ลักษณะที่โดดเด่นที่สุด ประการหนึ่งของสมองมนุษย์
คือความสามารถในการมองเห็น และอธิบายรูปแบบต่าง ๆ
ในบรรดารูปแบบยากที่สุด ที่เราพยายามจะทำความเข้าใจ
คือแนวคิดเรื่องการไหลปั่นป่วน ในพลศาสตร์ของไหล
นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน แวร์เนอร์ ไฮเซนแบร์ก กล่าวว่า
"หากได้พบพระเจ้าแล้ว ผมจะเอ่ยถามคำถามสองข้อ
ว่าทำไมถึงสร้างสัมพัทธภาพ แล้วทำไมถึงสร้างความปั่นป่วน
ผมเชื่อเหลือเกินว่า พระองค์จะทรงตอบข้อแรกได้"
ความปั่นป่วนนั้นก็เข้าใจยาก ไม่แพ้ความเข้าใจในเชิงคณิตศาสตร์
เพียงแต่ว่าเราสามารถ ใช้ศิลปะมาอธิบายรูปร่างของมันได้
มิถุนายน ค.ศ. 1889 วินเซนต์ แวน โก๊ะ ได้วาดภาพทิวทัศน์ก่อนพระอาทิตย์ขึ้น
จากหน้าต่างในห้องโรงพยาบาลจิตเวช แซ็งต์-ปอล-เดอ-โมโซล
ในเมืองแซ็งต์-เรมี-เดอ-พรอว็องซ์
ซึ่งเขามาเข้ารับการรักษา ภายหลังตัดหูตนเอง
ขณะอยู่ในภาวะวิกลจริต
ในภาพ "ราตรีประดับดาว" (Starry Night) ฝีพู่กันเป็นวง
รังสรรค์ภาพท้องฟ้ายามค่ำคืน ที่เต็มไปด้วยเกลียวเมฆและกลุ่มดาว
แวน โก๊ะ และจิตรกรอิมเพรสชันนิสต์ ท่านอื่น ถ่ายทอดแสงแตกต่างไปจาก
จิตรกรรุ่นก่อนหน้า
ราวกับว่าจะสามารถบันทึก การเคลื่อนไหวของแสงได้
เช่น ลายผิวน้ำยามต้องแสงอาทิตย์
หรือแสงดาว ระยิบระยับและพร่างพราว
แหวกว่ายไปตามคลื่นเมฆขาว ในท้องฟ้าครามยามราตรี
ผลที่ได้นี้เกิดจากความส่องสว่าง
ซึ่งหมายถึงความเข้มของแสง ในสีสันบนผืนผ้าใบ
ที่เปลือกสมองส่วนการมองเห็น ส่วนดั้งเดิมของเรา
สามารถเห็นความต่างของแสง และการเคลื่อนไหว แต่ไม่เห็นสี
ซึ่งจะผสมสองเนื้อสี ที่คนละสีให้เข้ากัน
หากมีความส่องสว่างเท่ากัน
แต่เซลล์ประสาทแขนงย่อยที่มีใน สัตว์กลุ่มไพรเมทในสมองของเรา
จะเห็นสีที่ตัดกันโดยไม่ผสมปนเป
เมื่อเกิดการตีความ ทั้งสองอย่างพร้อมกัน
แสงในหลายผลงานของจิตรกรเหล่านี้ จึงดูสั่นไหว เปล่งแสง วูบวาบอย่างประหลาด
นี่คือวิธีการที่ผลงานของแวน โก๊ะ และจิตรกรอิมเพรสชันนิสต์คนอื่น ๆ
ใช้การป้ายสีด้วยฝีแปรงอย่างรวดเร็ว
เพื่อถ่ายทอดการเคลื่อนที่ของแสง ที่สมจริงอย่างน่าทึ่ง
60 ปีต่อมา นักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซีย อังเดรย์ คอลโมโกรอฟ
ทำให้เราเข้าใจความปั่นปวน ในเชิงคณิตศาสตร์มากขึ้น
เมื่อเขาเสนอสมมติฐานว่า พลังงานในของไหลปั่นป่วนที่ระยะ อาร์
แปรผันตรงกับระยะอาร์ยกกำลัง 5 ส่วน 3
การทดลองการวัดพบว่าคอลโมโกรอฟ
คำนวณได้ใกล้เคียงการไหลปั่นป่วนอย่างมาก
แม้ว่าคำอธิบายที่สมบูรณ์ของ ความปั่นป่วน
จะยังคงเป็นหนึ่งในโจทย์ปัญหา ที่ยังแก้ได้ไม่หมดของฟิสิกส์
การไหลปั่นป่วนมีลักษณะคล้ายตนเอง หากมีระดับขั้นพลังงาน
พูดอีกอย่างคือ กระแสวนขนาดใหญ่ ถ่ายทอดพลังงานให้กระแสวนที่เล็กกว่า
ซึ่งจะถ่ายทอดในระดับต่อไปเรื่อย ๆ
ตัวอย่างเช่น จุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัส
การก่อตัวของเมฆ และอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาว
ในปี ค.ศ. 2004 นักวิทยาศาสตร์ ส่องกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
พบกระแสวนของฝุ่นและแก๊ส รอบดาวดวงหนึ่งที่ห่างไกล
และชวนให้พวกเขานึกถึง ภาพ "ราตรีประดับดาว" ของแวน โก๊ะ
การค้นพบนี้เป็นแรงบันดาลใจให้ นักวิทยาศาสตร์จากเม็กซิโก สเปน และอังกฤษ
สนใจศึกษาความส่องสว่าง ในภาพเขียนของแวะ โก๊ะอย่างละเอียด
พวกเขาค้นพบว่า มีรูปแบบโครงสร้างการไหลปั่นป่วนที่ชัดเจน
คล้ายสมการของคอลโมโกรอฟ ที่ซ่อนอยู่ในหลาย ๆ ภาพของแวน โก๊ะ
นักวิจัยจึงแปลงภาพเป็นไฟล์ดิจิทัล
และวัดเทียบความสว่างที่แปรผัน ในระหว่างทุก ๆ สองพิกเซล
เมื่อพิจารณาจากส่วนโค้ง ที่วัดการแยกพิกเซลแล้ว
นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าภาพที่แวน โก๊ะวาด ในช่วงที่มีอาการกระวนกระวายทางจิต
มีลักษณะคล้ายการไหลปั่นป่วนอย่างน่าทึ่ง
ในขณะที่ภาพตนเองสูบกล้องยาเส้น ที่วาดในช่วงที่ชีวิตของแวน โก๊ะ สุขสงบนั้น
กลับไม่มีความคล้ายคลึงเช่นนี้อยู่
รวมไปถึงผลงานของจิตรกรท่านอื่น
ที่ดูเผิน ๆ แล้วปั่นป่วนพอกัน
เช่นภาพ "หวีดสยอง" ของมุงค์
แม้จะสรุปง่ายไปหน่อยหากกล่าวว่า อัจฉริยภาพในช่วงปั่นป่วนของแวน โก๊ะ
ทำให้เขาวาดภาพความปั่นป่วนได้
แต่สิ่งที่ยากเกินบรรยายคือแสดงออกถึง ความงดงามที่ถูกปลุกเร้าแห่งข้อเท็จจริง
ในห้วงความทรมานแสนสาหัส
แวน โก๊ะสามารถรับรู้และแสดง
แนวคิดหนึ่งที่ยากอย่างยิ่งยวด
ที่ธรรมชาติมอบให้มวลมนุษยชาติ
และผสานมโนภาพ ที่ไม่เหมือนใครของเขา
เข้ากับความลี้ลับ ของการเคลื่อนที่ ของไหล และแสง