Origami: Nơi nghệ thuật điêu khắc hội ngộ toán học
Origami toán học: Thách thức những điều không tưởng
Nhà lý thuyết về tính toán origami Erik Demaine đã đẩy lùi ranh giới của origami, tạo ra những tác phẩm điêu khắc thách thức nhận thức truyền thống về những điều có thể làm được khi gấp giấy. Bằng cách luân phiên các nếp gấp núi và thung lũng trong các hình vuông đồng tâm, Demaine đã đạt được những điều trước đây không tưởng: paraboloid hypebol, một hình dạng được cho là không thể đạt được trong origami.
Bí mật nằm ở các mẫu gấp nếp phức tạp mà Demaine tạo ra, tạo ra các cấu trúc “nảy thành hình yên ngựa” giống như một chiếc bánh quy giòn Pringles. Các tác phẩm điêu khắc của Demaine không chỉ tuyệt đẹp về mặt thị giác mà còn đặt ra những câu hỏi cơ bản về cơ học gấp giấy.
Lịch sử của Origami
Origami có nguồn gốc từ Nhật Bản vào năm 1797, với việc xuất bản cuốn sách “Sembazuru Orikata” của Akisato Rito. Vào những năm 1800, origami trở thành hoạt động phổ biến ở các lớp học ở châu Âu và vào những năm 1950, origami đã trở thành một loại hình nghệ thuật hiện đại dưới sự dẫn dắt của nghệ sĩ người Nhật Akira Yoshizawa.
Những nghệ sĩ origami đương đại như Eric Joisel và Robert Lang đã phá vỡ nhiều giới hạn hơn nữa, tạo ra những hình động vật và người sống động như thật, cùng các tác phẩm phức tạp đã được trưng bày tại các viện bảo tàng uy tín như Louvre và Bảo tàng Nghệ thuật Hiện đại.
Origami và toán học
Origami có mối liên hệ sâu sắc với toán học, đặc biệt là hình học. Vấn đề gấp và cắt, lần đầu tiên được nêu ra trong một cuốn sách tiếng Nhật vào năm 1721, đặt câu hỏi rằng có bao nhiêu hình dạng khác nhau có thể tạo ra bằng cách gấp một tờ giấy hình chữ nhật và thực hiện một lần cắt duy nhất. Giải pháp của Demaine cho bài toán này đã có từ nhiều thế kỷ trước đã chứng minh rằng bất kỳ hình dạng nào cũng có thể đạt được nếu có bản vẽ hình học chính xác.
Origami điện toán
Các chương trình máy tính đã cách mạng hóa lĩnh vực origami. Phần mềm như TreeMaker và Origamizer cho phép người dùng thiết kế và khám phá các mẫu gấp nếp phức tạp, cho phép tạo ra các hình dạng tinh xảo và sáng tạo.
Ứng dụng origami trong thực tế
Ngoài giá trị nghệ thuật, origami còn tìm thấy các ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực. Các nhà sản xuất ô tô sử dụng toán học origami để thiết kế túi khí có thể gấp lại một cách hiệu quả. Các kỹ sư đang khám phá việc sử dụng các cấu trúc origami trong sản xuất nano, tạo ra các vật thể phẳng có thể biến đổi thành các hình dạng 3D. Ngoài ra, các nguyên lý origami có thể hỗ trợ thiết kế các protein tổng hợp chống lại vi-rút.
Bộ đôi cha con
Erik Demaine và cha của ông, Martin, đã hợp tác để tạo ra những tác phẩm điêu khắc origami đầy mê hoặc. Các tác phẩm của họ đã được trưng bày tại Phòng trưng bày Renwick của Smithsonian, thể hiện sự giao thoa giữa nghệ thuật và toán học.
Sức hấp dẫn của Origami
Origami tiếp tục thu hút các nghệ sĩ và nhà toán học, mang đến sự kết hợp độc đáo giữa sự sáng tạo, chính xác và giải quyết vấn đề. Như Demaine đã chỉ ra một cách khéo léo: “Chúng tôi đã tìm ra một bài toán toán học truyền cảm hứng cho nghệ thuật mới — và một bài toán nghệ thuật truyền cảm hứng cho toán học mới”.