Il naturalista D'Arcy W. Thompson (vedi) ha studiato i modi in cui sono evolute le forme di piante e animali. Tra l'altro ha studiato come sono descrivibili matematicamente le relazioni tra le forme di alcuni animali che hanno un'origine comune. Ad es., nel caso dei pesci, la forma di A può essere trasformata in quella di B o in quella di D, o la forma di B è trasformabile in quella di C. Come posso caratterizzare matematicamente le tipologie a cui appartengono queste tre trasformazioni? |
La trasformazione da A a B è una contrazione: assumendo che l'asse y passi per il primo segmento verticale
e l'asse x passi per il segmento orizzontale al centro, la trasformazione è describile con
La trasformazione da B a C è un inclinamento (o deformazione lineare o shearing) lungo la direzione dell'asse y:
è describile con
La trasformazione da A a D è una trasformazione continua che conserva i punti angolosi (i "punti", non le ampiezze degli angoli). Ovviamente anche le altre due
trasformazioni rientrano in questa categoria. È evidente che questa trasformazione ha anche altre caratteristiche (in particolare le rette
parallele agli assi vengono trasformate con una certa regolarità in curve opportune).
Per altri commenti: Trasformazioni geometriche neGli Oggetti Matematici.
Per chi è interessato, ecco come sono state costruite le figure precedenti con R; qui o qui come ottenere, pił semplicemente, le figure seguenti: