"Сделал это интуитивно". Картина Ван Гога "Звёздная ночь" научно точная, обнаружили учёные

Исследователи из Китая и Франции сделали неожиданное открытие: знаменитая картина Винсента Ван Гога "Звёздная ночь" не только отражает настроение художника, но и соответствует научным принципам. Результаты их работы опубликованы в журнале Physics of Fluids.

Исследователи связали вихри и завитки на картине с теорией турбулентности, которая была разработана только в 1940-х годах советским математиком Андреем Колмогоровым. Конечно, сам художник, умерший в 1890 году, не мог знать о ней.

Турбулентность – это хаотичное движение, которое можно наблюдать в воде, облаках и воздухе.

"Представьте, что вы стоите на мосту и смотрите на течение реки. Вы увидите завихрения на поверхности воды. Эти завихрения неслучайны, они следуют определённым узорам, которые можно предсказать с помощью физических законов", – объяснил ведущий автор исследования Юнсян Хуанг. 

Исследователи использовали цифровое изображение картины для анализа 14 основных вихрей на холсте и сравнили их характеристики с математическими масштабами, предсказанными теориями турбулентности. Выяснилось, что размеры вихрей, их расстояния и интенсивность соответствуют теории турбулентности Колмогорова, которая описывает, как энергия передаётся от крупных вихрей к более мелким.

Учёные отмечают, что именно интуиция Ван Гога, подкреплённая его наблюдениями за природой, позволила ему запечатлеть сложные научные теории на холсте. При этом с большой вероятностью Ван Гог не осознавал, что его работа отражает математические модели турбулентности.

"Это действительно захватывающе. Хотя Ван Гог не знал об этих уравнениях, он, вероятно, много времени проводил, наблюдая за природой. Эта интуитивная связь между его работой и научными законами турбулентности удивительна", – отмечает Хуанг.

Ван Гог написал "Звёздную ночь" в 1889 году, находясь в психиатрическом учреждении в Сен-Реми-де-Прованс, Франция. Картина изображает вид из окна его комнаты на восток перед рассветом. После анализа исследователи обнаружили, что структура завихрений на картине соответствует также и другой теории турбулентности, известной как масштабирование Бэтчелора, которая описывает, как мелкие частицы перемешиваются в турбулентном потоке.

"В нашей работе мы обнаружили, что статистика, описывающая мельчайшие детали картины, соответствует тем же закономерностям, что и в природе. Это потрясающе, что художественное произведение может так точно передавать научные принципы", – говорит Хуанг. 

Аналогичный анализ был проведён и для других изображений, таких как картина Джона Констебля "Цепной пирс, Брайтон" и фотография Большого красного пятна на Юпитере, сделанная космическим аппаратом НАСА "Вояджер-1". На всех этих изображениях учёные также нашли отражение теории турбулентности.