The unexpected math behind Van Gogh's "Starry Night" - Natalya St. Clair

Τα αναπάντεχα μαθηματικά πίσω από την «Έναστρη Νύχτα» του Βαν Γκογκ - Νατάλια Σεν Κλερ

Μετάφραση: Dimitra Papageorgiou Επιμέλεια: Constantine Anetakis

One of the most remarkable aspects of the human brain

Μια απ' τις πιο αξιοσημείωτες πτυχές του ανθρώπινου εγκεφάλου

is its ability to recognize patterns and describe them.

είναι η ικανότητα να αναγνωρίζει μοτίβα και να τα περιγράφει.

Among the hardest patterns we've tried to understand

Ανάμεσα στα δυσκολότερα μοτίβα που προσπαθήσαμε να καταλάβουμε

is the concept of turbulent flow in fluid dynamics.

είναι η έννοια της τυρβώδους ροής στη ρευστοδυναμική.

The German physicist Werner Heisenberg said,

Ο Γερμανός φυσικός Βέρνερ Χάιζενμπεργκ, δήλωσε,

"When I meet God, I'm going to ask him two questions:

«Όταν συναντήσω τον Θεό, θα του κάνω δύο ερωτήσεις:

why relativity and why turbulence?

Γιατί σχετικότητα και γιατί στροβιλισμός;

I really believe he will have an answer for the first."

Πραγματικά πιστεύω πως θα έχει απάντηση για το πρώτο».

As difficult as turbulence is to understand mathematically,

Παρόλο που είναι δύσκολο να κατανοηθεί η τυρβώδης ροή μαθηματικά,

we can use art to depict the way it looks.

μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τέχνη για να την παραστήσουμε.

In June 1889, Vincent van Gogh painted the view just before sunrise

Τον Ιούνιο του 1889, ο Βίνσεντ βαν Γκογκ ζωγράφισε τη θέα λίγο πριν την ανατολή

from the window of his room at the Saint-Paul-de-Mausole asylum

από το παράθυρο του δωματίου του στο ίδρυμα Σεν Πολ ντε Μοσόλ

in Saint-Rémy-de-Provence,

στο Σαν Ρεμί της Προβηγκίας,

where he'd admitted himself after mutilating his own ear

όπου εισήχθη μόνος του έπειτα από τον ακρωτηριασμό του αφτιού του

in a psychotic episode.

κατά τη διάρκεια ψυχωσικού επεισοδίου.

In "The Starry Night," his circular brushstrokes

Στην «Έναστρη Νύχτα» οι κυκλικές πινελιές του

create a night sky filled with swirling clouds and eddies of stars.

δημιουργούν έναν νυχτερινό ουρανό, γεμάτο στροβιλιζόμενα σύννεφα και δίνες αστεριών.

Van Gogh and other Impressionists represented light in a different way

Ο Βαν Γκογκ και άλλοι ιμπρεσιονιστές απεικονίζουν το φως με διαφορετικό τρόπο

than their predecessors,

από τους προκατόχους τους. Φαίνονται να συλλαμβάνουν την κίνησή του,

seeming to capture its motion, for instance,

across sun-dappled waters,

για παράδειγμα, στα ηλιόλουστα νερά,

or here in star light that twinkles and melts

ή εδώ, στο φως των αστεριών που λαμπυρίζει και λιώνει

through milky waves of blue night sky.

μέσα από γαλακτώδη κύματα μπλε ουρανού.

The effect is caused by luminance,

Το αποτέλεσμα προκαλείται από τη φωτεινότητα,

the intensity of the light in the colors on the canvas.

την ένταση του φωτός στα χρώματα επάνω στον καμβά.

The more primitive part of our visual cortex,

Το πιο πρωτόγονο μέρος του οπτικού μας φλοιού,

which sees light contrast and motion, but not color,

που βλέπει την φωτεινή αντίθεση και την κίνηση, αλλά όχι το χρώμα,

will blend two differently colored areas together

συνδυάζει δύο διαφορετικά χρωματισμένες περιοχές

if they have the same luminance.

εάν έχουν την ίδια φωτεινότητα.

But our brains' primate subdivision

Αλλά το πρωτεύον τμήμα του εγκεφάλου μας

will see the contrasting colors without blending.

θα δει τις αντιθέσεις των χρωμάτων χωρίς ανάμειξη.

With these two interpretations happening at once,

Με αυτές τις δύο ερμηνείες να συμβαίνουν ταυτόχρονα,

the light in many Impressionist works seems to pulse, flicker and radiate oddly.

το φως σε πολλά ιμπρεσιονιστικά έργα φαίνεται να πάλλεται, να τρεμουλιάζει

και ν' ακτινοβολεί παράξενα.

That's how this and other Impressionist works

Αυτό και άλλα έργα ιμπρεσιονιστών χρησιμοποιούν γρήγορες

use quickly executed prominent brushstrokes

κι εξέχουσες πινελιές για να συλλάβουν κάτι εντυπωσιακά πραγματικό

to capture something strikingly real about how light moves.

για τον τρόπο που κινείται το φως.

Sixty years later, Russian mathematician Andrey Kolmogorov

Εξήντα χρόνια μετά, ο Ρώσος μαθηματικός Αντρέι Κολμογκόροφ

furthered our mathematical understanding of turbulence

ενίσχυσε τη μαθηματική κατανόηση της τυρβώδους ροής

when he proposed that energy in a turbulent fluid at length R

όταν πρότεινε πως η ενέργεια σ' ένα στροβιλιζόμενο ρευστό σε μήκος R

varies in proportion to the 5/3rds power of R.

ποικίλλει αναλογικά με την 5/3 δύναμη του R.

Experimental measurements show Kolmogorov

Από πειραματικές μετρήσεις ο Κολμογκόροφ

was remarkably close to the way turbulent flow works,

ήταν πολύ κοντά στον τρόπο λειτουργίας της τυρβώδους ροής,

although a complete description of turbulence

αν και η πλήρης περιγραφή της παραμένει

remains one of the unsolved problems in physics.

ένα από τα άλυτα προβλήματα της φυσικής.

A turbulent flow is self-similar if there is an energy cascade.

Η τυρβώδης ροή είναι αυτοομοιόμορφη αν υπάρχει κλιμακωτή ενέργεια.

In other words, big eddies transfer their energy to smaller eddies,

Οι μεγάλες δίνες μεταφέρουν την ενέργειά τους

σε μικρότερες δίνες,

which do likewise at other scales.

που κάνουν το ίδιο σε διαφορετικές κλίμακες.

Examples of this include Jupiter's Great Red Spot,

Τέτοια παραδείγματα είναι: η μεγάλη ερυθρά κηλίδα του Δία,

cloud formations and interstellar dust particles.

σχηματισμοί νεφών και διαστρικά σωματίδια σκόνης.

In 2004, using the Hubble Space Telescope,

Το 2004, μέσα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ,

scientists saw the eddies of a distant cloud of dust and gas around a star,

οι επιστήμονες είδαν τις δίνες ενός μακρινού σύννεφου σκόνης και αερίων

γύρω από ένα αστέρι,

and it reminded them of Van Gogh's "Starry Night."

που τους θύμισε την «Έναστρη Νύχτα» του Βαν Γκογκ.

This motivated scientists from Mexico, Spain and England

Αυτό ενθάρρυνε επιστήμονες από το Μεξικό, την Ισπανία και την Αγγλία,

to study the luminance in Van Gogh's paintings in detail.

να μελετήσουν διεξοδικά τη φωτεινότητα στους πίνακες του Βαν Γκογκ.

They discovered that there is a distinct pattern of turbulent fluid structures

Ανακάλυψαν ένα διακριτό μοτίβο δομών τυρβώδους ροής

close to Kolmogorov's equation hidden in many of Van Gogh's paintings.

κοντά στην εξίσωση του Κολμογκόροφ, κρυμμένο σε πολλά έργα του Βαν Γκογκ.

The researchers digitized the paintings,

and measured how brightness varies between any two pixels.

και μέτρησαν πώς ποικίλει η φωτεινότητα σε οποιοδήποτε ζευγάρι εικονοστοιχείων.

From the curves measured for pixel separations,

Από τις καμπύλες διαχωρισμού εικονοστοιχείων που υπολόγισαν,

they concluded that paintings from Van Gogh's period of psychotic agitation

κατέληξαν ότι τα έργα της περιόδου της ψυχωσικής διέγερσης του Βαν Γκογκ,

behave remarkably similar to fluid turbulence.

συμπεριφέρονται εκπληκτικά παρόμοια με τα στροβιλιζόμενα ρευστά.

His self-portrait with a pipe, from a calmer period in Van Gogh's life,

Η αυτοπροσωπογραφία του με την πίπα σε μια πιο ήρεμη περίοδο της ζωής του,

showed no sign of this correspondence.

δεν έδειξε κανένα σημάδι αντιστοιχίας.

And neither did other artists' work

Το ίδιο και τα έργα άλλων καλλιτεχνών που μοιάζουν να στροβιλίζονται,

that seemed equally turbulent at first glance,

like Munch's "The Scream."

όπως «Η κραυγή» του Μουνκ.

While it's too easy to say Van Gogh's turbulent genius

Αν και είναι εύκολο να πούμε πως η ταραγμένη ευφυΐα του Βαν Γκογκ

enabled him to depict turbulence,

του επέτρεψε ν' απεικονίζει την τυρβώδη ροή,

it's also far too difficult to accurately express the rousing beauty of the fact

Δύσκολα εκφράζεται με ακρίβεια η ενθουσιώδης ομορφιά του ότι

that in a period of intense suffering,

ότι σε μια περίοδο έντονης ταλαιπωρίας,

Van Gogh was somehow able to perceive and represent

ο Βαν Γκογκ μπόρεσε με κάποιο τρόπο ν' αντιληφθεί και να παραστήσει

one of the most supremely difficult concepts

μια από τις δυσκολότερες έννοιες

nature has ever brought before mankind,

που η φύση παρουσίασε στην ανθρωπότητα,

and to unite his unique mind's eye

και να ενώσει τη μοναδική νοερή ματιά του

with the deepest mysteries of movement, fluid and light.

με τα βαθύτερα μυστήρια της κίνησης, των ρευστών και του φωτός.