文森梵谷對尺度和亮度的運用準確地捕捉了級聯能量和湍流。
研究人員深入研究了梵谷的《星夜》中的漩渦天空，揭示了反映真實大氣現象的隱藏湍流層。透過分析這幅畫的筆觸、亮度和結構，他們發現了與柯爾莫哥洛夫和巴切勒縮放定律的一致性，揭示了對藝術和大氣動力學的更深入的理解。
捕捉星空：梵谷的《星夜》
文森梵谷的畫作《星夜》描繪了藍色 土耳其 電話號碼庫 的天空，黃色的月亮和星星。天空充滿了色彩和形狀，每顆星星都包裹在黃色的波紋中，閃閃發光，就像水面上的倒影一樣。
梵谷的筆觸創造了一種天空運動的幻覺，如此令人信服，讓大氣科學家想知道它與真實天空的物理原理有多接近。雖然畫作中的大氣運動無法測量，但筆觸可以。藝術技巧的科學研究
在本週發表在科學期刊《流體物理學》上的一篇文章中，中國和法國專門研究海洋科學和流體動力學的研究人員分析了梵谷的畫作，以揭示畫家描繪的天空中隱藏的湍流。
「筆觸的大小起著至關重要的作用，」作者黃永祥說。 “透過高解析度的數位圖片，我們能夠精確測量筆觸的典型尺寸，並將其與湍流理論預期的尺寸進行比較。”
探索梵谷天空的動態
為了揭示隱藏的湍流，作者在畫作中 入滾筒廣告博客滾筒廣告博客 使用了像風漏斗中旋轉的樹葉一樣的筆觸，以檢查原本看不見的大氣的形狀、能量和大氣特徵的尺度。他們使用不同油漆顏色的相對亮度或亮度來取代物理運動的動能。
「它揭示了對自然現象的深刻而直觀的理解，」黃說。 “梵高對湍流的精確表現可能來自於對雲和大氣運動的研究，或者是對如何捕捉天空活力的天生感覺。”透過藝術驗證理論
他們的研究檢視了這幅畫中 14 個主要旋轉形狀的空間尺度，以確定它們是否符合描述大氣中從大尺度到小尺度湍流的動能轉移的級聯能量理論。
他們發現整體情況符合柯爾莫哥洛夫定律，該定律根據測量的慣性能量預測大氣運動和規模。深入到繪畫筆觸本身的微觀世界，相對亮度在整個畫布上擴散，研究人員發現了與巴徹勒尺度的一致性，巴徹勒尺度描述了大氣運動後小規模、被動標量湍流的能量定律。
在一個大氣系統中發現這兩種尺度是罕見的，這是他們研究的一個重要動力。
重新檢視湍流定義
「湍流被認為是由慣性主導的高雷 目錄 諾數流動的固有特性之一，但最近，在廣泛的空間尺度上，不同類型的流動系統都報道了類似湍流的現象，其中雷諾數較低，黏度為更具統治力，」黃說。
“看來是時候提出一個新的湍流定義以適應更多情況了。”
參考文獻：「文章標題梵谷《星夜》中的隱藏湍流」作者：馬銀翔、程婉婷、黃世迪、弗朗索瓦·施密特、林欣和黃永祥，2024 年 9 月 17 日，流體物理學。