Bài viết tập trung phân tích cấu trúc tỷ lệ vàng trong tự nhiên và trong kiến trúc. Qua đó, chúng ta có cơ sở đưa ra những kết luận khoa học, logic liên quan đến những công trình “hài hòa” mà chỉ cảm nhận bằng mắt.
CẤU TRÚC “TỶ LỆ VÀNG” THỂ HIỆN TRONG TỰ NHIÊN VÀ TRONG KIẾN TRÚC
STRUCTURE “GOLDEN RATIO” IN NATURE AND ARCHITECTURE
NGUYỄN HOÀNG THẢO PHƯƠNG
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Theo định nghĩa của L.Von Bertalanffy trong “Lý thuyết hệ thống”, cấu trúc là: “tập hợp các mối liên hệ qua lại giữa các phân hệ hay giữa phần tử trong hệ thống, nó cũng là cách sắp xếp quan hệ giữa các phần tử. Cấu trúc đảm bảo cho sự tồn tại và các tính chất cơ bản của hệ” [1, tr.19].
Các cấu trúc này hiện diện ở mọi nơi, từ địa chất học cho đến thực vật học; động vật học và cả trong kiến trúc, chẳng hạn ở dạng nhịp điệu; sự lặp lại trong các chi tiết, đường nét trang trí; sự lặp lại một mô-đun hình thức trên bề mặt đứng ở lưới; trong một ngôi nhà, một dãy phố, một đô thị,… ; hay ở tổ hợp không gian trên mặt bằng hay hình khối không gian,…
Thậm chí, cho dù một đối tượng hình học có hình dáng gồ ghề; không bằng phẳng trong tự nhiên thì hình dạng các đường nét hay hình thể ;đều dựa vào một hình ban đầu, kế tiếp lặp lại hình này theo một quy tắc nào đó; vô hạn lần, sẽ thu được một dạng hình thể trong tự nhiên. Trong đó, quy tắc hình học cũng góp phần tạo lập không gian kiến trúc; tạo cho kiến trúc một vẻ đẹp hài hòa, cân xứng; một giá trị thẩm mỹ vĩnh cửu theo thời gian.
Suy cho cùng, tính cấu trúc của tự nhiên tưởng chừng như làm phức tạp cho việc tạo nên hình thể nhưng thực ra, nó vẫn là sự sắp xếp một cách trật tự có đặc tính đối xứng và biến đổi, có thể không cùng tỷ lệ ban đầu nhưng tất cả đều tuân theo một nguyên tắc, trật tự nhất định nào đó để tạo ra một chỉnh thể thống nhất, có một cấu trúc hoàn chỉnh.
Và trong vô số cấu trúc ẩn hiện trong tự nhiên, có một cấu trúc hoàn chỉnh; một con số tỷ lệ chuẩn mực được nhiều nhà nghiên cứu xem như là một tỷ lệ “thần thánh”; giúp đánh giá chính xác vẻ đẹp hoàn mỹ của một đối tượng,… đó chính là chuẩn thẩm mỹ “Tỷ lệ vàng”.
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
“Tỷ lệ vàng” có mặt khắp mọi nơi trong tự nhiên đến nỗi mà người xưa cho rằng tỷ lệ này; đã được tiền định bởi Đấng Sáng Thế, xem như là tỷ lệ Thần Thánh.
Người đầu tiên có những miêu tả chính xác, cụ thể về “tỷ lệ vàng” là Euclid – nhà toán học Hy Lạp thời cổ đại; qua việc nghiên cứu các hình đa giác, hình ngũ giác và sao 5 cánh. Trong cuốn “Element”, ông đã nêu ra “tỷ lệ vàng” là tỷ lệ được biểu diễn dưới dạng số vô tỉ; bởi Euclide bằng “nhát cắt Hoàng Kim”.
Theo ông, chia một đoạn thẳng theo cách “trung và ngoại tỉ”, tích trung bằng tích ngoại, thì đoạn thẳng còn được gọi là cắt theo “tỷ lệ vàng”, với trị gần đúng là con số vô hạn không lặp, được ký hiệu bằng con số Ф=1,6180339887 [2, tr.130] (hình 1a). Ký hiệu này, được nhà toán học Mark Barr đặt ra để vinh danh Phidias – nhà điêu khắc gia và toán học Hy Lạp đã ứng dụng thành công con số vàng này vào trong các tác phẩm của mình điển hình như đền Parthenon.
“Tỷ lệ vàng” như đóng một vai trò là một nhân tố xây dựng mang tính nền tảng trong tự nhiên. Từ đó, thành lập “hình chữ nhật vàng” là hình chữ nhật có tỉ số chiều dài: chiều rộng = Ф (hình 1b).
Đến năm 1628, Descartes – nhà toán học người Pháp củng cố những căn cứ mới cho quy luật này; bằng phát kiến về “vòng xoắn logarithm vàng”. Đó là một vòng xoắn có tính chất kỳ diệu, vì cho dù phóng to hay thu nhỏ đường xoắn ốc này; hình dạng của nó cũng không thay đổi – tương tự; như việc người ta không thể phóng to hay thu nhỏ một góc (hình 1c). Và “đường chéo hình chữ nhật vàng” cũng được ứng dụng cho các nguyên tắc thẩm mỹ (hình 1d)