İnsan beyninin en dikkat çekici yönlerinden biri
modelleri fark edebilme ve tarif edebilme kabiliyetidir.
Anlamaya çalıştığımız en zor modeller arasında
akışkanlar dinamiğindeki türbülanslı akış kavramı gelir.
Alman fizikçi Werner Heisenberg şunları söylemektedir:
"Tanrıyla karşılaştığımda ona iki soru soracağım:
Neden izafiyet ve neden türbülans?
İlki için cevabının olacağına gerçekten inanıyorum."
Türbülans kadar zor olanı matematiksel yolla anlamaktır,
nasıl göründüğünü resimle tasvir edebiliriz.
1889 Haziran'da Vincent van Gogh güneş doğmadan hemen önce
Saint-Rémy-de-Provence Saint-Paul-de-Mausole akıl hastanesindeki
odasının penceresinden manzarayı resmetti.
Burada psikotik bir olayda kulağını kestikten sonra
kendini itiraf etmişti.
"Yıldızlı Gece" tablosundaki dairesel fırça darbeleri
fırıl fırıl dönen bulutlar ve yıldız anaforlarıyla dolu bir gece oluşturmuştur.
Van Gogh ve diğer Empresyonistler ışığı kendi seleflerinden
farklı yorumlamışlardır,
hareketini yakalamak ister gibi, örneğin,
güneş-benekli sular karşısında
veya burada mavi gece göğünün uysal dalgaları arasında
parıldayan ve eriyen yıldız ışığında.
Etki parlaklıkla ortaya çıkar,
kanvasta renklerdeki ışığın yoğunluğu ile.
Kontrast ve hareketi gören ama rengi görmeyen
görsel korteksimizin daha ilkel kısmı,
farklı renkteki iki bölgeyi aynı parlaklığa sahiplerse
birbirine karıştıracaktır.
Fakat beynimizin primat alt kısmı
kontrast oluşturan renkleri karıştırmadan görecektir.
Bu iki canlandırmanın aynı anda oluşmasıyla, tuhaf şekilde
birçok Empresyonistin çalışmasında ışık titreşiyor ve saçılıyor gibi görünür.
Bu ve diğer Empresyonistlerin çalışmaları ışığın
nasıl hareket ettiğiyle ilgili çarpıcı biçimde gerçek bir şeyleri
yakalamak için hızlıca yapılmış belirgin fırça darbelerini kullanır.
60 yıl sonra Rus matematikçi Andrey Kolmogorov
türbülansın matematiksel anlatımını geliştirdi:
R uzunluğundaki türbülanslı bir sıvıda enerjinin
R'nin 5/3 kuvveti ile orantılı şekilde değiştiğini söyledi.
Deneysel ölçümler Kolmogorov'un
türbülans akışının çalışma prensibine çok yaklaştığını gösteriyor,
buna rağmen türbülansın tam tarifi
fizikte çözülemeyen problemlerden biri olarak duruyor.
Bir türbülanslı akış eğer bir enerji çağlayanı varsa özbenzeştir.
Yani büyük girdaplar enerjilerini küçüklere aktarırlar,
onlar da kendinden küçüklere.
Bunun örnekleri arasında Jüpiter'in Büyük Kırmızı Noktası,
bulut formasyonları ve yıldızlararası toz parçacıkları bulunur.
2004'te Hubble Uzay Teleskobu'nu kullanarak bilim insanları
bir yıldızın etrafında uzak bir gaz ve toz bulutunun anaforlarını gördüler
ve bu onlara Van Gogh'un "Yıldızlı Gece"sini hatırlattı.
Bu, Meksika, İspanya ve İngiltere'den bilim insanlarını Van Gogh'un
tablolarındaki parlaklığı detaylıca incelemeye yöneltti.
Çoğu Van Gogh tablolarında gizli Kolmogorov'un denklemine yakın
türbülanslı akış yapılarının açık bir modelinin varlığını buldular.
Araştırmacılar tabloları sayısallaştırdı
ve iki piksel arasında parlaklığın nasıl değiştiğini ölçtüler.
Piksel ayırmaları için ölçülen eğrilerden
Van Gogh'un psikotik sıkıntılar dönemi tablolarının belirgin şekilde
akışkan türbülansına benzer davranış gösterdiğini belirlediler.
Van Gogh'un sakin dönemlerinden kalma, bir pipoyla kendi portresinde
bu benzerlikten eser bulunamadı
ve diğer ressamların ilk bakışta
benzer şekilde türbülanslı gözüken çalışmalarında da,
Munch'un "Çığlık" tablosu gibi.
Van Gogh'un türbülanslı zekâsının onun türbülansı resmetmesini
sağladığını söylemek çok kolayken,
doğanın insandan önce de oluşturduğu fevkalade zor kavramlardan birini,
Van Gogh'un aşırı acı çektiği
bir dönemde her nasılsa sezip betimlemesi
ve hareket, akışkan ve ışığın en derin gizemleriyle
özgün akıl gözünü birleştirmesi
gerçeğinin heyecan verici güzelliğini
doğru şekilde ifade etmek de oldukça zor olsa gerek.