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

Translator: sann tint Reviewer: Myo Aung

One of the most remarkable aspects of the human brain

လူ့ဦးနှောက်ရဲ့မှတ်သားဖွယ် အကောင်းဆုံး အသွင်အပြင်တစ်ခုက

is its ability to recognize patterns and describe them.

အဆင်တွေကို မှတ်မိပြီး၊ သရုပ်ဖော်နိုင်စွမ်းပါ။

Among the hardest patterns we've tried to understand

နားလည်ဖို့ကြိုးစားခဲ့တဲ့ အခက်ဆုံးအဆင်တွေအနက်

is the concept of turbulent flow in fluid dynamics.

ပြေပြစ်တဲ့ အင်အားတွေထဲက ရှုပ်ထွေးတဲ့ စီးမျောမှု သဘောထားအမြင်ပါ။

The German physicist Werner Heisenberg said,

ဂျာမန် ရူပဗေဒပညာရှင် Werner Heisenberg ပြောခဲ့တာက

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

"ကျွန်တော် ဘုရားသခင်ကိုတွေ့တဲ့အခါ မေးခွန်းနှစ်ခု မေးမိမယ်။

why relativity and why turbulence?

ဘာကြောင့် အနုမာန အယူအဆပေါ်လာရတာလဲ။ ဘာကြောင့် ရှုပ်ထွေးမှုဖြစ်ရတာလဲ။

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

ပထမမေးခွန်းအတွက် သူ့မှာ အဖြေတစ်ခုရှိ မယ်လို့ ကျွန်တော် တကယ်ပဲ ယုံကြည်မိတယ်။"

As difficult as turbulence is to understand mathematically,

ရှုပ်ထွေးမှုဟာ သင်္ချာအရ နားလည်ဖို့ ခက်ခဲသလောက် ၎င်းအသွင်ကိုဖော်ဖို့

we can use art to depict the way it looks.

ပန်းချီပညာကို ကျွန်တော်တို့ အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်။

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

၁၈၈၉ ဇွန်လမှာ ဗင်းဆင့် ဗန်ဂိုးဟာ Saint-Rémy-de-Provence က

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

Saint-Paul-de-Mausole စိတ္တဇဆေးရုံမှာ သူ့အခန်းပြတင်းကနေ နေမထွက်ခင်

in Saint-Rémy-de-Provence,

ရှုခင်းတစ်ခုကို ရေးဆွဲခဲ့တယ်။

where he'd admitted himself after mutilating his own ear

စိတ်ဖောက်ပြန်တဲ့အဖြစ်တစ်ခုမှာ သူ့နားရွက်သူဖြတ်ပြီး

in a psychotic episode.

ကိုယ်တိုင်ဆေးရုံတက်ခဲ့တဲ့နေရာပါ။

In "The Starry Night," his circular brushstrokes

"Starry Night" ထဲက သူ့ရဲ့စက်ဝိုင်းပုံ စုတ်ချက်တွေက

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

ဝေ့လည်နေတဲ့ တိမ်တွေ၊ ကြယ်ဝဲဂယက်တွေနဲ့ ပြည့်နေတဲ့ ညကောင်းကင်တစ်ခုကို ဖန်တီးတယ်။

Van Gogh and other Impressionists represented light in a different way

ဗန်ဂိုးနဲ့ အခြားသော စိတ္တဇပန်းချီဆရာတွေဟာ အလင်းကို ရှေ့ကလူတွေနဲ့ မတူတဲ့နည်းနဲ့

than their predecessors,

သရုပ်ဖော်ကြတယ်၊

seeming to capture its motion, for instance,

ဥပမာ နေပြောက်တွေပါတဲ့ ရေစက်တွေဖြတ်ပြီး

across sun-dappled waters,

လှုပ်ရှားမှုကို ဖမ်း.ယူသလိုလိုပေါ့၊

or here in star light that twinkles and melts

(သို့) ဒီမှာတော့ ညကောင်းကင်ပြာရဲ့ နို့နှစ်ရောင်လှိုင်းတွေကနေ

through milky waves of blue night sky.

မှိတ်တုတ်မှိတ်တုတ်နဲ့ အရည်ပျော်တဲ့ ကြယ်ရောင်ပေါ့။

The effect is caused by luminance,

အကျိုးဆက်က ပတ္တူစပေါ်က အရောင်တွေထဲက

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

အလင်းရဲ့အပြင်းအား တောက်ပမှုကြောင့်ဖြစ်တာပါ။

The more primitive part of our visual cortex,

တူညီတဲ့ တောက်ပမှုသာရှိရင် အလင်းကွဲပြားမှုနဲ့

which sees light contrast and motion, but not color,

လှုပ်ရှားမှုကိုသာ မြင်ပြီး အရောင်ကိုမမြင်တဲ့

will blend two differently colored areas together

အမြင်ပိုင်းအပြင်လွှာရဲ့ ပိုအကြမ်းစားနိုင်တဲ့အပိုင်းဟာ

if they have the same luminance.

အရောင်မတူတဲ့ ဧရိယာနှစ်ခုကို ရောစပ်သွားလိမ့်မယ်။

But our brains' primate subdivision

ဒါပေမဲ့ ဦးနှောက်ရဲ့ ပရိုင်းမိတ် ကဏ္ဍခွဲက

will see the contrasting colors without blending.

ကွဲပြားနေတဲ့ အရောင်တွေကို ရောစပ်ခြင်းမရှိပဲ မြင်လိမ့်မယ်။

With these two interpretations happening at once,

ချက်ချင်းဖြစ်နေတဲ့ ဒီအဓိပ္ပာယ်ကောက်ယူမှုနှစ်ခုနဲ့အတူ

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

စိတ္တဇပန်းချီလက်ရာများစွာက အလင်းဟာ တရွရွ၊ တဖျပ်ဖျပ်နဲ့ တမူထူးစွာတောက်ပတယ်ထင်ရတယ်။

That's how this and other Impressionist works

ဒါက ဒါနဲ့ အခြား စိတဇပန်းချီလက်ရာတွေ

use quickly executed prominent brushstrokes

အလင်း ရွေ့ရှားပုံအကြောင်း သိသားတဲ့ အစစ်အမှန်တစ်ခုကို

to capture something strikingly real about how light moves.

အမိအရယူဖို့အမြန် ဖန်တီးထားတဲ့ ပေါ်လွင်တဲ့ စုတ်ချက်တွေကို အသုံးပြုပုံပါ။

Sixty years later, Russian mathematician Andrey Kolmogorov

နောက် ခြောက်နှစ်အကြာမှာ ရုရှား သင်္ချာပညာရှင် Andrey Kolmogoro ကနေ

furthered our mathematical understanding of turbulence

အလျား R မှာရှိတဲ့ အုံကြွတဲ့ ပြေပြစ်မှုတစ်ခုထဲက

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

စွမ်းအင်ဟာ R ရဲ့ 5/3rds အလိုက် ပြောင်းလဲတယ်လို့ အဆိုပြုတဲ့အခါ

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

ရှုပ်ထွေးမှုရဲ့ သင်္ချာဆိုင်ရာ နားလည်မှု လို့ ထောက်ပံ့ပေးခဲ့တယ်။

Experimental measurements show Kolmogorov

ရှုပ်ထွေးမှုရဲ့ ပြည့်စုံတဲ့ သရုပ်ဖော်ဟာ

was remarkably close to the way turbulent flow works,

ရူဗဗေဒမှာ ဖြေရှင်းမရတဲ့ပြဿနာတွေထဲက တစ်ခုဖြစ်ကျန်ပေမဲ့ Kolmogorov ဟာ

although a complete description of turbulence

ရှုပ်ထွေးတဲ့ စီးမျောမှု လုပ်ဆောင်ပုံနဲ့

remains one of the unsolved problems in physics.

သိသာစွာ နီးစပ်တယ်လို့ စမ်းသပ်ဆဲ တိုင်းတာမှုတွေက ပြတယ်၊

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

စွမ်းအင် ဖြာဆင်းမှုတစ်ခုရှိရင် ရှုပ်ထွေးတဲ့ စီးမျောမှုဟာ ၎င်းဘာသာ တူတယ်။

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

တစ်နည်းဆိုရရင် ဝဲဂယ်ကြီးတွေရဲ့ စွမ်းအင်ဟာ ဝဲဂယ်ငယ်တွေဆီ ပြောင်းတယ်၊

which do likewise at other scales.

၎င်းဟာ အခြား ပမာဏတွေနဲ့ အလားတူပါ။

Examples of this include Jupiter's Great Red Spot,

ဒါရဲ့ သာဓကတွေက တိမ်ဖွဲ့စည်းမှုတွေနဲ့ ကြယ်တွေအချင်းချင်းကြားက

cloud formations and interstellar dust particles.

ဖုန် ဒြပ်မှုန်တွေဖြစ်တဲ့ Jupiter's Great Red Spot မှာပါဝင်တယ်၊

In 2004, using the Hubble Space Telescope,

၂၀၀၄ ခုနှစ်မှာ Hubble Space Telescope ကိုသုံးရင်း

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

သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ ကြယ်တစ်လုံးနားက ဖုန်နဲ့ ဓာတ်ငွေ့ရဲ့ အဝေးက တိမ်လုံးတွေ့ခဲ့ပြီး

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

၎င်းက ဗန်ဂိုးရဲ့ "Starry Night"ကို အမှတ်ရစေခဲ့တယ်။

This motivated scientists from Mexico, Spain and England

ဒါက မက္ကဆီကို၊ စပိန်နဲ့ အင်္ဂလန်က သိပ္ပံပညာရှင်တွေကို

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

ဗန်ဂိုးပန်ချီကားတွေထဲက တောက်ပမှုကို အသေးစိတ်လေ့လာဖို့ တွန်းအားပေးတယ်။

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

ဗန်ဂိုးရဲ့ ပန်းချီကားများစွာမှာ ပုန်းနေတဲ့ Kolmogorov ရဲ့ညီမျှခြင်းနဲ့နီးစပ်တဲ့

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

ရှုပ်ထွေး ပြေပြစ်တဲ့ တည်ဆောက်မှုတွေရဲ့ ထူးခြားတဲ့ အဆင်တစ်ခုရှိတာကို တွေ့ခဲ့တယ်။

The researchers digitized the paintings,

သုတေသီတွေဟာ ဒီပန်းချီကားတွေကို ဒစ်ဂျစ်တယ်လုပ်ကာ

and measured how brightness varies between any two pixels.

ပစ်ဇယ်နှစ်ခုကြားက တောက်ပမှု ပြောင်းလဲပုံကို တိုင်းတာခဲ့တယ်။

From the curves measured for pixel separations,

ပစ်ဇယ်ကွဲကွာခြင်းတွအတွက် တိုင်းတာတဲ့ မျဉ်းကွေးတွေကနေ

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

ဗန်ဂိုးရဲ့ စိတ်ရူးသွပ်မှု ကာလက ပန်းချီကား တွေဟာ ပြေပြစ်တဲ့ ရှုပ်ထွေးမှုနဲ့ဆင်တူ

behave remarkably similar to fluid turbulence.

ထူးခြားစွာ ပြုမူတယ်လို့ ကောက်ချက်ချခဲ့တယ်။

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

ဗန်ဂိုးရဲ့ဘဝထဲက အေးချမ်းတဲ့ကာလကက ဆေးတံနဲ့ ကိုယ်တိုင်ရေးပုံတူဟာ

showed no sign of this correspondence.

ဒီအလားတူမှု လက္ခဏာ မပြသခဲ့ဘူး။

And neither did other artists' work

အခြား ပန်းချီပညာရှင်တွေရဲ့ ဘယ်လက်ရာမှလည်း

that seemed equally turbulent at first glance,

အပေါ်ယံအားဖြင့် တူညီတဲ့ ရှုပ်ထွေးပုံမရဘူး။

like Munch's "The Scream."

ဥပမာ၊ Munch ရဲ့ "The Scream" ပါ

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

ဗန်ဂိုးရဲ့ ရှုပ်ထွေးတဲ့ ပါရမီက ရှုပ်ထွေးမှုကို သရုပ်ဖော်စေတာလို့

enabled him to depict turbulence,

ပြောဖို့ လွယ်လွန်းပေမဲ့

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

ပြင်းထန်တဲ့ ဝေဒနာခံစားမှုတစ်ခုထဲက နိုးကြွတဲ့ အလှဆိုတဲ့အချက်ကို အတိအကျ

that in a period of intense suffering,

ဖော်ပြဖို့ကည်း အတော်ခက်လွန်းပါတယ်။

Van Gogh was somehow able to perceive and represent

ဗန်ဂိုးဟာ သဘာဝက လူသားတွေရဲ့ ရှေ့မှောက်ကို ဆောင်ကြဉ်းလာတဲ့

one of the most supremely difficult concepts

အလွန်ခက်တဲ့ အယူအဆတစ်ုခုကို သိမြင်၊ကိုယ်စားပြုဖို့၊

nature has ever brought before mankind,

လှုပ်ရှားမှု၊ ပြေပြစ်မှုနဲ့ အလင်းရဲ့ အနက်ရှိုင်းဆုံး

and to unite his unique mind's eye

လျှို့ဝှက်ဆန်းကြယ်မှုတွေနဲ့အတူ

with the deepest mysteries of movement, fluid and light.

သူမတူတဲ့ စိတ်မျက်လုံးကို ပေါင်းစည်းဖို့ တစ်နည်းနည်းနဲ့ စွမ်းခဲ့ပါတယ်။