Circle Limit III – drzeworyt holenderskiego artysty M.C. Eschera z 1959 roku. Jest to jeden z czterech drzeworytów artysty przedstawiających cechy geometrii hiperbolicznej, zilustrowane za pomocą uporządkowanej kolorystycznie ławicy ryb. Holenderski fizyk i matematyk Bruno Ernst określił go jako „najlepszy z czterech”.
Inspiracja
Escher zainteresował się parkietażem w 1936 po zwiedzeniu Alhambry w Grenadzie w andaluzyjskim regionie Hiszpanii. Już w 1937 stworzył Metamorphosis I, którym rozpoczął wprowadzanie mozaiki postaci ludzkich lub zwierzęcych w swych dziełach.
W 1958 Escher napisał list do H.S.M. Coxetera o tym, że ilustracja w jego artykule Crystal Symmetry and its Generalizations zainspirowała go do stworzenia serii Circle Limit. Ilustracja w artykule Coxetera przedstawia parkietaż płaszczyzny w geometrii hiperbolicznej z trójkątów prostokątnych o kątach 30°, 45° i 90°. Takie trójkąty nie istnieją w geometrii euklidesowej, jednak są możliwe w geometrii hiperbolicznej. Taki parkietaż można zinterpretować jako przedstawienie linii odbić i głównych domen z (6,4,2) grupy trójkątnej. Podstawową analizę ilustracji Coxetera, tak jak ją mógł rozumieć Escher, dokonał Casselman w 2010.
Geometria
Przypuszczalnie Escher wierzył, że białe krzywe na jego drzeworycie, które dzielą ryby na pół, przedstawiają proste hiperboliczne w modelu Poincarego płaszczyzny hiperbolicznej, w którym cała dwuwymiarowa przestrzeń jest umieszczona w kole na płaszczyźnie euklidesowej, a hiperboliczne proste są reprezentowane przez łuki prostopadłe do brzegu koła. Escher nawet opisał, że ruch ryb jest prostopadły do brzegu. Jednak Coxeter wykazał, że nie jest to układ linii, który wykreśla naprzemiennie kwadraty i trójkąty równoboczne w przestrzeni hiperbolicznej, lecz są to ekwidystanty stykające się z brzegiem koła pod kątem .
Punkty w środkach kwadratów, w których spotykają się cztery ryby płetwami, tworzą wierzchołek ośmiu trójkątów równobocznych. Natomiast środki tych trójkątów są określone przez punkty, w których spotykają się trzy płetwy ryb oraz punkty, w których przecinają się trzy białe linie. Całość tworzy ośmiokątne kafelki. Podobne parkietaże z liniami ryb mogą być konstruowane dla innych hiperbolicznych kafelków utworzonych przez wielokąty inne niż trójkąty i kwadraty, lub z więcej niż trzema krzyżującymi się białymi krzywymi.
Współrzędne euklidesowe okręgów zawierających trzy najbardziej widoczne białe krzywe w drzeworycie można otrzymać przez obliczenia w polu dwukwadratowym .
Symetria
Postrzegając wzór na płaszczyźnie hiperbolicznej ignorując kolory ryb, drzeworyt ma potrójną i poczwórną symetrię obrotową względem środków trójkątów i kwadratów wykreślonych przez białe linie. W zapisie orbifold ta grupa symetrii jest oznaczona jako 433.
Druk
Ryby są przedstawione za pomocą czterech kolorów, dzięki czemu każdy potok ryb wzdłuż białej linii ma jeden kolor, a każda sąsiadująca ryba ma inny kolor. Kolorem czarnym zaznaczono rybi kontur. Drzeworyt ma w sumie pięć kolorów i jest drukowany z użyciem pięciu desek. Pełny wydruk wymagał czterokrotnego użycia każdej deski z odpowiednim kolorem. Średnica uzyskanego obrazu to 41,5 cm (16 5/16 in.).
Wystawy
Drzeworyt jest częścią wystawy w muzeum Eschera w Hadze. Jego kopia jest również w zbiorach National Gallery of Canada.
Przypisy
- 1 2 Coxeter 1979 ↓, s. 20.
- ↑ Emmer 2006 ↓.
- 1 2 Schattschneider 2010 ↓, s. 707.
- ↑ Coxeter 1979 ↓, s. 19.
- ↑ Coxeter 1997 ↓.
- ↑ Casselman 2010 ↓.
- ↑ Coxeter 1979 ↓, s. 24.
- ↑ Coxeter 1979 ↓, s. 20-21.
- ↑ Dunham 2006 ↓.
- ↑ Coxeter 1996 ↓, s. 42.
- 1 2 Conway 1992 ↓, s. 446.
- 1 2 3 Circle Limit III, National Gallery of Art, Waszyngton [dostęp 2021-07-04] (ang.).
- 1 2 Hart 2017 ↓, s. 8.
- ↑ Room 10b, [w:] Take a look inside [online], dutchvr.nu [dostęp 2021-07-04].
- ↑ Circle Limit III [online], National Gallery of Canada [dostęp 2021-07-04] [zarchiwizowane z adresu 2021-07-09] (ang.).
Bibliografia
- Bill Casselman, How did Escher do it?, [w:] Feature Column [online], AMS, czerwiec 2010.
- John Horton Conway, The orbifold notation for surface groups, [w:] Martin W. Liebeck, Jan Saxl (red.), Groups, Combinatorics & Geometry, t. 165, Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1992 (London Math. Soc. Lecture Note Ser.), DOI: 10.1017/CBO9780511629259.038 (ang.).
- Harold Scott MacDonald Coxeter, The Non-Euclidean Symmetry of Escher's Picture 'Circle Limit III', „Leonardo”, 12 (1), 1979, s. 19-25, JSTOR: 1574078 (ang.).
- Harold Scott MacDonald Coxeter, The Trigonometry of Escher’s Woodcut “Circle Limit III”, „The Mathematical Inteligencer”, 18 (4), 1996, s. 42-46, DOI: 10.1007/BF03026752 (ang.).
- Harold Scott MacDonald Coxeter, The trigonometry of hyperbolic tessellations, „Canadian Mathematical Bulletin”, 40 (2), 1997, s. 158-168, DOI: 10.4153/CMB-1997-019-0 (ang.).
- Douglas Dunham, More “Circle Limit III” patterns [online], 2006 [dostęp 2021-07-04] (ang.).
- Michele Emmer, Escher, Coxeter and symmetry, „International Journal of Geometric Methods in Modern Physics”, 3 (05n06), 2006, s. 869–879, DOI: 10.1142/S0219887806001594 (ang.).
- Sarah Hart, Escher and Coxeter - A Mathematical Conversation, Gresham College, 5 czerwca 2017 [dostęp 2021-07-04] (ang.).
- Doris Schattschneider, The mathematical side of M. C. Escher, „Notices of the AMS”, 57 (6), 2010, s. 706–718 (ang.).
Linki zewnętrzne
- Elżbieta Stróżecka, W magicznym zwierciadle Eschera [online], Wrocławski Portal Matematyczny, 20 grudnia 2012 [dostęp 2021-07-04] (pol.).
- Tomasz Żak, M. C. Escher – artysta, który w XX wieku odkrył twierdzenia nieznane matematykom, Politechnika Wrocławska, 24 marca 2011 [dostęp 2021-07-04] (pol.).
- Coxeter discusses the math behind Escher's circle limit, [w:] twistedlot [online], YouTube, 26 grudnia 2010 [dostęp 2021-07-04] (ang.).
- Obraz drzeworytu w Wikipedii angielskojęzycznej