GUIAS · A GEOMETRIA

Espiral áurea e espiral de Fibonacci: não são a mesma curva.

Uma é uma espiral logarítmica lisa que cresce 1,618 a cada quarto de volta. A outra é uma cadeia de quartos de círculo traçados dentro de quadrados de Fibonacci, que apenas se aproxima dela. As duas são belas; só uma é o que se quer dizer com «a espiral áurea» — e a diferença decide como uma obra é desenhada.

1,618
por quarto de volta
A espiral áurea cresce φ a cada 90°. Nada mais nela muda, nunca.
6,854
por volta completa
φ⁴. Uma volta inteira mais para fora, a curva está 6,85 vezes mais longe do seu polo.
1,615
21 ÷ 13
O crescimento da espiral de Fibonacci no sexto quadrado. Perto de φ, e não igual.
7
emendas
No desenho clássico de oito quadrados o raio salta sete vezes. A espiral áurea não tem nenhuma.
polor = a · φ^(2θ/π)
A espiral áurea
Uma espiral logarítmica cuja distância ao polo cresce φ = 1,618 a cada quarto de volta. Lisa em toda a parte, sem emendas e sem centro: enrola-se para dentro sem fim, em direção a um ponto a que nunca chega. É a curva sobre a qual as obras RAGANA são construídas.
2113853
A espiral de Fibonacci
Quartos de círculo traçados em quadrados de lado 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21. O raio salta em cada aresta de quadrado, por isso a curva tem emendas (marcadas). Aproxima-se da espiral áurea cada vez mais quanto mais para fora se vai — e tem um centro: o primeiro quadrado, onde para.

Duas maneiras de desenhar uma espiral

A espiral de Fibonacci é a que toda a gente já viu. Desenha-se um quadrado, põe-se outro do mesmo tamanho ao lado, depois um quadrado de lado 2 encostado ao par, depois 3, 5, 8, 13, 21 — cada quadrado novo tão comprido como os dois anteriores juntos — e faz-se passar por cada quadrado um quarto de círculo, de canto a canto. Bastam régua, compasso e uns dez minutos, e é por isso que está em todos os manuais e em todos os moodboards. O segundo desenho acima é essa construção, com as junções marcadas.

A espiral áurea não se desenha; calcula-se. É a espiral logarítmica que cresce exatamente φ = 1,618 a cada quarto de volta, escrita r = a·φ^(2θ/π). Nenhum compasso a produz, porque o seu raio nunca é constante, nem no troço mais curto: a curva aperta-se em cada ponto, e o ritmo a que se aperta é, ele próprio, constante. O primeiro desenho acima é essa curva, traçada a partir da fórmula dentro de um retângulo áureo, com as duas diagonais que se cruzam no seu polo.

À primeira vista parecem iguais. Não são, e a diferença não é pedantismo: é a diferença entre uma curva que se desenha e uma curva que cresce.

Onde diferem, medido

Postas no mesmo retângulo, a distância entre elas só se vê se a procurarmos. É a imagem honesta, por isso aqui está.

espiral áureaespiral de Fibonacciemenda
As duas curvas no mesmo retângulo de 34 × 21. A espiral de Fibonacci (tracejada) percorre os quadrados; a espiral áurea (ouro) é calculada a partir do polo. Estão mais próximas nos quadrados pequenos e afastam-se mais no arco maior, onde o círculo de Fibonacci é ligeiramente redondo demais. Nem a moldura é totalmente áurea: 34 ÷ 21 = 1,619, não 1,618.
Espiral áureaEspiral de Fibonacci
A curvaLogarítmica: r = a·φ^(2θ/π)Arcos de quarto de círculo, um por quadrado
Crescimento por quarto de voltaExatamente 1,618, em toda a parte1, 2, 1,5, 1,667, 1,6, 1,625, 1,615 … → 1,618
CurvaturaMuda continuamente, nunca saltaConstante dentro de cada quadrado, salta em cada aresta
CentroNenhum: um polo de que se aproxima sem fimO primeiro quadrado de 1 × 1, onde termina
Traça-se com compassoNãoSim
Serve paraConstrução, sobreposições, as obras RAGANAExplicar a ideia; o desenho famoso

Três linhas dessa tabela importam mais do que o resto. O crescimento da espiral de Fibonacci é uma lista de razões entre números de Fibonacci vizinhos, e a lista converge para φ mas só o atinge no infinito; à escala de um desenho, os arcos são uma fração redondos demais nos quadrados grandes e uma fração apertados demais nos pequenos. A sua curvatura é constante dentro de cada quadrado e só muda nas arestas, e é exatamente isso uma emenda. E tem um fim: dois quadrados unitários, e depois nada. A espiral áurea não tem nada disto. É o limite para que o desenho de Fibonacci tende.

As duas curvas vêm do mesmo lugar — a sequência 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, cujas razões entre termos vizinhos se fixam em φ. Os quadrados tornam a sequência visível; a fórmula torna o limite visível. Se a própria sequência for nova para si, comece por a sequência de Fibonacci explicada e volte: as espirais fazem mais sentido quando os números fazem.

Por que a diferença importa numa parede

No tamanho do ecrã de um telemóvel não se distinguem as curvas, e para um diagrama isso chega. Com um metro de largura, as emendas de uma espiral de Fibonacci veem-se como ligeiras mudanças de ritmo a cada quarto de volta: a linha é um quarto de círculo, depois um quarto de círculo mais pequeno, e o olho, que reconhece muito bem os círculos, regista cada mudança como um pequeno acontecimento. Uma curva desenhada lê-se como um desenho.

Uma verdadeira espiral áurea não tem acontecimentos. A sua curvatura muda continuamente, por isso nada na linha pede ao olho que pare, e é sobretudo isso que se quer dizer quando se chama serena a uma espiral. É por isso que as obras deste site são construídas sobre a curva calculada, não sobre a do compasso. The Golden Nautilus II é desenhada sobre a espiral logarítmica com os quadrados de Fibonacci deixados à vista como andaime — as duas curvas lado a lado, como na figura acima, para que a construção possa ser verificada com uma régua. The Sovereign Ledger faz o mesmo à maneira de um caderno, com os números na página.

The Sovereign Ledger — arte de parede da proporção áurea com os quadrados de Fibonacci e a espiral que os atravessa, por RAGANA Design
The Sovereign Ledger: os quadrados, os números e a espiral que os atravessa, deixados na página para que ninguém tenha de acreditar na proporção sem ver. The Sovereign Ledger →

A mesma distinção resolve a questão do náutilo. A concha é uma espiral logarítmica lisa, e é por isso que parece certa; mas cresce cerca de 3 por volta em vez de 6,85, portanto não é uma espiral áurea, e certamente não é uma de Fibonacci. Medi isso à parte em A concha do náutilo é mesmo uma espiral áurea?

Qual usar?

01
Para explicar: a espiral de Fibonacci.

Os quadrados mostram por que a proporção aparece — cada número é a soma dos dois anteriores — e a construção faz-se à mão em dez minutos. Toda a gente devia desenhá-la uma vez.

02
Para compor: a espiral áurea, com mão leve.

Como sobreposição numa fotografia é uma pergunta, não uma prova; experimente as quatro orientações antes de decidir que uma imagem «encaixa». A proporção áurea na fotografia mostra onde o motivo realmente fica.

03
Para uma parede: a espiral áurea, exata.

Se uma obra deve parecer contínua, a sua espiral tem de ser contínua. Procure o polo: uma verdadeira espiral áurea aperta-se em direção a um ponto e nunca chega; uma de Fibonacci simplesmente para.

DESENHADAS SOBRE A VERDADEIRA ESPIRAL

Perguntas

A espiral de Fibonacci é o mesmo que a espiral áurea?

Não. A espiral de Fibonacci é uma cadeia de quartos de círculo traçados em quadrados de Fibonacci; a espiral áurea é uma curva logarítmica lisa que cresce 1,618 a cada quarto de volta. A espiral de Fibonacci aproxima-se da áurea, e tanto mais quanto maior for desenhada, mas as duas nunca coincidem.

Qual é a «verdadeira» espiral áurea?

A logarítmica, r = a·φ^(2θ/π). Quando um matemático diz espiral áurea, é essa curva que quer dizer. A construção de Fibonacci é a maneira habitual de desenhar à mão uma aproximação dela.

A concha do náutilo é uma espiral de Fibonacci?

Não. O náutilo é uma espiral logarítmica, como a áurea, mas com uma taxa de crescimento menor: cerca de 3 por volta em vez de 6,85. Não é áurea nem de Fibonacci.

Importa qual delas uso como sobreposição?

Para a composição, quase nada: em três ou quatro voltas as curvas ficam a menos da espessura de uma linha uma da outra. Para qualquer coisa impressa em grande, a espiral áurea é a que não tem emendas.

Sobre que espiral são desenhadas as obras RAGANA?

Sobre a espiral áurea, calculada, com os quadrados de Fibonacci muitas vezes deixados à vista para que a construção possa ser verificada com uma régua.

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Para uma parede pela qual você é responsável.

Descreva o ambiente e a sensação que você quer nele. Enviarei três obras que se encaixam e uma simulação de cada uma no lugar.

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