MADRID (España).- La pintura de Vincent van Gogh “La noche estrellada” representa un cielo azul con remolinos, una luna y estrellas amarillas. El cielo es una explosión de colores y formas, cada estrella encapsulada en ondas amarillas, brillando con luz como reflejos en el agua.
Las pinceladas de Van Gogh crean una ilusión de movimiento del cielo tan convincente que llevó a los científicos atmosféricos a preguntarse hasta qué punto se corresponde con la física del cielo real. Si bien el movimiento atmosférico en la pintura no se puede medir, las pinceladas sí.
En este contexto, en un artículo publicado esta semana en Physics of Fluids, por AIP Publishing, investigadores especializados en ciencias marinas y dinámica de fluidos en China y Francia analizaron la pintura de van Gogh para descubrir lo que ellos llaman la turbulencia oculta en la representación del cielo del pintor.
«La escala de las pinceladas jugó un papel crucial», comenta el autor Yongxiang Huang, del The Hong Kong University of Science and Technology en Hong Kong. «Con una imagen digital de alta resolución, pudimos medir con precisión el tamaño típico de las pinceladas y compararlas con las escalas esperadas a partir de las teorías de turbulencia».
Para revelar la turbulencia oculta, los autores utilizaron pinceladas en la pintura como hojas que se arremolinan en un embudo de viento para examinar la forma, la energía y la escala de las características atmosféricas de una atmósfera que de otro modo sería invisible. Utilizaron el brillo relativo, o luminancia, de los distintos colores de la pintura como sustituto de la energía cinética del movimiento físico. «Revela una comprensión profunda e intuitiva de los fenómenos naturales», enuncia Huang. «La representación precisa de la turbulencia por parte de Van Gogh podría deberse al estudio del movimiento de las nubes y la atmósfera o a un sentido innato de cómo capturar el dinamismo del cielo».
El estudio examinó la escala espacial de las 14 formas giratorias principales de la pintura para descubrir si se alinean con la teoría de la energía en cascada que describe la transferencia de energía cinética de flujos turbulentos de gran a pequeña escala en la atmósfera.
Descubrieron que la imagen general se alinea con la Ley de Kolmogorov, que predice el movimiento atmosférico y la escala según la energía inercial medida. Al profundizar en el microcosmos dentro de las propias pinceladas, donde el brillo relativo se difunde por todo el lienzo, los investigadores descubrieron una alineación con la escala de Batchelor, que describe las leyes de energía en la turbulencia escalar pasiva a pequeña escala que sigue al movimiento atmosférico.
Encontrar ambas escalas en un sistema atmosférico es poco común y fue un gran motivo para su investigación. «Se cree que la turbulencia es una de las propiedades intrínsecas de los flujos de alto Reynolds dominados por la inercia, pero recientemente se han informado fenómenos similares a la turbulencia para diferentes tipos de sistemas de flujo en una amplia gama de escalas espaciales, con números de Reynolds bajos donde la viscosidad es más dominante», concluye Huang. «Parece que ha llegado el momento de proponer una nueva definición de turbulencia que abarque más situaciones».
Los autores midieron la escala relativa y el espaciado de las pinceladas giratorias en «La noche estrellada» de van Gogh, junto con variaciones en la luminancia de la pintura, para ver si las leyes de la física de los cielos reales se aplican al cuadro.