在笔触之下梵高的天空充满了现实世界的物理现象

文森特·梵高 (Vincent van Gogh) 的画作《星夜》描绘了蓝色天空中旋转的景象，天空中点缀着黄色的月亮和星星。天空中色彩缤纷，形状各异，每颗星星都包裹在黄色的波纹中，像水面上的倒影一样闪闪发光。

梵高的笔触营造出一种天空运动的幻觉，令人信服，令大气科学家怀疑它与真实天空的物理特性有多接近。虽然画中的大气运动无法测量，但笔触可以。

在《流体物理学》上发表的一篇文章中，中国和法国专门研究海洋科学和流体动力学的研究人员分析了梵高的画作，以揭示他们所说的画家在描绘天空时隐藏的湍流。

“笔触的尺度起着至关重要的作用，”作者黄永祥说。“通过高分辨率数码照片，我们能够精确测量笔触的典型尺寸，并将其与湍流理论所预期的尺度进行比较。”

为了揭示隐藏的湍流，作者在画中使用了类似风中旋转的树叶的笔触来检查原本不可见的大气的形状、能量和大气特征的尺度。他们使用不同颜料的相对亮度或亮度来代替物理运动的动能。

“这揭示了他对自然现象的深刻而直观的理解，”黄说。“梵高对湍流的精确表现可能来自于对云和大气运动的研究，或者是一种如何捕捉天空动态的内在感觉。”

他们的研究检查了这幅画的 14 种主要旋转形状的空间尺度，以确定它们是否符合描述大气中从大尺度湍流到小尺度湍流的动能转移的级联能量理论。

他们发现，整体情况符合柯尔莫哥洛夫定律，该定律根据测量的惯性能量预测大气运动和规模。深入研究油画笔触本身的微观世界，其中相对亮度在整个画布上扩散，研究人员发现它与巴彻勒缩放比例相一致，该比例描述了大气运动后小规模、被动标量湍流的能量定律。

在一个大气系统中发现这两种尺度的情况很少见，这对他们的研究有很大的推动作用。

“湍流被认为是由惯性主导的高雷诺数流动的固有特性之一，但最近有报道称，在广泛的空间尺度上，不同类型的流动系统都出现了类似湍流的现象，而雷诺数较低时，粘度更占主导地位，”黄说。

“似乎是时候提出一个新的湍流定义来涵盖更多的情况了。”