Герасим Андреев
ekology@tut.by

Фи-треугольник - геометрия мироздания и инструмент познания

Материя - есть возбужденное состояние динамической геометрии…
Геометрия предопределяет законы движения материи…

Уиллер Дж. Предвидение Эйнштейна

Часть 1. Фи-треугольник - фигура Золотого сечения

1. Определение, построение.

2. Основные соотношения. Фи-треугольник и пирамиды.

 

1. Определение, построение.

Иоган Кеплер говорил, что геометрия владеет двумя сокровищами - теоремой Пифагора и золотым сечением, и если первое из них можно сравнить с мерой золота, то второе - с драгоценным камнем.

Напомним определение
Золотое сечение - деление отрезка на две неравные части a и b (рис.1) таким образом, чтобы большая часть а была средним пропорциональным между всем отрезком (a+b) и меньшей частью b, или, другими словами: такое деление целого на две неравные части, при котором большая часть так относится к целому, как меньшая часть к большей:

Рис. 1

a + ba b a
-------=------- ,или1 + ------= --------
ab a b
1
Обозначив a / b через Ф, получим: 1 + ----- = Ф,
Ф
или Ф 2 - Ф - 1 = 0.

Это уравнение имеет два корня, один из которых - положительный корень (1+sqrt(5))/2 - и есть численное значение золотого сечения.

Анализ большинства шедевров мирового искусства показывает, что их основное построение основано на пропорциях Золотого сечения.

 

Строим ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ - по классическому варианту

1. Откладываем произвольный отрезок O O1. (рис.2)

2. Отрезок такой же длины откладываем перпендикулярно вниз - OO .

3. Радиусом R = O O1 = OO проводим окружности с центрами в точках О и О1.

Скажем заранее, что окружность с центром в т.О и радиусом R будет в дальнейшем основной в рассматриваемой комбинации фигур….

Рис. 2

Эта версия статьи предназначена для особо интересующихся математикой и доказательствами производимых выводов, а также владеющих аппаратом решения геометрических задач. Все приводимые значения просчитаны с точностью до 11-го знака. Это делается для того, чтобы убедиться в абсолютной точности заключений. Кроме того, достаточно много оказывается величин, лежащих друг к другу чрезвычайно близко.

СПРАВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

1. Число фи Ф = 1,618033989…, определяем его (абсолютно точно ) как: ((корень кв. (5) +1) /2 )

2. Число ф = 1/Ф = 0,618033989…

3. Число пи = 3,141592654…

Углы и их значения будем обозначать <

Величину R примем равной 1. R = 1

Составим таблицу, в которую будем заносить все полученные по ходу вычислений результаты. Курсивом при этом выделены значения, полученные позже их занесения в таблицу.
Далее будем заносить многие результаты без комментариев, но с указанием примененной формулы.

4. Соединяем т.О1 с концом диаметра O'.

Параметр

Формула

Значение

ПРИМЕЧАНИЕ

углы - в рад, длины -- в числах «R»

углы - в град, длины -- в числах «а»

Для колонки 3

Для колонки 4

1

2

3

4

5

6

R

= OO” = ОА = O1C

1

1,029085514

Ф 1,5

O1O'

(O O12+ O'O 2 ) ½

2,236067977

2,301105163

2Ф - 1

O'C = O' F=R’

O' O1 - O1C

1,236067977

1,27201965

2Ф - 2

SQRT (Ф)

FO

O'O - O' F

0,763932023

0,786151378

1/(SQRT (Ф))

Отрезки O'O и O' F; O' F и FO относятся соответственно друг к другу в точном значении Золотой пропорции :

O'O / O' F
O' F / FO

1,618033989
1,618033989

5. Проведём перпендикуляр ОD к отрезку O'A -
Т.к. точки O' и А лежат на окр-ти, то тр-к O'AO - равнобедренный,

1

2

3

4

5

6

AD = O' D

R’/ 2

0,618033989

0,636009825

ф

2 /(SQRT(Ф))

< DAO = <DO'O

arccos (AD/ R)

0,904556894

51,827292373

6. Из т. А проведём перпендикуляр AB к O'O . Отрезок АЕ = AB/2 обозначим а

AE = a

O'A*sin<DO'O

0,971736544

1

O' E

O'A * cosDO'O

0,763932023

0,786151378

1/ (SQRT(Ф))

EO

R - O' E

0,236067977

0,242934136

1/ (2Ф + 1)

ЕО = 1/( 4R )

<EAO'

90 - <DO'O

0,666239432

38,172707627

<EAO

<DAO - <EAO'

0,238317462

13,654584746

R

a / (cos(<EAO))

1,029085514

1

Ф 1,5

EO

OE + R

1,236067977

1,27201964951407

2 / Ф

SQRT(Ф)

tg <EAO

EO /AE

1,27201964951407

SQRT(Ф)

<EAO

0,904556894

51,827292373

7. Соединим т. А и O ; B и O . Образовался равнобедренный, вписанный в окружность с центром в т.О, треугольник ABO , который и будет являться главным предметом нашего пристального внимания и, собственно, причиной написания данной статьи. Полученный треугольник (назовем его фи-треугольник , хотя с полным основанием его можно было бы называть и золотым), обладает в сочетании с описанной вокруг него окружностью с центром в т.О, многими замечательными свойствами, особенности которых будем рассматривать ниже по ходу повествования. Углы EAO , AO E, EAO будем считать главными в данной комбинации и обозначим соответственно их:

α, β, γ .

Определим основные параметры треугольника ABO”. Однако мы почти все их уже и вычислили. Подытожим.

Значения в градусах

обозначения

<EAO – главный угол.

51,8272923729877…

α

<AO E 90о – EAO”

38,1727076270123…

β

<AO” E – угол при вершине = 2 β

76,3454152540245…

<EAO - AO E

13,6545847459755…

γ

Радиус описанной окружности: R = a / (cos(<EAO)) = 1,029085514… = Ф 1,5

При этом заметим, что угол γ абсолютно совпадает по значению с углом ЕАО !

Фи-треугольник (ABO”) построен. Он является вертикальным сечением пирамиды, в основании которой лежит квадрат со стороной AB, и высотой EO”.

Чтобы не путаться в дальнейшем с двумя рядами значений для линейных размеров, договоримся, что основной единицей измерения будем считать длину «а», принятую за «1» отрезка АЕ (полуоснование фи-треугольника.). Это всегда будет колонка цифр № 4. Хотя в таблице будем давать значения по обоим рядам (в том числе – и в числах, выраженных через количество «R» – колонка цифр № 3).

Основание треугольника (сторона основания пирамиды) АВ = 2а, или просто = 2.

Высота треугольника h = EO” = (Ф) 0,5 = 1,27201964951407a

Этому же числу равен и тангенс главного угла α.

Сторона треугольника AO” (обозначим ее буквой « g » - гипотенуза).

G

а / cos α

1,57230275551485

1,61803398875

2 / ( Ф) 0,5

Ф

Заметьте: пи / 2 = 1,5707963267949

g – пи / 2 = 0,00150642871995, или 0,096% !

Один и тот же параметр (g) в двух разных единицах измерения дает одновременно «фи» и «пи»!

Число 1,57230275551485 выражается через фи соотношением: 2 / ( Ф) 0,5.


2. Основные соотношения. Фи-треугольник и пирамиды.

Теперь посмотрим на угол α = 51,8272923729877 О

Угол наклона боковых граней Великой пирамиды: αп=51,8427734126309О

Разница αп α составляет 56 сек, или 0,03% !!!

В пирамиде гипотенуза g является высотой её боковой грани.

Теперь сравним этих два угла «α» с тем вариантом, когда угол наклона пирамиды определяло бы строго число «пи».

В последнем случае «α» = arctg (4/пи) = αпи = 51,8539740127775О

Разница αпи α : 0 град 1 мин 36 сек, или 0,05 % !!

Разница αпиαп = 40 сек, или 0,02% !!!

Сравнивая расхождения в углах наклона, отмечаем, что «среднее» положение занимает реальная пирамида (Хуфу - Хеопса). Наибольший угол с основанием составляли бы грани пирамиды, у которой присутствуют зависимости от «пи», и наименьший – от «фи». Принимая Великую пирамиду за «центр», определяем, что отклонение от её главного угла на 56 угловых секунд в меньшую сторону даёт пирамиду с «фи-треугольником» в вертикальном сечении, а на 40 сек в большую сторону, соответственно, – пирамиду с «пи-треугольником».

Да простит нас требовательный читатель за некую вольность в присвоении названий и возможность прочих негрубых неточностей. Думаю, что со временем нечёткие моменты отшлифуются. Сейчас хотелось бы просто донести до Вас суть излагаемого материала.

Таким образом, отклонения от значения угла наклона боковых граней в теле реальной пирамиды в ту и другую стороны отличаются всего лишь на 16 сек друг от друга.

Мы постоянно задаёмся вопросом: как могли строители египетских пирамид достичь столь высоких показателей точности и качества да при внушительных размерах строящегося объекта? В результате всё большего количества поразительных находок в этих артефактах наша цивилизация вынуждена признать, что древние обладали высочайшими технологиями, а следовательно, и степенью развития научных знаний.

Но тогда: раз такие достижения действительно имели место, то как «они» могли не знать числа «пи»? А такое мнение достаточно прочно утвердилось среди исследователей древней цивилизации. Действительно, в основу пирамиды положено соотношение 22/7 [Лемезурье. “Великая пирамида расшифрована”].

Сравните значения:

пи = L / D = 3,141592654…

(где L – длина окружности, D – ее диаметр)

22/7 = 3,142857143…

22/7 – пи = 0,00126448925… = 0,0004%

Если же исходить из числа «фи», то примерное значение «пи» будет равно:

4/ (кв. корень(Ф)) = 3,144605511…

Но ведь точно просчитать значение числа «пи» совсем несложно даже с меньшим уровнем знаний, чем обладали египтяне. Достаточно более-менее точно измерить значения длины круга и его диаметр и вычислить «пи» как их отношение.

Не сознательно ли допущено такое отклонение, и выбрано значение угла наклона, близкое к среднему значению, чтобы обратить внимание потомков на взаимосвязь между великими числами «пи» и «фи»??? А числа «22» и «7» так же играют весьма значительную роль во многих культах во все времена, в том числе, и у египтян. А ведь взяты именно они за основу. И это, очевидно, отнюдь не случайный выбор и, тем более, не недостаток знаний элементарной геометрии.

Числа фи, пи и 22/7, вернее основанные на них три возможных варианта пропорций пирамиды, и возникающие на их основе соотношения могут отображать и три различных аспекта знаний инженеров пирамиды, например: законы мироздания, ход истории и географию Земли и Космоса.

В этой статье не рассматривается вариант, применяемый древними китайцами для вычисления числа «пи» как соотношение 355/113.

С другой стороны, Валерий Дёмин в своей работе Тайны Вселенной говорит так: Подмеченная закономерность была выведена Ю.А.Абрамовым ещё в 1987 году, за истекшие 10 лет он увидел, что ряд продолжается и в сторону с отрицательными степенями.... Итого получается 22(!!!) уровня иерархии строения Вселенной...

Далее: «Вселенная – йок каб (буквально «над землёй») рисовалась древним майя (связь между египетскими и мексиканскими пирамидами сегодня общепризнанна, - ГА) в виде слоистой иерархии миров: над землёй находилось тринадцать небес, а под землёй – девять этажей преисподни».

А число 7 общепризнанно является священным для многих народов. По сути дела, весь Космос имеет семеричное строение.

Вот какие любопытные заключения выдает нам Александр Волков в работе «МАТЕМАТИКА КАК ЕДИНЫЙ ИСТОЧНИК МИРОВЫХ РЕЛИГИЙ»

Семёрка это первое из простых чисел, которое можно назвать истинно простым. Рассмотрим предшествующие семёрке простые числа. Единица - простое число. Простые делятся на себя и на единицу. Но в этом случае на единицу и значит на себя. Т.е. у единицы всего один делитель, а у всех остальных простых чисел по два делителя. Следующее простое число 2 . Его отличает от всех других простых чётность. Тройка - Авель. Вы только что прочитали о его отличительном признаке, цифровом корне равном ему самому. Возможно, древнегреческий миф о Нарциссе, вечно любующемся своим отражением, это рассказ о том же самом числе три и об отражающем его цифровом корне 3 , единственном в своём роде простых . Такая исключительность отражения и служит Нарциссу поводом для самолюбования. Последнее перед семёркой простое число 5 . Единственное из простых чисел, оканчивающееся на пять. Простые числа оканчиваются любой нечётной цифрой, кроме пятёрки. А вот седьмый от Адама Енох уже ничем не отличается от всех последующих простых, за что и вознесён. У числа 7 два делителя, как у всех простых, кроме единицы; оно нечётное, как все простые, кроме двойки; его корень 7 несут в себе простые 43, 61, 79, 97 и т.д.; на 7 оканчиваются простые 17, 37, 47, 67, 97 и т.д.
Есть и другая причина, по которой номер Еноха заслуживает особых отличий. Семёрка скрывает в себе все шесть цифровых корней простых чисел. Если при делении на семь в ответе будет дробное число, то вы увидите, что в дробном остатке циклически повторяются эти цифровые корни: …1,4,2,8,5,7. Енох как бы подсказывает, что дроби получающиеся в результате деления одного натурального числа на другое всегда будут цикличны. Это значит, что на обычном калькуляторе операцию деления можно производить с любой точностью. Именно Енох помог мне открыть новый алгоритм отыскания простых чисел в НЧР (натуральный числовой ряд - ГА), который много проще общеизвестного.
Кроме того, Енох хранит главный библейский ключ, но об этом в своё время. Возможно, и с вознесением пророка Илии связана в Библии какая-то математическая задача.

Таким образом, напрашивается возможный вывод: двадцать два уровня иерархии Вселенной распределяются между семью первичными ячейками мироздания. При этом наполнение одной такой ячейки составляет число пи (т.к. 22/7 = пи)! С другой стороны, рассматривая отношения трёх этих чисел, логичным было бы предположить что 22/7 = пи - есть диаметр (вопрос, в каких единицах?) Вселенной, поскольку длина окружности L = пи*D! Ответы на все эти вопросы Человечеству ещё предстоит отыскать.

Но вернемся к пирамиде.
Египетские жрецы сообщают Геродоту формулу пирамиды:.
- площадь боковой грани равна площади квадрата, у которого длина стороны равна высоте пирамиды.

Забегая вперёд, скажем, что данной формуле в точности соответствует лишь вариант, рассматриваемый нами как основной, когда угол наклона боковых граней пирамиды равняется арктангенсу квадратного корня от числа фи . Т.е. в вертикальном сечении пирамиды лежит фи-треугольник .

Но как же тогда быть с реальными размерами пирамиды, угол наклона которой измерен неоднократно и большой точностью как равный тому значению, которое мы уже приводили? Я склонен считать данную тираду жрецов именно подсказкой для рассмотрения этих соотношений (фи) лишь в случае выяснения математических закономерностей. Но в реальных параметрах пирамиды заложен другой смысл: сакральный, исторический и т.п.!

Сейчас очень много говорят о связи чисел пи и фи , но автору не удалось отыскать чего-либо более-менее вразумительного. Некоторые исследователи склонны видеть в определяемом значении 4/ (кв. корень(Ф)) = 3,144605511… даже истинное значение числа пи , поскольку оно связано с основными физическими константами. Однако это не так - в силу указанных выше несложных возможностей определения числа пи с большой точностью и с тем значением, которое сегодня известно нам как классическое: пи = 3,141592654…

И хождение египтян по лезвию между пи и фи дает основание думать, что где-то за потайной дверцей параметров пирамиды они спрятали заветный золотой ключик , являющийся коэффициентом пересчёта между двумя главными числами мироздания!

Но продолжим далее:

Поскольку, как мы уже показали, пропорции фи-треугольника весьма близки к пропорциям реальной пирамиды, то и будем считать, что рассматриваем Великую пирамиду. Однако целью автора является не только изучение скрытых закономерностей Великой пирамиды, а и поиск некоего универсального инструментария, алгоритма, способного облегчить процесс решения многочисленных задач естествознания, включая упомянутый коэффициент пересчета между пи и фи .
В подтверждение этого, опережая оформление соответствующей работы, скажу, что уже удалось с помощью фи-треугольника найти оригинальный способ построения Звезды Шри-Янтра , древнего геометрического символа, используемого для медитации в различных школах тантризма. Решение этой задачи является весьма непростым даже с помощью самых современных компьютеров. Поэтому способ построения звезды нашими предками остается тайной за семью печатями (А. Кулаичев Шри Янтра - тайны геометрии ).

Малиновым цветом на рис.1 выделен Золотой египетский треугольник - ОGGy.
Он образован перпендикуляром GGy от точки G, лежащей на пересечении окр. с ц. в т.О1; радиусом OG (R) и части вертикального радиуса от т. О до пересечения с последним перпендикуляра GGy.

Доказательство. Рассматривается левый треугольник, зеркально симметричный выделенному малиновым цветом.

1

2

3

4

5

6

<GO'O

= <O'GO = arctg (R/2R)

0,463647609

26,56505118

<GOO'

180О - 2<GO’O

2,214297436

126,8698976

O' G

(R/sin<O’GO)* sin<GOO’

1,788854382

1,840884131

<O'GGy

90O - <GO’O

1,107148718

63,43494882

<OGGy

<O’GGy – <O’GO

0,643501109

36,86989765

<GOGy

90O - <OGGy

0,927295218

53,13010235

GGy

O’G * sin<GO’O

0,8

0,823268411

OG

1

1,029085514

OGy

R * cos<GOGy

0,6

0,617451308

Отсюда - три стороны тр-ка OGGy находятся в пропорции золотого треугольника : 3; 4; 5.

На следующем этапе вычислений исследуем соотношения и зависимости в связи с точкой F. (см. рис. 2)

1

2

3

4

5

6

OF

O' F - R

0,236067977

0,242934136

= ЕО = 1 / ( 4R )

EF

2EO

0,472135955

0,485868272

= 1 / ( 2R )

Проверим соотношения:
H / FO 1,618033989
FO / EF 1,618033989

1

2

3

4

5

6

A Fg1а

EF/ tgα

0,371170332

0,381966011

= (1 / Ф)2

FFg1

a - AFg1а

0,600566212

0,618033989

ф

EFg1

0,763932023

0,786151378

EO’ !!!

A / FFg1

1,618033989

Ф

Для простоты договоримся в дальнейшем, что проекции всех точек на горизонтальный диаметр будем обозначать с индексом х , вертикальный - у , на гипотенузу - с g , на основание - с а .

Таким образом, точка F делит высоту h пирамиды строго в соответствии с золотой пропорцией

Ф = 1,618033989…

Длина же отрезка Fg1F определяется как a / Ф. Будем звать в дальнейшем отрезок Fg1Fg2 первой золотой линией , а отрезок FFg1 отрезком f 1 фи-треугольника.

Вторая золотая линия будет определяться, по аналогии с первой, как: f 1 / Ф

Вычислим значение f 2 (для простоты берем его половину, т.е FFg1...)

1

2

3

4

5

6

f 2 = V Vg1

FFg1 / Ф

0,371170332

0,381966011

Тогда проекция т.Vg1 на основание а будет т. Vg1а

Vg1а A

a - f 2

0,600566212

0,618033989

ф

Высота расположения второй золотой линии будет:

E V

Gг1аА * tgα

0,763932023

0,786151378

= O'E !!!

(ф) -1/2

F V

EV - EF

0,291796068

0,300283106

VO

FO – F V

0,472135955

0,485868272

= EF !!!

1/ D

Точка V, в свою очередь, делит отрезок FO в золотой пропорции, а сама линия f 2 является первой золотой линией уже для треугольника Fg1 Fg2 O !!!
Таким образом, пирамида делится золотыми линиями на три части, крайние из которых имеют одинаковую высоту, а средняя находится с ними в золотой пропорции в сторону уменьшения. Точки F и V назовем, соответственно, первым и вторым фокусами треугольника. Но раз фокусы, то просится эллипс?

Очень интересно проверить было бы на соответствие реальную пирамиду. Имеет ли пирамида какие - либо признаки разделения на три области?

Мы получили от т.Е три отрезка строго одинаковой длины: O' E, EFg1, EV, что вызывает мысль провести вписанную в наш треугольник окружность с центром в т.Е и радиусом R1 = O' E (выделена зелёным цветом).
Но об этом мы поговорим в дальнейшем.

Проведём луч BF до пересечения с основной окружностью. Точку пересечения обозначим Obf.
Определим теперь угол подъёма <ЕBF

1

2

3

4

5

6

<EBF

arctg (EF/a)

0,452278447

25,91364619

= α / 2

<OBF

<EBF - < γ

0,213960985

12,259061441

Отличается от α/ 4

Так как отрезок BF является биссектрисой угла α, то точка F лежит на пересечении биссектрис треугольника, а значит, служит центром вписанной в фи-треугольник окружности. Поистине – ключевая точка!

Поскольку Obf = OB = R, то и <OObf B = <OBF

1

2

3

4

5

6

<BOObf

180гр - 2<OBF

155,4818771

3α

<Obf OO

180 - 90 - γ

51,827292373

α

<AOO

90 + γ

103,654584746

2α

<AOObf

<AOO - <ObfOO

51,827292373

α

ObfyO

R*cosα

0,618033989

0,636009825

h / 2

EObfy

ObfyO + EO

0,854101966

0,878943961

ObfyO

H - ObfyO

0,381966011

0,393075689

H/ObfyO

3,236067977

2Ф

FObfy

EObfy - EF

0,381966011

0,393075689

ObfyO

Таким образом, проекция т.Obf на ось у делит отрезок FO пополам.

Obf Obfy

ObfObfy = R*sinα

0,786151378

0,809016994

Ф/2

А что же будет, если мы построим первую золотую линию вниз от треугольника?
Назовём её f 1', а точку - F' и отрезки - соответственно.

1

2

3

4

5

6

EF' = EF

0,472135955

0,485868272

OF'

EF' + OE

0,708203932

0,728802408

<Of1' OF

arccos(OF1'/R)

0,783845351

44,9110304

<Of1'Ooo

90 - <Of1'OF

0,786950976

45,0889696

F' O

EF1'+ H

1,708203932

1,757887921

F' Of1'

R*sin<Of1'OF

0,706007925

0,726542528

<F'Of1'O

arctg(F'O /F'Of1')

1,178873651

67,5444848

Проведём линию до пересечения с окружностью BF' Of '. Заметим как само собой разумеющееся, что <EBF' = <EBF:

1

2

3

4

5

6

<EBF'

<EBF

0,452278447

25,91364619

<OBF'

<EBF' + < γ

0,690595909

39,568230932

= <OOf 'B

<Of 'OB

180 - 2<OBF'

1,760400836

100,8635381

<F'OB

90 - < γ

1,332478865

76,345415254

2β

<Of 'OF'

<Of 'OB - <F'OB

24,518122881

<AOOf '

90 - Of 'OF' - < γ

51,827292373

α

<Of 'OO'

180 - 3<α

0,427921971

24,51812288

<Of 'OOf

2< Of 'OO'

0,855843941

49,03624576

Забегая вперёд, отметим, что это весьма странный угол. И повстречается он нам ещё в самых неожиданных местах.

Итак, мы имеем по периметру окружности шесть совершенно одинаковых углов, расположенных симметрично вертикальной оси и равных:

51,827292373 град = α

и седьмой угол, направленный от центра раструбом вниз (назовем его α' ), равный 49,03624576 град и отличающийся от α на величину : дельта α = 2,791046611град

Это дает нам право построить семиугольник (темно-синий цвет), который не выглядит (визуально) неправильным.

- ВОТ ВАМ И СЕМЬ ЧАСТЕЙ ЦЕЛОГО!!!

В заключение первой части вспомним, что отрезок ОЕ = ОF. Это означает, что, если треугольник перевернуть, то его основание совпадет с первой золотой линией f.

На основе фи-треугольника в сочетании с описанной вокруг него окружностью можно получить великое множество всяких фигур, в частности: правильные многоугольники… По ходу будущего повествования мы выявим и немалое число прочих интересных закономерностей. И их, наверное, может быть бесконечно много, и для изучения требуется и мощный математический аппарат, и совершенная вычислительная техника. Поэтому будем весьма благодарны за участие в выявлении новых свойств фи-треугольника , а также за сообщения в случае обнаружения каких-либо неточностей в вычислениях. Одним словом, приглашаем Вас к творческому поиску.

Продолжение следует

 

Ваши комментарии к этой статье

 

9 весна 2002 г дата публикации: 11.03.2002