El arte y la ciencia exploran la turbulenta física de los remolinos para producir una fascinante experiencia
Muchos de nosotros, como niños, hemos jugado al Poohsticks (*), lanzando una ramita al agua que fluye desde un puente o a la orilla del río y observándola correr río abajo, para luego perder la carrera porque tu palo queda atrapado en el interminable giro de un remolino en el borde de un arroyo.
En una escala mayor, estos mismos remolinos o turbulencias habrían arrastrado barcos hacia una acuosa tumba. Pero los remolinos no solo existen en el agua.
Imagina el vídeo de una bolsa de plástico atrapada en una ráfaga de viento en la película American Beauty, o la vaca arrastrada por el aire en el monstruoso tornado de la película Twister. Imagínate el agua condensada en espiral que sale de la punta de un avión de combate, o la terrible sacudida cuando un gran avión se ve atrapado en una inesperada turbulencia.
Los remolinos son el resultado físico del movimiento de fluidos (tanto líquido como gas) y existen en muchas escalas.
Ahora, un equipo de científicos, ingenieros y artistas se han unido para producir un experimento de arte y ciencia, llamado A Hierarchy of Eddies, que tiene como objetivo mostrar al público la complejidad de estos turbulentos sistemas.
Los remolinos se pueden describir matemáticamente usando lo que se llama la ecuación de Navier-Stokes, pero los creadores de este trabajo dicen que hay algo acerca de sus formas en evolución que trasciende la física o las matemáticas y entra en los ámbitos de la filosofía, la psicología y el rendimiento.
Dirigido por dos colaboradores de larga data, el astrofísico de la Universidad de Melbourne, el profesor Andrew Melatos y la artista Briony Barr de Scale Free Network, A Hierarchy of Eddies realiza una gira como parte de una exposición, Experimenta Makes Sense: International Triennial of Art, por la organización de arte con sede en Melbourne Experimenta.
La exhibición fue creada con el asesoramiento técnico del profesor Andrew Ooi, investigador en dinámica de fluidos computacional, de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Melbourne, y el estudiante de maestría Tony Zahtila.
A Hierarchy of Eddies se inspira, en parte, en una cita del matemático, físico, meteorólogo, psicólogo y poeta inglés Lewis Fry Richardson, que vivió entre 1881 y 1953.
Reinterpretando la rima del matemático Augustus De Morgan sobre el orden biológico de las pulgas (“Las pulgas grandes tienen pequeñas pulgas en sus espaldas para morderlas. Las pulgas pequeñas tienen pulgas menores, y así, hasta el infinito ... ”), Richardson escribió:
Big whorls have little whorls
which feed on their velocity,
And little whorls have lesser whorls
And so on to viscosity.
La Sra. Barr, que dirige Scale Free Network con el Dr. Gregory Crocetti, dice que el trabajo también se inspiró en patrones que habían observado en una escultura más pequeña que crearon llamada "particle chamber (cámara de partículas)", que contenía un ventilador y bolas de poliestireno dentro de una vitrina con un área de alrededor de un metro.
"Desde el principio en el desarrollo de A Hierarchy of Eddies, una de las preguntas estéticas y científicas clave para nosotros fue si una cámara mucho más grande (50 veces más grande) que contuviera dos ventiladores exhibiría patrones emergentes similares, y si la belleza del sistema se vería reforzada por un cambio en la escala", dice la Sra. Barr.
El profesor Melatos es un astrofísico teórico que formó parte de la colaboración del Observatorio de Ondas Gravitacionales e Interferómetro Láser (LIGO) que en 2015 confirmó la existencia de ondas gravitacionales.
Pero también está fascinado por lo que él llama las propiedades emergentes de los fenómenos científicos: los complejos patrones en el espacio y el tiempo que surgen cuando se repiten una y otra vez reglas simples y fundamentales.
“Este es un experimento de provocación. Artísticamente y paradójicamente, invita al espectador a responder a la vista y el sonido de la turbulencia en el aire que fluye rápidamente mediante la búsqueda de patrones visibles y audibles en el flujo. Donde se anticipa el caos, surge el orden”, dice.
Una jerarquía de remolinos explora la turbulencia de los remolinos utilizando dos grandes ventiladores y diez litros de bolas de poliestireno encerradas en una cámara de vidrio. De pie en el exterior, el público puede ver cómo las bolas se convierten en corrientes de aire, creando patrones y formas caóticas en remolinos en constante cambio.
"El ojo es atraído irresistiblemente a los movimientos ondulantes y estroboscópicos de las bolas que navegan en una corriente elevada de aire, o "persiguiendo sus colas" alrededor de un tornado en miniatura cerca del suelo. Hay algo coreografiado sobre la escena, pero la coreografía no es de la creación del diseñador".
"Refleja la lógica interna, de dos lados del sistema: el flujo turbulento, con su tendencia intrínseca hacia la oscilación y la vorticidad, y el espectador, involucrado íntimamente con el flujo, impulsado por el instinto humano universal de discernir patrones", dice el profesor. Melatos.
Según el artista y el astrofísico, la cámara de partículas es tanto un artefacto como un rendimiento. Su medio es el aire. Sus fuerzas motrices son la presión y la viscosidad.
Pero dicen que la temperatura y la humedad también son factores clave. Imagina repetir el experimento en un tanque de agua. ¿Sería algo diferente? ¿Qué pasa con un tanque de miel o aceite de motor?
La viscosidad del aire determina la "textura" de la turbulencia, el grado en que se enredan las corrientes de aire, la facilidad con que se mezclan y disipan, al igual que la viscosidad de la pintura afecta la textura de un lienzo. Los ventiladores se asemejan a pinceles de gran tamaño, cuyos trazos de barrido imprimen remolinos en el flujo.
El trabajo es dinámico e impredecible. Enmarcado por su contenedor e iluminado por la luz estroboscópica, también se presenta al espectador como un experimento dramático.
"Las bolas trazan el flujo de forma pasiva, pero el aire en sí, el protagonista principal, es vivo, expresivo y capaz de responder", dice el profesor Melatos.
“A través de la viscosidad y las fuerzas no lineales, el aire traduce la presión producida por los ventiladores en complejos y turbulentos remolinos en todas las escalas de longitud, desde la pequeña a la grande. En este sentido, la cámara de partículas es a la vez un rendimiento teatral y un sistema arquetípico fuera de equilibrio".
Pero el trabajo también trata sobre la relación entre el espectador y la obra de arte.
Según el profesor Melatos, la experiencia de cada espectador del cuadro es única. De esta manera, la colaboración desdibuja la línea entre la representación artística y la emulación científica.
“Provoca al espectador a realizar su propio experimento en los misterios de la formación de patrones lejos del equilibrio. Abre la puerta entre el estudio y el laboratorio y fomenta el libre camino".
A Hierarchy of Eddies está en exhibición en la Galería Regional Latrobe, Morwell, Australia, hasta el 30 de junio.
(*) El poohsticks es un deporte que aparece en las aventuras de Winnie the Pooh, escritas por A. A. Milne, concretamente en el segundo libro, The House at Pooh Corner, publicado en 1928. Se trata de dejar caer un palo desde un puente bajo el que corra agua en abundancia. El jugador cuyo palo aparece en primer lugar al otro lado del puente, es el ganador. Desde 1984, se celebra un Campeonato Mundial de poohsticks en el Río Támesis.
