Sztuka i sztuczki

W wielu językach indoeuropejskich słowa "sztuka" i "sztuczny" mają, jak w języku polskim wspólny źródłosłów. W angielskim: "art" - "artificial", w niemieckim: "künst" - "künstlich", w rosyjskim: "iskusstwo" - "isskustwiennyj", we francuskim: "le art" - "artificielle". To oczywiście nie przypadek, tylko utrwalony w głębinach języka fakt, że sztuka jest wytworem człowieka. Piękno natomiast, które czasem, naiwnie, jest uważane za nieodłączny atrybut pozwalający uznać wytwór za "sztukę" tkwi również w "naturze" czyli zaprzeczeniu sztuki.
Nic dziwnego, że nie jest dla nas niezwykłe rozumieć sztukę szeroko rozciągając ją na wszelkie wytwory ludzkie. Ale w wąskim pojęciu przez sztukę rozumie się te, które w zasadzie są zupełnie zbędne albo raczej zbytkowne, tzn. nie zaspokajają ani nie ułatwiają jakichś łatwo definiowalnych i elementarnych z punku widzenia egzystencji potrzeb. W pierwszym rzędzie obliczone na efekt estetyczny (stąd naiwne przekonanie o jakim wspomniałem) ale również na komunikacyjny, wyrażający idee filozoficzne, symbolizujący - władzę, miłość, wiarę,strach etc.
W tym kontekście obszerna część nauki ma wiele wspólnego ze sztuką - jest wytworem ludzkim, jest sztuczna, nie zaspokaja potrzeby pierwotnej ale dalsze -estetyczne i inne tego typu. Czasem sztuka przenika się wprost z nauką.
Ostatnio - stąd w ogóle pomysł tego postu -natrafiłem na niesamowite napędzane wiatrem kroczące rzeźby holenderskiego artysty Theo Jansena. Piękny obrazek można znaleźć choćby w reklamie BMW na YouTube:


Za tymi niezwykłymi rzeźbami-maszynami kryje się sporo ciekawej matematyki i trochę ciekawej historii. Sposoby zamieniania ruchów najprostszych - jak obrotowy - na skomplikowane to esencja konstrukcji mechanicznych w ogóle. Zdumiewająca i chyba dziś trochę funkcjonująca na obrzeżach powszechnej uwagi to sztuka (bo wszelkie mechanizmy są pochowane przed nami za osłonami, obudowami a ciężar zainteresowania techniką przeniósł się w kierunku komputerów i cyfrowego świata). Pełno tam wspaniałych pomysłów, często genialnych w swojej prostocie. Maszyny Jansena przywodzą na myśl pomysły wielkiego matematyka rosyjskiego Pafnucego Lwowicza Czebyszewa (tego od wielomianów Czebyszewa i od twierdzenia Czebyszewa o rozmieszczeniu liczb pierwszych). Pracując nad mechanizmami przekładającymi ruch kołowy na inne bardziej skomplikowane jego wymyślił między innymi maszynę kroczącą której zasadę działania można poznać również podglądając YouTube:



Maszyna Czebyszewa doczekałą się prototypu i prezentacji na Wystawie Światowej w Paryżu w roku 1878. Geometria? Technika? Sztuka? W kontekście Theo Jansena - czemu nie?
Jest w internecie kilka programów, które pozwalają na samodzielne zabawy z konstrukcjami ala Czebyszew czy Jansen. Wspomnę dwa: popularny ostatnio i zabawny Phun i niesamowity klasyk do zabaw z geometrią o ogromnych możliwościach (ach ta niemiecka robota!): Cinderella.
Przy okazji, kiedy rozmyślam o związkach nauki, sztuki i techniki, przychodzi mi też do głowy sztuka robienia sztuczek jakimi są efekty specjalne. Zapierające dech w piersiach sceny albo zadziwiające postacie kreowane w filmach - toż to sztuczki na miarę sztuki. To stara profesja. Czyż niektóre zadziwiające dzieła jednego z największych uczonych epoki Hellenistycznej - Herona z Aleksandrii -nie w takim celu (tzn. jako efekty specjalne) zostały stworzone?
Zresztą epoka hellenistyczna podniosła dociekania naukowe na rzecz sztuki do rangi osobnej nauki. Tzw. skenografia czyli umiejętność iluzji trójwymiarowych stosowana w malarstwie, rzeźbie, architekturze i w końcu w scenografii spektakli teatralnych wywodzi z siebie gmach geometrii rzutowej - ważnej do dziś i w technice i w malarstwie i będącej jednym z fundamentów współczesnej matematyki.
Wracając do mechanizmów podobnych tym Jansena - sprawdźcie rozdział "Kinematyka" w książce Hilberta i Cohn-Vossen "Geometria poglądowa". Można się z niego dowiedzieć niedużo, ale za to ciekawych rzeczy na ten temat.