Saniainen toistaa kuvionsa eri asteikoissa. Michael , CC BY-NC

Ihmiset ovat visuaalisia olentoja. Esineet, joita kutsumme "kauniiksi" tai "esteettiseksi", ovat olennainen osa ihmiskuntaa. Jopa vanhimmat tunnetut esimerkit kivi- ja luola-taide palveli estetiikkaa käytännöllisiä rooleja. Vaikka estetiikkaa pidetään usein epämääräisenä epämääräisenä, tutkimusryhmät, kuten minun käyttävät kehittyneitä tekniikoita sen määrittämiseksi - ja sen vaikutusta tarkkailijaan.

Olemme havainneet, että esteettiset kuvat voivat aiheuttaa huikeat muutokset kehoon, mukaan lukien tarkkailijan stressitasojen radikaali väheneminen. Työn stressin arvioidaan maksavan amerikkalaisille yrityksille miljardia dollaria vuodessaSiten estetiikan opiskelulla on valtava potentiaalinen hyöty yhteiskunnalle.

Tutkijat selittävät, mikä tekee tietyistä taideteoksista tai luonnollisista maisemista visuaalisesti houkuttelevia ja stressiä helpottavia - ja yksi ratkaiseva tekijä on fractals-nimisten toistuvien kuvioiden läsnäolo.

Miellyttävät kuviot, taiteessa ja luonnossa

Kun on kyse estetiikasta, kuka olisi parempi opiskella kuin tunnetut taiteilijat? He ovat loppujen lopuksi visuaalisia asiantuntijoita. Tutkimusryhmäni suhtautui tähän Jackson Pollock, joka nousi modernin taiteen huipulle myöhäisissä 1940sissa kaatamalla maali suoraan tölkistä vaakatasoon kankaille, jotka oli sijoitettu hänen studiolattiansa yli. Vaikka taistelut ryöstivät Pollockin tutkijoiden keskuudessa hänen roiskuneiden kuvioidensa merkityksestä, monet sopivat, että heillä oli heille orgaaninen, luonnollinen tunne.

Tieteellistä uteliaisuuttani sekoitettiin, kun sain tietää monet luonnon esineet ovat fraktaalisia, jossa on kuvioita, jotka toistuvat yhä suuremmilla suurennuksilla. Ajatelkaa esimerkiksi puuta. Ensin näet suuret oksat, jotka kasvavat rungosta. Sitten näet pienemmät versiot, jotka kasvavat jokaisesta suuresta haarasta. Kun pidät suurennettuna, näkyvät hienommat ja hienostuneemmat oksat aina pienimpiin oksiin asti. Muita esimerkkejä luonnon fraktaaleista ovat pilvet, joet, rannikot ja vuoret.

1999issa ryhmäni käytti tietokonemallianalyysitekniikoita tämän osoittamiseksi Pollockin maalaukset ovat fractal luonnollisissa maisemissa. Sittemmin yli 10 eri ryhmiin ovat suorittaneet fractal-analyysin eri muodoissa hänen maalauksistaan. Pollockin kyky ilmaista luonnon fractal-estetiikkaa selittää hänen työnsä kestävän suosion.

Luonnon estetiikan vaikutus on yllättävän voimakas. 1980sissa arkkitehdit havaitsivat, että potilaat toipuivat leikkauksesta nopeammin annettaessa sairaalahuoneissa on ikkunat, joissa on näkymät luontoon. Muut tutkimukset ovat sen jälkeen osoittaneet, että vain luonnollisten kohtausten kuvaaminen voi muuttaa henkilön autonomisen hermoston toimintaa reagoi stressiin.

Ovatko fraktaalit salaisina joillekin rauhoittaville luonnollisille kohtauksille? Ronan, CC BY-NC-ND

Minulle tämä herättää saman kysymyksen, jonka kysyin Pollockilta: ovatko fractalit vastuussa? Yhteistyö psykologien ja neurotieteilijöiden kanssa, Me mitasimme ihmisten vastauksia fractaleihin löytyy luonnosta (luonnonkuvien kuvia), taidetta (Pollockin maalauksia) ja matematiikkaa (tietokoneella tuotettuja kuvia) ja löysi yleisen vaikutuksen, jonka me merkitsimme ”fraktaali sujuvasti"

Luonnon fractal-maisemien kautta ihmisten visuaaliset järjestelmät ovat sopeutuneet tehokkaasti fraktaalien käsittelyyn helposti. Huomasimme, että tämä sopeutuminen tapahtuu visuaalisen järjestelmän monissa vaiheissa siitä, miten silmämme liikkuvat mihin aivojen alueisiin aktivoituu. Tämä sujuvuus tuo meidät mukavuusalueelle, joten nautimme katsomasta fraktaaleja. Ratkaisevaa käytimme EEG: ää tallentaa aivojen sähköinen toiminta ja ihon johtavuusmenetelmät osoittaa, että tähän esteettiseen kokemukseen liittyy 60-prosentin stressin vähentäminen - yllättävän suuri vaikutus ei-lääkinnälliseen hoitoon. Tämä fysiologinen muutos jopa kiihtyy leikkauksen jälkeiset toipumismäärät.

Taiteilijat intuitoivat fractalsin valituksen

Siksi ei ole yllättävää, että taiteilijat ovat visuaalisten asiantuntijoiden tavoin sisällyttäneet fraktaalikuvioita teoksissaan vuosisatojen ja monien kulttuurien kautta. Fraktalit löytyvät esimerkiksi roomalaisista, egyptiläisistä, atsteekeistä, inkaaneista ja mayoista. Suosikkini esimerkkejä fractal-taiteesta viime aikoina ovat mm da Vinci's Turbulence (1500) Hokusain suuri aalto (1830) MC Escherin ympyräsarja (1950s) ja tietenkin Pollockin kaadetut maalaukset.

Vaikka taiteessa esiintyy yleistä, kuvioiden fractal-toisto edustaa taiteellista haastetta. Esimerkiksi monet ihmiset ovat yrittäneet väärentää Pollockin fraktaaleja ja epäonnistuneet. Fraktalianalyysissamme on todellakin auttoi tunnistamaan väärennettyjä Pollocksia korkean profiilin tapauksissa. Viimeisten muiden tutkimusten mukaan fractal-analyysi voi auta erottamaan todellinen ja väärennetty Pollocks 93-prosenttiosuuden onnistumisprosentti.

Miten taiteilijat luovat fraktaaliaan polttoaineena taiteessa käytävään keskusteluun luonnon suhteen: Missä määrin estetiikka määräytyy taiteilijan biologiaan kuuluvien automaattisten tajuttomien mekanismien avulla, toisin kuin niiden henkiset ja kulttuuriset huolenaiheet? Pollockin tapauksessa hänen fractal-estetiikkaan syntyi kiehtova seos molemmista. Hänen fraktaalikuviot ovat peräisin hänen kehon liikkeistään (erityisesti automaattinen tasapainoon liittyvä prosessi tiedetään olevan fraktaali). Mutta hän vietti 10-vuosia tietoisesti raastamalla kaatamistekniikkaansa näiden fraktaalikuvioiden visuaalisen monimutkaisuuden lisäämiseksi.

Fractal-monimutkaisuus

Pollockin motivaatio hänen fraktaalikuvioidensa monimutkaisuuden lisäämiseksi tuli ilmi äskettäin, kun opiskelin Rorschachin mustalohkojen fractal-ominaisuudet. Nämä abstraktit blotit ovat tunnettuja, koska ihmiset näkevät kuvissa ja eläimissä. Selitin tämän prosessin fractal-sujuvuuden vaikutuksesta, joka parantaa ihmisten kuviointitapahtumia. Matala monimutkaisuus fractal mustblots teki tämän prosessin käynnistää onnellinen, huijaamalla tarkkailijoita nähdä kuvia, jotka eivät ole siellä.

Pollock ei halunnut ajatusta, että hänen maalauksensa katsojia häiritsivät sellaiset kuvitteelliset luvut, joita hän kutsui "ylimääräiseksi lastiksi". Hän lisäsi intuitiivisesti teostensa monimutkaisuutta estääkseen tämän ilmiön.

Pollockin abstrakti ekspressionistinen kollega, Willem De Kooning, myös maalattu fractals. Kun hänet diagnosoitiin dementialla, jotkut taiteen tutkijat vaativat eläkkeelle jäämistä huolissaan siitä, että se vähentäisi hänen työnsä houkuttelevaa osaa. Silti, vaikka he ennustivat maalaustensa huononemista, hänen myöhemmin toimii välitti rauhan puuttuu hänen aikaisemmista kappaleistaan. Äskettäin hänen maalaustensa murto-monimutkaisuus osoitettiin pudota tasaisesti, kun hän liukui dementiaan. Tutkimuksessa keskityttiin seitsemään eri neurologisia tiloja edustaviin taiteilijoihin ja korostettiin, että taideteosten käyttö on uusi väline näiden tautien tutkimiseksi. Minulle inspiroivin viesti on, että taistelemalla näitä tauteja taiteilijat voivat silti luoda kauniita taideteoksia.

Tärkein tutkimus keskittyy verkkokalvon implanttien kehittäminen näön palauttamiseksi verkkokalvon sairauksien uhreille. Ensi silmäyksellä tämä tavoite näyttää kaukana Pollockin taiteesta. Silti hänen työnsä antoi minulle ensimmäisen vihjeen fractal-sujuvuudelle ja luonteen fraktaalien rooli ihmisten stressin tasojen säilyttämisessä. jotta varmista, että minun biologisesti inspiroidut implantit aiheuttavat saman stressin vähentämisen kun tarkastellaan luonnon fraktaaleja kuin normaalit silmät, ne jäljittelevät tarkasti verkkokalvon suunnittelua.

Kun aloitin Pollock-tutkimukseni, en koskaan kuvitellut, että se kertoo keinotekoisen silmän suunnittelusta. Tämä on kuitenkin tieteidenvälisten pyrkimysten voima - ajattelu "laatikosta" johtaa odottamattomiin mutta mahdollisesti vallankumouksellisiin ideoihin.

Author

Richard Taylor, materiaalitieteiden instituutin johtaja ja fysiikan professori, University of Oregon

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon