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

La matematica nascosta dietro la "Notte stellata" di Van Gogh - Natalya St. Clair

Traduttore: Sabrina Palumbo Revisore: Ariana Bleau Lugo

One of the most remarkable aspects of the human brain

Uno degli aspetti più straordinari del cervello umano

is its ability to recognize patterns and describe them.

è la capacità di riconoscere dei modelli e descriverli.

Among the hardest patterns we've tried to understand

Tra i modelli più difficili da comprendere

is the concept of turbulent flow in fluid dynamics.

c'è il concetto di flusso turbolento nella dinamica dei fluidi.

The German physicist Werner Heisenberg said,

Il fisico tedesco Werner Heisenberg disse:

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

"Quando incontrerò Dio, gli farò due domande:

why relativity and why turbulence?

"Perché la relatività?" e "Perché la turbolenza?"

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

Di sicuro mi risponderà alla prima."

As difficult as turbulence is to understand mathematically,

Per quanto la turbolenza sia difficile da capire matematicamente,

we can use art to depict the way it looks.

possiamo usare l'arte per rappresentarla.

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

Nel giugno 1889, Vincent Van Gogh dipinse la vista poco prima dell'alba

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

dalla finestra della sua stanza del manicomio Saint-Paul-de Mausole

in Saint-Rémy-de-Provence,

a Saint-Rémy-de-Provence,

where he'd admitted himself after mutilating his own ear

dove si era ricoverato dopo essersi tagliato un orecchio

in a psychotic episode.

durante un episodio psicotico.

In "The Starry Night," his circular brushstrokes

In "Notte stellata" le pennellate circolari

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

creano un cielo notturno pieno di vortici di nubi e di mulinelli stellari.

Van Gogh and other Impressionists represented light in a different way

Van Gogh e altri impressionisti rappresentavano la luce

in modo diverso dai predecessori,

than their predecessors,

seeming to capture its motion, for instance,

sembravano catturarne il movimento,

across sun-dappled waters,

ad esempio, su acque screziate dal sole,

or here in star light that twinkles and melts

o qui nella luce delle stelle che scintilla e si scioglie

through milky waves of blue night sky.

attraverso onde lattiginose del cielo blu della notte.

The effect is caused by luminance,

L'effetto è causato dalla luminanza,

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

l'intensità della luce nei colori sulla tela.

The more primitive part of our visual cortex,

La parte più primaria della nostra corteccia visiva,

which sees light contrast and motion, but not color,

che vede i contrasti e i movimenti della luce, ma non il colore,

will blend two differently colored areas together

mescola due aree di colori diversi

if they have the same luminance.

se hanno la stessa luminanza.

But our brains' primate subdivision

Ma la suddivisione cerebrale primaria

will see the contrasting colors without blending.

vedrà i colori in contrasto senza mescolarli.

With these two interpretations happening at once,

Con entrambe le interpretazioni in contemporanea,

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

la luce in molte opere impressioniste

pare pulsare, baluginare e irradiarsi in modo strano.

That's how this and other Impressionist works

Ecco come questa e altre opere impressioniste

use quickly executed prominent brushstrokes

usano rapide pennellate marcate

per catturare qualcosa di considerevolmente reale

to capture something strikingly real about how light moves.

sul modo di muoversi della luce.

Sixty years later, Russian mathematician Andrey Kolmogorov

60 anni dopo, il matematico russo Andrey Kolmogorov

incoraggiò la nostra comprensione matematica della turbolenza

furthered our mathematical understanding of turbulence

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

ipotizzando che l'energia in un fluido turbolento di lunghezza R

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

varia in proporzione alla potenza 5/3 di R.

Misurazioni sperimentali mostrano come Kolmogorov fosse

Experimental measurements show Kolmogorov

was remarkably close to the way turbulent flow works,

straordinariamente vicino al modo in cui funzionano i flussi turbolenti,

although a complete description of turbulence

sebbene una descrizione completa delle turbolenze

remains one of the unsolved problems in physics.

rimanga una delle questioni irrisolte della fisica.

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

Un fluido turbolento è sempre simile a se stesso

se c'è una cascata di energia:

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

i mulinelli grandi trasferiscono energia a quelli più piccoli,

which do likewise at other scales.

che fanno lo stesso in scala.

Examples of this include Jupiter's Great Red Spot,

Esempi ne sono la macchia rossa di Giove,

cloud formations and interstellar dust particles.

la formazione delle nubi e le particelle di polvere interstellare.

In 2004, using the Hubble Space Telescope,

Nel 2004, con il telescopio Hubble, degli scienziati osservarono

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

i mulinelli di una nube di polvere intorno a una stella,

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

e si ricordarono della "Notte stellata" di Van Gogh.

This motivated scientists from Mexico, Spain and England

Questo spinse scienziati di Messico, Spagna e Inghilterra

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

a studiare in dettaglio la luminanza nei dipinti di Van Gogh.

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

Scoprirono che c'è un preciso modello di strutture fluide turbolente,

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

simile all'equazione di Kolmogorov, nascosto in molti dipinti di Van Gogh.

The researchers digitized the paintings,

I ricercatori hanno digitalizzato i quadri

and measured how brightness varies between any two pixels.

e misurato come la luminosità vari ogni due pixel.

From the curves measured for pixel separations,

Dalle curve misurate per la separazione in pixel,

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

hanno concluso che i dipinti di Van Gogh del periodo di agitazione psicotica

behave remarkably similar to fluid turbulence.

si comportano in modo straordinariamente simile alla turbolenza fluida.

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

L'autoritratto con la pipa, di un periodo più calmo della vita di Van Gogh,

showed no sign of this correspondence.

non ha mostrato alcuna corrispondenza.

And neither did other artists' work

E neanche opere di altri artisti

that seemed equally turbulent at first glance,

che a prima vista sembrano ugualmente turbolente,

like Munch's "The Scream."

come "L'urlo" di Munch.

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

Mentre sarebbe troppo facile dire che il genio turbolento di Van Gogh

enabled him to depict turbulence,

gli ha consentito di raffigurare la turbolenza,

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

è anche fin troppo difficile esprimere accuratamente

la bellezza esaltante del fatto che in un periodo di profonda sofferenza,

that in a period of intense suffering,

Van Gogh was somehow able to perceive and represent

Van Gogh sia stato capace di percepire e rappresentare

one of the most supremely difficult concepts

uno dei concetti più difficili in assoluto

nature has ever brought before mankind,

che la natura abbia mai offerto all'uomo,

and to unite his unique mind's eye

e di unire la sua singolare immaginazione

with the deepest mysteries of movement, fluid and light.

ai misteri più profondi dei movimenti, dei fluidi e della luce.