«Έναστρη Νύχτα» του Βαν Γκογκ: Τι μυστικό κρύβουν τα σύννεφα;

«Έναστρη Νύχτα» του Βαν Γκογκ: Τι μυστικό κρύβουν τα σύννεφα; Το μεγάλο μυστήριο και η επιστημονική εξήγηση

«Έναστρη Νύχτα» του Βαν Γκογκ: Τι μυστικό κρύβουν τα σύννεφα; Η τυρβώδης ροή είναι ένα φυσικό φαινόμενο που παρατηρείται σε ρευστά, όπως το κινούμενο νερό, τα ωκεάνια ρεύματα και η ροή του αίματος, καθώς και σε διογκούμενα καταιγιστικά σύννεφα και νέφη καπνού. Αυτή η ροή χαρακτηρίζεται από χαοτική κίνηση, όπου δημιουργούνται μεγαλύτεροι στροβιλισμοί ή δίνες που στη συνέχεια διασπώνται σε μικρότερες.

Αν και μπορεί να φαίνεται τυχαία σε κάποιον που παρατηρεί περιστασιακά, οι αναταράξεις αυτές ακολουθούν ένα συγκεκριμένο μοτίβο, το οποίο μπορεί να μελετηθεί και, τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό, να εξηγηθεί μέσω μαθηματικών εξισώσεων.

«Φανταστείτε ότι στέκεστε σε μια γέφυρα και παρακολουθείτε το ποτάμι να κυλάει. Θα δείτε στροβιλισμούς στην επιφάνεια, και αυτοί οι στροβιλισμοί δεν είναι τυχαίοι. Τακτοποιούνται σε συγκεκριμένα μοτίβα και αυτά τα είδη μοτίβων μπορούν να προβλεφθούν από φυσικούς νόμους», δήλωσε ο Γιονγκξιάνγκ Χουάνγκ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε την Τρίτη στο επιστημονικό περιοδικό Physics of Fluids. Ο Huang είναι ερευνητής στο State Key Laboratory of Marine Environmental Science και στο College of Ocean and Earth Sciences στο Πανεπιστήμιο Xiamen, που βρίσκεται στη νοτιοανατολική Κίνα.

Ο πίνακας «Έναστρη Νύχτα» είναι μια ελαιογραφία σε καμβά που απεικονίζει τη θέα λίγο πριν την ανατολή του ηλίου από το ανατολικό παράθυρο του δωματίου του καλλιτέχνη στο άσυλο στο Saint-Rémy-de-Provence, στη νότια Γαλλία. Ο Βαν Γκογκ είχε απομονωθεί στο άσυλο μετά από το περιστατικό όπου ακρωτηρίασε το αριστερό του αυτί.

Χρησιμοποιώντας μια ψηφιακή εικόνα του πίνακα, ο Huang και οι συνεργάτες του ανέλυσαν τη δομή των 14 κύριων στροβιλιζόμενων σχημάτων του πίνακα για να δουν αν αντιστοιχούν σε φυσικές θεωρίες που περιγράφουν τη μεταφορά ενέργειας από μεγάλες δίνες σε μικρότερες, καθώς αυτές αλληλεπιδρούν.

Η «Έναστρη Νύχτα» και οι θεωρίες αναταράξεων

Δεδομένου ότι η ατμοσφαιρική κίνηση του ζωγραφισμένου ουρανού δεν μπορεί να μετρηθεί άμεσα, οι ερευνητές μέτρησαν προσεκτικά τις πινελιές και τις συνέκριναν με τις αναμενόμενες μαθηματικές κλίμακες που προκύπτουν από τις θεωρίες αναταράξεων. Για να αποτυπώσουν τη φυσική κίνηση, χρησιμοποίησαν τη σχετική φωτεινότητα των διαφορετικών χρωμάτων.

Ανακάλυψαν ότι τα μεγέθη των 14 στροβιλισμών στην «Έναστρη Νύχτα», καθώς και οι αποστάσεις και οι εντάσεις τους, ακολουθούν έναν φυσικό νόμο που σχετίζεται με τη ρευστομηχανική, γνωστό ως θεωρία αναταράξεων του Kolmogorov. Ο Σοβιετικός μαθηματικός Andrey Kolmogorov, τη δεκαετία του 1940, περιέγραψε μια μαθηματική σχέση μεταξύ των διακυμάνσεων ταχύτητας σε ροές και του ρυθμού διασποράς της ενέργειας.

Επιπλέον, ο Huang και η ομάδα του διαπίστωσαν ότι η βαφή αναμιγνύεται σε μικρότερη κλίμακα με ορισμένους στροβίλους σύμφωνα με τη θεωρία αναταράξεων, ακολουθώντας ένα στατιστικό μοτίβο γνωστό ως κλιμάκωση Batchelor. Αυτή η κλιμάκωση περιγράφει πώς μικρά σωματίδια, όπως φύκια ή σκόνη, αναμειγνύονται γύρω από τυρβώδεις ροές.

Φυσικά, όπως είπε ο Huang, ο Βαν Γκογκ δεν θα γνώριζε αυτές τις εξισώσεις, αλλά πιθανότατα πέρασε αρκετό χρόνο παρατηρώντας τις αναταράξεις στη φύση.

«Νομίζω ότι αυτή η φυσική σχέση πρέπει να είναι ενσωματωμένη στο μυαλό του, γι’ αυτό όταν έκανε αυτόν τον διάσημο πίνακα «Έναστρη Νύχτα», μιμείται την πραγματική ροή», είπε ο Χουάνγκ.

Πηγή: Turbulent skies of Vincent Van Gogh’s ‘The Starry Night’ align with a scientific theory, study finds