Come la fisica e la matematica hanno aiutato a creare la pittura modernista

Una delle intuizioni più profonde della scienza moderna è che la natura abbia una struttura simmetrica. Sin dall’antichità, i naturalisti avevano osservato la simmetria bilaterale nelle piante e negli animali, così come gli esagoni simmetrici del ghiaccio e della neve. Nel Diciannovesimo secolo, gli scienziati, attraverso i microscopi, videro che gli elementi costitutivi della natura (le cellule, i cristalli) erano disposti secondo un pattern simmetrico a coppie destra-sinistra. Nel 1905, Albert Einstein scoprì la simmetria tra massa ed energia, cioè che la massa può essere convertita in energia e viceversa (E = mc2). Presto sviluppò la teoria generale della relatività per dare una descrizione accurata del cosmo a partire da qualsiasi sistema di riferimento.

Gli scienziati hanno poi confermato che le leggi della natura, come la forza di gravità e la velocità della luce, sono simmetriche in quanto si possono applicare indifferentemente in tutto l’universo. Queste scoperte hanno avuto applicazioni molto diverse e hanno anche ispirato alcuni artisti nella creazione di iconiche riproduzioni della simmetria della natura nella propria arte. Hanno imparato la cosmologia di Einstein da alcune volgarizzazioni come Relatività. Esposizione divulgativa (1917) dello stesso scienziato. Karl Gerstner, un giovane artista degli anni Cinquanta e leader di questo movimento, espresse l’impossibilità di un singolo punto di vista umano nell’opera Aperspective: dodici unità bianche e nere fissate a dei magneti che possono essere riposizionati in infinite combinazioni all’interno di una cornice fissa, come la luce che si muove nel cosmo di Einstein, inteso come un infinito limitato.

Karl Gerstner, Aperspective 1: The Endless Spiral of a Right Angle, 1952–56.

Il lavoro di Gerstner si inserisce nella tradizione dell’Arte concreta svizzera, che venne fondata a Zurigo negli anni Trenta e Quaranta da Max Bill, Camille Graeser, Richard Paul Lohse e Verena Loewensberg. Zurigo era il luogo in cui fisici e matematici, inclusi Einstein, Andreas Speiser e Hermann Weyl, si erano riuniti per formulare una descrizione unificata delle forze della natura: gravità, elettromagnetismo e forza nucleare, forte e debole. Per descrivere la simmetria usarono il concetto matematico della teoria dei gruppi, che è la proprietà per cui, anche a seguito di operazioni, gli elementi rimangono immutati. Per esempio, immaginate di disegnare una linea al centro di una persona dalla testa ai piedi, dividendo il corpo in lato destro e sinistro. Se la persona ruota di 180 gradi e poi di 360, la silhouette del corpo non cambia in queste due posizioni perché ha una simmetria speculare. Nel linguaggio della teoria dei gruppi, si direbbe che il corpo ha una duplice simmetria rotazionale su un solo asse. 

Ispirati dalle divulgazioni di Speiser e Weyl della teoria dei gruppi, gli artisti Concreti svizzeri crearono opere dalla simmetria impressionante fissando elementi costituitivi di base – unità di forma e colore – e disponendoli secondo regole che rispettassero proporzioni ed equilibrio. Per esempio, gli elementi costitutivi di Blue Excentrum di Gerstner sono cerchi, linee, blu, bianco e nero, a cui applicò le regole: raddoppia la dimensione di ciascun cerchio intarsiato e coloralo dal blu chiaro al blu scuro; disegna una linea verticale al perimetro di ciascun cerchio e colora ogni sezione dal bianco al nero.

Gli psicologi tedeschi di inizio Ventesimo secolo provarono che l’occhio, l’orecchio e il cervello umano hanno un meccanismo innato per percepire i pattern, chiamato “Gestalt” (la parola tedesca per “figura” o “forma”), così come un’abilità per distinguere quelli simmetrici. Usando questi concetti, lo storico dell’arte tedesco Gerstner Heinrich Wölfflin ha spiegato il modo in cui gli spettatori percepiscono l’arte, incorporando idee dalla teoria dei gruppi per descrivere come gli stili artistici cambino nel tempo. Wölfflin ha individuato cinque trasformazioni – ad esempio, quella dalla linea alla pittura – per descrivere le differenze stilistiche dal Rinascimento al Barocco. All’università di Zurigo dove insegnava Wölfflin, il suo collega Speiser della facoltà di fisica avrebbe voluto vedere una rappresentazione dell’invarianza sotto l’azione di una trasformazione, per cui uno stesso soggetto (ad esempio un ritratto) eseguito con uno stile lineare nel Rinascimento viene trasformato dall’artista usando lo stile pittorico del Barocco.

Heinrich Wölfflin

Nel 1956, Gerstner incontrò Speiser, che all’epoca aveva 71 anni, che rispose in modo entusiasta ai dipinti dell’artista perché erano coerenti con la teoria dei gruppi. Gerstner si riferiva alle sue opere usando termini della matematica (gruppi, permutazioni, algoritmi, invarianze), e l’artista concepì un sistema modulare – una palette modulare con 196 sfumature su una griglia di 14 file e colonne – per sperimentare con le progressioni che collegano la forma con il colore in una miriade di combinazioni. 

Gerstner continuò a produrre pattern simili per decenni, come Color Sound, composto da 12 piani colorati sovrapposti con buchi simmetrici a forma di T. In quest’opera, i vari livelli uniformi di colore e importanza sono ottenuti mediante una sfumatura che va dal viola scuro al blu e al bianco. Avendo imparato dal Gestalt, ovvero dalla psicologia, che la percezione della simmetria è innata, Speiser applicò la moderna teoria dei gruppi alle antiche arti decorative dell’Egitto e del Vicino Oriente, e dimostrò che questa arte ha un reale contenuto matematico. Ispirato dall’applicazione di Speiser della teoria del gruppo all’arte islamica, Gerstner creò Color Lines tracciando una linea attraverso un pattern di mattonelle islamiche.

La forma più simmetrica è la sfera, dove tutti i punti sono equidistanti da un punto nello spazio tridimensionale. Una sfera ha un infinito numero di assi che passano attraverso il suo punto centrale, e rimane invariata quando la si ruota di qualsiasi grado sul suo asso. Alla fine del Ventesimo secolo, gli scienziati decretarono che l’universo cominciò in perfetta simmetria come un punto che è poi esploso in una sfera di plasma. Mentre l’universo neonato si espandeva, la sfera primordiale si raffreddava e la materia si condensava dal plasma nella forma delle prime particelle, poi negli atomi, nelle nuvole di gas e nelle stelle. A un certo punto, la simmetria originale dell’universo si ruppe. Le asimmetrie che ne risultarono derivavano da spostamenti casuali analoghi alle mutazioni che avvengono nell’evoluzione. Oggi al Cern, sul confine franco-svizzero vicino a Ginevra, i fisici stanno ricreando dei campioni di questo plasma sferico primordiale, per stabilire il grado in cui l’universo mantiene tracce della sua originale simmetria. Lì, vicino a Basel, Gerstner ormai 78enne ha creato la serie Color Icons (2008) per simboleggiare la simmetria della natura nella tradizione dell’Arte concreta svizzera. 

Questo articolo è stato tradotto da Aeon.

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