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Glass パターン

ヒマワリの点列を2枚重ねて少しだけ回し、対になる点が描く渦を2通り並べた。

黄金角の点列を2枚重ねて7.7°回したGlassパターン。渦状の腕が浮かぶ
黄金角のヒマワリ点列(藍)に、同じ点列を7.66°回したもの(茜)を重ねた。点しか描いていないのに、対になった点々が渦の腕を描く。7.66° は「21×黄金角」の端数である

なにか

モアレ(第22作)は縞と縞の干渉だった。縞の代わりに点の集まりを2枚重ねてずらしても、対になった点々が流れ模様を描く。これを Glass パターンと呼ぶ(L. Glass, 1969)。ここではヒマワリの種の配置(フィロタキシス・黄金角137.5°)を2枚重ねて、ほんの少しだけ回した。

面白いのは、誰と誰が対になるかである。回転角7.66°で重ねると、回転した層の i 番の種の相方は、必ず元の層の i+21 番になる(調べた 242 点すべてで一致した)。−12.4°なら i+13 番になる。21も13もフィボナッチ数だ。種は |m×黄金角 mod 2π| が小さいほど良い相方になれるが、この量の記録更新列は 1,2,3,5,8,13,21,34,55 で、フィボナッチ数列そのものになる(黄金比の連分数展開がすべて1=分数で最も近似しにくいことの現れ)。ヒマワリの螺旋の腕がフィボナッチ本になるのと同じ定理が、「2枚重ねて回す」という操作でも顔を出す。

もう1枚

同じ点列を−12.4°回したGlassパターン。腕の本数が変わる
回転を−12.4°(=13×黄金角の端数)にすると、相方が13番違いになり、渦の表情が変わる

どう作ったか

図には円(点)しか描いていない。渦の腕に見える線は、どこにも引いていない。

→ モアレ(縞版の片親)

→ フィロタキシス(もう片方の親)

出典

数理
L. Glass, "Moiré effect from random dots", Nature 223 (1969)。フィロタキシスの黄金角は Vogel (1979)。組み合わせは本ギャラリーのかけ算第5号
生成
generators/glass.js(N=2600・δ=21×黄金角 mod 2π)