لوحة "ليلة النجوم" لفان غوخ قد تعكس ترتيبًا حقيقيًا للأجرام السماوية

(CNN) -- لطالما اعتُقد أنّ تدرّجات ضوء النجوم وسحب لوحة "ليلة النجوم" للفنان فنسنت فان غوخ، تعكس اضطراب حالته النفسية عندما رسمها عام 1889.

لكنّ تحليلًا جديدًا أجراه فيزيائيون في الصين وفرنسا يُشير إلى أنّ الفنان امتلك فهمًا عميقًا وحدسيًا للبنية الرياضية للتدفّق المضطرب، وهي ظاهرة شائعة في الطبيعة، تظهر في السوائل المتحرّكة، مثل مياه الأنهار والتيارات المحيطية وتدفق الدم، وكذلك في السحب العاصفة المتصاعدة وأعمدة الدخان.

وتتّسم هذه الظاهرة بالفوضى، إذ تتشكّل دوامات كبيرة ثم تتفكّك إلى دوامات أصغر.

ورغم أنّ هذه الحركة قد تبدو عشوائية للمراقب، فإنها تتبّع نمطًا متدرّجًا يمكن دراسته وتفسيره جزئيًا باستخدام المعادلات الرياضية.

وقال يونغشيانغ هوانغ، الباحث الرئيسي في الدراسة التي نُشرت في مجلة "فيزياء الموائع"، الثلاثاء: "تخيّل أنك تقف على جسر وتراقب تدفّق النهر. سترى دوامات على سطح الماء، لكنّها ليست عشوائية، بل تنتظم في أنماط محدّدة يمكن التنبؤ بها وفقًا لقوانين الفيزياء".

ويعمل هوانغ باحثًا في المختبر الحكومي الرئيسي لعلوم البيئة البحرية وكلية علوم المحيطات والأرض في جامعة شيامن، جنوب شرقي الصين.

ولوحة "ليلة النجوم" مرسومة بالزيت على القماش، وتُظهر، وفقًا للدراسة، مشهدًا قُبيل شروق الشمس من نافذة تطل شرقًا في الغرفة التي كان يقيم فيها فان غوخ داخل مصحّ للأمراض النفسية في سان ريمي دو بروفانس، جنوب فرنسا. وكان الفنان قد أدخل نفسه إلى المصح بعدما شوّه أذنه اليسرى.

استخدم هوانغ وزملاؤه صورة رقمية للوحة، ودرسوا أحجام الدوامات الـ14 الرئيسية فيها، لمعرفة ما إذا كانت تتوافق مع النظريات الفيزيائية التي تشرح انتقال الطاقة من الدوامات الكبيرة إلى الأصغر، أثناء تصادمها وتفاعلها.

لا يمكن قياس حركة الغلاف الجوي في السماء التي رسمها فان غوخ مباشرةً، لذا قاس الباحثون ضربات الفرشاة بدقة، وقارنوا أحجامها بالمقاييس الرياضية التي تتوقعها نظريات التدفق المضطرب. ولتقدير الحركة الفيزيائية، اعتمدوا على الاختلافات في سطوع ألوان الطلاء.

واكتشفوا أنّ أحجام الدوامات الـ14 في لوحة "ليلة النجوم"، والمسافات النسبية بينها وشدّة كل منها، تتّبع قانونًا فيزيائيًا يحكم ديناميكيات الموائع، يُعرف باسم "نظرية كولموغوروف للاضطراب".

ففي أربعينيات القرن الماضي، وصف عالم الرياضيات السوفياتي أندريه كولموغوروف علاقة رياضية بين تقلبات سرعة التدفّق ومعدل تبديد طاقته.

ووجد هوانغ وفريقه أيضًا أنّ الطلاء، على أصغر المقاييس، يمتزج مع بعض الدوامات الصغيرة في الخلفية بطريقة تتوافق مع ما تتنبأ به نظرية التدفق المضطرب، متبعًا نمطًا إحصائيًا يُعرف باسم "مقياس باتشلور". ويصف هذا المقياس رياضيًا كيفية امتزاج الجسيمات الصغيرة، مثل الطحالب التي تنجرف في المحيط أو ذرات الغبار التي تحملها الرياح، بفعل التدفق المضطرب.

وقال جيمس بيتي، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه بقسم علوم الفيزياء الفلكية في جامعة برينستون بولاية نيوجيرسي، غير المشارك في هذه الدراسة، لكنه أجرى أبحاثًا مشابهة حول الأعمال الفنية، لـCNN: "هذا أمر رائع. فهذه بالفعل الأنماط الإحصائية التي نتوقّعها عندما تجرف التيارات المحيطية تجمعات الطحالب، أو عندما تحمل الرياح الغبار والجسيمات الدقيقة".

وأضاف، في إشارة إلى مقياس باتشلور: "في بحثي، ركزت فقط على الدوامات الكبيرة في اللوحة، لذلك لم ألحظ هذه العلاقة الثانية".

وقال هوانغ إنّ فان غوخ لم يكن، بالطبع، على دراية بهذه المعادلات، لكنه على الأرجح أمضى وقتًا طويلًا في مراقبة ظاهرة التدفّق المضطرب في الطبيعة.

وأضاف: "أعتقد أن هذه العلاقة الفيزيائية ترسّخت في ذهنه، لذلك تحاكي لوحة "ليلة النجوم" الشهيرة التي رسمها التدفق الحقيقي".

يتّفق بيتي مع هذا الرأي بالقول: "إنها مصادفة مذهلة أن تتشارك لوحة فان غوخ الجميلة، كثيرًا من الخصائص الإحصائية ذاتها للتدفق المضطرب".

وأوضح أن "هذا منطقي إلى حد ما، فالنماذج صُممت لمحاكاة الخصائص الإحصائية للدوامات بأحجام مختلفة، إذ تتفاعل هذه الدوامات مع بعضها عبر سلسلة من الاضطرابات المتعاقبة. بمعنى ما، رسم فان غوخ عملًا يُجسّد هذه الظاهرة، فلماذا لا تتقارب النماذج النظرية والخصائص الإحصائية لدواماته؟".

أجرى فريق الدراسة التحليل ذاته على صورتين أخريين، إحداهما لوحة "رصيف تشين في برايتون" للفنان البريطاني جون كونستابل، التي رسمها عامي 1826 و1827، والأخرى صورة للبقعة الحمراء العظيمة على كوكب المشتري، التقطتها المركبة الفضائية "فوياجر 1" التابعة لوكالة ناسا في 5 مارس/آذار 1979.

وأشارت الدراسة إلى أنّ لوحة كونستابل "تفتقر، بخلاف لوحة "ليلة النجوم"، إلى أنماط دوامية واضحة المعالم، لكن سحبها تزخر بتكوينات متفاوتة الأحجام، تشبه تلك التي كثيرًا ما تُرى في السماء".

تُعرض لوحة "ليلة النجوم" في متحف الفن الحديث بنيويورك، وهي من الأعمال الفنية الأكثر شهرة، وقد أُعيد تجسيدها باستخدام مكعبات ليغو والطائرات المسيّرة وقطع الدومينو.

ولفت هوانغ إلى أنّ العلماء واجهوا صعوبة لمدة طويلة في وصف التدفق المضطرب في ديناميكيات الموائع بطريقة تتيح التنبؤ به، وإن تفسير هذه الظاهرة بالكامل لا يزال أحد الألغاز القائمة في علم الفيزياء. وأضاف أنّ فهمها بعمق سيساعد على التنبؤ بالطقس، وفهم الاضطرابات الجوية التي تواجه الطائرات، ودراسة عمليات أخرى كثيرة.

وقال هوانغ: "رغم أكثر من 100 عام من الدراسات، لا نعرف حتى كيف نعرّف هذه الظاهرة المعقدة. إنها بالغة الأهمية، لكن فهمها صعب للغاية".

من جانبه، قال بيتي إن تطابق لوحة "ليلة النجوم" مع النماذج الإحصائية للتدفق المضطرب، رغم أن اللوحة لا تتحرك فعليًا، قد يشير إلى أن الأساليب والأدوات الإحصائية أقل دقة مما اعتقد العلماء.

وأوضح أنّ قياس الظاهرة بدقة في اللوحة غير ممكن، لأنها "ليست تدفقًا مضطربًا في الواقع.. فهي لا تمتلك طاقة حركية".

ومع ذلك، أكد بيتي أنه من أشد المعجبين باللوحة، معتبرًا أنها تجسد الطابع الشامل للتدفق المضطرب وجماله.

وخلص إلى أنّ "ما أستنتجه من دراسات كهذه أنّ فان غوخ نجح في تجسيد جانب من هذا الطابع الشامل في لوحة "ليلة النجوم" الجميلة. وأعتقد أن الناس يدركون ذلك؛ فهم يشعرون بأن هذه اللوحة تختزن شيئًا رائعًا يجذبهم إليها".