墨西哥国立自治大学的研究人员通过对凡高画作进行数学分析发现,其多幅作品中光与影的模式与流体力学中的湍流现象高度吻合,甚至精确匹配了前苏联科学家柯尔莫哥洛夫提出的湍流数学模型。这一发现揭示了这位艺术天才在精神不稳定状态下可能具备的独特物理直觉。
湍流:经典物理学最后的疑团
湍流是流体运动中一种复杂的不规则流动状态,涉及从微观到宏观多个时空尺度的能量交换,被称为“经典物理学最后的疑团”。尽管科学家们长期试图用精确数学模型描述湍流,但至今仍未完全解决。现代湍流理论的重要基础之一是柯尔莫哥洛夫在20世纪40年代提出的“柯尔莫哥洛夫微尺度”公式,该公式描述了流体中任意两点间速率差的统计规律。
凡高画作中的湍流密码
墨西哥国立自治大学的物理学家阿拉贡及其团队对凡高的《星夜》(1889年)、《有丝柏和星星的小路》(1890年)及《麦田上的乌鸦》(1890年)等作品进行了分析。他们发现,这些画作中光与影的分布模式与柯尔莫哥洛夫湍流公式几乎完全一致。阿拉贡表示:“湍流是凡高作品中一个最主要的特征,我们尝试量化了这一点。”凡高在创作这些画作时,精神处于极不稳定状态,曾出现幻觉和类似癫痫的症状。阿拉贡认为,这种长期的精神不稳定可能赋予了他描绘湍流现象的独特能力。
与其他画家的对比
研究指出,能够如此精确地还原湍流现象的画家,全世界似乎只有凡高一人。例如,挪威画家爱德华·蒙克的《呐喊》虽然也包含类似漩涡的图案,但其亮度概率分布并不符合柯尔莫哥洛夫理论。此外,凡高在精神状态相对平静时创作的作品,如《叼烟斗的自画像》(1888年)和《耳朵上扎绑带的自画像》,则未发现湍流迹象。
研究意义
这一发现不仅为艺术与科学的交叉研究提供了新视角,也可能有助于理解人类大脑在异常状态下的认知能力。凡高画作中的湍流模式或许反映了其大脑中神经活动的某种物理规律,为神经科学和流体力学的研究提供了独特素材。