Фізики дослідили цифрову копію картини “Зоряна ніч” Вінсента ван Гога і виявили, що турбулентні потоки на полотні підпорядковуються різним моделям турбулентності залежно від масштабу аналізованих структур.
Турбулентність у фізиці описує складні потоки, які виникають у рідинах чи газах, а також їхню непередбачувану поведінку. Виявилося, що візерунки турбулентних потоків на картині ван Гога можна класифікувати за різними теоріями турбулентності: на масштабі всієї картини вихори відповідають каскадній моделі Річардсона – Колмогорова, що описує передачу енергії від великих до малих масштабів у турбулентних потоках. На менших масштабах окремих вихорів фізики виявили турбулентність, яка відповідає теорії Бетчелора, що стосується поведінки потоків у середовищах з низьким числом Рейнольдса.
Для аналізу було використано високоякісну цифрову копію картини, що дозволило дослідникам детально вивчити турбулентні структури. Використовуючи метод швидкого перетворення Фур’є для спектрального аналізу, вчені змогли визначити характер вихорів у різних частинах полотна. Важливу роль відіграла техніка малювання ван Гога: завдяки використанню лляної олії з домішками кам’яного порошку, художник зміг передати точну фізичну структуру вихорів навіть на найменших масштабах.
Ці результати вказують на те, що Вінсент ван Гог, можливо, інтуїтивно або свідомо передав складні явища реальної турбулентності у своїй картині. Ця робота дає нове розуміння не лише художньої техніки ван Гога, але й можливостей використання художніх творів для дослідження фізичних явищ.