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人生じんせいは芸術げいじゅつを模倣もほうすることがあるといわれる。これは通常つうじょう、まるで小説しょうせつや映画えいがのように展開てんかいする出来事できごとが現実げんじつの世界せかいで起おこることを意味いみする。だが、科学かがくの話はなしとなると、芸術げいじゅつが現実げんじつ（実物じつぶつ）を模倣もほうすることがあり得えるだろうか。この疑問ぎもんをめぐっては、乱流らんりゅうの流体力学りゅうたいりきがくと、意外いがいなことに、オランダの画家がかフィンセント・ファン・ゴッホの代表作だいひょうさくの1つ『星月夜ほしづきよ』を研究けんきゅうしている科学者かがくしゃの間あいだで激はげしい論争ろんそうが繰くり広ひろげられている。
この絵えを目めにすれば誰だれでも、月つきの光ひかりに照てらされた夜空よぞらを描えがいたゴッホの表現ひょうげんの中心ちゅうしんとなっている、明あかるくカラフルで大おおきな渦巻うずまき模様もようにすぐさま魅了みりょうされてしまう。
もし自分じぶんの目めで絵えを見みる機会きかいに恵めぐまれたなら、細長ほそながく伸のびる光ひかりの弧こに分厚ぶあつく塗ぬり重かさねられた絵えの具ぐの塊かたまりがキャンバスから盛もり上あがっている様子ようすを確認かくにんできる。この絵えのダイナミズムに触ふれた美術評論家びじゅつひょうろんかの多おおくは、制作せいさくしていた当時とうじのゴッホ自身じしんが激情的げきじょうてきで恐おそらく不安定ふあんていな心理状態しんりじょうたいにあったことが作品さくひんに表あらわれていると考かんがえた。
だが、星月夜ほしづきよのダイナミズムが表現ひょうげんしているのは、はるかに驚おどろくべきものだとする研究結果けんきゅうけっかを、科学者かがくしゃチームが2024年にせんにじゅうよねんに発表はっぴょうした。それは、現実げんじつの乱流運動らんりゅううんどうの流体力学りゅうたいりきがくだというのだ。
科学かがくでは、流体りゅうたいは形かたちを保持ほじできない物質ぶっしつの状態じょうたいとして定義ていぎされる。液体えきたいの水みずは流体りゅうたいであり、地球ちきゅうの大気たいきを構成こうせいする気体きたいも流体りゅうたいだ。
流体力学りゅうたいりきがくは流体りゅうたいの動うごきを研究けんきゅうする学問がくもんだが、流体りゅうたいの運動うんどうは非常ひじょうに複雑ふくざつで、紙かみと鉛筆えんぴつによる数学的すうがくてき手法しゅほうではうまく記述きじゅつできない場合ばあいが多おおいため、科学者かがくしゃは例たとえば橋はしを支ささえる柱はしらの周囲しゅういを水みずがどのように流ながれるかなどを解明かいめいするにはコンピューターに頼たよる必要ひつようがある。
流体力学りゅうたいりきがくで（そして恐おそらく科学かがくの全分野ぜんぶんやで）最もっとも難むずかしい問題もんだいの1つが、いわゆる流体乱流りゅうたいらんりゅうの記述きじゅつだ。沸騰ふっとうしている湯ゆは乱流らんりゅうの好例こうれいの1つだが、他ほかにも天候てんこう（と気候きこう）を左右さゆうする大気流たいきりゅうや海流かいりゅうなどの様々さまざまな実例じつれいが多数たすう存在そんざいする。乱流らんりゅうは攪拌かくはん、回転かいてん、旋回せんかいなどの運動うんどうによって特徴とくちょうづけられる。鍋なべの中なかで沸騰ふっとうしているお湯おゆを観察かんさつ（するべきだ、見みものだから）したことがあるなら、そこで起おきている現象げんしょうを正確せいかくに記述きじゅつするのがどんなに困難こんなんかは直感的ちょっかんてきにわかるだろう。乱流らんりゅうは、まさに混沌こんとんとした状態じょうたいのように見みえる。
驚おどろくべきことに、今いまから100年以上いじょう前まえから、科学者かがくしゃは乱流らんりゅうの特定とくていの特性とくせいを比較的ひかくてき単純たんじゅんな数学的すうがくてき記述きじゅつで表あらわせることを明あきらかにしてきた。ゴッホの星月夜ほしづきよが関かかわってくるのは、ここのところだ。
フランスふらんすと中国ちゅうごくの科学者かがくしゃチームが発表はっぴょうした2024年にせんにじゅうよねんの論文ろんぶんでは、ゴッホが渦巻うずまきを描えがいた筆致ひっちのすべてを分析ぶんせきし、乱流らんりゅうで生しょうじると期待きたいされる実際じっさいの流体りゅうたいの旋回運動せんかいうんどうを表あらわす数学的すうがくてき関係式かんけいしきと比較ひかくした。研究けんきゅうチームの主張しゅちょうによると、ゴッホの筆致ひっちは現実げんじつの物理的ぶつりてきな乱流現象らんりゅうげんしょうから期待きたいされるパターンと一致いっちしていた。まるでゴッホが、その数十年後すうじゅうねんごに初はじめて明あきらかになる数理物理学すうりぶつりがくをどういうわけか直感的ちょっかんてきに理解りかいしていたかのようだ。
論文ろんぶんは多おおくのニュースで取とり上あげられ、私わたしは米べいテレビ局きょくのNBCから論文ろんぶんについて話はなすように依頼いらいされた。論文ろんぶんを読よんだ私わたしは「この結果けっかが正ただしいとされれば、それはかなりすごいことだ」と考かんがえ、NBCのインタビューの機会きかいを利用りようして、どのようにして科学かがくと芸術げいじゅつが重かさなり合あう可能性かのうせいがあるか（私わたしにとっての大おおきな問題もんだい）について話はなし合あった。
だが、インタビューが放送ほうそうされた後あと、私わたしの大学時代だいがくじだいの恩師おんしであるジェームズ・ライリーから連絡れんらくがあった。ライリーは米べいワシントン大学わしんとんだいがくの教授きょうじゅで、流体力学りゅうたいりきがくの世界的せかいてきな専門家せんもんかだ。私わたしが天体物理学的流体力学てんたいぶつりがくてきりゅうたいりきがく（星ほしが爆発ばくはつした場合ばあいなどに宇宙空間うちゅうくうかんで流体りゅうたいがどのように運動うんどうするか）分野ぶんやの博士課程はくしかていに進すすんだばかりの時とき、ライリー先生せんせいが私わたしと共同研究きょうどうけんきゅうを行おこない、基本事項きほんじこうの習得しゅうとくを支援しえんすることを引ひき受うけてくれてとても幸運こううんだった。先生せんせいは私わたしがこれまで出会であった中なかで最もっとも聡明そうめいな科学者かがくしゃの1人にんだ。
ライリーはゴッホの研究けんきゅうを極きわめて懐疑的かいぎてきに見みていることを、私わたしに明あきらかにした。彼かれにとって、この研究結果けんきゅうけっかはどう考かんがえても成なり立たたなかった。そして今いまからほんの数カ月前すうかげつまえまで話はなしを進すすめると、ライリーは共同研究者きょうどうけんきゅうしゃのモハメド・ガド・エル・ハクと2025年にせんにじゅうごねん3月がつに発表はっぴょうした論文ろんぶんで、この懐疑的かいぎてきな主張しゅちょうを明確めいかくに実証じっしょうした。ライリーにとって2024年にせんにじゅうよねんの研究けんきゅうのアプローチは最初さいしょから不備ふびのあるものだった。なぜならゴッホの星月夜ほしづきよに描えがかれている渦巻うずまきの描写びょうしゃの大半たいはんは、流体りゅうたいを表あらわしてすらいないからだ。
ライリーは米紙べいしワシントン・ポストわしんとん・ぽすとの取材しゅざいに次つぎのように語かたっている。「絵えの左下ひだりしたの、糸杉いとすぎの木きの右手みぎてにある明あかるい円えんの領域りょういきは惑星わくせいの金星きんせいを描えがいたもので、乱流渦らんりゅううずではない。
さらに、金星きんせいは大おおきな円盤流えんばんりゅうとして描えがかれているが、実際じっさいの夜空よぞらでは明あかるい光ひかりの小ちいさな点てんとして見みえる」
ゴッホと乱流らんりゅうを結むすびつけることを批判ひはんしているのは、ライリーとガド・エル・ハクの研究けんきゅうだけではない。この他ほかにも、ゴッホの絵えと現実げんじつの流体乱流りゅうたいらんりゅうとの関連性かんれんせいを疑問視ぎもんしする新あたらたな論文ろんぶんが発表はっぴょうされ続つづけている。そのうちの1つの論文ろんぶんでは、花瓶かびんに生いけた花はなのそばに座すわる女性じょせいを描えがいたフランスふらんすの印象派画家いんしょうはがかエドガー・ドガの絵画かいが『女おんなと菊きくの花はな（菊きくのある婦人像ふじんぞう）』に対たいして、2024年にせんにじゅうよねんの論文ろんぶんと同おなじ手法しゅほうによる分析ぶんせきを行おこなっている。この分析ぶんせきでも、筆致ひっちのパターンと流体乱流りゅうたいらんりゅうに期待きたいされる特徴とくちょうが酷似こくじしているとの結果けっかが得えられた。
今回こんかいの絵えは言いうまでもなく、乱流らんりゅうではなくテーブルの上うえにある静物せいぶつの花はなの束たばを描えがいたものだ。
ゴッホの頭あたまの中なかで何なにが渦巻うずまいていたとしても、それは流体りゅうたいや乱流運動らんりゅううんどうの数理物理学すうりぶつりがくとは無関係むかんけいだったことの有力ゆうりょくな証拠しょうこを、これらの新あたらしい研究けんきゅうは提供ていきょうしている。今回こんかいの論争ろんそうはまた、科学かがくの美点びてんと力ちからを浮うき彫ぼりにしている。人ひとが持もっている見解けんかいは人ひとによって様々さまざま、これは昔むかしからの事実じじつだ。だが、科学かがくには議論ぎろんを交かわすための非常ひじょうに独特どくとくな方法ほうほうがある。この方法ほうほうに従したがえば、あらゆる人々ひとびとの見解けんかいを通とおして真実しんじつが最終的さいしゅうてきにはっきりと見みえてくる。