¿Qué es phi?
Phi (1.618033988749895... ), pronunciado como fi, es un numero irracional como Pi ( 3.14159265358979... ), pero con muchas características matemáticas inusuales. Phi es la base de la Proporción Dorada. La razón o proporción determinada por Phi (1.618...) era conocida por los Griegos como la “Sección Dorada” y por los artistas del renacimiento como la “Proporción Divina”. También se le conoce como la razón Dorada o la Proporción Áurea.
Phi, como Pi, es una razón definida por una construcción geométrica.
Pi es la relación de la circunferencia de un círculo respecto a su diámetro. Phi es la proporción de los segmentos de una línea que resultan cuando una línea es dividida de una forma única y especial.
La línea es dividida para que la proporción de la longitud de la línea entera (A) respecto a la longitud del segmento de la línea mayor (B) sea igual que la proporción de la longitud del segmento de la línea mayor (B) a la longitud del segmento de la línea menor (C)
Esto es que A es 1.618... veces B, y B es 1.618… veces C. Recíprocamente, C es 0.618... de B y B es 0.618... de A. Phi con mayúscula "Phi" es 1.6180339887..., mientras que phi con minúscula es 0.6180339887, el reciproco de Phi o Phi menos 1.
Lo que hace a phi incluso mas inusual es que puede derivarse de muchas formas y ser encontrado en proporcionalmente en el universo. Phi F puede ser derivado por: la serie numérica descubierta por Leonardo Fibonacci, matemáticas y geometría.
Phi y la serie de Fibonacci
Leonardo Fibonacci, por herencia del mundo árabe, descubrió la serie que nos lleva a phi. En el siglo XII, Leonardo Fibonacci descubrió una serie numérica simple que es la base de la increíble relación que encontramos detrás de phi. Empezando con 0 y 1, cada número de la serie es simplemente la suma de los dos anteriores. Así: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, . . .
La razón (proporción) de cada par sucesivo de números en la serie se aproxima a phi (1.618. . .). Así si dividimos 5 entre 3 es 1.666..., y 8 entre 5 es 1.60. En la medida en la que vamos mas lejos del 0 (punto de inicio de la secuencia) nos acercamos al valor de phi.
La tabla de abajo nos muestra como las proporciones de números sucesivos en la serie Fibonacci se aproxima a Phi.
Puedes computar cualquier número de la serie Fibonacci fácilmente. Usa phi para saber cualquier numero (n) de la serie Fibonacci (f)
fn = Fn / 5½
Phi puede derivarse matemáticamente resolviendo la ecuación:
n2 - n1 - n0 = 0 que es lo mismo que n2 - n - 1 = 0
Esta ecuación la rescribimos y nos queda así:
n2 = n + 1 y 1 / n = n - 1
La solución a la ecuación es la raíz cuadrada de 5 más 1 dividido entre 2
( 5½ + 1 ) / 2 = 1.6180339... = F
Esto resulta en dos propiedades únicas de phi:
Si elevas al cuadrado a phi, obtienes un numero exactamente 1 mayor que phi: 2.6180...
F2 = F + 1
Si divides a phi entre 1, obtienes un numero exactamente a 1 menos phi: 0.6180...:
1 / F = F - 1
Phi, curiosamente, puede ser expresado en cinco: 5 ^ .5 * .5 + .5 = F
Puedes usar phi para computar un número n en la serie Fibonacci (fn): fn = Fn / 5½
Como por ejemplo, el número 40 de la serie Fibonacci es 102, 334, 155, que puede expresarse
f40 = F40 / 5½ = 102,334,155
Este método en realidad nos provee un estimado que siempre esta cerca del numero correcto Fibonacci.
Funciones trigonométricas
También Phi puede ser relacionada a Pi por funciones trigonométricas.
Phi puede ser relacionado con “e”, base de los logaritmos naturales, por el inverso hiperbólico de la función seno: F = e ^ asinh(.5)
Puede ser expresado como un límite, dándonos una idea de su capacidad de auto recurrencia:
Es importante mencionar que phi es tanto una razón aritmética como una razón geométrica. Pero, ¿qué entendemos por razones matemáticas?
Razones matemáticas
El termino “razón” en matemática significa una relación específica de un numero como el punto medio respecto a dos extremos.
Razon aritmetica
En la imagen se muestra que la razón aritmética de 2 y 8 es 5, porque 5 esta a la misma distancia entre ambos si sumamos sus distancias:
2 + 3 = 5 y 5 + 3 = 8
Para la razón aritmética (b) de 2 números (a) y (c): b = ( a + c ) / 2
La razón aritmética entonces es el simple promedio (suma) entre dos números.
Razón geométrica
La razón geométrica es similar, pero esta basada en múltiplos comunes que relacionan su razón a los otros dos números. Por ejemplo, la razón geométrica de 1 y 9 es 3, porque 3 esta en la misma distancia de ambos si se multiplica su distancia:
1*3 = 3 y 3 * 3 = 9
Así 1 es a 3 como 3 es a 9.
Para la razón geométrica (b) de dos números (a) y (c), b es la raíz cuadrada de a por c.
La razón Dorada
La razón Dorada es una razón geométrica muy específica. En la razón geométrica de arriba, vimos las longitudes siguientes de segmentos de línea en una línea de números: 1,3,9.
Aquí, 1 x 3 = 3 y 3 x 3 = 9, pero 3 + 3 = 6, no 9. La razón Dorada impone el requerimiento adicional que los dos segmentos que definen la razón también deben sumarse a la longitud del segmento completo de la línea:
Esto solamente ocurre en un punto, que como usted puede ver arriba es solo un poco menos que 5/8, o 0.625. El punto exacto de la razón Dorada es 0.6180339887..., donde :
A es a B como B es a C y B + C = A
El numero 5 esta intrínsecamente relacionado con Phi y a la serie Fibonacci.
Phi puede ser derivado de varias formulas basadas en el numero 5. La más tradicional, basada en la construcción geométrica de phi es: Phi = (v5+1)/2
Esta formula también puede ser expresada en cincos como sigue: F = 5 ^ .5 * .5 + .5
Otra formula para phi basada enteramente en cincos, es: F= v((5+v5)/(5-v5))
Y, los términos de la representación de arriba de phi también pueden ser expresados de otra forma que involucra al 5: (5+v5) x (5-v5) = 5 + 5 + 5 + 5
Pentágono
Tome un pentágono con cinco lados iguales y conecte todos sus puntos para formar una estrella de cinco puntas. Las razones de la longitud de los segmentos de línea resultantes están todos basados en phi.
En la imagen notamos que A:B como B:C como C:D =0.618033 (el inverso de phi)
Puedes computar un numero n de la serie Fibonacci (fn) usando phi y la raíz de 5: fn = Fn / 5½
5 también el quinto numero de Fibonacci, en 0,1,1,2,3,5
5 aparece en cuerpo humano, que tiene proporciones basadas en phi. 5 extensiones del torso, 1 cabeza, 2 brazos, 2 piernas. 5 extensiones de cada brazo y piernas en 5 dedos cada una. 5 aperturas en la cara y 5 sentidos: vista, oído, gusto, tacto, olfato.
Espirales Áureas
Imagen de Grupo Implosión - Dan Winter
Si sumamos los cuadrados de cualquier serie de los números Fibonacci, van a igualar el ultimo numero Fibonacci usado en la serie por el siguiente numero Fibonacci. Esta propiedad se ve en la espiral dorada que se encuentra desde la concha del molusco Nautilus a las galaxias: 12 + 12 + 22 + 32 + 52 = 5 x 8,
entonces, 12 + 12 + . . . + F(n)2 = F(n) x F(n+1)
Nota: la espiral basada en la serie de Fibonacci es ligeramente diferente de la espiral perfecta generada por Phi por las aproximaciones en la serie a Phi. (1, 1, 2, 3, 5, 8 y 13 producen proporciones de 1, 2, 1.5, 1.67, 1.6 y 1.625)
Las espirales alternas en las plantas ocurren en los números Fibonacci. Las plantas ilustran la serie de Fibonacci en el número de sus hojas, en el arreglo de las hojas alrededor del tallo y en la posición de las hojas, las secciones y las semillas. Podemos ver en la imagen el centro de un girasol que ilustra este principio como 55 espirales en el sentido de las manecillas del reloj y 89 en contra.
Podemos apreciar en esta conifera 8 espirales girando hacia un lado y 13 girando hacia el lado contrario. 8 y 13 son dDos de ls numeros de la secuencia Fibonacci. El principio de la creación de la gravedady de la vida. Vea el trabajo de Dan Winter al respecto aquí.
La concha del Nautilus y la espiral dorada en la imagen de abajo
Notamos la espiral dorada que marca la pauta de distribucion de los elementos en esta pintura. Vea nuestra sección de Arte.
Observa las espirales áureas en esta imagen. ¿Puedes ver cuántas giran haciar la derecha y cuántas hacia la izquierda?
http://www.psicogeometria.com/matematica.htm