Cos’è la sezione aurea in natura: spiegazione ed esempi

Matematica e natura sembrano non avere niente a che fare l’una con l’altra, a primo impatto. Eppure, la sezione aurea in natura è pronta a smentirci e a dimostrarci un legame tanto affascinante quanto indissolubile. Ma di cosa si tratta, più nel dettaglio?  Detta anche costante di Fidia, la sezione aurea non è altro che un numero: 1,618. Un numero che ritroviamo, sorprendentemente, in moltissimi aspetti della natura, e che si manifesta in modo del tutto naturale, incuriosendo scienziati, artisti e filosofi da secoli e secoli. Non solo la matematica può salvarci dal climate change, quindi -come suggerisce la docente di biostatistica di Harvard Francesca Dominici-, ma è anche responsabile delle proporzioni e dell’estetica della natura che ci circonda. Scopriamo in che modo lungo il corso di questo articolo, e dove è possibile vedere con i propri occhi i risultati del rapporto aureo in natura. 

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Che cos’è la sezione aurea: spiegazione semplice

Nota anche come divina proporzione o rapporto aureo, la sezione aurea è una proporzione matematica affascinante e speciale, pari ad un valore approssimativo di 1,618 ed è rappresentata dalla lettera greca φ\varphiφ (phi).

Ma come si arriva a questo valore? Lo si ottiene quando un segmento viene diviso in due parti in modo tale che il rapporto tra la parte più lunga e quella più corta sia uguale al rapporto che esiste tra l’intero segmento e la parte più lunga. 

Il concetto di numero aureo non è certo cosa nuova. Anzi, risale all’antichità e venne studiato da matematici come Euclide già nel III secolo a.C., e successivamente da Leonardo Fibonacci, con la sua famosa sequenza numerica. La sequenza di Fibonacci è in effetti strettamente legata alla sezione aurea, poiché il rapporto tra due numeri consecutivi della sequenza tende in modo progressivo al valore di φ\varphiφ.

Alla base di molte forme naturali, la sezione aurea è stata sfruttata e continua ad essere utilizzata anche nel mondo dell’arte e dell’architettura, per via della sua capacità di far ottenere forme armoniose e perfettamente proporzionate. 

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Dove si trova la sezione aurea in natura

Anche se siamo sempre erroneamente alla ricerca della perfezione, sappiamo che non esiste. Non per noi, quantomeno, e va bene così. In natura, però, le cose sono un po’ diverse, e alcune strutture -anche per via del rapporto aureo- ci si avvicinano al millimetro. Questa sezione si manifesta infatti in numerosi elementi naturali, regolando la crescita e la disposizione di molte strutture viventi in modo efficiente e armonioso. 

Vediamo dove è possibile trovarla. Piccola anticipazione? Praticamente ovunque. 

Piante e fiori 

Il mondo delle piante è ricco di esempi di rapporto aureo in natura. 

I semi di girasole, ottimi anche come semi da mangiare, si dispongono in spirali che seguono la sequenza di Fibonacco, il cui rapporto tra numeri successivi -lo abbiamo detto- si avvicina alla sezione aurea. Non si tratta solo di mera estetica: questo consente loro una distribuzione ottimale per la loro stessa crescita. 

Qualcosa di molto simile succede con i petali dei fiori, che spesso crescono seguendo la spirale aurea in modo da massimizzare la cattura della luce solare. Basti pensare alle margherite, che hanno i petali disposti proprio secondo la proporzione aurea. 

Anche le foglie delle piante si distribuiscono lungo il fusto in base a tale proporzione, per ottimizzare il processo di fotosintesi clorofilliana e ridurre il rischio di ombreggiamento reciproco. 

Estetica, sì, ma solo di conseguenza. La ragione principale per cui esiste questa proporzione in natura è la funzionalità delle strutture che la presentano. 

Conchiglie e strutture marine 

Non solo nel verde, ma anche nel blu: il mare ci riserva diversi esempi di rapporto aureo in natura. La conchiglia del Nautilus è forse la dimostrazione più nota di come si comporta questa proporzione naturale. La sua spirale, infatti, segue in modo perfetto la curva aurea.  Anche nelle chiocciole e in altre creature marine, le spirali della loro crescita seguono la proporzione aurea per garantire uno sviluppo bilanciato.

Corpo umano e animali 

Parlavamo della nostra spasmodica -e inutile- ricerca della perfezione, nel senso più ampio del termine. Se cercare di essere perfetti in ogni aspetto e in ogni contesto è uno sforzo inutile e dannoso per la nostra salute, è anche vero che la natura qualcosa di perfetto ce lo ha già donato: il numero aureo, infatti, riguarda anche il corpo umano. 

La sezione aurea è presente nel nostro corpo in varie proporzioni. Il rapporto tra la lunghezza del braccio e dell’avambraccio, tra le falangi delle dita e perfino nelle proporzioni del volto: la natura ha pensato proprio a tutto. 

Anche in alcuni animali, come le ali delle farfalle o la disposizione delle squame dei pesci, è possibile trovare questo rapporto armonioso.

Strutture molecolari e DNA 

Sempre restando nell’ambito del corpo umano, ci viene in mente la spirale più famosa di tutte: quella del DNA. La proporzione tra la lunghezza e la larghezza di un giro della doppia elica si avvicina moltissimo al valore della sezione aurea, suggerendo come questa proporzione sia fondamentale anche a livello microscopico.

Galassie e fenomeni astronomici 

Se vi è mai capitato di osservare il cielo con attenzione, magari con gli strumenti giusti in un osservatorio astronomico, probabilmente ve ne sarete già resi conto: la divina proporzione si trova anche lì, tra le galassie. Parliamo delle galassie a spirale, proprio come la nostra Via Lattea, che segue la spirale aurea nella disposizione dei suoi bracci.  Similmente fanno cicloni e uragani, che spesso assumono una forma che richiama la spirale della sezione aurea. 

Esempi di sezione aurea in natura

Ne abbiamo visti alcuni, ma gli esempi di come la sezione aurea si manifesti in natura non sono certo finiti qui. Anzi, potremmo andare avanti all’infinito. 

L’ananas non è solo uno dei 15 cibi più salutari da portare in tavola, ma è anche tra gli esempi più affascinanti di questa proporzione. Le squame del frutto si sviluppano infatti in spirali ascendenti e discendenti, il cui numero spesso corrisponde a due numeri consecutivi della sequenza di Fibonacci. Per esempio, 8 e 13 o 13 e 21.
Tale disposizione permette alla pianta di crescere in modo efficiente, ottimizzando lo spazio e la distribuzione dei nutrienti. E gli conferisce anche l’aspetto esteticamente perfetto che lo caratterizza.

Aspetto simile a quello delle pigne, che in effetti sono un altro esempio interessante di sezione aurea in natura.  Le squame della pigna sono disposte in spirali che seguono la sequenza di Fibonacci, e che creano una disposizione ottimale per la crescita dei semi. Se osserviamo una pigna da vicino, possiamo notare che le spirali su entrambi i lati della pigna seguono numeri consecutivi della sequenza, come succedeva per l’ananas, riflettendo la perfezione della proporzione aurea nel mondo naturale.

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A cosa serve il rapporto aureo in natura

Un po’ lo abbiamo già detto, ma è importante fare il punto: a cosa serve il rapporto aureo nel mondo naturale? A questo punto è chiaro che non sia solo una pura questione di estetica. Anzi, la bellezza e la perfezione esteriore che risulta è solo una conseguenza della proporzione, ma non è il suo obiettivo primario. 

La costante di Fidia, in realtà, serve a ottimizzare efficienza, crescita e distribuzione nelle forme biologiche e nei processi naturali. La sua applicazione fa sì che le strutture organiche crescano in modo equilibrato e armonioso, riducendo il dispendio di energia e risorse. Si tratta di una scelta ecologica che la natura stessa ha fatto per sé, in poche parole, per agire su: 

• Ottimizzazione dello spazio: la disposizione dei semi nel girasole o le spirali delle conchiglie se ne servono per massimizzare l’uso dello spazio, evitando sovrapposizioni e permettendo una distribuzione perfetta per la crescita.
• Efficacia nella fotosintesi: la disposizione delle foglie lungo il fusto di molte piante segue il rapporto aureo per assicurare che ogni foglia riceva la massima esposizione alla luce solare, evitando che si facciano ombra l’una con l’altra.
• Crescita efficiente: in organismi come le piante e gli animali, la proporzione aurea permette una crescita più stabile e armoniosa, sfruttando al meglio le risorse naturali come luce, acqua e nutrienti.
• Equilibrio strutturale: nella spina dorsale degli animali, nella struttura delle corna o nelle conchiglie la sezione aurea aiuta a mantenere l’equilibrio e la simmetria, assicurando una crescita robusta e resistente alle sollecitazioni esterne.

Si tratta di una vera e propria strategia biologica messa in atto dalla natura per permettere alle forme di vita di crescere in modo più efficientemente organizzato, ottimizzando le risorse e aumentando le possibilità di sopravvivenza. 

Cosa ci insegna la seziona aurea in natura?

Armonia ed efficienza sono fondamentali per il benessere e la sopravvivenza: questo, in poche parole, è ciò che la sezione aurea in natura vuole dirci. L’insegnamento che possiamo trarre dalla scoperta di tanta perfezione in ogni cosa intorno a noi. 

Questa proporzione, che si manifesta nelle più disparate forme di vita e strutture naturali, ci mostra come la bellezza non sia solo una questione estetica, ma anche un principio di organizzazione ottimale. 

Le piante, gli animali e persino i fenomeni naturali che seguono il rapporto aureo sono esempi di come la natura utilizzi la matematica per garantire equilibrio, crescita sostenibile e massimizzazione delle risorse. 

Osservando il mondo che ci circonda, la sezione aurea ci invita a riflettere sull’importanza di un approccio armonioso e sostenibile, che possa ispirare non solo la scienza e l’arte, ma anche le nostre scelte quotidiane verso un mondo più equilibrato e rispettoso dell’ambiente.