[КотЭ Учёной] Искусство в науке (добавлен салют 9 мая)

Математику называют царицей наук и это не удивительно: все теории, гипотезы, правила, законы строятся на математическом аппарате. К сожалению, математика — одна из самых сложных наук, лишь малая часть людей понимают её полностью. Этот факт отбивает желание её изучать, ведь многим она кажется скучной, запутанной и не понятной. Хотя математика на самом деле красива и притягательна и не только теорией!

Например, геометрические построения, основанные на математическом аппарате, выдают прекрасные, потрясающие рисунки, которые уже давно используются в архитектуре, в моделировании, а так же в качестве арт-объектов. Среди них ярким представителем являются фракталы.

Множество Жюлиа́ — один из многих фракталов.

Фракталы — это геометрическая фигура, обладающая свойством самоподобия, то есть составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком. Фракталы нашли широкое применение в различных науках: от биологии до экономики. Так же их используют в компьютерной графике для построения изображений природных объектов, таких как деревья, кусты, горные ландшафты, поверхности морей и так далее.

Благодаря фракталам возникло новое направление в искусстве – фрактальное искусство. Фрактальное искусство – это относительно молодой и оригинальный вид искусства, создаваемый с помощью математических формул. Для его создания не нужны ни рисунки, ни фотографии, лишь специальная программа, талант и нестандартное виденье, как например, у итальянки Сильвии Кордедды (Silvia Cordedda). Сильвия впервые занялась фрактальным искусством около года назад, но за этот короткий промежуток времени, она уже создала целую серию работ, которую мы можем условно назвать «Несуществующие цветы и другие растения».

Фрактальное искусство не ограничено изображениями. Это может быть анимация, 2D и 3D-графика.

С чем у вас ассоциируется математика? У меня, прежде всего с числами, бесконечными вариациями чисел. Например, число Пи.

Музыкант по имени Майкл Блек придумал интересный способ перевода чисел в ноты. Он сыграл числовую последовательность иррациональных чисел, таких как Пи, Тау (2*Пи), Фи («золотое сечение»).

Леонардо Пизанский, известный так же как Фибоначчи, в 1202 г. исследовал числовую последовательность, в которой каждое последующее число равно сумме двух предыдущих чисел. В итоге получается ряд чисел: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597…, которые назвали впоследствии числами Фибоначчи.

Удивляет не правда ли? Но важно понять, что математика описывает лишь идеальные модели природы и вселенной, а ведь природа и вселенная не идеальны! И в этом их главная прелесть, благодаря этому и существует жизнь! В каком смысле не идеальны? В том смысле, что природа, вселенная намного сложнее любой формулы или теории, которой их пытаются описать. Математические модели лишь грубые аналогии, с большим количеством упрощений и неточностей, но тем не менее они работают и хорошо! Но при определенных условиях и допущениях, в этом их смысл!
Но природа и вселенная идеальны! В том смысле, что они совершенны и рациональны, настолько, насколько мы даже и представить себе не можем. Но мы пытаемся и в результате наших попыток и рождается основа науки — математика!

Физика, ах, сколько чувств вызывает у меня это слово! Противоречивых чувств. С одной стороны она ассоциируется со скукой, матаном, непонятными формулами и словами, а с другой с различными чудесами, техникой, машинами, синхрофазотронами! Я её люблю и ненавижу одновременно, так же как и Кот Шрёдингера и жив и мёртв в один и тот же момент! Уж настолько физика парадоксальна. Честно признаюсь, я её плохо понимаю на уровне матаппарата, но на образном-чувственном она открыта для меня, и открытия что мне она показала, перевернули моё представление о мире!

Физика — красивая всеобъемлющая наука, если математика фундамент, то физика – это само строение!

Вот если меня спросят какой мой самый любимый учёный-физик, я моментально отвечу, что няшка-Никола Тесла!

Фамилия учёного с сербского языка означает — плотничий инструмент тесло. Магнитную индукцию мерят именно им :)

Не знаю почему, но я всех сербов няшками считаю, а Теслу — самой главной няшкой! Ведь он был просто эпичнейшим человеком! Гений во всех смыслах этого слова!
Говорить о нём можно много и долго, но наша речь сейчас пойдёт об одном его изобретении – трансформаторе Тесла!

Трансформа́тор Те́сла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — это резонансный трансформатор, производящий высокое напряжение высокой частоты. Это устройство широко применяется в технике, медицине и даже на эстраде!

Феррожидкость – это дисперсная система, состоящая из сильно раздробленных магнитных частиц, которые под действием магнитного поля выстраиваются вдоль силовых линий – и создают неописуемые абстрактные фигуры:

Звук — это прежде всего вибрация, то есть колебание упругих механических волн в твёрдой, жидкой или газообразной среде. Но звук есть нечто большее, нечто более сложное, красивое. И благодаря науке киматике мы с вами в этом сейчас убедимся.
Киматика — это наука, изучающая видимый звук и вибрацию, являющаяся подразделом модальных явлений. Обычно производится вибрация поверхности пластинки, диафрагмы, или мембраны, и области максимального и минимального смещений видимо проявляются на тонком слое частиц, мастики, или жидкости.

Ла́зер (англ. laser, акроним от англ. light amplification by stimulated emission of radiation) — это усиление света посредством вынужденного излучения. Лазеры уже давно используются в искусстве: от голографии до театральных представлений.

Но даже простые светодиоды при грамотном использовании превращают обыкновенные танцы в феерию!

Недавно учёным удалось снять при помощи атомов и силового микроскопа, «увеличивающего» в 100 млн раз, самый маленький в мире мультфильм.

Только представьте, все эти чудеса стали возможны лишь благодаря открытию — электричества! А сколько ещё нового, неизвестного таит в себе природа? На мой взгляд — бесконечность! И по мере развития физики, для человека будет открываться всё больший простор для творчества!

Химия, на мой взгляд, — это квинтэссенция красоты природы! Она по праву является самой красивой наукой из всех существующих! И более того химия – это одна из самых наглядных наук!
Я действительно удивляюсь людям, которые говорят, что не понимают химию, в ней же мало математики, а её положения довольно просты и интуитивно понятны! Быть может проблема в том, как её преподают? Наверно, да. Или возможно у меня просто разум настроен на понимание химии, так сказать химическое мышление. Ведь химия для меня открытая книга, по-настоящему красивая и захватывающая. Чем больше я её изучаю, тем больше удивляюсь гармоничности мира, красоты его форм и разнообразия. И сейчас я вам это продемонстрирую.

В 1972 году Андреем Тарковским был снят фантастический фильм «Солярис». Примечательно, что в качестве исполнителя роли живого океана Соляриса выступала макросъёмка химических реакций. Это была инновационная идея в области спецэффектов!

В 2006 году был снят фильм «Фонтан». Режиссёр фильма Даррен Аронофски постарался свести к минимуму использование компьютерных спецэффектов. Вместо этого, для создания спецэффектов тоже использовалась макросъёмка химических реакций. Главная причина применения во многом уникальных некомпьютерных эффектов — снизить расходы на производство фильма. Также, по словам Аронофски, нынешние компьютерные технологии устареют через несколько лет, а он хотел, чтобы фильм выдержал испытание временем.

Эти фильмы вдохновили меня на создание собственных высокоскоростных макросъёмок химических реакций. Я начал с самого простого, что было под рукой — йода и крахмала.

Это пока, что все снятые мои ролики. Но в будущем я планирую снять реакцию Белоусова-Жаботинского и кое-какие ещё.

Недавно купил мощный прожектор на деньги, что я выиграл тут в блогах. Stopgame большое спасибо! А реактивы для будущих съемок пообещал предоставить мой ВУЗ. Соли церия фиг достанешь :)

В коробочке спрятан моторчик от микроволновой печи, он крутит чашку Петри, которая освещается двумя лампочками постоянного тока, чтобы избежать мерцание при высокоскоростной съемке. Сейчас еще закреплён и мощный галогенновый прожектор, купленный на деньги Стопгейма за блоги :)

Так, что моё хобби продолжается. А пока, что ещё пару красивых химических роликов, некоторые из которых я пересниму сам когда-нибудь:

К сожалению художественных съемок химических реакций крайне мало, а про высокоскоростные макросъемки, да и ещё в высоком разрешении я уж молчу… Надо это исправлять! Ведь согласитесь — химия очень красивая наука! И она достойна того, чтобы ей занимались творческие люди! Быть может кто-то из вас заинтересуется этим? :) Дерзайте, господа!

Космос — последний рубеж. 12 апреля 1961 года простой русский парень — Юрий Алексеевич Гагарин первым его достиг. Преодолев земное притяжение, Гагарину открылся бескрайний океан звёзд, словно сирены, зовущие своим далёким сиянием. Но его внимание приковала наша малютка Земля, казавшееся свысока маленьким, умиротворенным, безмолвным и невероятно красивым голубым шаром. Подумать только, насколько всё-таки мал оказался человек на фоне бесконечного космического океана.

Космос всегда вдохновлял человека. У каждого народа космос играет не последнюю роль в легендах, сказках, мифах. Например, у древних греков по легенде, верховный бог Зевс решил сделать своего сына Геракла, рождённого от смертной женщины, бессмертным, и для этого подложил его спящей жене богине Гере, чтобы Геракл выпил божественного молока. Гера, проснувшись, увидела, что кормит не своего ребёнка, и оттолкнула его от себя. Брызнувшая из груди богини струя молока превратилась в Млечный Путь.

Солнце – звезда, дающая нам жизнь. Оно ещё совсем молодо и продолжает расти. Мы так мало знаем его, ведь Солнце неохотно делится своими тайнами. Но трудом, смекалкой и желание познать мы постепенно раскрываем его секреты. Так было в 1743 году, когда Михайло Ломоносов первым понял, как выглядит его поверхность. Своему открытию он посвятил стихотворение «Утреннее размышление о Божием величестве».

Солнце для нас кажется невероятно огромным, а ведь оно по космическим масштабам маленькое, бесконечномаленькое.

И самое главное, Солнце не одиноко, других звёзд бесконечное множество. Вместе они образовывают звёздные скопления, туманности, галактики,..., вселенную.

Существует ли внеземная жизнь? Кто знает? Если же всё-таки нет, то сколько же места за зря пропадает! Мы не знаем ответа на эти вопросы, но в будущем мы обязательно найдём ответ! Как говорится: Per aspera ad astra — через тернии к звёздам!
А пока, что послушаем немного классики:

в процессе

в процессе

Иван Лоев aka Фен поставил ряд интересных вопросов в комментариях: «Как отличить искусство от просто красивого? Где та тонкая грань, отличающая эти понятия друг от друга? Что такое искусство? Являются ли снимки природы, например туманностей, галактик сделанных при помощи телескопа Хаббл или высокоскоростные съемки физико-химических процессов искусством?

Иван чётко выразил своё мнение:




«С каких это пор слова «красота» и «искусство» стали синонимами? Искусство — это результат вполне себе человеческой деятельности. Красота возможна без человеческого вмешательства. Никакая снятая в 3600 fps химическая реакция не может быть искусством, но может быть завораживающе-красивой, ровно, как и любое другое физическое явление, где бы оно, ни случалось, на Солнце, Луне, в космосе или прямо у тебя в кастрюле.Миллиарды людей с фотоаппаратами, снимающие все подряд занимаются искусством? Как по мне так чистокровное «красиво» у них и есть. Особенно фотографии природы — это самое что ни на есть «красиво». А фотографии со «вторым дном» умеют делать единицы. И чаще всего на них есть или постановка, или человек просто залез в какую-нибудь перестрелку и оттуда поймал какой-то кадр.Иначе говоря — я не говорю, что это все зря, страшно и прочее. Но это именно что «красиво». Фотография Млечного Пути с Хаббла, слегка подчищенная в фотошопе, сбалансированная по яркостям и отцентрованная так, чтобы линия основного скопления звезд проходила через центр снимка, не превращается из-за приложенных доп усилий в предмет искусства. Ровно как не является таковым и фрактал. Хоть 3д, хоть 2д. Это просто красиво. Безумно, безбрежно, завораживающе красиво.Хотя есть одно но. Я тут о своем понимании искусства говорю. Вполне возможно, что слишком субъективно, только и всего».

Я не во всём согласен с Иваном и поэтому попытаюсь ответить на эти вопросы по-своему, используя различные аргументы.
Для начала нужно разобраться с определениями, а именно, что есть красота и искусство.

Красота́ — эстетическая (неутилитарная, непрактическая) категория, обозначающая совершенство, гармоничное сочетание аспектов объекта, при котором последний вызывает у наблюдателя эстетическое наслаждение.

Красивый пейзаж

Иску́cство — образное осмысление действительности; процесс или итог выражения внутреннего или внешнего мира творца в (художественном) образе; творчество, направленное таким образом, что оно отражает интересующее не только самого автора, но и других людей.
Понятие искусства крайне широко — оно может проявляться как чрезвычайно развитое мастерство в какой-то определённой области. Долгое время искусством считался вид культурной деятельности, удовлетворяющий любовь человека к прекрасному. Вместе с эволюцией социальных эстетических норм и оценок искусством получила право называться любая деятельность, направленная на создание эстетически-выразительных форм.

Мона Лиза

Из определений мы видим, что красота и искусство это действительно разные понятия. Но они взаимосвязаны между собой. Красота вдохновляет человека на создание предмета искусства, который так же может оказаться красивым (не обязательно).

Искусство – это так же всё то, что делает человек. Абсолютно всё! Но не всё то, что делает человек, имеет художественную ценность! Тут Иван отчасти прав: миллиарды людей занимаются фотографированием, но большая часть их снимков не несёт художественную ценность. Почему же тогда отчасти? Потому, что художественная ценность это субъективное понятие, и чтобы не говорили различные критики, знатоки и прочие гетто-снобы, это всегда будет именно так. Вот вы, например, делаете фотографию какого-то памятного для вас события, например первые шаги вашего ребенка. Даже если снимок получился простым, обыденным, у вас он, тем не менее, будет вызывать сильнейшие эмоции! А ведь искусство – это, прежде всего, эмоции, чувства передаваемые посредством образов! Для вас тот снимок будет значить намного большее, чем шедевры мирового искусства, та же Джоконда. Но вот в отличии от Джоконды, снимок ребенка не будет пробуждать эмоции у других людей, ведь он простой, обыденный, не выдающийся, детей то много…. А Джоконда – признанный шедевр мирового искусства.

квадрат Малевича

У людей просто возник шаблон, что искусство это только то, что общеизвестно и принято. Это ведь далеко не так. Квадрат Малевича то же считается мировым шедевром искусства. Но по факту это обычный чёрный квадрат, ничего особенного. Однако, Малевич первым догадался обозвать это искусством, творческая элита повелась, а затем распиарила его «творение». Точно так же было и с ярчайшим представителем поп-арта Эндрю Уорхолом (он, кстати, славянин, звать его на самом деле Андрей Воргола). Эндрю пошёл ещё дальше Малевича, снимая многочасовые фильмы про то, как люди спят, едят и т.п. Трансцендентно же! Знать бы, что это ещё означает…. Можно расценивать творчество Уорхола как особую сатиру на культуру массового потребления, он даже назвал свою художественную студию «Фабрикой», что как бы намекает….

Трансцендентный Эндрю Уорхол

Являются ли снимки природы искусством? Безусловно, ведь снимки сделаны человеком! Они искусственные, а всё искусственное противопоставляется природному. Творческая деятельность -это всегда природа, пропущенная через восприятие человека. Те же снимки телескопа Хаббл, пусть они и сделаны при помощи машины, они выглядят от этого не менее великолепно. И изображение полученные Хабблом в итоге всё так же дело рук человека, ведь Хаббл это своего рода кисть, высокотехнологичная кисть, которую направляет человек и в итоге получает потрясающие рисунки – фотографии космоса. Хаббл – это шедевр инженерной мысли! В какой-то степени он тоже произведение искусства. Ведь известно, что техника работает лучше, когда она по-настоящему красива! Так же как и научная теория.

Цилиндрический телескоп Хаббла в вакууме

Художественность зависит так же и от подачи. Иван выражая своё мнение упомянул кастрюли, казалось бы простая вещь, но даже она при должном использовании воображения становится арт-объектом.

Чтобы сделать микроснимки алкогольных напитков была придумана сложная методика, но результат того стоил, ведь эти снимки действительно выглядят, как настоящее произведение абстрактного искусства!

Водка

Скотч

Пино Колада

Сакэ

Эти изображения, которые были сделаны Химическом университете Флориды, демонстрируют некоторые напитки и коктейли увеличенные в 1000 раз с помощью мощного лабораторного микроскопа. Они открывают нам невероятные калейдоскопы цветов, созданные различными комбинациями молекул, которые входят в состав таких напитков как водка, Пина колада и Шабли.

То, что Вы видите это увеличенные изображения закристаллизованных углеводов, которые превратились в сахар и глюкозу.

Каждое изображение было получено после сжимания и высыхания капли каждого конкретного напитка между двух стеклянных пластинок. После полного высыхания, пластинка помещалась под микроскоп, который делал изображение. Высыхание такого образца в герметичном контейнере обычно занимает около четырех недель, хотя в некоторых случаях процесс может затянуться до трех месяцев.

Такие напитки как водка, не имеют так много примесей как Пина колада, например, поэтому, когда они разделяются на составляющие их компоненты возможно разрушение структуры и фотографирование можно повторять до 200 раз до получения качественного изображения. Коктейли же содержат фруктовые вытяжки, лимонная кислота и сложные сахара, которые хорошо высыхают и отлично смотрятся на фотографии.

Невероятные формы и цвета алкогольных узоров выделяются еще лучше, если подсветить слайд естественным светом. Это как разделение света стеклянной призмой.
В качестве произведений искусства, с августа 2009 года, создатели уже продали около 20 000 изображений такого рода.

Насчёт 3600 фпс, вот швейцарский художник Фабиан Эйнер запечатлел черную дыру, однако, не в космосе, а у себя в студии посредством дрели и ярких красок. Цветастые брызги под воздействием центрифуги со сверхскоростью разлетаются по углам, что остается неуловимым человеческому взору, но при помощи высокоскоростной камеры и крепких нервов у Фабиана вышла отличная и просто завораживающая серий фотографий под названием Black Hole.

Фракталы в искусстве уже не один век используются. Например, фракталы можно обнаружить в живописи японского художник Хокусая.

Игры это тоже искусство, причем на стыки многих искусств (музыки, живописи, программирования, кинематографа....) Большая часть игр подобна фотографиям простых любителей, то есть не несёт художественную ценность. Просто развлечение, не более того. Но есть и исключения, например игра Jorney. Про эту игру хорошо рассказала Александра Кост:

Более того, можно даже сказать, что этот обзор тоже является своего рода произведение обзорного искусства. Ведь специально для него были написаны стихи, была подобрана музыка и сделан монтаж. Все это вместе, породило один из лучших обзоров Стопгейма! На фоне большинства обзоров, этот на голову отличается от других. То же самое можно сказать и про обзор на Ферминг Симулятор 2013 от Василия Гальперова:

Искромётно и с юмором! На месте разработчиков игры, я бы выписал премию Василию. Уверен большая часть продажи этой игры в России его заслуга :) А Игорь Растеряев НЯ ^_______^

Самое прекрасное в играх то, что они вдохновляют людей на творчество. Некоторые рисуют, другие делают обзоры, а третьи сочиняют песни. Ярким примером является Гэвин и его группа из него же самого Miracle of Sound

Искусство подобно энергии, оно так же переходит из одной формы в другую. Проходя через человека она изменяет его, делает его лучше, развивает его. Без искусства мы бы не были людьми. Так, что, друзья, творите, создавайте, изобретайте! Наполните мир красками, новыми и не обычными, теми, что видите только вы! А поможет вам в этом наука, искусство и труд!

Физик из Калифорнийского университета, профессор Дмитрий Крюков, смог избежать штрафа за игнорирование знака «Стоп» на перекрестке благодаря математике, сообщает PhysicsCentral. В суде он доказал, что теоретически мог остановиться перед знаком и продолжить движение именно в тот момент, когда проезжавшая мимо машина такси перекрыла полицейскому обзор улицы.

Крюков предоставил в суд расчеты с графиками и вычислениями на четырех листах, где вычислил разницу между линейным и угловым ускорением, доказав, что восприятие скорости меняется в зависимости от угла зрения. В случае с профессором, полицейский, выписавший штраф, находился примерно в 30 метрах от Т-образного перекрестка, на котором находился знак «Стоп».

По мнению Крюкова, другая машина, проезжавшая в этот момент по улице с постоянным линейным ускорением, могла повлиять на восприятие скорости полицейским. Физик отметил, что офицер мог просто не заметить того, как машина Крюкова остановилась на перекрестке и затем вновь продолжила движение.

Крюков, избежавший штрафа в 400 долларов, выложил свои расчеты в интернет, предложив желающим воспользоваться его расчетами при оспаривании штрафов и найти в них недочеты.