Физики нашли две модели турбулентности на картине Ван Гога
Китайские физики проанализировали небо на картине Винсента Ван Гога «Звездная ночь», чтобы разобраться, можно ли считать знаменитые вихри на полотне турбулентностью. Результат удивил исследователей: художнику удалось изобразить вихревые потоки, которые согласуются с двумя математическими моделями.
Живопись как объект исследования привлекает далеко не только искусствоведов. Европейские физики, например, изучая картину Рембрандта «Сусанна и старцы», выяснили, что ранее у нее был другой фон. Naked Science уже писал, как химики анализировали краски на другой картине голландского художника. Биологи регулярно находят грибки и колонии различных микроорганизмов в галереях и вместе с реставраторами возвращают полотнам прежний вид.
Картина Винсента Ван Гога «Звездная ночь», признанный шедевр, завораживает своими яркими вихрями не только ценителей постимпрессионизма, но и физиков. Специалисты не могли прийти к однозначному выводу, можно ли считать вихри в небе «Звездной ночи» турбулентностью. Ведь нечто подобное наблюдается на гравюре «Большая волна в Канагаве», где в турбулентных узорах изображена волна-убийца.
Китайские физики рассмотрели картину Ван Гога с точки зрения фундаментальной теории 1941 года и обнаружили, что завихрения на ней соответствуют как турбулентности, сформулированной советским математиком Андреем Колмогоровым, так и закону Бэтчелора, который описывает беспорядочные потоки. Результаты новой научной работы опубликованы в журнале Physics of Fluids.
Специалисты преобразовали исходное изображение картины, взятое из постоянной коллекции Музея современного искусства в Нью-Йорке, из кодировки RGB в серый цвет, где красный, синий и зеленый обозначились разной интенсивностью. Затем вручную закрыли области, не относящиеся к небу, чтобы изучить вихри и их повторяющуюся структуру. Для этого физики применили быстрое преобразование Фурье и структурную функцию второго порядка. Также они рассматривали мазки, которыми Ван Гог изображал вихри, и расстояние между ними.
Результаты вычислений подтвердили закон масштабирования Колмогорова, согласно которому вихри масштабируются каскадом при необходимом количестве завихрений. То есть у больших вихрей есть малые, у тех — еще меньше, и так далее, пока они не рассеются в тепловой вязкости. Вдобавок физики нашли подтверждение закона Бэтчелора, по которому вихри масштабируются с одинаковой пропорцией — это пассивная скалярная турбулентность.
Говоря иначе, художник, рисуя узоры ночного неба, вероятнее всего, долго изучал реальное движение воздушных потоков. Примечательность нового исследования в том, что, как выяснилось, вихри на картине Ван Гога согласовывались с двумя математическими масштабированиями. А это сложно воссоздать экспериментально, отметили ученые.
«Масштаб мазков краски сыграл решающую роль. Благодаря цифровому изображению с высоким разрешением мы смогли точно измерить типичный размер мазков и сравнить их с масштабами, которые предполагаются теорией турбулентности. В этом проявляется глубокое и интуитивное понимание природных явлений. Точное изображение Ван Гогом турбулентности может быть результатом изучения движения облаков и атмосферы или врожденного чувства, как передать динамизм неба», — добавил соавтор исследования Юнсян Хуан.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Психопатия — пугающее расстройство личности, оно ассоциируется с безжалостностью, жестокостью, агрессией и насилием. Неудивительно, что самая большая концентрация выявленных психопатов наблюдается в тюрьмах, где каждый 25-й заключенный демонстрирует высокий уровень психопатии. Помимо социальных проблем, эта болезнь наносит обществу материальный ущерб, достигающий сотен миллиардов долларов в год.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии