Transmiten turbulencia cuadros de Van Gogh

Algunos cuadros de Vincent van Gogh son capaces de transmitir a quienes los observan la sensación de turbulencia, es decir, el fenómeno que surge cuando un fluido presenta cambios impredecibles en sus propiedades (velocidad, presión) y se manifiesta como remolinos a diferente escala, en corrientes que pueden ser de agua, aire y hasta en el medio interestelar, afirmó José Luis Aragón Vera, director del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA).

La hipótesis fue probada hace más de 11 años por ese físico universitario, en colaboración con Gerardo García Naumis, investigador del Instituto de Física (IF); Manuel Torres Hernanz, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, España, y Philip K. Maini, de la Universidad de Oxford, quienes analizaron La noche estrellada, del pintor holandés, y llegaron a la conclusión de que él fue capaz de captar lo esencial de una turbulencia y transmitirlo en su pintura, pero sin saber mucho de este fenómeno físico, que en la actualidad su entendimiento sigue siendo uno de los grandes problemas científicos, subrayó.

En esa época, recordó Aragón Vera, “nos dio tanto gusto haber encontrado la presencia de turbulencias en esa obra y lo dimos a conocer muy pronto a los medios de comunicación; en buena medida, eso frenó su publicación en revistas más importantes”.

Eso se quedó así durante varios años, hasta hace unos meses, cuando una editora de la APS Physics lo contactó para informarle que había salido un artículo de dos científicos australianos que verificaba nuestros resultados. “Lo revisé y, en efecto, divulgaron un análisis de La noche estrellada; pero fueron más lejos que nosotros”, relató.

Historia

En 2004, rememoró, fue a una exhibición itinerante de Van Gogh en Madrid con Manuel Torres, el colega español. Vieron varios cuadros y les llamó la atención que siempre que los críticos se referían a este pintor y a su obra usaban la palabra turbulencia, entonces surgió la duda si podíamos cuantificar ese fenómeno en sus cuadros.

Inicialmente se pensó que no, porque una pintura es estática y la turbulencia como la vemos los físicos es dinámica, son fluidos, corrientes de aire. Al final, encontramos la solución y fue hacer un análisis de lo que se llama la luminancia del cuadro, que es, por decirlo de forma sencilla, el brillo. En una imagen, la luminancia la determinan los tonos de grises, señaló.

La luminancia es importante porque, desde el punto de vista de la biología de la visión, el cerebro separa la información de lo que vemos en color y luminancia, y justamente esta última es la parte más significativa, porque con eso el cerebro es capaz de tener la sensación de tridimensionalidad y movimiento, explicó.

“Esto nos dio mucho gusto, pensamos que el movimiento está en la luminancia y recordamos los trabajos del gran matemático soviético Andréi Kolmogórov, pionero del estudio de la turbulencia, quien caracterizó a un fluido turbulento usando la estadística de las diferencias de velocidad de partículas de un fluido separados por una cierta distancia. Nuestra idea fue hacer lo mismo, pero para las diferencias de luminancia de puntos de una imagen (La noche estrellada, por ejemplo) separados por una cierta distancia.”

Con esa estadística, Kolmogórov demostró que a un fluido turbulento lo caracterizaban ciertas relaciones de escalamiento y nosotros encontramos en el análisis estadístico de la luminancia de La noche estrellada, que las relaciones de escalamiento que predice Kolmogórov también las tiene el cuadro de Van Gogh y ese fue nuestro hallazgo.

“Sobre nuestro planteamiento, los académicos australianos mencionaron que para demostrar fehacientemente que el cuadro es turbulento nos hizo falta realizar un análisis detallado del espectro de potencia. Y tenían razón. Ellos, usando tres canales de colores en vez de luminancias, obtuvieron con detalle los espectros de potencia usando análisis de Fourier y al final nos dieron la razón y confirmaron que efectivamente La noche estrellada es turbulenta”, enfatizó.

Y, reconoció, fueron más allá, porque demostraron que la turbulencia de La noche estrellada, como se infiere del espectro de potencia que calcularon, tiene patrones muy similares a la turbulencia que se observa en las de las nubes moleculares que hay en el espacio, que dan origen a las estrellas.

Al final de cuentas , consideró, “tanto la ciencia como el arte tienen las mismas motivaciones, las mismas preguntas existenciales, pero los métodos son diferentes para tratar de resolver esas dudas, y eventualmente se cruzan y creo que esto fue lo que pasó con este trabajo”.

Observación de la naturaleza

Gerardo García Naumis, del IF, aseguró que el trabajo de La noche estrellada no es la única colaboración que ha hecho en la que relaciona la ciencia con el arte. “He participado en cuestiones de análisis de textos y de música, porque, en realidad, tanto en el arte como en la ciencia sus inicios tienen como base la observación de la naturaleza; por ejemplo, si se piensa en las danzas prehispánicas de México como lo son las del zopilote o del venado, parten de la observación del comportamiento animal en el mundo natural. La ciencia también parte de ese punto para comprobar sus supuestos o hipótesis”, resaltó.

De modo que, si hablamos de la observación como principio de ambas actividades, no es tan absurdo pensar que hay una conexión, que desde luego no opera a un nivel consciente. Es como manejar, al hacerlo se resuelven ecuaciones de física sin saber de esta disciplina porque hacerlo implica cierta observación de lo que es una dinámica pero se hace de manera inconsciente, puntualizó.

Entonces, resaltó, lo que hicimos en esta investigación fue llevar a un plano mucho más evidente lo que sucede desde el punto de vista de la observación y a partir de ahí se formuló una hipótesis que de alguna manera se pudo llevar a datos.

“Para mí ha sido muy satisfactorio que después de 11 años se vuelva a comprobar que nuestra labor fue acertada porque al hacer una investigación de alguna manera queda la duda de si se hizo todo correctamente, a pesar de que en este caso se hicieron muchas pruebas. Pero en ciencia siempre es fundamental la confirmación”, apuntó.

Como era un tema poco común a lo que hace la gente de ciencia no tuvo mucho impacto en aquella época; sin embargo, “el hecho de que lo haya confirmado un grupo de investigación independiente usando otros métodos y programas, desde mi punto de vista es muy satisfactorio porque en primer lugar se comprueba lo que habíamos dicho y aunque pasaron bastantes años hoy más gente lo ha leído y lo toma más en serio”, subrayó el físico universitario.

Nuestro trabajo fue precursor y al confirmarse nuestra hipótesis se abre una puerta de entrada para muchos temas relevantes. Desde luego, la turbulencia es un problema abierto e incluso hay una recompensa en dólares para quien logre descifrarlo; sin embargo, también pueden tratarse otros temas como los patrones que ocurren en el cerebro, la percepción, la inteligencia artificial y la cognición, finalizó García Naumis.