis palmas.
  • La altura de un hombre son      cuatro antebrazos (24 palmas).
  • Un paso es igual a un      antebrazo.
  • La longitud de los brazos      extendidos (envergadura) de un hombre es igual a su altura.
  • La distancia entre el      nacimiento del pelo y la barbilla es un décimo de la altura de un hombre.
  • La altura de la cabeza      hasta la barbilla es un octavo de la altura de un hombre.
  • La distancia entre el      nacimiento del pelo a la parte superior del pecho es un séptimo de la      altura de un hombre.
  • La altura de la cabeza      hasta el final de las costillas es un cuarto de la altura de un hombre.
  • La anchura máxima de los hombros      es un cuarto de la altura de un hombre.
  • La distancia del codo al      extremo de la mano es un quinto de la altura de un hombre.
  • La distancia del codo a la      axila es un octavo de la altura de un hombre.
  • La longitud de la mano es      un décimo de la altura de un hombre.
  • La distancia de la barbilla      a la nariz es un tercio de la longitud de la cara.
  • La distancia entre el      nacimiento del pelo y las cejas es un tercio de la longitud de la cara.
  • La altura de la oreja es un tercio de la longitud de la cara.
  • La distancia desde la      planta del pie hasta debajo de la rodilla es la cuarta parte del hombre.
  • La distancia desde debajo      de la rodilla hasta el inicio de los genitales es la cuarta parte del      hombre.
  • El inicio de los genitales      marca la mitad de la altura del hombre.
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El redescubrimiento de las proporciones matemáticas del cuerpo humano en el siglo XV por Leonardo y otros autores, está considerado uno de los grandes logros del Renacimiento.

El número o la proporción aurea:

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Además de la simetría, una de las figuras que se dan en la vida es la de la proporción aurea, también integrada en el ejemplo anterior de Miguel Angel.

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Se trata de un número que posee muchas propiedades interesantes y que fue descubierto en la antigüedad, no como “unidad” sino como relación o proporción. Esta proporción se encuentra tanto en algunas figuras geométricas como en la naturaleza en elementos tales como caracolas, nervaduras de las hojas de algunos árboles, el grosor de las ramas, etc.

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Así mismo, se atribuye un carácter estético especial a los objetos que siguen la razón áurea, así como una importancia mística.

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PARA VER EL ARTICULO COMPLETO

Simetr%C3%ADa%20de%20la%20perfecci%C3%B3n.doc

 

 

http://www.moonlanding.es/2008/05/23/simetria-de-la-perfeccion-matematicas-de-la-naturaleza/

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LAS HORMIGAS SABEN MAS DE MATEMATICAS QUE NOSOTROS

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Al igual que la luz, las hormigas siguen siempre la ruta más rápida, y no la más corta, cuando viajan a través de distintos materiales. Un reciente estudio publicado en PLOS ONE puso a prueba a las hormigas Wasmannia auropunctata sobre distintas superficies. En todos los casos, los insectos eligieron aquella ruta que minimizaba considerablemente su tiempo de ruta, en lugar de la distancia recorrida. Este comportamiento permite a los investigadores hacerse una idea de cómo se organizan este tipo de insectos.

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En óptica, un rayo de luz que viaja entre dos puntos toma el camino que requiere la menor cantidad de tiempo, incluso si esta no es la distancia más corta. A esto se le conoce como principio de Fermat: "el trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que el tiempo empleado en recorrerlo es un mínimo." Por ejemplo, imagina que un socorrista corre a salvar a alguien que está en el agua, pero a cierta distancia de donde él se encuentra. La vía más rápida para llegar a la víctima sería correr primero por la arena y solo nadar cuando ya ha llegado a la altura de su objetivo.

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Para el estudio, los investigadores recolectaron colonias de la Wasmannia auropunctata -una de las 100 especies más invasoras del mundo- en Israel. Cada colonia contenía varios miles de hormigas obreras y varias reinas. Colocaron a las hormigas en el rincón de un recinto habilitado para el experimento y, en la esquina opuesta, cucarachas que les servirían de alimento. Para llegar hasta la comida, las hormigas tenían que cruzar un área cubierto con diferentes materiales: suave, áspero... Los científicos pusieron a las hormigas a prueba en superficies compuestas de dos de estos materiales (cristal con superficie rugosa, cristal con una suave, suave con áspera...) La superficie por la que más rápido se movían las hormigas era la de cristal, seguida de la suave y, por último, la áspera.

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En el camino a su banquete de cucarachas, las hormigas no siguieron el recorrido más directo, según el estudio. Más bien, siguieron una trayectoria en ángulo, viajando más tiempo sobre el material más suave con el fin de llegar a la comida en el menor tiempo posible. Los hallazgos, según concluyen los investigadores, demuestran que el principio del viaje de la luz de Fermat también se aplica a los seres vivos.

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Las hormigas se basan en los senderos de feromonas para encontrar su camino. Los investigadores sugieren que el rastro químico inicialmente puede ser al azar, pero converge en la ruta óptima a través del tiempo. Este proceso ilustra la auto-organización y la evolución, en la que todas las rutas posibles se reducen a la más rápida.

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"Hemos averiguado que hay una regla general que se aplica a los sistemas dinámicos que se basan solo en la comunicación (feromonas) y la cooperación social", cuenta a Phys.org el autor principal del estudio, Jan Oettler de la Universidad de Regensburg en Alemania.

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No obstante, las hormigas tienen sus límites. En distancias cortas no se lo montan tan bien para elegir el camino más rápido, posiblemente porque hay más feromonas en cada área.

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http://www.quo.es/naturaleza/hormigas-matematicas

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