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반 고흐, "별이 빛나는 밤" 에 숨겨진 예상밖의 수학|나탈리아 세인트 클레어

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    인간의 뇌에서
    가장 놀랄만한 것 중의 하나는
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    패턴을 인식하고
    그 것을 묘사하는 능력이다.
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    지금껏 우리가 이해해보려고 했던
    가장 어려운 패턴은
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    유체 동역학에서의 난류 개념이다.
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    독일 물리학자
    워너 하이젠버그가 말하기를,
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    "내가 신을 만나면,
    두가지 질문을 할 겁니다.
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    왜 상대성과 난기류입니까?
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    신이 처음으로
    그 답을 해 줄거라 믿어요"
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    난기류를 수학적으로 이해하는 건
    어렵지만,
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    미술로는 묘사할 수 있다.
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    1889년 빈센트 반 고흐는
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    생레미드프로방스의 정신병원에서
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    그의 방 창문으로 보이는
    일출 직전의 풍경을 그렸다.
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    그 곳은 그의 정신질환을 보여준
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    자신의 귀를 자른 사건 후
    입원한 곳이다.
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    "별이 빛나는 밤에"에서 보여 준
    원형 붓놀림은
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    구름과 별들의 소용돌이로 가득 찬
    하늘을 만들어냈다
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    반 고흐와 다른 인상학파들은
    이전 화가들과는 다른 방법으로
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    마치 움직임을 잡아내는 것 처럼
    빛을 표현했다.
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    예를 들어, 해가 비췬 수면 위라든지
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    이 그림에서 처럼 하얀 파도를 통해
    푸른 밤 하늘에서
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    반짝거리고 녹아내리는
    별빛을 표현했다.
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    그 효과는 휘도를 불러온다.
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    다시말해, 캔버스 위의 색들 속에서
    빛의 강렬함을 나타내는 것이다.
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    시각 피질의 더 중요한 역할은
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    색이 아닌,
    빛의 대조와 움직임을 보는 것이다.
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    만약 두 색이
    같은 휘도를 가지고 있다면,
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    다르게 색칠된 부분이
    함께 뒤쎡일 것 이다.
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    하지만 우리 뇌 영장의 세부에서는
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    섞이지 않은 대조된 색을 볼 것이다.
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    이 두 현상이 한번에 일어나면,
    많은 인상학파의 작품들 속의 빛이
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    이상하게 고동치고, 깜박거리고,
    퍼지게 보일 것이다.
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    이 것이 고흐와 인상학파 화가들의
    붓놀림 방법이다.
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    빛의 움직임에 관하여
    기막히게 사실적인 무엇가를
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    잡아내기 위한 뛰어난 붓놀림이다.
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    60년 후, 러시아 수학자
    앤드리 코르모고로브는
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    난류의 수학적 이해를 발전시켰다.
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    그는 길이가 R인 난류내의 에너지는
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    R의 5분의 3승만큼 비례해
    증가한다고 제시했다.
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    실험적 측정들은 그의 방정식이
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    난류가 일어나는 원리와
    현저히 가까웠음을 보여준다.
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    비록 물리학에서는
    완전한 난기류의 묘사는
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    풀리지 않는 문제 중 하나로
    남겨졌지만 말이다.
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    에너지 폭포라는게 있다면,
    난류는 자기 유사적일 것이다.
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    다시말해, 큰 소용돌이의 힘이
    작은 소용돌이로 바뀐다면
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    다른 크기지만 닮아 있다는 것이다.
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    이 것의 예로 목성의 큰 빨간 점,
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    구름형성, 그리고
    성간 티끌 구름을 들 수 있다.
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    2004년에
    허블 우주 망원경의 사용으로
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    과학자들은 별 주위의 티끌구름과
    가스의 소용돌이를 보았다.
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    그 것은 반 고흐의
    "별이 빛나는 밤에"를 연상시켰다.
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    그 것은 멕시코, 스페인,
    영국의 과학자들에게
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    반 고흐의 작품 속에서 밝기를
    자세히 연구하게 하는 동기를 부여했다.
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    그들은 반 고흐의 많은 작품 속에
    숨겨진 코르모고로브의 방정식과 가까운
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    난류 구조의
    뚜렷한 패턴이 있다는 것을 발견했다.
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    학자들은 그 작품들을 디지털화하고
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    두 픽셀 사이의 밝기 차이를 측정했다.
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    픽셀 분리를 위해 측정된 커브로부터
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    반 고흐가 정신적으로
    불안했던 시기의 작품들이
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    유동 난기류와
    흡사하다는 결론을 내렸다.
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    그의 평화로웠던 일생에
    파이프를 문 자화상은
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    이 것과는 완전 다르다.
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    언뜻 보기에 다른 화가들이 작품들은
    그렇게 무질서해 보이지 않는다.
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    먼취의 "발악" 처럼말이다.
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    반 고흐의 혼란스런 천재성이
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    난기류를 묘사하게끔 했다고
    말하기는 힘든다.
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    그렇다고, 극심한 고통속에서
    그 열정적인 아름다움을
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    정확하게 표현했다고 하기도
    너무 어렵다.
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    반 고흐는 어떻든 생각에 잠겨
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    가장 힘들다는 개념 중의 하나인
    자연이 인간보다 먼저 만들어졌다는
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    사실을 표현할 수 있었다.
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    운동, 유체, 그리고 빛의 가장
    깊숙한 곳의 신비함에
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    그의 유일한 마음의 눈을
    붙여서 말이다.
Title:
반 고흐, "별이 빛나는 밤" 에 숨겨진 예상밖의 수학|나탈리아 세인트 클레어
Speaker:
Natalya St. Clair
Description:

물리학자 워너 하이젠버그는 "내가 신을 만나면, 그에게 두가지를 물어볼 것이다: 왜 상대성입니까? 왜 난류입니까? 그 처음으로 그 질문에 대한 답을 해 줄거라고 믿어요." 라고 말했다. 난류를 수학적으로 이해하기 힘들지만, 그것이 어떻게 생겼는지 미술작품으로 설명할 수 있다. 나탈리아 세인트 클레어는 반 고흐가 어떻게 그 깊숙히 숨어있는 운동, 유체, 그리고 빛의 신비로움을 그의 작품에 표현을 했는지는 삽화로 보여준다.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:39

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