Wstęgi na glinie
Biolodzy zapewne mają rozmaite sposoby na umiejscowienie w czasie momentu, gdy nasi przodkowie dosłużyli się miana CZŁOWIEK i pewnie kłócą się o to, które kryteria powinny być uznane za najistotniejsze. Gdy jednak sięgnąć do historii kultury, moment taki jest dość zgodnie nazywany i dyskutować można tylko na temat jego kalendarzowego usytuowania. Tym momentem jest przełom neolityczny.
Za czasów mojej młodości neolit nazywano lubieżnie epoką kamienia gładzonego (bo wcześniej podobno brutalnie go łupano). Tymczasem podstawowe wyróżniki neolitu niewiele mają wspólnego z kamieniami.
Podstawowym, najważniejszym osiągnięciem neolitu była mowa. To ona spowodowała, że praludzkie stado stało się ludzkim plemieniem. Do zaistnienia struktury społecznej niezbędna jest intelektualna komunikacja, możliwość ustalania kontraktów, zbiorowe ocenianie zachowań – w każdej z tych spraw niezbędna jest mowa. Z początku słowa były nazwami konkretnych obiektów i osób, potem niezbędne okazały się pojęcia ogólniejsze, opisujące grupy zjawisk i typy zachowań, aż w końcu niezbędne okazały się tak skomplikowane pojęcia, jak życie czy kierunek – człowiek zyskał do swej dyspozycji abstrakty. I choć to prosta droga do matematyki, tutaj porzucimy ją.
W plastyce zaistnienie współdziałającej społeczności wyraziło się tym, że zamiast portretowania pojedynczych obiektów z dbałością o szczegóły rysowano teraz głównie współdziałanie schematycznie potraktowanych wielu jednostek.
W sferze kultury materialnej też najistotniejsza nie okazała się obróbka kamienia – powstała ceramika, czyli, mówiąc po prostu, zaczęto lepić garnki. Ten najnowocześniejszy wówczas produkt oczywiście ozdabiano. I tak pojawił się ornament wstęgowy.
Ornament wstęgowy to rytmicznie powtarzające się znaczki – dziś powiedzielibyśmy pewnie ikonki – tworzące szlaczek owijający gliniane naczynie. Specjaliści wyróżniają wiele tysięcy rodzajów takich szlaczków, pozwalających im identyfikować poszczególne formacje kulturowe i śledzić ich wzajemne wpływy. Gdy jednak na tę sprawę spojrzy niefachowiec, czyli matematyk, zainteresuje go przede wszystkim nie to, jaka ikonka jest odciskana w danym szlaczku, ale to, w jakim dzieje się to rytmie.
Zdefiniujmy zatem rytm. Jest to przekształcenie, które przeprowadza szlaczek na niego samego, ale przeprowadza każde odciśnięcie ikonki na sąsiednie (już z tego widać, że matematycy dopuszczają ornamenty nieskończonej długości – ale cóż byłby wart matematyk bez nieskończoności?). Obok narysowane jest siedem różnych rytmów. Pierwszy z nich to po prostu przesunięcie całego szlaczka. Drugi to symetria z poślizgiem, czyli symetria względem osi szlaczka połączona z przesunięciem takim, jak poprzednio. Trzeci to symetrie środkowe (gdzie są ich środki?). Następny rytm pozwala uzyskać kolejną ikonkę z poprzedniej na dowolny z wymienionych dotąd sposobów – wymaga to specjalnych własności ikonki (jakich?). Piąty rytm to symetrie osiowe względem prostych prostopadłych do osi szlaczka (które to proste?). Kolejny rytm to na przemian symetria osiowa i symetria środkowa. No i na koniec wszystkie wymienione poprzednio sposoby (znów potrzebna jest ikonka o specjalnych własnościach).
Każdy oczywiście widzi, jak taką wstęgą owinąć ulepiony garnek. Geniusz naszych przodków polega na tym, że używali wszystkich tych rytmów, a innych rytmów nie ma. Dziś matematycy wyrażają ten fakt, mówiąc, że istnieje siedem jednowymiarowych grup krystalograficznych.