نقاش تیمارستانی و نبوغ ریاضی در شب پرستاره
یکی از فوق‌العاده‌ترین جنبه های مغز انسان را می توان در توانایی آن برای تشخیص و توصیف الگوها مشاهده کرد.
در میان دشوارترین الگوهایی که تاکنون سعی کرده ایم درک کنیم، مفهوم جریان آشفته در دینامیک سیالات است.
فیزیکدان آلمانی وِرنر هایزنبرگ گفت: “وقتی خدا را ملاقات کنم، دلم می خواهد دو تا سوال ازش بپرسم: حالا چرا نسبیت و چرا آشفتگی؟! از صمیم قلب باور دارم که او برای اولی جوابی خواهد داشت.”
فهمیدن آشفتگی از دیدگاه ریاضی به همان اندازه دشوار است که بخواهیم از آثار هنری برای نمایاندن سازوکار آن استفاده کنیم.
در ژوئن 1889، وینسنت ونگوگ ایستاده در اتاق تیمارستان سن‌پائول دیماسول از پنجره به بیرون می‌نگریست و داشت از منظره ای درست پیش از طلوع خورشید نقاشی می کشید. چرا تیمارستان؟ خُب او مدتی قبل اقرار کرده بود که گوش خودش را در حرکتی روان‌پریشانه چنگ زده و کنده بود.
در تابلوی “شب پرستاره”، تماس های دایره‌وار نوک قلمویش توانسته شب تاریکی را بکشد که مملوء از ابرهای در حال گردش و چرخ فلکی از ستارگان درخشان است.
ونگوگ و سایر طرفداران سبک امپرسیونیسم پرتوهای نور را به شکلی متفاوت از هنرمندان گذشته در آثارشان بازنمایی می کردند.
برای نمونه، به نظر می رسید که حرکت نور را نیز بر سطح آبهای زیر تلالوی خورشیدی رسم می کردند؛ یا در همین تابلوی شب پرستاره که می بینیم، ستاره ها انگار چشمک می زنند و درون موج های شیریِ آسمان شب آبی ذوب می شوند.
این جلوۀ ویژه به خاطر پدیده ای به نام درخشندگی صورت می گیرد؛ یعنی شدت روشنایی اجرام به رنگهای موجود برروی بوم.
بخش ابتدایی تر از قشر بینایی ما در مغز که تضاد سیاه و سفید و حرکت را شناسایی می کند اما رنگ را نمی بیند، دو ناحیۀ رنگی متفاوت با یکدیگر را در صورتی با هم ترکیب می کند که دارای میزان درخشندگی یکسانی باشند.
اما این قسمت فرعی مغز ما که از دوران غارنشینی به ارث رسیده می تواند رنگهای متضاد را بدون آنکه ترکیب کند از هم تمییز دهد.
با توجه به این دو تفسیر که یکباره صورت می گیرند، پرتوی نور موجود در بسیاری از شاهکارهای امپرسیونیسم به نظر می رسد که به شکلی عجیب و غریب برق می زنند، می تابند و گاهی برایمان چشمک می زنند.
به همین ترتیب، این تابلوی نقاشی و کارهای هم‌سبکش برروی تماس های تند و برجستۀ نوک قلمو بر سطح بوم تکیه می کنند تا صحنه ای چشمگیر و واقعی از رقص پرتوهای نور پدید بیاورند.
شصت سال بعد، ریاضیدان روسی آندره کولموگوروف درک ریاضی ما درباره پدیدۀ آشفتگی را گسترش داد. او بیان کرد که انرژی در سیالی آشفته در طول موج R نسبت به پنج‌سوم توان R متغیر است.
اندازه گیری های تجربی نشان می دهد که آقای کولموگوروف بطرز باورنکردنی به سازوکار جریان های سیال نزدیک شده بود، گرچه تشریح کاملی از پدیدۀ آشفتگی همچنان یکی از مسائل حل‌نشده در علم فیزیک باقی مانده.
اجزای جریان آشفته در صورتی شبیه کل خودش می شود که آبشاری از انرژی بوجود آید.
به عبارت ساده، چرخش های عمده از موج سیال، انرژی خود را به چرخش های خردتر انتقال می دهند، و همین اتفاق در مقیاس های دیگر نیز رخ می دهد.
مثال هایی از این موقعیت را می توان در لکۀ قرمز بزرگ بر سطح سیاره مشتری مشاهده کرد، همچنین ساختارهای ابری و ذره های گردوغبار میان‌ستاره‌ای.
در سال 2004، دانشمندان با بهره گیری از تلسکوپ فضایی هابل، چرخش های ابری دوردست از جنس گاز و غبار پیرامون یک ستاره را رصد کردند و این صحنه برایشان یادآور تابلوی “شب پرستاره” از ونگوگ بود.
این دانشمندان اهل مکزیک، اسپانیا و انگلیس انگیزه ای قوی پیدا کردند که میزان درخشندگی در نقاشی های ونگوگ را با جزییات ظریف علمی بررسی کنند.
آنها دریافتند که نوعی الگوی متمایز از ساختارهای سیال آشفته برروی اجرام روی بوم وجود دارد، شبیه به معادلۀ کولموگوروف که در بسیاری از نقاشی های ونگوگ نهفته است.
پژوهشگران در مرحلۀ بعدی تابلوهای نقاشی را به نسخه دیجیتالی تبدیل کردند تا منحنی متغیر روشنایی را میان هر جفت از پیکسل ها محاسبه کنند.
بر مبنای نمودارهای اندازه گیریِ میزان جدایی پیکسل ها، پژوهشگران فهمیدند نقاشی های ونگوگ که در مدت روانپریشی اش کشیده شده بودند ظاهری بسیار مشابه آشفتگی سیالات دارند.
نقاشی وی از خودش همراه با پیپی در دهان که در دوره آرام تری از زندگی ونگوگ رسم شده، هیچ نشانه ای از چنین همخوانی علمی نداشت.
شاهکار هنرمندان دیگر نیز که به همان اندازه در نگاه نخست به نظر می رسیدند آشفتگی داشته باشند، مانند تابلوی “جیغ” از ادوارد مانچ، هیچ نشانه ای از پدیده آشفتگی در خود نداشتند.
شاید گفتنش آسان باشد که نبوغ آشفتۀ ونگوگ قدرتی به او داد که بتواند پدیدۀ آشفتگی را برروی بوم به تصویر بکشد، ولی به مراتب دشوارتر است که زیبایی برخواسته از یک حقیقت زندگی وی را بطور دقیق بیان کنیم.
اینکه در دورۀ درد و رنج روانی، ونگوگ به نحوی قادر شده بود یکی از پیچیده ترین مفاهیم طبیعت پیش روی بشر را درک و در آثارش برای دیگران نمایان کند، و در نهایت چشمِ ذهن بی‌همتایش را با ژرف‌ترین رازهای فیزیک از جمله جنبش، سیال و نور پیوند دهد.
