19 août 2010

Les noeuds corses

Cette année, la Corse, ses plages de rêve, son soleil...

Le touriste, a priori pas math- a eu envie de visiter cette chapelle isolée dans la nature que l'on voit sur toutes les cartes postales, chapelle de Murato.

murato

Le math-touriste remarque immédiatement les superbes entrelacs gravés décorant l'une des fenêtres :

P1010649

Cela m'a rappelé les noeuds de Lissajous ; et en effet, en cherchant empiriquement, j'ai constaté que si p est non multiple de 3, la courbe de Lissajous :  

x= sin p.t  , y = cos 3.t

répond bien aux 5 croisements pour chaque alternance haut/bas ou bas/haut.

Voici par exemple le cas p = 7, un peu dilaté :

lissajous_73

Je constate, toujours empiriquement, que la courbe touche p fois les bords supérieur et inférieur.

Murato correspond alors à p = 22

lissajous_223

Mais le sculpteur a laissé des brins libres aux extrémités ; voilà ci-dessous les extrémités complétées, bien maladroitement,  pour correspondre au noeud de Lissajous :

entrelacs_cose_1

Maintenant, est-il possible de rajouter une troisième dimension à la courbe de Lissajous, de sorte qu'il y ait une alternance dessus/dessous des croisements ?

J'ai constaté empiriquement que oui, en rajoutant un z = sin r.t avec r égal au nombre de croisements de la courbe.

Par exemple, pour p = 7 il y a 32 croisements et x = 7t, y = cos 3t,  z = sin 32t  donne bien une alternance dessus/dessous !

lissajous_73dd

J'ai obtenu, cette fois non empiriquement, que le nombre de croisements est égal à r = 5(p-1)+2=5p-3 .

Je conjecture donc que, pour p non multiple de 3 :

1)  la courbe x = sin p.t ,  y = cos 3.t  possède 5p - 3 points doubles 

2) la courbe x = sin p.t ,  y = cos 3.t , z = sin r.t  avec r = 5p - 3  est telle que l'altitude aux points doubles précédents est alternativement positive et négative lorsqu'on la parcourt. 

Sous la fenêtre, un autre entrelacs :

P1010650

Il ressemble au précédent dans son principe, mais il y a 4 croisements au lieu de 5 par alternance, et il est à 3 brins fermés:

murato_long_trace

mais il peut être rendu à un brin en modifiant les extrémités :

murato_long_trace2

Et pourtant, je n'ai pas trouvé de courbe de Lissajous qui correspondrait à cette disposition !

Une autre chapelle située près de Bastia, la Canonica, est décorée par un entrelacs :

canonica

Celui-ci semble plus complexe, mais à étudier de près on remarque facilement sa structure formée d'un brin principal et de 12 brins en forme de trèfle, aucun brin n'étant noué lui-même.

canonica1

 

J'ai trouvé sur internet une autre chapelle médiévale corse avec des motifs entrelacés, celle de San Quilico, au sud de Calvi.

2III6

Il y a cette fois 3 croisements par alternance, et deux brins enlacés.

Une Lissajous très proche : x = sin 13.t,  y= sin 2.t,  z = cos 37.t

lissajous_quilico

D'où une conjecture similaire à la précédente, pour p impair :

 

1)  la courbe x = sin p.t ,  y = sin 2.t  possède 3p - 2 points doubles 

2) la courbe x = sin p.t ,  y = sin 2.t , z = cos r.t  avec r = 3p - 2 est telle que l'altitude aux points doubles précédents est alternativement positive et négative lorsqu'on la parcourt. 

Il y a donc de la généralisation dans l'air, mais cela n'a pas l'air simple ; avez vous remarqué que les sin et les cos ne sont pas à la même place dans les deux conjectures ?

 

Pour finir, voici quelques photos d'art islamique envoyées au math-touriste par Alain Esculier, comportant également des entrelacs...

 

IMG_1751_bisIMG_1760_bis

IMG_1759_bis

 

Posté par rferreol à 19:08 - Commentaires [2] - Rétroliens [0] - Permalien [#]


Commentaires sur Les noeuds corses

heu....

salut, pourquoi surligner les courbes en jaunes, enfin, je veux dire, c'est pas une mauvaise idée, mais c'est pas très bien fait, du coup, ça gâche un peu!
Bye

Posté par peter, 19 août 2010 à 19:20
Et la nature dans tout ça...

bonjour,
je n'ai pas trouvé d'autre lien fonctionnant pour un contact.
La morphogenèse m'intéresse (quand j'ai le temps).Comment appelle-t-on ou comment pourrait-on appeler la courbe 3D(log,log,log)(3 dimensions en repères logarithmiques) du produit vectoriel d'un segment et d'un cercle,ou d'un rayon et de sa circonférence,et par extension d'un segment et de cycloïdes.
Merci.
Salutations.
et encore merci pour votre site inépuisable.

Posté par JLM, 21 avril 2012 à 17:25
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