Le nombre d'or a été utilisé jusqu'à notre époque par de nombreux compositeurs afin de structurer leur discours musical. La durée des sections, la disposition des accents, les mouvements dynamiques dans les sections, les rapports existants entre les différentes sections sont déterminés par la « divine proportion ».
L'utilisation du nombre d'or dans le design peut être multiple : reprendre simplement les proportions équilibrées d'un rectangle d'or, utiliser une spirale d'or, se servir des nombres de la suite de Fibonacci pour la taille des éléments, ou encore reprendre l'angle d'or par exemple.
"Le nombre d'or est le nombre réel positif, noté φ, égal à la fraction a/b si a et b sont deux nombres en proportion d'extrême et de moyenne raison." Voici la formule correspondante : φ = (1 + √5) / 2.
Son œuvre la plus fénoménale, la plus connu est évidemment la Joconde, ou Mona Lisa où le nombre d'or y est également présent. Ce tableau est exposé au Louvre et a a été peint entre 1503 et 1507.
La musique : une histoire de proportion
Dès l'Antiquité, Pythagore a réussi à calculer mathématiquement les rapports sonores des intervalles musicaux les plus harmonieux. On mesure l'intervalle séparant deux notes en calculant le rapport de fréquences entre la note la plus aiguë et la note la plus grave.
Le découpage de l'octave en 12 intervalles est mathématiquement optimal : il permet une quinte la plus juste possible, dans un format compact, et dans un tempérament égal (avec des intervalles égaux).
Une corde qui vibre produit un son dont la fréquence dépend de sa longueur, de sa masse et de sa tension. Plus la corde est longue et massive, plus la vibration sera grave; plus la corde est tendue, plus le son sera aigu.
Lorsqu'on décompose un objet en deux parties inégales, on dit que la proportion est divine, ou dorée, si le rapport entre la grande partie et la petite est le même que le rapport entre le tout et la grande partie. La simplicité de cette définition explique l'omniprésence de Phi.
Puisqu'une telle descente infinie est impossible, notre hypothèse de départ (x est rationnel) ne peut être vraie (il n'existe pas deux entiers dont le quotient soit égal au nombre d'or). Par conséquent, on a bien montré que le nombre d'or est irrationnel.
Pour n = 1, on retrouve le nombre d'or: 1,618 … Le fait que Pi soit proche de 2 Phi incite à chercher une relation plus approchée de ces valeurs.
Le mathématicien italien Leonardo Pisano, dit Fibonacci, né en 1175, est parvenu à élaborer une suite, que l'on appelle communément la suite de Fibonacci. Elle repose sur le fait de diviser un terme par le précédent, chaque nouveau résultat s'approchant de plus en plus… du nombre d'or.
Un rectangle est dit d'or quand la proportion des deux côtés est égale au nombre d'or. Les résultats du quotient entre les longueurs du grand côté et du petit est égal à Phi, soit 1,618…
On analyse le visage à partir de 12 points dont les yeux, le nez, le menton, la bouche, les sourcils, la mâchoire et la forme du visage. Un visage sera considéré comme beau « mathématiquement » si les différents rapports de son visage respectent le nombre d'or . s / la distance entre les sourcils.
rapport de la distance cou-nombril à la hauteur de la tête est égal au nombre d'or de même que le rapport des distances sommet du crâne-nombril et cou-nombril. Il en est de même pour les rapports des distances sol-nombril et genou-nombril ou encore les distances nombril-genou et genou-sol.
Certains auteurs appellent rectangle d'argent un rectangle semblable au rectangle obtenu en ôtant deux plus grands carrés inclus. Le nombre qu'on peut alors appeler nombre d'argent, ou proportion d'argent, est solution de x2 = 2x + 1, et la récurrence associée est un = 2un − 1 + un − 2.
Un nombre égal à la somme de ses diviseurs propres est parfait. Un diviseur propre est un diviseur autre que le nombre lui-même. Le premier nombre parfait est 6. En effet 1, 2 et 3 sont les diviseurs propres de 6 et 1+2+3=6.
Dans l'échelle diatonique naturelle — c'est-à-dire sans altérations —, le demi-ton diatonique existe d'une part entre les notes mi et fa, d'autre part entre les notes si et do ; les autres intervalles conjoints sont des tons. Le demi-ton diatonique a une fonction attractive.
Tout simplement (!?) parce que l'intervalle entre Mi et Fa et entre Si et Do n'est que d'un demi-ton. Finalement l'octave est divisée en 12 demi-tons et la gamme majeure repose sur les intervalles ton, ton, demi-ton, ton, ton, ton, demi-ton.
"La musique est un exercice caché d'arithmétique, l'esprit n'ayant pas conscience qu'il est en train de compter ". Car contrairement à la peinture ou la littérature, la musique peut très précisément se traduire en équations et en graphique.
C'est aussi vers cette époque que Ut est devenu Do, parce que Ut était une syllabe trop difficile à chanter (le choix pourrait venir de la première syllabe du mot Domine, Seigneur ou Dieu en latin).
Dans la musique occidentale, douze fréquences fondamentales différentes portent un nom. Sept d'entre elles sont considérées comme les principales et ont pour noms : do, ré, mi, fa, sol, la et si. Elles correspondent aux harmoniques naturels lorsque la note do est jouée.
Pour savoir lire les notes de musique il faut apprendre par cœur les noms des notes dans l'ordre mélodique conjoint : Apprenez par cœur l'ordre des notes suivant DO RÉ MI FA SOL LA SI DO et l'ordre inverse DO SI LA SOL FA MI RÉ DO.
Le "ratio optimum"
Ainsi, par exemple, les scientifiques estiment qu'un visage parfaitement proportionné doit présenter une distance entre les yeux égale à 46% à la largeur totale du visage. Or ce ratio est, chez Florance Colgate, de 44%.
Euclide exprime la « proportion d'or », qu'il appelle « extrême et moyenne raison », de la manière suivante : « Une droite est dite coupée en extrême et moyenne raison lorsque la droite entière est au plus grand segment comme le plus grand segment est au plus petit. » Sa valeur approximative est donc 1,6180339887.
* Parler de "format" A0 est un abus de langage, puisque des feuilles de dimensions A0, A3 ou A4 ont leur format, au sens mathématique, identique. Le format f = φ, où φ = (1+√5)/2 ≈ 1.62 est le nombre d'or. Ce format repose lui aussi sur une construction géométrique, un peu plus alambiquée que pour le format précédent.