无论你是不是一位深度艺术爱好者，应该都知道梵高的《星夜》。这幅由蓝色与黄色旋涡构成的星空图画，极具视觉震撼力，让无数人为之着迷，更是激发了许多创作。James Beattie是澳大利亚国立大学的一名学生，他研究的是分子云的结构和动力学。分子云是恒星诞生的摇篮，它那搅动的旋涡常常让Beattie联想到梵高的这幅画。
最近，他与另一名学生Neco Kriel一起，决定对分子云与《星夜》的相似之处进行测试。他们利用那些用于分析模拟分子云图样的技术，将艺术和现实进行了比较，结果发现这两者展现出了同样的湍流特征。虽然恒星图案出现在梵高的画作中一事可能是一个令人欢喜的巧合，不过湍流图案在绘画中却非常普遍，这或许是因为湍流现象在我们的日常生活中非常常见。其实，人们早就注意到了《星夜》与天空以及湍流结构的联系。
比如在2004年，哈勃望远镜在恒星麒麟座v838周围捕捉到了一个膨胀的光晕图像，一度被描述为是梵高画作的宇宙版本。2008年，墨西哥国立自治大学的Jose Luis Aragón与同事们发现，湍流的迹象不仅出现在《星夜》中，也同样出现在梵高的其他画作中，比如在《有丝柏的道路》和《麦田群鸦》的背景中，都弥漫着这样的湍流图案。于是，他们对《星夜》天空的亮度变化进行了逐点分析。
结果发现，这些亮度涨落的统计数据似乎与数学家柯尔莫果洛夫对亚音速湍流的预测相符，而亚音速湍流驱动着恒星的对流与地球的大气运动。
Beattie和Kriel将注意力集中在《星夜》中心的旋涡上。首先，他们在画的天空部分选取了一块正方形的区域，再用三种不同的颜色“频道”创建了一些二维的示意图。然后他们用傅里叶分析方法计算了这幅画的二维功率谱，这是对图像的一种统计分解，可以给出结构的主要长度尺度。与Aragón不同的是，他们发现与这些结构相匹配的是超音速湍流的结构，而超音速湍流是在分子气体云中会观察到的湍流类型。
除了梵高之外，许多艺术家都曾在描绘过湍流结构，比如奥地利画家古斯塔夫·克里姆特也经常在他的作品中包含旋涡的特征，他的《生命之树》就是一个例子。是什么激发了艺术家的灵感，让他们将在作品中加入这样的素材呢？多伦多大学的心理学家Gerald Cupchik和他的同事通过进行脑部活动实验来理解人类对艺术的反应。
他们发现，当受试者被要求专注于一幅画的颜色、形状以及其他构图特征时，大脑中的情感区域会活跃起来，旋涡形图案可能对某种天生的审美感知具有吸引力。但是梵高在创作《星夜》时，应该并不会考虑大脑会作何反应。Cupchik认为，湍流的旋涡之所以经常出现在绘画中很大概率是因为这种图案在自然界中大量存在。像梵高这样的艺术家或许对这世界上的某些特征特别敏感，所以便很自然地在自己的作品中包含了这些特征。