Az emberek vizuális lények. Azok a tárgyak, amelyeket „szépnek” vagy „esztétikusnak” nevezünk, emberiségünk kritikus részét képezik. A szikla- és barlangművészet legrégebbi ismert példái is esztétikai, nem pedig utilitárius szerepeket szolgáltak. Bár az esztétikát gyakran rosszul meghatározott homályos minőségnek tekintik, az olyan kutatócsoportok, mint az enyém, kifinomult technikákat alkalmaznak annak számszerűsítésére - és annak a megfigyelőre gyakorolt hatására.
Megállapítottuk, hogy az esztétikai képek meglepő változásokat idézhetnek elő a testben, ideértve a megfigyelő stresszszintjének radikális csökkentését is. A munkahelyi stressz önmagában becslések szerint évente több milliárd dollárt fizet az amerikai vállalkozások számára, tehát az esztétika tanulmányozása óriási potenciális előnyökkel jár a társadalom számára.
A kutatók megszabadulnak attól, hogy az egyes műalkotások vagy a természetes jelenetek miként teszik vizuálisan vonzóvá és stresszt enyhítővé - és az egyik döntő tényező a fraktáloknak nevezett ismétlődő minták jelenléte.
A fraktálok kulcsa annak, hogy Pollock munkája miért ragadja meg? (AP Photo / LM Otero) Kellemes minták a művészetben és a természetben
Az esztétika szempontjából kit érdemes jobban tanulmányozni, mint a híres művészeket? Végül is vizuális szakemberek. Kutatócsoportom ezt a megközelítést alkalmazta Jackson Pollock-lal, aki a modern művészet csúcspontjára emelkedett az 1940-es évek végén azáltal, hogy festéket közvetlenül a kannából öntött a stúdiójának padlóján fekvő vízszintes vászonra. Noha a Pollock-tudósok között csaták zajlottak a fröccsent mintáinak értelme miatt, sokan egyetértettek abban, hogy szerves, természetes érzésük lesz számukra.
Tudományos kíváncsiságomat felforgattam, amikor megtudtam, hogy a természet sok tárgya fraktál, olyan mintákkal, amelyek egyre finomabb nagyításoknál megismétlődnek. Gondolj például egy fára. Először látja, hogy a csomagtartóból kihúzódnak a nagy ágak. Aztán láthatja, hogy kisebb változatok nőnek ki az egyes nagyágakból. Ahogy tovább zoomolsz, finomabb és finomabb ágak jelennek meg, egészen a legkisebb gallyakig. A természet fraktáljaira példa a felhők, a folyók, a tengerpart és a hegyek.
1999-ben a csoportom számítógépes mintanalízis-technikákat alkalmazott annak bemutatására, hogy Pollock festményei ugyanolyan fraktálisak, mint a természetes tájban található minták. Azóta több mint tíz különböző csoport végzett különféle fraktál-elemzéseket festményein. Pollock képessége, hogy kifejezze a természet fraktál esztétikáját, megmagyarázza munkája tartós népszerűségét.
A természet esztétikájának hatása meglepően erős. Az 1980-as években az építészek úgy találták, hogy a betegek gyorsabban gyógyulnak a műtétről, amikor kórházi szobákat adtak a természetre néző ablakokkal. Azóta más tanulmányok kimutatták, hogy csak a természetes jelenetek képeinek megtekintése megváltoztathatja az egyén autonóm idegrendszerének a stresszre reagálásának módját.
A fraktálok a nyugtató természetes jelenetek titka? (Ronan, CC BY-NC-ND) Számomra ez ugyanazt a kérdést veti fel, amelyet Pollocktól vettem fel: a fraktálok felelősek? Pszichológusokkal és idegtudósokkal együttműködve megmérjük az emberek reakcióit a természetben található fraktálokra (a természetes jelenetek fényképei alapján), a művészetre (Pollock festményei) és a matematikára (számítógép által generált képek), és felfedeztünk egy univerzális hatást, amelyet „fraktál folyékonyságnak” nevezünk.
A természet fraktál tájának való kitettség révén az emberek látványrendszerei adaptálódtak a fraktálok könnyű feldolgozásához. Megállapítottuk, hogy ez az alkalmazkodás a látórendszer számos szakaszában megtörténik, attól kezdve, amikor a szemünk mozog, és az agy melyik régióiban aktiválódik. Ez a folyékonyság kényelmi zónába helyez minket, és így élvezzük a fraktálok nézését. Lényeges, hogy az EEG segítségével rögzítettük az agy elektromos aktivitását és a bőr vezetőképességét, hogy megmutatjuk, hogy ezt az esztétikai élményt 60% -os stresszcsökkentés kíséri - ez egy meglepően nagy hatás egy nemgyógyászati kezelésnél. Ez a fiziológiai változás még a sebész utáni gyógyulási sebességet is felgyorsítja.
A művészek a fraktálok vonzerejét megértik
Ezért nem meglepő, ha megtanuljuk, hogy vizuális szakemberekként a művészek fraktálmintákat ágyaztak be munkáikba az évszázadok során és sok kultúrában. A fraktálok megtalálhatók például a római, egyiptomi, azték, inkán és maja alkotásokban. A legfrissebb idők kedvenc fraktálművészeteim közé tartozik a da Vinci Turbulenciája (1500), Hokusai nagy hulláma (1830), MC Escher Kör sorozat (1950-es évek) és természetesen Pollock öntött festményei.
Noha a művészetben elterjedt, a minták fraktálismétlése művészi kihívást jelent. Például sokan megkíséreltek hamisítani Pollock fraktáljait, és kudarcot vallottak. A fraktál elemzésünk valóban hozzájárult a hamis pollokkok azonosításához magas szintű ügyekben. Mások legutóbbi tanulmányai azt mutatják, hogy a fraktál-elemzés segít megkülönböztetni a valódi és a hamis Pollocks-ot 93% -os sikerességi rátával.
Hogyan készítik a művészek a fraktálokat, táplálják a művészet természet-vers-átalakító vitáját: Mennyire határozza meg az esztétikát a művész biológiájában rejlő automatikus öntudatlan mechanizmusok, szemben a szellemi és kulturális aggodalmaikkal? Pollock esetében fraktál esztétikája mindkettő érdekes keverékéből származik. Fraktálmintái a testmozgásokból származnak (konkrétan egy automatikus folyamat, amely az egyensúlyhoz kapcsolódik, amelyről ismert, hogy fraktál). De 10 évet tudatosan finomította öntési technikájával, hogy növelje ezen fraktálminták vizuális összetettségét.
A Rorschach inkblot teszt azon alapul, amit a képen olvasott be. (Hermann Rorschach) Fraktál bonyolultsága
Pollock motivációja a fraktálmintáinak komplexitásának folyamatos növelésére a közelmúltban vált nyilvánvalóvá, amikor a Rorschach tintafények fraktál tulajdonságait tanulmányoztam. Ezek az elvont blotok azért híresek, mert az emberek képzeletbeli formákat (alakokat és állatokat) látnak benne. Ezt a folyamatot a fraktál folyékonysági hatásával magyaráztam, amely javítja az emberek mintázatfelismerési folyamatait. Az alacsony bonyolultságú fraktál tintafestékek ezt a folyamatot indító-boldogságossá tette, és megfigyelőket becsapta a képeket, amelyekben nem találhatók meg képek.
Pollock nem tetszett neki az a gondolat, hogy festményeinek nézőit elvonják az ilyen képzeletbeli figurák, amelyeket „extra rakománynak” hívott. Intuitív módon növelte műveinek komplexitását, hogy megakadályozzák ezt a jelenséget.
Pollock elvont expresszionista kollégája, Willem De Kooning szintén fraktálokat festett. Amikor demenciát diagnosztizáltak, néhány művészeti tudós felszólította a nyugdíját nyugdíjba, aggodalmak közepette, hogy ez csökkentené munkájának ápolási alkotóelemét. Ugyanakkor, bár jósoltak festményeinek romlását, későbbi munkái békét közvetítettek a korábbi művei hiányában. Az utóbbi időben festményeinek fraktálbonyolultsága folyamatosan csökkent, amikor elcsúszott a demenciához. A tanulmány hét, eltérő idegrendszeri állapotú művészre fókuszált, és rávilágított arra, hogy a műalkotásokat új eszközként lehet felhasználni e betegségek tanulmányozására. Számomra a leg inspirálóbb üzenet az, hogy ezeknek a betegségeknek a leküzdésével a művészek még mindig gyönyörű műalkotásokat készíthetnek.
Annak felismerése, hogy a fraktálok miként csökkentik a stresszt, azt jelenti, hogy retinális implantátumokat lehet létrehozni, amelyek utánozzák a mechanizmust. (Nautilus kép a www.shutterstock.com webhelyen keresztül) Fő kutatásom a retina implantátumok kifejlesztésére összpontosít, hogy helyreállítsák a retina betegségek áldozatainak látását. Első pillantásra ez a cél messze látszik Pollock művészetétől. Mégis, ő munkája adta először a fraktál folyékonyságát, és azt a szerepet, amelyet a természet fraktálok játszhatnak az emberek stresszszintjének ellenőrzésében. Annak biztosítása érdekében, hogy a bio-ihlette implantátumaik ugyanolyan stresszcsökkentést indukálnak, amikor a természet fraktáljaira néznek, mint a normál szemük, szorosan utánozzák a retina kialakítását.
Amikor elkezdtem a Pollock kutatást, soha nem gondoltam volna, hogy ez informálja a mesterséges szemmintákat. Ez azonban az interdiszciplináris törekvések hatalma - a „dobozból kívüli” gondolkodás váratlan, ám potenciálisan forradalmi ötletekhez vezet.
Ezt a cikket eredetileg a The Conversation kiadta.
Richard Taylor, az Anyagtudományi Intézet igazgatója és az Oregon Egyetem fizikai professzora
