1
00:00:07,040 --> 00:00:10,023
人類大腦有一個驚人的特性

2
00:00:10,023 --> 00:00:13,675
能認出事物運作的模式並描述它

3
00:00:13,675 --> 00:00:16,355
其中讓我們最難了解的

4
00:00:16,355 --> 00:00:20,789
是流體力學中紊流的概念

5
00:00:20,789 --> 00:00:23,296
德國物理學家維爾納·海森堡曾說

6
00:00:23,296 --> 00:00:27,381
「當我見到上帝時，我要問祂兩個問題：

7
00:00:27,381 --> 00:00:30,842
相對論與紊流為什麼存在？

8
00:00:30,842 --> 00:00:34,932
我相信祂可以回答前者」

9
00:00:34,932 --> 00:00:38,304
用數理方法理解紊流相當困難

10
00:00:38,304 --> 00:00:42,194
但是我們可以把它畫出來

11
00:00:42,194 --> 00:00:47,308
1889年六月，梵谷畫了日出前

12
00:00:47,331 --> 00:00:52,496
從聖雷米療養院窗戶望出去的景色



13
00:00:53,004 --> 00:00:57,232
他將自己耳朵割除後

14
00:00:57,232 --> 00:00:58,886
住在那個精神病院

15
00:00:59,046 --> 00:01:02,427
在畫作《星空》裡，他用漩渦狀的筆觸

16
00:01:02,427 --> 00:01:07,008
畫出充滿卷雲和渦狀星星的夜空

17
00:01:07,148 --> 00:01:11,822
梵谷和後期印象派畫家
以另一種形式呈現光影

18
00:01:11,832 --> 00:01:15,010
而前期畫家則是著重於刻畫動作

19
00:01:15,010 --> 00:01:17,720
例如：陽光斑駁的水面

20
00:01:17,720 --> 00:01:21,034
在湛藍夜空中
加上乳白色波浪線條

21
00:01:21,034 --> 00:01:24,245
畫出搖曳的星光

22
00:01:24,245 --> 00:01:27,414
這個效果是光的亮度

23
00:01:27,424 --> 00:01:30,772
也就是油畫中色彩強度造成的

24
00:01:30,772 --> 00:01:33,030
我們視覺皮質裡比較原生的部分

25
00:01:33,030 --> 00:01:37,699
判斷光線對比和物體運動
而非辨識色彩

26
00:01:37,699 --> 00:01:39,795
也就是將兩種不同顏色

27
00:01:39,795 --> 00:01:43,044
但同樣亮度的區域混在一起

28
00:01:43,044 --> 00:01:45,978
但視覺皮質中演化的分支

29
00:01:45,978 --> 00:01:48,879
會區辨顏色對比而不會將他們混合

30
00:01:48,899 --> 00:01:51,900
當兩種視覺處理方式同時發生時

31
00:01:51,900 --> 00:01:58,051
印象派畫中的光線變得非常突出

32
00:01:58,051 --> 00:02:00,663
這就是為什麼印象派的作品

33
00:02:00,663 --> 00:02:04,563
傾向用大膽的筆觸來捕捉

34
00:02:04,563 --> 00:02:07,676
細微的光影流動

35
00:02:07,676 --> 00:02:10,817
六十年後俄羅斯數學家
安德雷·柯爾莫哥洛夫

36
00:02:10,817 --> 00:02:14,527
開拓了數理上對紊流的理解

37
00:02:14,547 --> 00:02:18,281
他提出在一個長度R的紊水流中

38
00:02:18,281 --> 00:02:22,014
能量會與R的5/3次方成正比

39
00:02:22,014 --> 00:02:24,924
實驗數據證實柯爾莫哥洛夫的模型

40
00:02:24,924 --> 00:02:27,561
非常接近紊流的流動方式

41
00:02:27,561 --> 00:02:29,824
雖然紊流完整的解釋

42
00:02:29,824 --> 00:02:33,125
仍是物理學中一項待解的難題

43
00:02:33,125 --> 00:02:36,733
有能量梯度的紊流型態都相類似

44
00:02:36,733 --> 00:02:41,051
換句話說
大渦流傳遞能量給小渦流

45
00:02:41,051 --> 00:02:43,634
這在其他規模也適用

46
00:02:43,634 --> 00:02:47,538
舉例來說，木星上的紅斑

47
00:02:47,538 --> 00:02:51,039
雲、星際塵埃都包含在內

48
00:02:51,039 --> 00:02:55,511
2004年
科學家用哈伯天文望遠鏡

49
00:02:55,511 --> 00:03:00,302
觀測到星星周圍
有漩渦狀的星塵和氣體

50
00:03:00,302 --> 00:03:03,653
因此想起了梵谷的「星空」

51
00:03:03,653 --> 00:03:07,357
促使墨西哥、西班牙
和英國的科學家

52
00:03:07,357 --> 00:03:11,240
開始研究梵谷畫作裡的顏色亮度

53
00:03:11,240 --> 00:03:16,031
他們發現梵谷畫中有紊流結構

54
00:03:16,031 --> 00:03:20,144
類似柯爾莫哥洛夫的模型

55
00:03:21,034 --> 00:03:23,410
研究者將這些畫作數位化

56
00:03:23,410 --> 00:03:27,069
並測量兩點像素間的亮度

57
00:03:27,069 --> 00:03:30,195
以及像素間的曲率

58
00:03:30,195 --> 00:03:34,555
他們認為梵谷精神病期間的作品

59
00:03:34,555 --> 00:03:37,878
精準畫出紊流的型態

60
00:03:37,878 --> 00:03:40,968
而平穩期間叼著菸斗的自畫像

61
00:03:40,968 --> 00:03:44,875
則不符合紊流的結構

62
00:03:44,875 --> 00:03:49,578
其他畫家所作類似紊流的畫

63
00:03:49,628 --> 00:03:51,156
如孟克的「吶喊」，也不符合

64
00:03:51,156 --> 00:03:54,342
雖然我們可以說是梵谷的天賦

65
00:03:54,342 --> 00:03:57,036
讓他描繪出紊流的結構

66
00:03:57,036 --> 00:04:02,027
人們很難在承受痛苦時

67
00:04:02,027 --> 00:04:04,581
精準表達如此困難的概念

68
00:04:04,581 --> 00:04:07,920
梵谷竟然能夠理解並呈現

69
00:04:07,920 --> 00:04:11,181
世界上最深奧複雜的概念

70
00:04:11,181 --> 00:04:13,660
甚至早於人類出現的概念

71
00:04:13,660 --> 00:04:16,318
他用獨特的慧眼

72
00:04:16,318 --> 00:04:20,318
看透移動、水流和光影的奧秘