(CNN) — Se cree que la luz estrellada moteada y las nubes arremolinadas de «La noche estrellada» de Vincent van Gogh reflejan el estado mental tumultuoso del artista cuando pint\u00f3 la obra en 1889.<\/p>\n
Ahora, un nuevo an\u00e1lisis realizado por f\u00edsicos en China y Francia sugiere que el artista ten\u00eda una comprensi\u00f3n profunda e intuitiva de la estructura matem\u00e1tica del flujo turbulento.<\/p>\n
Como un fen\u00f3meno natural com\u00fan observado en fluidos \u2014agua en movimiento, corrientes oce\u00e1nicas, flujo sangu\u00edneo, nubes de tormenta y columnas de humo\u2014 el flujo turbulento es ca\u00f3tico, ya que los remolinos m\u00e1s grandes se forman y se descomponen en otros m\u00e1s peque\u00f1os.<\/p>\n
Puede parecer aleatorio para el observador casual, pero la turbulencia sigue un patr\u00f3n en cascada que puede ser estudiado y, al menos parcialmente, explicado mediante ecuaciones matem\u00e1ticas.<\/p>\n
Encuentran un autorretrato de Van Gogh oculto detr\u00e1s de otro cuadro<\/p>\n
«Imag\u00ednate que est\u00e1s de pie en un puente y observas el flujo del r\u00edo. Ver\u00e1s remolinos en la superficie, y estos remolinos no son aleatorios. Se organizan en patrones espec\u00edficos, y estos tipos de patrones pueden ser predichos por leyes f\u00edsicas», dijo Yongxiang Huang, autor principal del estudio publicado el martes en la revista cient\u00edfica Physics of Fluids. Huang es investigador en el Laboratorio Estatal Clave de Ciencias Ambientales Marinas y el Colegio de Ciencias Oce\u00e1nicas y de la Tierra de la Universidad de Xiamen en el sureste de China.<\/p>\n
«La noche estrellada» es una pintura al \u00f3leo sobre lienzo que, seg\u00fan el estudio, representa una imagen justo antes del amanecer desde la ventana orientada al este de la habitaci\u00f3n del asilo del artista en Saint-R\u00e9my-de-Provence, en el sur de Francia. Van Gogh se hab\u00eda internado en un asilo despu\u00e9s de mutilarse la oreja izquierda.<\/p>\n
Los investigadores estudiaron los 14 remolinos o remolinos del c\u00e9lebre cuadro de Van Gogh. (Yinxiang Ma)<\/p>\n
Usando una imagen digital de la pintura, Huang y sus colegas examinaron la escala de sus 14 formas arremolinadas principales para entender si se alineaban con las teor\u00edas f\u00edsicas que describen la transferencia de energ\u00eda de remolinos grandes a peque\u00f1os a medida que colisionan e interact\u00faan entre s\u00ed.<\/p>\n
«La noche estrellada» y las teor\u00edas de la turbulencia<\/p>\n
El movimiento atmosf\u00e9rico del cielo pintado no puede medirse directamente, por lo que Huang y sus colegas midieron con precisi\u00f3n las pinceladas y compararon el tama\u00f1o de las pinceladas con las escalas matem\u00e1ticas esperadas de las teor\u00edas de la turbulencia. Para medir el movimiento f\u00edsico, utilizaron el brillo relativo o luminancia de los diferentes colores de la pintura.<\/p>\n
Descubrieron que los tama\u00f1os de los 14 remolinos en «La noche estrellada», y su distancia e intensidad relativas, siguen una ley f\u00edsica que rige la din\u00e1mica de fluidos conocida como la teor\u00eda de la turbulencia de Kolmogorov.<\/p>\n
En la d\u00e9cada de 1940, el matem\u00e1tico sovi\u00e9tico Andrey Kolmogorov describi\u00f3 una relaci\u00f3n matem\u00e1tica entre las fluctuaciones en la velocidad de un flujo y la tasa a la que su energ\u00eda se disipa.<\/p>\n
El equipo tambi\u00e9n estudi\u00f3 las nubes en la pintura «Chain Pier, Brighton», creada por el artista brit\u00e1nico John Constable en 1826-7. (De Agostini\/Getty Images)<\/p>\n
Huang y su equipo tambi\u00e9n encontraron que la pintura, en escala m\u00e1s peque\u00f1a, se mezcla con algunos remolinos de fondo de una manera predicha por la teor\u00eda de la turbulencia, siguiendo un patr\u00f3n estad\u00edstico conocido como la escala de Batchelor. La escala de Batchelor representa matem\u00e1ticamente c\u00f3mo las part\u00edculas peque\u00f1as, como las algas a la deriva en el oc\u00e9ano o las part\u00edculas de polvo en el viento, son mezcladas pasivamente por el flujo turbulento.<\/p>\n
«Esto es genial. De hecho, este es el tipo de estad\u00edsticas que esperar\u00edas de las floraciones de algas siendo arrastradas por las corrientes oce\u00e1nicas, o el polvo y las part\u00edculas en el aire», dijo James Beattie, investigador postdoctoral en el departamento de ciencias astrof\u00edsicas de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, en un correo electr\u00f3nico. Beattie no particip\u00f3 en este estudio, pero ha realizado investigaciones similares sobre la obra de arte.<\/p>\n
«En mi art\u00edculo, solo observ\u00e9 realmente los (remolinos en la pintura) grandes, as\u00ed que no vi esta segunda relaci\u00f3n», dijo, refiri\u00e9ndose a la escala de Batchelor.<\/p>\n
«Una coincidencia asombrosa»<\/p>\n
Seg\u00fan el estudio, esta imagen de la Gran Mancha Roja de J\u00fapiter tomada por la Voyager 1 de la NASA en 1979 tambi\u00e9n muestra un flujo turbulento. (Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA)<\/p>\n
Por supuesto, dijo Huang, Van Gogh no habr\u00eda estado al tanto de tales ecuaciones, pero probablemente pas\u00f3 mucho tiempo observando la turbulencia en la naturaleza.<\/p>\n
«Creo que esta relaci\u00f3n f\u00edsica debe estar incrustada en su mente, por eso cuando hizo esta famosa pintura ‘La noche estrellada’, imita el flujo real», dijo Huang.<\/p>\n
Beattie estuvo de acuerdo: «Es una coincidencia asombrosa que la hermosa pintura de Van Gogh comparta muchas de las mismas estad\u00edsticas que la turbulencia», dijo.<\/p>\n
«Esto tiene sentido: los modelos se han construido para tratar de capturar las estad\u00edsticas de los remolinos en m\u00faltiples escalas, cada remolino comunic\u00e1ndose con otros remolinos a trav\u00e9s de la cascada turbulenta. En cierto sentido, Van Gogh pint\u00f3 algo que representa este fen\u00f3meno, as\u00ed que \u00bfpor qu\u00e9 no deber\u00eda haber alguna convergencia entre los modelos te\u00f3ricos y las estad\u00edsticas de los remolinos de Van Gogh?».<\/p>\n
El equipo de estudio realiz\u00f3 el mismo an\u00e1lisis y detect\u00f3 el mismo fen\u00f3meno en otras dos im\u00e1genes. Una pintura, «Chain Pier, Brighton», creada por el artista brit\u00e1nico John Constable en 1826-7, y la otra una fotograf\u00eda de la Gran Mancha Roja de J\u00fapiter, tomada por la nave espacial Voyager 1 de la NASA el 5 de marzo de 1979.<\/p>\n
«A diferencia de ‘La noche estrellada’, esta pintura carece de patrones arremolinados bien definidos, pero las nubes est\u00e1n llenas de estructuras con diferentes escalas, parecidas a las que se ven frecuentemente en el cielo», se\u00f1al\u00f3 el estudio sobre la obra de Constable.<\/p>\n
Los investigadores estudiaron las pinceladas de Van Gogh, quien pint\u00f3 la obra tras ingresar en un asilo en el sur de Francia. (Yinxiang Ma)<\/p>\n
En exhibici\u00f3n en el Museo de Arte Moderno de Nueva York, «La noche estrellada» es una obra de arte enormemente popular que ha sido recreada con ladrillos de Lego, drones y domin\u00f3s.<\/p>\n
Huang dijo que los cient\u00edficos hab\u00edan luchado durante mucho tiempo para describir el flujo turbulento en la din\u00e1mica de fluidos de una manera que les permitiera predecir el fen\u00f3meno y que una explicaci\u00f3n completa sigue siendo un misterio prevalente de la f\u00edsica. Una comprensi\u00f3n completa ayudar\u00eda con la predicci\u00f3n del clima, la turbulencia de vuelo y muchos otros procesos, dijo.<\/p>\n
«Incluso despu\u00e9s de m\u00e1s de 100 a\u00f1os de estudio, ni siquiera sabemos c\u00f3mo definir este fen\u00f3meno complejo», dijo Huang. «Es extremadamente importante, pero es extremadamente dif\u00edcil».<\/p>\n
El hecho de que «La noche estrellada» coincidiera con los modelos estad\u00edsticos de la turbulencia a pesar de que la obra de arte no se mueve realmente podr\u00eda sugerir que los m\u00e9todos y herramientas estad\u00edsticas son menos precisos de lo que los cient\u00edficos podr\u00edan haber pensado, dijo Beattie.<\/p>\n
La pintura no puede medirse con precisi\u00f3n porque «en realidad no es turbulencia… No tiene energ\u00eda cin\u00e9tica», dijo.<\/p>\n
Sin embargo, Beattie dijo que era un gran admirador de la obra de arte y que reflejaba la universalidad y la belleza de la turbulencia.<\/p>\n
«Amo profundamente el hecho de que puedo tomar mi comprensi\u00f3n de la turbulencia en el plasma entre galaxias y aplicarla a la turbulencia entre estrellas, entre la Tierra y el Sol o en nuestros propios lagos, oc\u00e9anos y atm\u00f3sfera», dijo.<\/p>\n
«Lo que me llevo de estudios como este es que (van Gogh) captur\u00f3 algo de esta universalidad en la hermosa ‘Noche estrellada'», agreg\u00f3 Beattie. «Y creo que la gente sabe esto. Saben que algo maravilloso ha sido incrustado en esta pintura y nos sentimos atra\u00eddos por ella».<\/p>\n
The-CNN-Wire
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