|
Звездная ночь Ван Гога появилась в виде физического феномена
|
|
|
|
Великое искусство может не просто привлечь наше внимание в галерее или музее. Великое произведение искусства может помочь нам лучше понять окружающий мир. Иногда это происходит благодаря тому, что мы открываем для себя точку зрения, отличную от нашей собственной, — взгляд на то, как живет пресловутая вторая половина. Иногда это открывает что-то новое внутри нас самих, пробуждая эмоции или идеи, о существовании которых мы и не подозревали. И иногда физик, пытаясь объяснить появление сложной, недавно обнаруженной концепции, говорит: “Вы знаете эту картину? Она выглядит примерно так!”
|
|
|
|
Серьезно, если когда-либо и были аргументы в пользу того, чтобы включить немного гуманитарных наук в наше научное образование, так это то, что Хиромицу Такеучи и команды из Столичного университета Осаки и Корейского института передовых наук и технологий смогли указать на картину Винсента Ван Гога "Звездная ночь", написанную 136 лет назад чтобы объяснить феномен квантовой текучести, который только они когда-либо наблюдали на самом деле.
|
|
|
|
Их открытие, опубликованное в этом месяце в журнале Nature Physics, началось с размышлений о том, что все мы наблюдали, даже если не все знаем, как это называется: нестабильность Кельвина-Гельмгольца. В гидродинамике неустойчивость Кельвина-Гельмгольца возникает, когда существует разница скоростей между двумя жидкостями (или когда одна непрерывная жидкость достигает скорости трения). Впервые это заметил Герман фон Гельмгольц в 1868 году (всего за 21 год до того, как Ван Гог написал картину “Звездная ночь”), когда немецкий физик заметил, что "каждая совершенная геометрически острая грань, по которой течет жидкость, должна разрывать ее на части и образовывать разделяющую поверхность". Вероятно, вы сами наблюдали некоторые неустойчивости Кельвина-Гельмгольца, будь то вьющиеся волны на воде или облака в небе.
|
|
|
|
|
|
|
“Наше исследование началось с простого вопроса: может ли неустойчивость Кельвина–Гельмгольца возникать в квантовых жидкостях?” сказал Хиромицу Такеучи, один из ведущих авторов исследования. То, что в квантовых жидкостях могут возникать неустойчивости Кельвина–Гельмгольца, теоретически предполагалось в течение нескольких лет, но на самом деле это еще не наблюдалось.
|
|
|
|
“Охлаждая газообразный литий почти до абсолютного нуля, - говорится в пресс-релизе, посвященном исследованию, — [...] исследователи создали многокомпонентный конденсат Бозе—Эйнштейна - квантовую сверхтекучую жидкость - с двумя потоками, текущими с разной скоростью. На их стыке возникает волнистый узор, отражающий классическую турбулентность, но затем образуются вихри, управляемые странными правилами квантовой механики и топологии.”
|
|
|
|
Образовавшиеся в результате вихри были скирмионами, которые представляют собой топологические структуры в своего рода закрученных конфигурациях. Но в то время как скирмионы, по словам Такеучи, “обычно симметричны и центрированы”, было обнаружено, что эти конкретные примеры имеют “форму полумесяца” и “встроенные сингулярности - точки, в которых обычная спиновая структура разрушается, создавая резкие искажения”. Этот недавно обнаруженный топологический дефект был назван “эксцентричными дробными скирмионами”, или EFSs.
|
|
|
|
Но если идея этого недавно открытого топологического дефекта, из—за которого эти скирмионы выглядят не так, как обычно, слишком сложна для вашего воображения (что вполне объяснимо), как вы могли бы начать представлять, как может выглядеть эта никогда ранее не наблюдавшаяся нестабильность квантовой жидкости Кельвина—Гельмгольца?
|
|
|
|
Что ж, как оказалось, вы уже видели, как именно это выглядит на страницах учебника, или на стене музея, или на одном из многочисленных чехлов для iPhone, выставленных в киоске торгового центра.
|
|
|
|
“На мой взгляд, - заметил Такеучи, -...большой полумесяц в правом верхнем углу ”Звездной ночи“ выглядит в точности как EFS”.
|
|
|
|
Вам трудно поверить, что картина Ван Гога может помочь проиллюстрировать научное явление? У нас для вас новость — подобное происходит уже не в первый раз. Буквально в прошлом году было проведено совершенно другое исследование самой известной картины Ван Гога, чтобы выяснить, насколько точно мазки кисти художника имитировали реальную атмосферную турбулентность.
|
|
|
|
Ни для кого не секрет, что в свое время работы Ван Гога не особенно ценились. Примечательно, что только одна из его картин, "Красный виноградник" 1888 года, была продана при его жизни. Было ли это потому, что он “опережал свое время”, потому что его характер был слишком резким, или (как утверждал один писатель) просто потому, что он слишком высоко оценивал свои картины, неясно. Но за прошедшие с тех пор десятилетия сотни созданных им картин (около 900 только с 1881 по 1890 год) не только были проданы за миллионы долларов, но и поразили как ученых, так и обычных поклонников искусства своим уникальным ракурсом.
|
|
|
|
Стремление проанализировать творчество Ван Гога, словно песня сирены для ученых, привело к появлению множества работ - от опубликованных исследований, пытающихся диагностировать его психическое заболевание, до исследовательских проектов с использованием астрономии, чтобы точно определить, где Ван Гог нарисовал свою картину "Аллея тополей на закате".
|
|
|
|
И вот уже дважды за два года работы некогда замученного художника сыграли свою роль в научных открытиях. Это довольно впечатляющее посмертное достижение для постимпрессиониста.
|
|
|
|
Источник
|
