O professor japonês que cria suas ilusões alucinantes com matemática

Kokichi Sugihara, professor emérito da Universidade Meiji em Chiyoda, Tóquio, Japão, ficou famoso na rede em 2010 quando ganhou o primeiro lugar no Concurso de Melhor Ilusão do Ano em 2010, de fato, ele ganhou o prêmio em mais 3 ocasiões: 2013, 2018 e 2020. O matemático e artista da ilusão é conhecido por suas ilusões de ótica tridimensionais que parecem fazer bolinhas rolarem morro acima, puxar objetos para o ponto mais alto do telhado de um edifício, fazer canos circulares parecerem retangulares e outros que desafia a realidade.

Suas ilusões, que geralmente envolvem vídeos de objetos tridimensionais mostrados de perspectivas cuidadosamente escolhidas, são matematicamente calculadas para render os objetos tridimensionais que criam suas cenas e ilusões impossíveis. Observe esses objetos 'topológicos perturbadores', abaixo, refletidos em um espelho para mostrar suas qualidades alucinantes.

O vídeo abaixo mostra sua série de Objetos Parcialmente Invisíveis. Como no primeiro vídeo, conforme os objetos são virados, os truques visuais são revelados.

Neste próximo vídeo da Universidade Meiji, Kokichi demonstra algumas de suas criações mais conhecidas, incluindo sua Ilusão do Cilindro Ambíguo, algumas das peças mostradas acima e um objeto deformável deliciosamente confuso: uma seta que parece apontar na mesma direção quando você a gira.

Kokichi não pretendia originalmente se tornar um mestre ilusionista. Como um jovem matemático em 1980, ele estava interessado em visão de robôs e design assistido por computador. Com essas aplicações em mente, ele criou um programa de computador que podia pegar um desenho de linha de uma forma poligonal e criar uma lista de objetos tridimensionais que criariam esse desenho quando projetados em uma área plana, semelhante a trabalhar de trás para frente de uma sombra para os possíveis objetos que poderiam tê-la projetado.

Para testar seu programa, Kokichi o alimentou com desenhos de objetos aparentemente impossíveis, como o loop infinito de escadas de MC Escher. Ele esperava que o programa rejeitasse os desenhos, mas, para sua surpresa, em alguns casos ele alegou ter encontrado uma solução: um objeto tridimensional que se parecia exatamente com o desenho. Ele chegou a achar que seu software estava incorreto.

Em uma inspeção mais detalhada, ele percebeu que o que estava incorreto era sua suposição de que esses objetos bidimensionais "impossíveis" não poderiam existir no mundo tridimensional. Ele começou a fazer modelos de papel dos designs de seu programa e, gradualmente, os aplicativos de robô e design caíram no esquecimento pois seu programa não era idealmente adequado para eles. Em vez disso, ele se dedicou a explorar as construções estranhas que vinham tão facilmente para seu programa e que pareciam tão desconcertantes para os observadores humanos. Ele havia construído uma máquina de ilusões.

Ao longo dos 40 anos desde então, Kokichi usou sua máquina de ilusão para criar e construir mais de 100 ilusões: objetos impossíveis, como um modelo sólido da escada de Escher, e movimentos que desafiam a intuição, como bolas rolando morro acima.

Kokichi criou maneiras sistemáticas de brincar com o que acontece quando as regras do sistema de visão se desfazem. Parte cientista e parte artista, seu trabalho ajudou a elucidar a matemática básica subjacente a como nossos cérebros constroem nosso mundo.

A produção prolífica de Kokichi não depende apenas de seu programa, mas também dos desenhos impossíveis que são sua matéria-prima. A maioria deles não pode ser realizada como objetos tridimensionais, mas o programa de Kokichi identificou alguns que podem.

Apesar de ter se aposentado em 2020, quando lecionava no Departamento de Informática Matemática da Escola de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Informação, na Universidade de Tóquio; o homem continua ativo ministrando cursos como professor pesquisador especial no Instituto de Ciências Matemáticas Avançadas da Universidade Meiji.