0:00:07.040,0:00:10.023
人類大腦有一個驚人的特性

0:00:10.023,0:00:13.675
能認出事物運作的模式並描述它

0:00:13.675,0:00:16.355
其中讓我們最難了解的

0:00:16.355,0:00:20.789
是流體力學中紊流的概念

0:00:20.789,0:00:23.296
德國物理學家維爾納·海森堡曾說

0:00:23.296,0:00:27.381
「當我見到上帝時，我要問祂兩個問題：

0:00:27.381,0:00:30.842
相對論與紊流為什麼存在？

0:00:30.842,0:00:34.932
我相信祂可以回答前者」

0:00:34.932,0:00:38.304
用數理方法理解紊流相當困難

0:00:38.304,0:00:42.194
但是我們可以把它畫出來

0:00:42.194,0:00:47.308
1889年六月，梵谷畫了日出前

0:00:47.331,0:00:52.496
從聖雷米療養院窗戶望出去的景色[br][br]

0:00:53.004,0:00:57.232
他將自己耳朵割除後

0:00:57.232,0:00:58.886
住在那個精神病院

0:00:59.046,0:01:02.427
在畫作《星空》裡，他用漩渦狀的筆觸

0:01:02.427,0:01:07.008
畫出充滿卷雲和渦狀星星的夜空

0:01:07.148,0:01:11.822
梵谷和後期印象派畫家[br]以另一種形式呈現光影

0:01:11.832,0:01:15.010
而前期畫家則是著重於刻畫動作

0:01:15.010,0:01:17.720
例如：陽光斑駁的水面

0:01:17.720,0:01:21.034
在湛藍夜空中[br]加上乳白色波浪線條

0:01:21.034,0:01:24.245
畫出搖曳的星光

0:01:24.245,0:01:27.414
這個效果是光的亮度

0:01:27.424,0:01:30.772
也就是油畫中色彩強度造成的

0:01:30.772,0:01:33.030
我們視覺皮質裡比較原生的部分

0:01:33.030,0:01:37.699
判斷光線對比和物體運動[br]而非辨識色彩

0:01:37.699,0:01:39.795
也就是將兩種不同顏色

0:01:39.795,0:01:43.044
但同樣亮度的區域混在一起

0:01:43.044,0:01:45.978
但視覺皮質中演化的分支

0:01:45.978,0:01:48.879
會區辨顏色對比而不會將他們混合

0:01:48.899,0:01:51.900
當兩種視覺處理方式同時發生時

0:01:51.900,0:01:58.051
印象派畫中的光線變得非常突出

0:01:58.051,0:02:00.663
這就是為什麼印象派的作品

0:02:00.663,0:02:04.563
傾向用大膽的筆觸來捕捉

0:02:04.563,0:02:07.676
細微的光影流動

0:02:07.676,0:02:10.817
六十年後俄羅斯數學家[br]安德雷·柯爾莫哥洛夫

0:02:10.817,0:02:14.527
開拓了數理上對紊流的理解

0:02:14.547,0:02:18.281
他提出在一個長度R的紊水流中

0:02:18.281,0:02:22.014
能量會與R的5/3次方成正比

0:02:22.014,0:02:24.924
實驗數據證實柯爾莫哥洛夫的模型

0:02:24.924,0:02:27.561
非常接近紊流的流動方式

0:02:27.561,0:02:29.824
雖然紊流完整的解釋

0:02:29.824,0:02:33.125
仍是物理學中一項待解的難題

0:02:33.125,0:02:36.733
有能量梯度的紊流型態都相類似

0:02:36.733,0:02:41.051
換句話說[br]大渦流傳遞能量給小渦流

0:02:41.051,0:02:43.634
這在其他規模也適用

0:02:43.634,0:02:47.538
舉例來說，木星上的紅斑

0:02:47.538,0:02:51.039
雲、星際塵埃都包含在內

0:02:51.039,0:02:55.511
2004年[br]科學家用哈伯天文望遠鏡

0:02:55.511,0:03:00.302
觀測到星星周圍[br]有漩渦狀的星塵和氣體

0:03:00.302,0:03:03.653
因此想起了梵谷的「星空」

0:03:03.653,0:03:07.357
促使墨西哥、西班牙[br]和英國的科學家

0:03:07.357,0:03:11.240
開始研究梵谷畫作裡的顏色亮度

0:03:11.240,0:03:16.031
他們發現梵谷畫中有紊流結構

0:03:16.031,0:03:20.144
類似柯爾莫哥洛夫的模型

0:03:21.034,0:03:23.410
研究者將這些畫作數位化

0:03:23.410,0:03:27.069
並測量兩點像素間的亮度

0:03:27.069,0:03:30.195
以及像素間的曲率

0:03:30.195,0:03:34.555
他們認為梵谷精神病期間的作品

0:03:34.555,0:03:37.878
精準畫出紊流的型態

0:03:37.878,0:03:40.968
而平穩期間叼著菸斗的自畫像

0:03:40.968,0:03:44.875
則不符合紊流的結構

0:03:44.875,0:03:49.578
其他畫家所作類似紊流的畫

0:03:49.628,0:03:51.156
如孟克的「吶喊」，也不符合

0:03:51.156,0:03:54.342
雖然我們可以說是梵谷的天賦

0:03:54.342,0:03:57.036
讓他描繪出紊流的結構

0:03:57.036,0:04:02.027
人們很難在承受痛苦時

0:04:02.027,0:04:04.581
精準表達如此困難的概念

0:04:04.581,0:04:07.920
梵谷竟然能夠理解並呈現

0:04:07.920,0:04:11.181
世界上最深奧複雜的概念

0:04:11.181,0:04:13.660
甚至早於人類出現的概念

0:04:13.660,0:04:16.318
他用獨特的慧眼

0:04:16.318,0:04:20.318
看透移動、水流和光影的奧秘