梵高畫作中的精神焦慮為何令物理學家們著迷

在極度的痛苦中，梵高奇蹟般地感知到了大自然最複雜的創造之一。他獨特的靈魂糅合大自然最神秘的動態、流體與光線，創造出了一種不可言述的、熱烈的美。

「今早，日還未出之時，我久久望著窗外的村景。除了晨星，空空蕩蕩的，顯得異常的寬廣。」梵高在給他哥哥的一封信中寫道。

寫這封信時，梵高剛剛割下了自己的耳朵，在法國聖雷米小鎮的聖保羅精神病院（Saint-Paul asylum）療養。當時的梵高並不知曉，他對窗外這番風景的描繪，有一天會被視作西方藝術的傑作——《星夜》。

初看這幅畫作，主題沒有任何特別激進的內容。畫作的名字恰如其分的彰顯了它的主題，這就是一幅描繪星光燦爛夜晚的油畫。

然而，梵高畫作的迷人之處就在於，他不僅成功地表達了自己奔騰慌亂的內心，同時也表現著我們在自然界舉目可見的湍流結構——這也是為什麼梵高的畫作，會讓物理學家與數學家們如痴如醉。

2006年，墨西哥國立自治大學物理學家何塞·路易斯·阿拉貢（José Luis Aragón）和他的團隊發表了一篇論文，論述梵高「精神錯亂」時期的作品，非常嚴密地遵循了自然界中湍流的數學結構，如漩渦的數學構造。

梵高畫作《星夜》，與漩渦的物理原理相吻合。

「梵高有過很長一段時間的精神錯亂，我們分析了他在這段時期前後創作的畫作的明暗變化，並按（蘇聯物理學家）柯爾莫戈洛夫（Kolmogorov）統計理論測算出湍流的速度差異，發現兩者的概率分布函數高度吻合。」何塞在他們的論文中如是寫道。. 通俗來說，就是物理學家們通過柯爾莫戈洛夫的湍流模型計算出自然界湍流的速度，並研究了梵高油畫與湍流之間的關係，以確定梵高畫作中到底有多少「寫實」的因素。最後，他們發現梵高在「精神錯亂」時期前後完成的油畫作品，非常密切地反映了現實自然中的湍流。

何塞還提到了另一個細節，說有人將梵高的《星夜》與美國國家航空和宇宙航行局（NASA）的觀測圖進行比較。

何塞在論文中寫道：「特別需要提到的是，世界名畫《星夜》非常生動地傳達出了湍流的感覺。也有人把《星夜》與NASA哈勃望遠鏡拍到的一顆遙遠恆星的圖像進行比較，圖像上由塵埃和氣流構成的漩渦非常清晰。」

畫作背後所有的物理原理與印象主義

可能還有人不太了解湍流，這是物理學中最難的物體之一。

何塞用於與梵高畫作進行對比的柯爾莫戈洛夫理論提出於1940年代，已經非常接近湍流的真實原理。然而，對湍流運行的完整描述，依然是物理學界一大未解難題。諾貝爾物理學獎獲得者維爾納·海森堡（Werner Heisenberg）甚至在一次採訪中表示：「如果我能見到上帝，我會問他兩個問題：『為什麼萬物相對？什麼造就了湍流？』我想，他至少知道第一個問題的答案。」然而，梵高坐在療養院里，就畫出了神秘的湍流。

「畫家華麗的筆觸直觀地運用了亮度的屬性，即對不同視覺點的相對明亮程度的辨識。比起顏色變化，人眼睛對亮度的變化更加敏感。這意味著，我們對於明暗變化的反應更加迅速。這也是為什麼許多印象派畫家的作品在情感上更加動人，」達特茅斯大學物理學家馬塞洛·格萊澤（Marcelo Gleiser）寫道，「值得注意的是，梵高精神混亂時期的油畫表現出的明暗縮放，非常類似於漩渦的數學理論。」

然而，梵高只有在精神錯亂時期，才畫出過這樣的作品。在梵高的「理智」（我們找不到更貼切的用詞）時期，他的作品從來沒有反映出這樣的漩渦。

一個非常有趣的例子是梵高的油畫《割耳朵後的自畫像》。科學雜誌《自然》中提到：「梵高稱，自己是在『絕對冷靜』的狀態下畫出的這幅畫——是在割耳事件後，服用了藥用溴化鉀之後進行的創作。」

正如我們所見，這幅自畫像中，煙鬥上氤氳的雲霧並沒有《星夜》中那樣的「湍流」。

畫家華麗的筆觸直觀地運用了亮度的屬性，即對不同視覺點的相對明亮程度的辨識。（圖片來源：網路）

值得一提的是，上述梵高的自畫像遠沒有《星夜》著名。誠然，這只是兩幅油畫，並不能說明什麼。但我們的大腦究竟會如何闡釋這兩幅作品，以及我們對於《星夜》的集體偏好是否與它近乎完美地演繹了湍流有關，確實是兩個非常有趣的問題。如果只是以偏概全，認為是精神混亂的狀態「使」梵高「解決了」一個複雜的物理問題，這顯然是不合適的。

娜塔莉亞·聖克萊爾（Natalya St. Clair）在Ted演講中表示：「在極度的痛苦中，梵高奇蹟般地感知到了大自然最複雜的創造之一。他獨特的靈魂糅合大自然最神秘的動態、流體與光線，創造出了一種不可言述的、熱烈的美。」

不過，將看似無關的領域與水動漩渦關聯起來進行研究，梵高的藝術並非首例。就像何塞在論文中提到的，漩渦原理同樣還被「運用在外匯市場波動時序的研究中」。

煙鬥上氤氳的雲霧並沒有《星夜》中那樣的「湍流」。