Ένα από τα πιο αξιοπρόσεκτα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου εγκέφαλου είναι η ικανότητά του να αναγνωρίζει μοτίβα, επαναλαμβανόμενα σχήματα, και να τα περιγράφει. Και ένα από τα δυσκολότερα μοτίβα στην κατανόησή του είναι η έννοια της τυρβώδους ροής στη μηχανική των ρευστών.
Ο γερμανός φυσικός Βέρνερ Χάιζενμπεργκ είχε πει: «Όταν συναντήσω τον Μεγαλοδύναμο, θα τον ρωτήσω δύο πράγματα: Γιατί υπάρχει η σχετικότητα και γιατί η τυρβώδης ροή. Πιστεύω ότι για το πρώτο θα έχει απάντηση».
Όσο δύσκολη κι αν είναι η μαθηματική κατανόηση της έννοιας, εμείς μπορούμε να την απεικονίσουμε μέσω της τέχνης. Τον Ιούνιο του 1889, ο Βίνσεντ βαν Γκογκ ζωγράφισε τη θέα, λίγο πριν την αυγή, από το παράθυρο του δωματίου του στο ψυχιατρείο της Αρλ, όπου είχε εισαχθεί αφού έκοψε το αυτί του στη διάρκεια ενός ψυχωτικού επεισοδίου.
Στην «Έναστρη Νύχτα», οι κυκλικές πινελιές του δημιουργούν έναν νυχτερινό ουρανό γεμάτο περιδινούμενα σύννεφα και αστέρια.
Τόσο ο βαν Γκογκ όσο και άλλοι ιμπρεσιονιστές απεικόνισαν το φως με τρόπο διαφορετικό από τους παλαιότερους ζωγράφους, συλλαμβάνοντας, κατά κάποιο τρόπο, την κίνησή του, όπως για παράδειγμα, στα νερά όπου αντικατοπτρίζεται ο ήλιος ή, εν προκειμένω, στο φως των άστρων που λαμπυρίζει και διαλύεται μέσα στα γαλαξιακά κύματα του μπλε νυχτερινού ουρανού.
Το εφέ αυτό είναι αποτέλεσμα της «φωτεινότητας» – της έντασης του φωτός στα χρώματα επάνω στον καμβά.
Το πιο πρωτόγονο τμήμα του κέντρου της όρασής μας, αυτό που αντιλαμβάνεται το κοντράστ του φωτός και την κίνηση αλλά όχι το χρώμα, συμφύρει περιοχές διαφορετικών χρωμάτων εφόσον έχουν την ίδια φωτεινότητα, το πιο εξελιγμένο τμήμα όμως βλέπει τα «αντίθετα» χρώματα χωρίς να τα συμφύρει. Καθώς οι δύο αυτές «ερμηνείες» συμβαίνουν ταυτόχρονα, το φως σε πολλά ιμπρεσιονιστικά έργα μοιάζει να πάλλεται, να λαμπυρίζει και να ακτινοβολεί.
Εξήντα χρόνια μετά τον Βαν Γκογκ, ο Ρώσος μαθηματικός Αντρέι Κολμογκόροφ ανακάλυψε μια μαθηματική φόρμουλα που εξηγεί σε μεγάλο βαθμό (αλλά όχι πλήρως) πώς λειτουργεί η τυρβώδης ροή, που ουσιαστικά παραμένει ένα μυστήριο της φυσικής. Η τυρβώδης ροή είναι «αυτοόμοια» (όπως τα φράκταλ), εφόσον υπάρχει μεταφορά ενέργειας. Με άλλα λόγια, οι μεγαλύτερες δίνες μεταφέρουν την ενέργειά τους σε μικρότερες, κι αυτές με τη σειρά τους σε άλλες, υπό κλίμακα. Τέτοια παραδείγματα είναι η μεγάλη κόκκινη κηλίδα του Δία, διάφοροι σχηματισμοί νεφών αλλά και τα σωματίδια μεσοαστρικής σκόνης.
Το 2004, επιστήμονες παρατήρησαν μέσω του τηλεσκόπιου Hubble τις δίνες ενός μακρινού νέφους σκόνης και αερίων γύρω από κάποιο άστρο, και η εικόνα τούς θύμισε την «Έναστρη νύχτα» του Βαν Γκογκ. Αυτό, έδωσε το έναυσμα σε επιστήμονες από το Μεξικό, την Ισπανία και την Αγγλία να μελετήσουν λεπτομερώς τη φωτεινότητα στα έργα του βαν Γκογκ. Έτσι ανακάλυψαν ότι σε πολλά απ’ αυτά κρύβεται ένα σαφές μοτίβο τυρβώδους ροής, παρόμοιο με την εξίσωση του Κομογκόροφ.
Οι ερευνητές ψηφιοποίησαν τους πίνακες και μέτρησαν τις διαφορές φωτεινότητας ανάμεσα στα πίξελ. Οι καμπύλες στις οποίες κατέληξαν, δείχνουν ότι τα έργα του βαν Γκογκ από τις περιόδους ψυχικής του αστάθειας συμπεριφέρονται με τρόπο που θυμίζει έντονα τυρβώδη ροή. Η αυτοπροσωπογραφία του με τσιμπούκι, που προέρχεται από πιο ήρεμη περίοδο της ζωής του, δεν παρουσιάζει αυτό το φαινόμενο, ούτε και έργα άλλων καλλιτεχνών, όπως το «Ουρλιαχτό» του Μουνχ, που εκ πρώτης όψεως απεικονίζουν τυρβώδη ροή.
Δύσκολα μπορεί να τονίσει κανείς επαρκώς την ομορφιά του γεγονότος ότι, σε μια περίοδο ψυχικού μαρτυρίου, ο βαν Γκογκ κατάφερε με κάποιο τρόπο να συλλάβει και να απεικονίσει μια από τις δυσκολότερες έννοιες της φύσης, διαπερνώντας με την εκπληκτική του αντίληψη τα πιο βαθιά μυστήρια της κίνησης, της ροής και του φωτός.
