La serie di Fibonacci sulla facciata della chiesa di San Nicola a Pisa

Le geometrie dell'intarsio contenuto nella lunetta esplicito alla sequenza di Fibonacci

Le geometrie dell’intarsio contenuto nella lunetta esplicito alla sequenza di Fibonacci

È un richiamo esplicito alle scoperte del primo grande matematico dell’Occidente cristiano, Leonardo Fibonacci, ed è riemerso durante un recente restauro che ha riportato alla luce i marmi della Chiesa di San Nicola in via Santa Maria a Pisa.

La chiesa di San Nicola a Pisa

La chiesa di San Nicola a Pisa

Un originale studio del prof. Pietro Armienti, docente di Petrologia e Petrografia dell’Università di Pisa, recentemente pubblicato sul Journal of Cultural Heritage, ha permesso di interpretare le eleganti geometrie dell’intarsio della lunetta sopra l’originario portale principale come un riferimento alla celebre successione numerica individuata dal matematico pisano.
“Per secoli i segni del tempo avevano reso illeggibili gli intarsi della facciata della chiesa, la cui costruzione, che risale al XIII secolo, viene da molti attribuita a Nicola Pisano. Dopo il restauro, il messaggio scolpito nella lunetta del portale è emerso in tutti i suoi dettagli e ha permesso di dimostrare che il pregevole manufatto, che ha comportato il lavoro congiunto di matematici, teologi, artigiani, celebra le intuizioni che segnarono a Pisa la nascita di una scuola di pensiero capace di trasformare la visione medievale del mondo e di fare della città la culla della pensiero scientifico moderno.

Cos’è la sequenza di Fibonacci?

La sequenza di Fibonacci

La sequenza di Fibonacci

Leonardo Pisano detto il Fibonacci (1175-1250), cioè figlio di Bonaccio, individuò questa serie per la prima volta nel 1202, per risolvere un problema pratico: quante coppie di conigli si ottengono in un anno da una sola coppia supponendo che produca ogni mese (tranne il primo) una nuova coppia che a sua volta diventa fertile a partire dal secondo mese? (La risposta è 144 coppie di conigli).

Leonardo Pisano detto il Fibonacci

Leonardo Pisano detto il Fibonacci

Assieme al padre Guglielmo dei Bonacci, facoltoso mercante pisano e rappresentante dei mercanti della Repubblica di Pisa nella zona di Bugia in Cabilia (regione dell’odierna Algeria), passò alcuni anni in quella città, dove studiò i procedimenti aritmetici che studiosi musulmani stavano diffondendo nelle varie parti del mondo arabo. Qui ebbe anche precoci contatti con il mondo dei mercanti e apprese tecniche matematiche sconosciute in Occidente. Alcuni di tali procedimenti erano stati introdotti per la prima volta dagli indiani, portatori di una cultura molto diversa da quella mediterranea. Proprio per perfezionare queste conoscenze Fibonacci viaggiò molto, arrivando a Costantinopoli, alternando il commercio con gli studi matematici. Molto dovette ai trattati di Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi, Abu Kamil e ai maestri arabi, senza però essere mero diffusore della loro opera. Ritornato in Italia, la sua notorietà giunse anche alla corte dell’imperatore Federico II, soprattutto dopo aver risolto alcuni problemi del matematico di corte. Per questo motivo gli fu assegnato un vitalizio che gli permise di dedicarsi completamente ai suoi studi.

Nel 1202 pubblicò, e nel 1228 riscrisse (lo fece pubblicare solo dopo la sua morte però, lasciandolo nel suo testamento) il Liber abbaci, opera in quindici capitoli con la quale introdusse per la prima volta in Europa (nel capitolo I) le nove cifre, da lui definite “indiane”, e il segno 0 che in latino è chiamato zephirus, adattamento dell’arabo sifr, ripreso a sua volta dal termine sanscrito śūnya, che significa “vuoto”. Zephirus in veneziano divenne zevero ed infine comparve l’italiano “zero”. Per mostrare ad oculum l’utilità del nuovo sistema egli pose sotto gli occhi del lettore una tabella comparativa di numeri scritti nei due sistemi, romano e indiano. Fibonacci espose così per la prima volta in Europa la numerazione posizionale indiana (adottata poi dagli arabi). All’epoca il mondo occidentale usava i numeri romani e il sistema di numerazione greco e i calcoli si eseguivano con l’abaco. Questo nuovo sistema stentò molto ad essere accettato, tanto che nel 1280 la città di Firenze proibì l’uso delle cifre arabe da parte dei banchieri. Si riteneva infatti che lo “0” apportasse confusione e venisse impiegato anche per mandare messaggi segreti e, poiché questo sistema di numerazione veniva chiamato “cifra”, da tale denominazione deriva l’espressione “messaggio cifrato”.

Nella successione di Fibonacci ogni numero è il risultato della somma dei due precedenti: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13… fino all’infinito. Fino al XIX secolo a questa successione non fu attribuita alcuna importanza, finché si scoprì che può essere applicata, per esempio, nel calcolo delle probabilità, nella sezione aurea e nel triangolo aureo.

La sezione di un Nautilus

La sezione di un Nautilus

I numeri di Fibonacci si trovano anche in natura, per esempio nella disposizione delle foglie.

La pianta di Aloe

La pianta di Aloe

In molti alberi, scegliendo una foglia su uno stelo e assegnandole il numero “0”, contando il numero di foglie fino ad arrivare a una perfettamente allineata con la foglia “0”, probabilmente si troverà un numero di Fibonacci. Anche i petali di moltissimi fiori sono un numero di Fibonacci.

Girasole

Girasole

Secondo l’interpretazione del professor Armienti, le eleganti simmetrie dell’opera sono un richiamo diretto alle scoperte del matematico pisano: “Se si assume come unitario il diametro dei cerchi più piccoli dell’intarsio, i più grandi hanno diametro doppio, i successivi triplo, mentre quelli di diametro 5 sono divisi in spicchi nei quadratini ai vertici del quadrato in cui è inscritto il cerchio principale, quello centrale ha diametro 13 mentre il cerchio che circoscrive i quadratini negli angoli ha diametro 8. Gli altri elementi dell’intarsio disposti secondo tracce circolari individuano circonferenze di raggio 21 e 34, infine il cerchio che circoscrive l’intarsio ha diametro 55 volte più grande del circolo minore. 1,2,3,5,8,13,21,34,55 sono i primi nove elementi della successione di Fibonacci”.

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Per Armienti, il riferimento non potrebbe essere più esplicito e collega direttamente l’intarsio all’opera del grande matematico o a una cerchia di suoi diretti collaboratori o allievi. L’intarsio di fatto è un abaco per rappresentare numeri irrazionali come p o il rapporto Aureo f, oltre che per calcolare con un’ottima approssimazione i lati dei poligoni regolari inscritti nel cerchio diametro maggiore. Si tratta dunque di un importante monumento la cui presenza era stata concepita per l’educazione delle élites, secondo il programma della filosofia scolastica: un dono prezioso della sapienza degli antichi giunto dopo ottocento anni di oblio.

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