Matematica din „Noaptea înstelată”: Ce au descoperit cercetătorii despre vârtejurile din celebra pictură a lui Van Gogh

Celebrul tablou „Noaptea înstelată” al lui Vincent van Gogh, cu stelele sale strălucitoare și norii unduioși, pare să reflecte agitația emoțională a artistului în perioada în care l-a creat, în 1889. Totuși, o analiză recentă realizată de fizicieni din China și Franța sugerează că Van Gogh avea o înțelegere intuitivă profundă a modelului matematic al fluxului turbulent, scrie CNN.

Fluxul turbulent, un fenomen natural observat frecvent în fluide, cum ar fi apa curgătoare, curenții oceanici sau norii de furtună, este haotic și aparent aleatoriu. Totuși, acest fenomen urmează un model matematic predictibil, în care vâltorile mai mari se descompun în vâltori mai mici, conform unor ecuații matematice.

„Noaptea înstelată” este o pictură în ulei pe pânză care surprinde o priveliște înainte de răsărit din fereastra camerei lui Van Gogh de la azilul din Saint-Rémy-de-Provence, în sudul Franței. În 1889, artistul se internase voluntar după ce își mutilase urechea stângă.

Folosind o imagine digitală a lucrării, echipa de cercetători a analizat cele 14 vârtejuri principale din pictură pentru a verifica dacă se aliniază cu teoriile fizice care descriu transferul de energie între eddies (vârtejuri) de dimensiuni mari și mici.

Ei au descoperit că dimensiunile și intensitatea acestor vârtejuri respectă legea fizică a dinamicii fluidelor, cunoscută sub numele de teoria turbulenței Kolmogorov.

„O coincidență uimitoare”

Teoria matematică a turbulenței a fost descrisă de matematicianul sovietic Andrey Kolmogorov în anii 1940. Aceasta explică relația dintre fluctuațiile vitezei unui flux și rata de disipare a energiei sale. În cazul picturii lui Van Gogh, dimensiunile vârtejurilor și distribuția lor respectă această teorie, ceea ce sugerează că artistul a captat intuitiv acest fenomen natural complex.

„Este un fenomen fascinant. Faptul că pictura respectă statisticile turbulenței este o coincidență uimitoare”, a declarat James Beattie, cercetător în științele astrofizice la Universitatea Princeton, care a realizat cercetări similare asupra artei.

Beattie subliniază că Van Gogh, deși nu era conștient de ecuațiile matematice, probabil a petrecut mult timp observând fluxurile turbulente din natură, ceea ce i-a permis să captureze acest fenomen în mod intuitiv.

„Noaptea înstelată” și teoriile turbulenței

Cercetătorii au aplicat aceeași analiză pe alte două imagini: pictura „Chain Pier, Brighton” realizată de artistul britanic John Constable și o fotografie a Marii Pete Roșii de pe Jupiter, realizată de sonda Voyager 1 în 1979. Deși pictura lui Constable nu are vârtejuri bine definite, structurile sale de nori prezintă caracteristici similare cu cele văzute frecvent pe cer.

Studiul nu doar că aprofundează legătura dintre artă și știință, dar deschide și noi perspective asupra modului în care artiștii pot surprinde fenomene naturale complexe fără a înțelege complet fundamentele științifice ale acestora.

Deși „Noaptea înstelată” nu conține mișcare reală, faptul că urmează modelele statistice ale turbulenței ar putea sugera că metodele statistice folosite de oamenii de știință ar putea fi mai puțin precise decât se credea. Totuși, Beattie consideră că lucrarea reflectă universalitatea și frumusețea fenomenului turbulent, spunând: „Van Gogh a capturat această universalitate într-un mod minunat, iar oamenii sunt atrași de acest lucru”.

În ansamblu, descoperirile din acest studiu aduc o nouă lumină asupra uneia dintre cele mai iconice opere de artă din lume, sugerând că frumusețea „Noaptea înstelată” nu constă doar în arta vizuală, ci și în felul în care aceasta reflectă ordinea ascunsă din natură.