بخشی از مقاله
-1 چکیده
فرکتال از کلمه لاتین فراکتوس به معنی سنگی که به شکل نامنظم شکسته و خورد شده است ، گرفته شده است. اولین بار فرکتال را دکتر ماندلبرت طی نظریه ای که برای حل مسائل جهان هستی ارائه داد مطرح کرد و در این نظریه عنوان کرد که جهان هستی بعدی دارد و تمامی پدیده های طبیعی به نوعی فرکتال هایی می باشند در جهان هستی که برای ما نا شناخته اند.
در این مقاله با روش کتابخانه ای سعی بر آن است تا تاثیر طبیعت - بخصوص هندسه - بر معماری بررسی کنیم. ابتدا واژه فراکتال را بررسی می کنیم، سپس به بررسی تاثیر هندسه فراکتال بر معماران و کارهای آن ها می پردازیم و نتیجه پژوهش این است که طبیعت بزرگترین منبع همه جانوران و بخصوص انسان ها می باشد.
-2مقدمه:
-1-2 تعریف فراکتال:
فرکتال از کلمه لاتین فراکتوس به معنی سنگی که به شکل نامنظم شکسته و خورد شده است ، گرفته شده است. اولین بار فرکتال را دکتر ماندلبرت طی نظریه ای که برای حل مسائل جهان هستی ارائه داد مطرح کرد و در این نظریه عنوان کرد که جهان هستی بعدی دارد و تمامی پدیده های طبیعی به نوعی فرکتالهایی می باشند در جهان هستی که برای ما نا شناخته اند
تصویر-1اشکال فراکتال، اقتباس از وحید قبادیان - - 1394
اشکال فرکتالی با زندگی روزمره ما گره خورده است. با کمی دقت به اطراف خود، میتوان بسیاری از این اشکال را یافت. از گل فرش زیرپای شما و گل کلم درون مغازههای میوهفروشی گرفته تا شکل کوهها، ابرها، دانه برف و باران، شکل ریشه، تنه و برگ درختان و بالاخره شکل سرخسها، سیاهرگ و حتی می توان از این هم فراتر رفت: سطح کره ماه، منظومه شمسی و ستارگان. واژه فرکتال در سال 1976 توسط ریاضیدان لهستانی به نام بنوئیت مندلبرات وارد دنیای ریاضیات شد. مندلبرات وقتی که برروی تحقیقی پیرامون طول سواحل انگلیس مطالعه می نمود به این نتیجه رسید که هر گاه با مقیاس بزرگ این طول اندازه گرفته شود بیشتراز زمانی است که مقیاس کوچکتر باشد .
از لحاظ واژه مندلبرات اصطلاح فرکتال - Fractal - را از واژه لاتین Fractus F یا - Fractumبه معنی شکسته - گرفت تا برماهیت قطعه قطعه شونده که یکی از مشخصه های اصلی این فرم است ،تاکید داشته باشد .فرهنگستان زبان هم واژه برخال را تصویب کرده و همچنین برای واژه فرکتالی واژه برخالی را تصویب کرده است. واژه فرکتال به معنای سنگی است که به شکل نامنظم شکسته شده باشد .اما فرکتال از دید هندسی به شیئی گویند که دارای سه ویژگی باشد-1 :اول اینکه دارای خاصیت خود مانائی باشد. 2-در مقیاس خرد بسیار پیچیده باشد-3 .بعد آن یک عدد صحیح نباشد
هندسه اقلیدسی - احجام کامل کرهها و هرمها و مکعبها و استوانه، بهترین راه نشان دادن عناصر طبیعی نیست. ابرها و کوهها و خط ساحلی و تنه درختان همه با احجام اقلیدسی در تضاد هستند ونه صاف بلکه ناهموار هستند و این بینظمی را در مقیاسهای کوچک نیز به ارمغان میآورند. که یکی از مهمترین خصوصیات فراکتالها همین است.
تصویر-2اشکال اقلیدسی، اقتباس از اشرف گنجویی - 1385 -
این بدین معناست که هندسه فراکتال بر خلاف هندسه اقلیدسی روش بهتری برای توضیح و ایجاد پدیدههایی همانند طیعت است. زبانی که این هندسه به وسیله آن بیان میشود الگوریتم نام داردکه به وسیله آن اشیاء مرکب میتوانند به فرمولها و قوانین سادهتری ترجمه و خلاصه شوند.
تصویر3 و -4 اقتباس نیکوس اسالینگاروس
بهترین راه برای تعریف یک فراکتال توجه به صفتها و آن است یک فراکتال »نامنظم« است. این بدان معنی
است که در آن هیچ قسمتی مشابه اجزاء« شبیه »کل« هستند.
تصویر - 5 اقتباس از نیکوس اسالینگاروس
فراکتالها به وسیله »تکرار« توسعه مییابند کهبه این معنی است که تغییر شکل مکرراً ایجاد شده و »وابسته به موقعیت شروع است« خصوصیت دیگر آن این است که فراکتال »مرکب« است. اما با این حال میتوان آن را به وسیله الگوریتمهای ساده نشان داد و همچنین بدین معنی نیز هست که در پس عناصر نامرتب طبیعی یک رشته قوانین منظم موجود است.
-2-2 خصیصه های هندسه فراکتال:
تصویر-6 نجفی.ا. - - 1385
-1-2-2 تعادل
تعادل از دیرباز ابزار طراحی مهمی در معماری و علم طراحی بوده است. سادهترین شکل تعادل، تقارن است که در آن یک وجه ترکیب عین وجه دیگر است. آن گاه تعادل به ریتم میرسد که شیء در امتداد یک خط تکرار شود یا حول یک نقطه دوران یابد. جای شگفتی نیست که تعادل چنین نقش مهمی را در طراحی ایفا میکند، چرا که خیلی از طرحها در طبیعت مانند بدن و همچنین ریتمهای تکرار شونده مانند انگشتان انسان و حتی ساختارهای ذهنی ما مانند خوبی و بدی، بالا و پایین و داخل و خارج متقارن هستند. طراحان که جهان را در آثارشان نمایان میکنند به طور طبیعی به سمت تقارن و ریتم سوق مییابند
-2-2-2 خود تشابهی
تصویر -7 نجفی.ا. - - 1385
طبیعت از درختان تا کهکشان ها،خود را همچون جریانی از اشکال خود شبیه به نمایش میگذار . در ریاضی اصطلاحاتی مثل خود شبیه بودن دارای معانی خاص هستند. اگر ساختار دچار دگرگونی شود و کل ساختار با یک مقیاس دچار تغییر شود، آن گاه خود شبیه است. شکل جدید ممکن است کوچکتر، بزرگتر، دوران یافته یا تبدیل شده باشد اما همچنان شبیه شکل قبل باقی بماند.
خود شبیه بودن به این معناست که تناسبات نسبی بین وجوه شکل و زوایای داخلی ثابت باقی بماند. اگر یک شیء به طور نامساوی در یک یا چند بعد تغییر یابد آن گاه تغییر،خودوابسته خواهد بود. در یک تغییر خود وابسته ممکن است زوایای داخلی شکل یا تناسبات نسبی وجوه اشکال عین هم نباشد. طول، سطح یا حجم یک ساختار فراکتال در روند دگرگونی خودشبیه آن افزایش مییابد. تناسبات طلایی به عنوان مثالی از مقیاس خودشبیه از دیرباز ابزار مناسبی برای معماران بوده است. تناسب طلایی، فرم یک شکل مارپیچ گونه از مستطیل خودشبیه را خلق میکند.
-3-2 رابطه فراکتال و معماری:
مطالعه هندسه باید به طراح کمک کند ، به درک بهتری از جریان جزئیات در پیرامون ما در جهان طبیعی دست یابد هنر تمثیلی به دلیل اینکه طبیعت را به روشهای مختلف دوباره تولید می کند نمایشی از جریان جزئیات فراکتالی را نشان میدهد
