Китайские учёные изучили небо из картины Ван Гога «Звездная ночь», чтобы выяснить, можно ли считать её вихри турбулентностью. Результаты удивили исследователей: художнику удалось передать потоки, соответствующие двум математическим моделям.
Живопись как предмет изучения интересует не только искусствоведов. Например, европейские физики исследуют картину Рембрандта «Сусанна и старцы». выяснили, что ранее у нее был другой фон. Naked Science уже писалХимики исследовали краски на другой картине голландского мастера. Биологи постоянно обнаруживают грибы и колонии микроорганизмов в галереях и, совместно с реставраторами, придают полотнам изначальный облик.
Шедевр Винсента Ван Гога «Звездная ночь» пленяет яркими вихрями небес и ценителей постимпрессионизма, и физиков. Специалисты до сих пор не пришли к единому мнению: можно ли считать вихри турбулентностью. наблюдаетсяНа гравюре «Большая волна в Канагаве», где показаны беспорядочные волнистые узоры, … волна-убийца.
Китайские учёные изучили картину Ван Гога через призму фундаментальной теории 1941 года и обнаружили, что завихрения на ней соответствуют как турбулентности, сформулированной советским математиком Андреем Колмогоровым, так и закону Бэтчелора. описываетРезультаты новых научных исследований. Хаотичные потоки. опубликованы в журнале Physics of Fluids.
Эксперты перевели исходное изображение картины из Музея современного искусства в Нью-Йорке из кодировки RGB в серый цвет, где красный, синий и зеленый обозначены разной интенсивностью. Затем вручную замаскировали области, не относящиеся к небу, для изучения вихрей и их повторяющейся структуры. Для этого физики использовали быстрое преобразование Фурье и структурную функцию второго порядка. Также исследователи рассмотрели мазки Ван Гога при изображении вихрей и расстояние между ними.
Вычисления подтвердили закон Колмогорова о масштабировании вихрей: каскад завихрений присутствует при нужном количестве вихревых образований. Большая часть вихрей содержит меньшие, а те — еще более мелкие, пока они не рассеиваются в тепловой вязкости. Кроме того, физики нашли подтверждение закону Бэтчелора: вихри масштабируются с одинаковой пропорцией, что свойственно пассивной скалярной турбулентности.
Художник, изображая узоры ночного неба, вероятно, тщательно изучал движение воздушных потоков. Новое исследование примечательно тем, что вихри на картине Ван Гога соответствуют двум математическим масштабированиям. Это сложно воспроизвести экспериментально, указали ученые.
Размер мазков краски оказался определяющим фактором. Четкое цифровое изображение с высоким разрешением позволило точно измерить типичный размер мазков и сравнить его с размерами, предсказываемыми теорией турбулентности. В этом прослеживается глубокое и интуитивное понимание природных явлений. Возможно, точное изображение Ван Гогом турбулентности является результатом изучения движения облаков и атмосферы или врожденного чувства передать динамизм неба. добавил соавтор исследования Юнсян Хуан.