Isang pakpak ang nauulit na pattern sa iba't ibang mga antas. Miguel , CC BY-NC

Ang mga tao ay mga visual na nilalang. Ang mga bagay na tinatawag nating "maganda" o "aesthetic" ay isang mahalagang bahagi ng ating sangkatauhan. Kahit na ang pinakalumang kilalang halimbawa ng Ang rock and cave art ay nagsilbi ng aesthetic sa halip na magagamit na mga tungkulin. Kahit na ang aesthetics ay madalas na itinuturing na isang hindi malinaw na hindi malinaw na kalidad, mga grupo ng pananaliksik tulad ng minahan ay gumagamit ng mga sopistikadong mga diskarte upang tumyak ng dami ito - at ang epekto nito sa tagamasid.

Natuklasan namin na ang mga aesthetic na imahe ay maaaring magbuod ng mga pagbabago sa katawan, kabilang radical reductions sa mga antas ng stress ng tagamasid. Ang stress ng trabaho nag-iisa ay tinatantya sa gastos sa mga negosyo sa Amerika maraming bilyong dolyar taun-taon, kaya ang pag-aaral ng aesthetics ay mayroong malaking potensyal na benepisyo sa lipunan.

Ang mga mananaliksik ay hindi nakakaintindi kung bakit ang partikular na mga gawa ng sining o likas na mga eksena ay nakakaakit ng paningin at nakakapagod ng stress - at isang mahalagang kadahilanan ang pagkakaroon ng mga paulit-ulit na mga pattern na tinatawag na fractals.

Nakakatuwa na mga pattern, sa sining at likas na katangian

Pagdating sa aesthetics, sino ang mas mahusay na mag-aral kaysa sa mga sikat na artista? Sila ay, pagkatapos ng lahat, ang mga visual na eksperto. Kinuha ng aking grupo ng pananaliksik ang diskarte na ito Jackson Pollock, na tumataas sa tuktok ng modernong sining sa huli 1940s sa pamamagitan ng pagbuhos ng pintura nang direkta mula sa isang can papunta sa mga pahalang na canvase na inilagay sa kabuuan ng kanyang studio floor. Bagaman ang mga labanan ay nagalit sa mga iskolar ng Pollock hinggil sa kahulugan ng kanyang mga piraso ng pag-aaksaya, marami ang sumang-ayon na mayroon silang isang organic, natural na pakiramdam sa kanila.

Ang pag-usisa ko sa siyensiya ay naudyukan nang malaman ko iyon marami sa mga bagay sa kalikasan ay fractal, na nagtatampok ng mga pattern na paulit-ulit sa mas mahusay na mga magnifications. Halimbawa, mag-isip ng isang puno. Una nakikita mo ang malalaking sangay na lumalaki sa puno ng kahoy. Pagkatapos ay nakikita mo ang mas maliliit na bersyon na lumalaki sa bawat malaking sangay. Habang patuloy kang nag-zoom, lumilitaw ang mas pinong at mas pinong mga sanga, hanggang sa pinakamaliit na sanga. Ang iba pang mga halimbawa ng mga fraktal ng kalikasan ay ang mga ulap, ilog, baybayin at bundok.

Sa 1999, ginamit ng aking grupo ang mga diskarte sa pag-aaral ng pattern ng computer upang ipakita iyon Ang mga kuwadro na gawa ni Pollock ay bilang fractal bilang mga pattern na natagpuan sa natural na senaryo. Simula noon, mahigit sa 10 iba't ibang mga grupo gumanap iba't ibang anyo ng fractal analysis sa kanyang mga kuwadro na gawa. Ang kakayahan ni Pollock na ipahayag ang fractal aesthetics ng kalikasan ay tumutulong na ipaliwanag ang matatag na katanyagan ng kanyang trabaho.

Ang epekto ng aesthetics ng kalikasan ay kamangha-mangha malakas. Sa 1980s, natagpuan ng mga arkitekto na ang mga pasyente ay nakakakuha ng mas mabilis mula sa operasyon kapag ibinigay mga silid ng ospital na may mga bintana na naghahanap sa likas na katangian. Iba pang mga pag-aaral mula noon ay nagpakita na ang pagtingin lamang sa mga larawan ng mga natural na eksena ay maaaring magbago sa paraan ng autonomic na nervous system ng isang tao tumugon sa stress.

Sigurado fractals ang lihim sa ilang mga nakapapawing pagod na natural na mga eksena? Ronan, CC BY-NC-nd

Para sa akin, pinalaki nito ang parehong tanong na aking itanong sa Pollock: May mga responsibilidad ba ang mga fractal? Pakikipagtulungan sa mga sikologo at neuroscientist, sinukat natin ang mga tugon ng mga tao sa mga fractal na natagpuan sa kalikasan (gamit ang mga larawan ng mga natural na eksena), art (mga kuwadro na gawa ni Pollock) at matematika (mga larawan na nakabuo ng computer) at natuklasan ang isang unibersal na epekto na may label na "fractal fluency. "

Sa pamamagitan ng pagkalantad sa fractal scenery ng kalikasan, ang mga visual system ng mga tao ay inangkop sa mahusay na proseso ng mga fractal nang madali. Nakita namin na ang pagbagay na ito ay nangyayari sa maraming yugto ng visual system, mula sa paraan ng paglipat ng ating mga mata sa kung aling mga rehiyon ng utak ang makapag-activate. Ang katalinuhan ay naglalagay sa amin sa isang kaginhawahan zone at kaya masiyahan kami naghahanap ng fractals. Mahalagang, Ginamit namin ang EEG upang i-record ang electrical activity ng utak at mga diskarte sa pag-uugali ng balat upang ipakita na ang karanasang ito ng aesthetic ay sinamahan ng pagbawas ng stress ng porsyento ng 60 - isang nakakagulat na malaking epekto para sa isang hindi paggamot na paggamot. Ang pagbabagong ito ng physiological ay nagpapabilis pa rin post-surgical recovery rates.

Ang mga artist ay nagpapakita ng apela ng mga fractal

Kaya't hindi kataka-taka na matutunan na, bilang mga eksperto sa visual, ang mga artista ay naglalagay ng mga pattern ng fractal sa kanilang mga gawa sa mga siglo at sa maraming kultura. Ang mga fractal ay matatagpuan, halimbawa, sa mga gawaing Roman, Egyptian, Aztec, Incan at Mayan. Ang aking paboritong mga halimbawa ng fractal art mula sa mas kamakailang mga oras ay kasama da Turismo ng da Vinci Na (1500), Hokusai's Great Wave Na (1830), MC Escher's Circle Series (1950s) at, siyempre, Nabubunot na mga kuwadro na gawa ni Pollock.

Kahit na laganap sa sining, ang fractal na pag-uulit ng mga pattern ay kumakatawan sa isang artistikong hamon. Halimbawa, sinubukan ng maraming tao ang mga pekeng Pollock fractal at nabigo. Sa katunayan, ang aming pagsusuri sa fractal ay nakatulong na makilala ang pekeng Pollocks sa mga high profile na kaso. Ang mga kamakailang pag-aaral ng iba ay nagpapakita na ang fractal analysis ay maaari tulungan makilala ang tunay na mula sa pekeng Pollocks na may isang 93 porsyento na rate ng tagumpay.

Paano nililikha ng mga artist ang kanilang mga fractal na nagpapalakas sa debate sa likas na katangian-laban sa pagpapalaki sa sining: Sa anong sukat ay tinutukoy ang mga aesthetics sa pamamagitan ng awtomatikong mga walang malay na mekanismo na likas sa biology ng artist, kumpara sa kanilang mga intelektwal at kultural na mga alalahanin? Sa kaso ni Pollock, ang kanyang fractal aesthetics ay nagresulta sa isang nakakaintriga na halo ng pareho. Ang kanyang fractal pattern nagmula sa kanyang katawan galaw (partikular na isang awtomatikong proseso na may kaugnayan sa balanse kilala na fractal). Ngunit gumugol siya ng mga taon ng 10 na sinasadya na pinipino ang kanyang pagbuhos ng pamamaraan upang madagdagan ang visual na kumplikado ng mga pattern ng fractal na ito.

Fractal complexity

Ang pagganyak ni Pollock para sa patuloy na pagtaas ng pagiging kumplikado ng kanyang mga pattern ng fractal ay naging maliwanag kamakailan kapag pinag-aralan ko ang fractal properties ng Rorschach inkblots. Ang mga abstract blots ay sikat dahil ang mga tao ay nakikita ang mga haka-haka na mga form (mga numero at hayop) sa kanila. Ipinaliwanag ko ang prosesong ito sa mga tuntunin ng fractal na fluency effect, na pinahuhusay ng mga proseso ng pagkilala sa pattern ng mga tao. Ang mababang pagkakumplikadong fractal inkblots ang nagpoproseso ng prosesong ito-masaya, ang mga tagamasid na nakakakita sa mga larawan na hindi naroroon.

Hindi nagustuhan ni Pollock ang ideya na ang mga manonood ng kanyang mga kuwadro na gawa ay ginulo ng gayong haka-haka na mga numero, na tinawag niya na "sobrang kargamento." Naitulong niya ang pagiging kumplikado ng kanyang mga gawa upang maiwasan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito.

Ang abstract expressionist na si Pollock, Willem De Kooning, pininturahan rin ang mga fractal. Nang siya ay masuri na may pagkasintu-sinto, ang ilang mga iskolar sa sining ay tumawag sa kanyang pagreretiro sa gitna ng mga alalahanin na mababawasan nito ang bahagi ng kanyang trabaho. Gayunpaman, kahit na hinulaan nila ang isang pagkasira sa kanyang mga kuwadro na gawa, ang kanyang mamaya gumagana Nagdulot ng isang peacefulness nawawala mula sa kanyang naunang mga piraso. Kamakailan lamang, ang fractal complexity ng kanyang mga painting ay ipinapakita drop steady bilang siya slipped sa pagkasintu-sinto. Ang pag-aaral ay nakatuon sa pitong artist na may iba't ibang mga kondisyon ng neurological at nagta-highlight ng potensyal na paggamit ng mga gawa sa sining bilang isang bagong tool para pag-aralan ang mga sakit na ito. Para sa akin, ang pinaka nakapagpapalakas na mensahe ay na, kapag nakikipaglaban sa mga sakit na ito, ang mga artist ay maaari pa ring lumikha ng magagandang likhang sining.

Ang aking pangunahing pananaliksik ay nakatutok sa pagbuo ng retinal implants upang ibalik ang pangitain sa mga biktima ng retinal diseases. Sa unang sulyap, ang layuning ito ay parang isang mahabang paraan mula sa sining ni Pollock. Gayunpaman, ang kanyang trabaho ang nagbigay sa akin ng unang bakas upang maging mabisa ang pagiging mabisa at ang mga fractal ng katangian ng kalikasan ay maaaring maglaro sa pagpapanatili ng mga antas ng stress ng mga tao sa tseke. Upang siguraduhin na ang aking bio-inspirasyon implants ibuyo ang parehong pagbabawas ng stress kapag tinitingnan ang mga fractal ng likas na katangian tulad ng normal na mga mata gawin, sila ay malapit na gayahin ang disenyo ng retina.

Kapag sinimulan ko ang aking pananaliksik sa Pollock, hindi ko naisip na ipapaalam sa mga artipisyal na disenyo ng mata. Gayunpaman, ito ay ang kapangyarihan ng interdisciplinary endeavors - ang pag-iisip na "out of the box" ay humahantong sa mga hindi inaasahang ngunit potensyal na rebolusyonaryong mga ideya.

Tungkol sa Ang May-akda

Richard Taylor, Direktor ng Materials Science Institute at Propesor ng Physics, University of Oregon

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon