Maiestas Domini. Mandorla y circunferencias

Desde siempre, la geometría ha tenido una marcada identificación religiosa.[br]Una de las más conocidas es la [b]mandorla[/b], que consiste en la zona que queda entre dos circunferencias de igual radio y cuyos centros están cada uno en la otra circunferencia (ver la zona marcada en el applet más abajo).[br][br]Son las curvas que, en muchas ocasiones podemos utilizar para hacer un dibujo esquemático de un pez. Por ello, también recibe el nombre de Vesica Piscis (vejiga de pez).[br][br]Como hemos indicado, el proceso para trazarla es sencillo:[br][list=1][*]Dibujamos una circunferencia de cierto radio.[/*][*]Con el mismo radio y centro un punto cualquiera de la circunferencia (normalmente se elige que pertenezca a un eje horizontal o vertical), trazamos otra circunferencia también con el mismo radio.[/*][*]Marcamos las intersecciones de ambas circunferencias, y los arcos interiores a ambas son los que forman la mandorla.[/*][/list][b]Interpretación[/b]: los círculos/circunferencias, evocan una esfera, generalmente los cielos. Al usar dos, se simboliza lo terrenal y lo celestial. En la zona intermedia, representamos a Jesús, a través del cual debemos pasar para llegar al reino de los cielos. (Ampliar información en [url=https://es.wikipedia.org/wiki/Mandorla]este artículo de wikipedia[/url]). Esta idea también podría estar subyacente en los arcos apuntados góticos.[br]Además, la forma de vejiga de pez, es una evocación más a la importancia simbólica de los peces en el cristianismo.[br]En el siguiente grabado, que forma parte del Codex Bruschal (Alemania,1220), de "Cristo en Majestad" (Maiestas Domini) podemos ver una interpretación matemática de algunos de los elementos utilizados.
Observa y razona
Interactúa con las casillas para ver algunos de los elementos matemáticos del grabado.[br]El [b]rombo[/b], que no forma parte expresa de la composición, es un elemento matemático muy frecuentemente utilizado para representar a Cristo, especialmente si es el obtenido en la mandorla. Por eso en este caso, se denomina "Rombo divino".[br]Pero fíjate en cómo su interacción con varios de los elementos que sí están en el dibujo, define muchos de ellos. Haz una descripción de cómo se calculan, relacionándola con otros elementos, como la mandorla "interior". Por ejemplo, [br][list][*]el radio de la aureola de divinidad que rodea a Cristo. Indica también cómo se calcula el centro.[/*][*]La relación con la posición de los pies o el arco que hay entre ellos.[/*][*]El lugar donde se apoya la capa.[/*][*]Todo rombo se puede obtener uniendo dos triángulos. Por ejemplo en este caso, uno superior y otro inferior. Razona qué tipo de triángulo son.[/*][/list][br]Utiliza el teorema de Pitágoras para deducir cuál debe ser la medida de la diagonal del rombo, en función de la altura que tendrá nuestra mandorla (puedes suponer que la altura será, por ejemplo 1 unidad).[br][i]Pista[/i]: verás que en el resultado aparece de alguna manera [math]\sqrt{3}[/math].
√3, aproximaciones y el número 153
[b][i]Ejercicio[/i][/b]: una aproximación de este número, conocida desde la antigüedad, es mediante un número racional con [b]denominador 153[/b]. Utiliza tu calculadora para descubrir con qué numerador (entero) la aproximación es más correcta. [br][list][*]Calcula con 4 decimales, tanto esa fracción como la raíz, [/*][*]Esa aproximación es la mejor (se comete menos error) de [math]\sqrt{3}[/math] que puede conseguirse usando una fracción con un denominador menor o igual que 153. [br]Calcula los errores [b]absoluto[/b] y [b]relativo[/b] al tomar esa fracción como si fuese el verdadero valor de la raíz.[br][size=85](*) La demostración de este hecho se basa en que es una de las fracciones que aparece en la expresión de [math]\sqrt{3}[/math] como fracción continua (y estos "convergentes" son las mejores aproximaciones)[/size].[/*][/list][b]Curiosidad[/b]: este número 153 se utiliza como guiño a esta alegoría matemática de la representación de Jesús... ¡en la propia Biblia! [br][i][b]Ejercicio[/b]:[/i] Averigua en qué momento. Por supuesto, estará relacionado con peces, pues surge a raíz de la "Vesica Piscis".[br][br]Aparte de esto, el número 153 tiene muchas propiedades matemáticas:[br][list][*]Es un [url=https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_triangular]número triangular[/url]. Concretamente, 153=1+2+3+...+17,[/*][list][*][b]Ejercicio [/b]haz una representación, en forma de triángulo equilátero, de este número triangular.[br]Por ejemplo, para 1+2, lo representaríamos como ∴, para 1+2+3 añadiríamos 3 puntos debajo, etc.[/*][*][i][b]Ejercicio[/b][/i] ¿Sabrías qué fórmula usar para comprobarlo sin tener que sumar todos los números uno a uno? (si no lo conoces, puedes hacer la comprobación con la calculadora).[/*][*][b][i]Ejercicio[/i][/b]: ¿cómo habrías utilizado esa fórmula para averiguar que precisamente hay que sumar los números desde 1 hasta 17?[br][br][/*][/list][*][b][i]Ejercicio[/i][/b]: la suma de todos sus divisores, salvo él mismo, es un cuadrado perfecto. Compruébalo, indicando qué cuadrado resulta.[br][/*][*]Es igual a la suma de los números factoriales del 1 al 5: 153=1!+2!+3!+4!+5![/*][br]Respecto sus cifras[*]Si cambiamos el orden de sus cifras, ¡también resulta un número triangular! 351=1+2+3+...+26. [br][/*][*]La suma de sus cifras es un cuadrado perfecto, pues [math]1+5+3=9=3^2[/math].[/*][*]Es el número más pequeño que puede ser expresado como la suma de los cubos de sus dígitos: [math]153 = 1^3+5^3+3^3[/math].[br][/*][*]Es un "número de Harshad", porque es divisible entre la suma de sus dígitos. Concretamente: [math]\frac{153}{1+5+3}=17[/math].[/*][/list]
Pensando en los tetramorfos
Rodeando la imagen de Cristo, podemos ver cuatro circunferencias, que contienen representaciones de un hombre y tres animales, conocidas como [url=https://es.wikipedia.org/wiki/Tetramorfos]tetramorfos[/url].[br][br]Fíjate en que nuestra modelización se hecho para para que las circunferencias sean tangentes a las utilizadas al crear la mandorla.[br][list][*]Además, las dos superiores tienen su centro en las esquinas del "rectángulo sagrado", que es el que tiene sus lados tangentes a la mandorla. Podemos visualizarlo marcando la casilla [i]Rec. sagrado[/i].[br]Sus [b]esquinas superiores[/b] vienen determinadas por estos lados verticales y el hecho de que la circunferencia del tetramorfo correspondiente será [b]tangente[/b] tanto a la mandorla como a la circunferencia de con centro el centro del rombo y el radio usado para la mandorla.[/*][*]La disposición de 5 puntos, con 4 en las esquinas de un rectángulo y uno en el centro, similar a la del número 5 en un dado, se denomina [url=https://es.wikipedia.org/wiki/Quincunce]quincunce[/url]. En el cristianismo puede asociarse con la crucifixión de Cristo, situando a los cuatro evangelistas o a los cuatro elementos en las esquinas, y el punto central como representación de la cruz, o de la divinidad que los une.[/*][/list][list=1][*]Este rectángulo no tiene como eje de simetría la línea que une los centros de las circunferencias iniciales. Para explicarlo, vamos a lanzar la [i]hipótesis [/i]de que se han tomado otras medidas como referencia.[list][*]Vamos a [b]describir[/b] matemáticamente qué medidas hemos puesto como hipótesis. [/*][*]Para ello, marca la casilla "otras medidas", y establece las relaciones pertinentes a partir del radio de los elementos que se muestran: una circunferencia en la parte superior izquierda y un cuadrado en la inferior central.[/*][/list][/*][*]Los dos tetramorfos inferiores no están centrados en las esquinas del rectángulo sagrado. Fíjate que esto, unido a la condición de tangencia, influye ligeramente en el radio de las correspondientes circunferencias.[br][/*][list][*]Como extra, en el applet se permite que muevas esas circunferencias libremente, para que veamos cómo va cambiando el radio si seguimos imponiendo la condición de tangencia. Cada vez que pulsemos en [i]Tetramorfos[/i], volverán a su posición original.[/*][*]Los centros de las circunferencias se mantienen sobre una curva, que no es exactamente una circunferencia y se visualiza marcando la casilla [i]Extras[/i] ¿qué tipo de curva crees que puede ser (no es necesario que lo demuestres)? (puedes desmarcar las demás, si ves que aparecen muchas)[/*][*]Utilizando esa curva, razona si habría sido posible situar los dos tetramorfos inferiores en las esquinas del rectángulo sagrado.[br][/*][*]Describe, matemáticamente, en qué lugar se ha situado, para la modelización, el centro de las circunferencias. Como pista, puedes marcar la casilla [i]Otras medidas[/i].[br]Quizás esto se ha utilizado con motivos artísticos, para romper la simetría en la composición llamando la atención sobre la presencia de los tetramorfos en el grabado, o se ha aprovechado para reforzar la simbología del grabado, al relacionarlo con el [i]Rombo divino[/i].[br]¿Qué opinas?[/*][/list][/list]
Otras interpretaciones
[list][*]Por otra parte, un [b]cuadrado [/b]puede ser visto como un símbolo de la creación y del mundo material. Un eje vertical dentro del cuadrado podría simbolizar la conexión entre el cielo y la tierra, y uno horizontal la conexión entre el ser humano y la naturaleza.[br][/*][*]Busca en el grabado representaciones de cuadrados con estos [b]dos ejes dibujados [/b]en su interior. Indica dónde los has encontrado y cuántos hay.[/*][/list]
Referencias
La [url=https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Codex_Bruchsal_1_01v_cropped.jpg]imagen utilizada[/url] ha sido obtenida via Wikimedia Commons (Public Domain).[br][img]https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/75/Codex_Bruchsal_1_01v_cropped.jpg/439px-Codex_Bruchsal_1_01v_cropped.jpg[/img][br]Para más información sobre los convergentes de las fracciones continuas como mejor aproximación, consultar esta [url=https://www.gaussianos.com/fraccion-continua-o-cual-es-la-mejor-aproximacion/]página de Gaussianos[/url], y esta [url=https://pfafner.github.io/tn2021/aulas/Aula20.pdf]demostración[/url] en la web de la Universidad del Valle de Guatemala.
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