Nghệ sĩ ngắm nhìn đất trời rồi tức cảnh sinh tình, múa bút thơ văn lai láng hay múa cọ tạo những bức tranh để đời. Thiên nhiên được mô tả theo cảm xúc của nghệ sĩ, lúc vui lúc buồn; khi nhẹ nhàng khi dữ dội…
Người thưởng ngoạn yêu thích hay hờ hững cũng tùy theo tâm cảm riêng tư, “thấm” được ý của nghệ sĩ hay không. Nghệ thuật dường như đi đôi với cảm xúc nhưng gần đây ta lại thấy được rằng dưới con mắt tách bạch của khoa học thì nghệ thuật có thể hóa thân theo những bài toán vật lý!
Trên tạp chí Physics of Fluids, bức tranh lẫy lừng “The Starry Night” của thiên tài Vincent van Gogh với những vòng xoáy được các chuyên gia đem ra mổ xẻ phân tích rạch ròi. Thiên tài vẽ bức tranh sơn dầu này trước bình minh từ khung cửa sổ hướng về phía đông của căn phòng tại dưỡng trí viện Saint-Rémy-de-Provence; ông ấy tự đến dưỡng trí viện sau khi cắt đứt tai trái.
Ông Yongxiang Huang, chuyên viên nghiên cứu tại State Key Laboratory of Marine Environmental Science & College of Ocean and Earth Sciences, Xiamen University, Hoa Lục, cùng các đồng sự tại Pháp đã phân tích bức tranh kể trên rồi kết luận rằng rất ngẫu nhiên, thiên tài Van Gogh đã vẽ ra cấu trúc của [giòng] nước xoáy hay “turbulent flow” theo… công thức toán vật lý.
Ông ấy đã ngắm nhìn tỉ mỉ kỹ lưỡng các giòng [nước] xoáy trong thiên nhiên, từ kích thước đến sự phối hợp giữa khoảng cách và lực xoáy của giòng nước, để múa cọ tạo nên danh họa The Starry Night theo như hệt các quy tắc vật lý của vòng xoáy từ năm 1889!?
Ôi chao, khi nhìn ngắm thưởng ngoạn bức tranh, con mắt phe ta chỉ thấy sự chấn động, bất an của thiên tài, như thể [tâm tư] ông ấy đang bị lốc cuốn chặt, xô đẩy dữ dội trong một cái rọ, nào biết đâu cả một bài toán vật lý nằm ở trỏng?
Một chút về “vòng xoáy”: khí hoặc chất lỏng khi di chuyển thường không theo một hình thể nhất định, tùy theo vận tốc, khối lượng và hướng đi sẽ thay đổi, lúc mạnh, lúc yếu; khi thẳng khi cong … Như gió và giòng nước [trên sông hồ] khi di chuyển, ngay cả khi gió lặng hay sóng êm, sẽ tạo ra những vòng xoáy lớn nhỏ dù nước vẫn trôi, gió vẫn thổi theo chiều hướng định sẵn.
Hầu hết các chất lỏng / khí đều tạo ra vòng xoáy khi di chuyển, như máu lưu thông trong mạch máu, dầu chuyển dịch trong ống dẫn, sóng trên mặt biển, bão cuốn, gió thổi quanh cánh máy bay…
Vòng xoáy có nhiều hình thể, lớn nhỏ, tròn méo, thay đổi hình dạng tùy theo vận tốc và chiều hướng di chuyển. Các vòng xoáy kể trên dường như xuất hiện một cách ngẫu nhiên nhưng dưới con mắt của các nhà vật lý, các vòng xoáy nọ xuất hiện theo kiểu mẫu và có thể giải thích phần nào dựa trên công thức toán học.
Dùng hình ảnh kỹ thuật số chụp từ bức tranh, các nhà vật lý thẩm định 14 vòng xoáy. Họ đo đạc tính toán xem các vòng xoáy ấy có phù hợp với những phép toán vật lý hay không. Các công thức vật lý ấy giải thích sự chuyển dịch của năng lượng từ vòng xoáy lớn thành [các vòng xoáy] nhỏ khi va chạm và tiếp xúc với nhau như quạt gió xoay, dòng nước chảy tạo ra năng lượng… Áp dụng các công thức này, ta tính ra mức năng lượng thu góp được.
Không đo được áp suất không khí [khi di chuyển] từ bức tranh, ông Huang và đồng sự đã đo các nét cọ và so sánh kích thước của nét cọ với các con số mặc định từ công thức toán học. Họ dùng độ sáng của màu sắc trên bức tranh để lượng định mức chuyển động của các vòng xoáy.
Đo đạc, tính toán xong thì các chuyên viên kết luận rằng 14 vòng xoáy kể trên “đi” theo định luật vật lý của giòng [nước] chuyển dịch, định luật Kolmogorov’s theory of turbulence. Ông Kolmogorov, một nhà toán học người Nga vào năm 1940 đã mô tả sự liên quan giữa các thay đổi từ vận tốc di chuyển của chất lỏng và mức năng lượng hình thành.
Ngoài bức tranh “The Starry Night,” bức tranh “Chain Pier, Brighton,” của họa sĩ John Constable, và tấm hình chụp “Jupiter’s Great Red Spot” của NASA’s Voyager 1 (March 5, 1979) cũng được thẩm định áp dụng cùng phương cách kể trên. Cả hai tấm hình này đều có các chuyển động của thiên nhiên. Khác với “The Starry Night,” bức tranh của ông Constable không có các vòng xoáy dữ dội nhưng mô tả các đám mây chuyển dịch trong không gian.
Bài tường trình nhận được khá nhiều sự cổ võ của các nhà vật lý học khác, [tất nhiên phe ta đọc sách vở với sự tò mò chứ đâu biết chi về vật lý mà khen hay chê]. Họ đồng thuận rằng áp dụng các phương thức toán vật lý, con người có thể thẩm đinh và “hiểu” được phần nào hiện tượng trong thiên nhiên. Hẳn thiên tài đã nhiều lần nhìn ngắm đất trời chuyển động trong cơn lốc xoáy?! Không biết van Gogh đã vẽ lại hình ảnh trong thiên nhiên, đã gửi gấm sự dữ dội bất an của tâm hồn trên bức tranh, hoặc cả hai?
Sách vở mở ra một khung của mới. Nghệ thuật và khoa học không khác nhau là mấy, cả hai đều là những phương cách tìm hiểu thiên nhiên. Nghệ thuật ngắm nhìn rồi mô tả thiên nhiên để thưởng ngoạn, khoa học ngắm nhìn thiên nhiên để tìm hiểu rồi nương theo đất trời mà sinh sống (?).
Dù khác biệt, cả hai phương cách ấy đều dẫn đến cùng một con đường. Phe ta vừa trầm trồ thưởng ngoạn vừa khâm phục nghệ sĩ lẫn khoa học gia. Họa phẩm cho ta cái nhìn bát ngát về trời đất, khoa học ước đoán được các hiện tượng thiên nhiên để con người tìm cách trốn tránh bão tố, thu góp năng lượng mà sử dụng trong đời sống hằng ngày cũng như các áp dụng khác!
