As leis da arquitetura na perspec. de um físico parte 3

3. As três leis da Arquitetura

Eu estou postulando essas leis pela primeira vez aqui. Elas evoluíram das minhas discussões e interação com Alexander durante os últimos quinze anos.

a. A ordem na pequena escala é estabelecida por pares de elementos contrastantes que existem numa tensão visual equilibrada.

b. A ordem na grande escala ocorre quando cada um dos elementos se relaciona com os outros elementos a uma distância e de uma maneira que reduz a entropia.

c. A pequena e a grande escala estão conectadas através de uma hierarquia de escalas intermediárias com um fator de escala que é aproximadamente igual a e = 2.718.

Vários argumentos independentes que apóiam essas leis são apresentadas abaixo. As primeiras duas leis governam os dois extremos da escala: a pequena e a grande; e a terceira lei governa a ligação das duas escalas. Cada lei gera várias outras distintas conseqüências, e, juntas, elas definem um conjunto de regras mestras para a Arquitetura. Elas são validadas porque suas conseqüências imediatas correspondem à realidade.

3.1 A ordem na escala pequena

Nós vamos estabelecer uma analogia com a maneira como a matéria é formada a partir de pares contrastantes de componentes elementares. Desde o vácuo na eletrodinâmica quântica, que surge dos pares elétron-pósitron virtuais até o núcleo formado de neutrons e prótons reunidos de iso-spins opostos até os átomos formados da reunião de elétrons e núcleo de cargas opostas, a matéria segue um padrão básico. A escala pequena consiste de pares de elementos com as características opostas reunidas. Ao formar duplas, os opostos ficam próximos uns dos outros, mas não é permitido que eles se justaponham, porque eles iriam se aniquilar mutuamente. Isso cria uma tensão dinâmica.
Nós aplicamos agora esse conceito à Arquitetura. “A ordem na escala pequena é estabelecida por pares de elementos contrastantes que existem numa tensão visual equilibrada”.
Há muitas maneiras de alcançar contraste com os materiais: forma (côncavo-convexo), direção (zig-zag), a cor, o contraste das cores (preto-branco), etc. O contraste local identifica a escala pequena em um edifício, estabelecendo assim, o nível fundamental de ordem geométrica. A escala é relevante para o observador — em regiões onde a pessoa caminha, senta ou trabalha, contraste e tensão são necessários no mais mínimo detalhe percebido — já em áreas afastadas da atividade humana a escala é, necessariamente, muito maior.
A ordem estrutural é um fenômeno que obedece suas próprias leis. Seus blocos construtivos fundamentais são as menores diferenciações perceptíveis de cor e geometria. Embora a diferenciação na pequena escala não seja necessária para definir a estrutura, ela é necessária para a ordem estrutural.Isto é demonstrado tanto para a Arquitetura como para a maioria dos objetos feitos antes do século XX. Os templos gregos clássicos têm detalhes contrastantes maravilhosos. Isto também era verdadeiro para a cor, mas a cor original foi perdida com o tempo. Para ver o uso efetivo do uso da cor, veja o extraordinário trabalho dos muros de tijolos da Espanha islâmica e do Marrocos.
Há várias conseqüências importantes da primeira lei:

1) Os elementos básicos, assim como os componentes físicos elementares, devem ser simples. Isso significa que as unidades fundamentais são simples na forma, por exemplo, são triângulos, quadrados e suas combinações.

2) As unidades básicas são mantidas juntas por um pequeno conjunto de forças. A única forma de fazer isso usando geometria é tendo unidades que se interligam, com
características opostas tais como triângulos, quadrados e suas combinações.

3) As unidades menores ocorrem em pares contrastantes como fermions. Quando esses pares de unidades se repetem, a repetição não é de uma unidade de uma só entidade, mas de um par, o que leva a uma alternância ao invés de simples repetição.

4) O conceito de contraste repete-se em diferentes escalas, desta maneira impedindo
que o detalhe preencha todo o espaço. A região do detalhe vai precisar contrastar
com uma região mais simples, e as duas regiões combinam para formar um par
contrastante. Da mesma maneira, áreas grosseiramente construídas vão
necessariamente complementar aquelas áreas construídas com um acabamento muito
fino.

Considere o núcleo no qual prótons e neutrons são ligados através da troca virtual de pions. A força de atração está constantemente invertendo a identidade do núcleo. Um neutron é capaz de se tornar um próton e então mudar de novo. Um par básico de unidades contrastantes em um desenho, como foi descrito em (2), necessita também possuir essa dualidade. Para um objeto e seu espaço de entorno, serem efetivamente reunidos em um par contrastante, ambos, o objeto e o espaço, devem ter o mesmo grau de integridade estrutural.

3.2 A ordem na escala grande

Em Física, quando objetos que não interagem são justapostos, nada acontece. Uma interação induz um rearranjo que conduz a uma mais alta ordem para a estrutura de uma grande escala, e assim a uma redução de entropia. O processo pode ser tão complexo como o crescimento dos retículos cristalinos de um cristal ou tão simples como o alinhamento dos ponteiros de uma bússola. Essa é a maneira como as estruturas cristalinas são formadas, como as galáxias condensam, etc. Uma ação à distância, se é elétrica, magnética ou gravitacional impõe um ordenamento de grande escala que é caracterizado por conexões geométricas.
Uma das conseqüências da organização é que as similaridades aparecem entre diferentes sub-regiões. Isto tem que ser imitado na Arquitetura e usado para manter juntas as pequenas estruturas num todo harmonioso. “A ordem na grande escala ocorre quando cada um dos elementos relaciona-se com outro elemento a uma distância e de uma maneira que reduz a entropia”. Esta básica prescrição é suficiente para gerar ordem de grande escala, tanto na cor com na geometria. Imitar uma interação de grande distância determina a orientação e a similaridade de unidades separadas espacialmente.
A entropia termodinâmica relaciona diferentes arranjos com o mesmo número de partículas, de acordo com a probabilidade deles ocorrerem. A entropia pode ser aplicada à ordem estrutural de uma maneira levemente diferente, porque ela relaciona diferentes estados com o mesmo número de unidades básicas contrastantes. A ordem arquitetônica é inversamente proporcional à entropia de um número fixo de componentes estruturais que interagem entre si. A entropia de um projeto poderia ser diminuída pela redução dos contrastes locais, mas isso reduziria também a ordem estrutural — isto seria análogo à eliminação das moléculas em um gás.
As conseqüências da 2ª. lei são as distintas maneiras nas quais a ordem global é alcançada.

1) as ordenações de grande escala organizam as unidades básicas em combinações altamente simétricas. Como na cristalização, a entropia global é diminuída pelo
aumento das simetrias locais. As escalas pequenas são então caracterizadas por um
alto grau de simetria, simetria essa que não é, no entanto, requerida para as grandes
escalas.

2) A ordem é também alcançada a partir de unidades numa rede comum, tomando as informações dos retículos cristalinos. A continuidade dos padrões através das transições estruturais aumenta o grau de conectividade.

3) Na ausência de uma força de atração entre áreas, a similaridade visual conecta dois elementos do projeto através de cores comuns, formas e tamanhos. A harmonia global representa o efeito oposto ao contraste local.

4) Insistir na “pureza” pode destruir o processo de conexão, porque as conexões podem ser mal interpretadas com impurezas e serem eliminadas. Desta forma, as imperfeições são tanto necessárias como úteis, assim como num cristal impuro, onde as impurezas reforçam a estrutura.