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旋渦還是湍流 梵高名畫里的數(shù)學(xué)
藝術(shù)是大眾的也是個(gè)人的,因?yàn)槿魏我环N藝術(shù)形式,在被萬眾欣賞的同時(shí)也彰顯著創(chuàng)作者的個(gè)人色彩。在繪畫領(lǐng)域,著名的畫家很多,他們的畫作即便受到年代、環(huán)境等因素的影響,仍形成了各自獨(dú)特的風(fēng)格。梵高,便是其中最具魅力的畫家之一。
荷蘭畫家文森特·威廉·梵高是19世紀(jì)西方印象畫派的大師,也是表現(xiàn)主義繪畫的先驅(qū)。梵高受到印象派和后印象派運(yùn)動(dòng)啟發(fā),激起了創(chuàng)作的熱情,他短暫的一生共創(chuàng)作出兩千余幅作品。梵高,這位天才畫家的過早隕落讓人惋惜,但他留下的作品至今令人著迷。2018年6月3日,在山西省太原市,150名畫師共繪梵高著名油畫作品《星月夜》?!缎窃乱埂肥氰蟾哂?889年創(chuàng)作的一幅油畫,也是梵高的代表作之一,現(xiàn)藏于紐約現(xiàn)代藝術(shù)博物館。正是這幅著名油畫告訴我們,梵高不僅是一位繪畫天才,也許還是一位數(shù)學(xué)大師。
在油畫《星月夜》中有一個(gè)個(gè)大大小小的旋渦,這種旋渦形狀在物理學(xué)中有一個(gè)專業(yè)術(shù)語——湍流。湍流是一種高度復(fù)雜的三維非穩(wěn)態(tài)、帶旋轉(zhuǎn)的不規(guī)則流動(dòng)。在湍流中流體的各種物理參數(shù),如速度、壓力、溫度等都隨時(shí)間與空間發(fā)生隨機(jī)的變化。湍流涉及從微觀到宏觀多種不同類型的運(yùn)動(dòng),內(nèi)部外部的能量交換也非常復(fù)雜,被稱為“經(jīng)典物理學(xué)最后的疑團(tuán)”。
幾個(gè)世紀(jì)以來,科學(xué)家一直試圖用精確的數(shù)學(xué)模型來描述湍流現(xiàn)象,但卻難以繪制出湍流的完美模型。上世紀(jì)40年代,前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家柯爾莫哥洛夫提出了“柯爾莫哥洛夫微尺度”公式。借助這個(gè)公式,物理學(xué)家可以預(yù)測流體任意兩點(diǎn)之間在速率和方向上的關(guān)系。然而近年來,科學(xué)家意外發(fā)現(xiàn)《星月夜》畫作中的光與影似乎顯露出“湍流”的真容。他們研究后驚訝地發(fā)現(xiàn),梵高畫中的“湍流”竟然真的與描述湍流的數(shù)學(xué)公式“柯爾莫哥洛夫微尺度”相吻合。也就是說,梵高的《星月夜》畫作完美地可視化了這一渦流理論。
在生命的最后時(shí)光里,梵高創(chuàng)作了《星月夜》、《麥田上的烏鴉》等較為著名的畫作,在所有這些畫作中,都能找到湍流經(jīng)典數(shù)學(xué)模型的影子。雖然有些理論家指出梵高在精神極不穩(wěn)定的情況下才創(chuàng)作出了這些名作,但是無論如何,梵高都是一位具有繪畫、數(shù)學(xué)甚至物理天賦的奇才。
編輯:楊嵐
關(guān)鍵詞:梵高 湍流 旋渦 數(shù)學(xué) 名畫