מדוע דפוסי שברים בטבע ובאמנות מפחיתים מתח

שרך חוזר על תבניתו בקני מידה שונים. מיכאל , CC BY-NC

בני אדם הם יצורים חזותיים. אובייקטים שאנו מכנים "יפים" או "אסתטיים" הם חלק מכריע באנושיותנו. אפילו הדוגמאות העתיקות ביותר הידועות לכך אמנות סלע ומערות שימשה אסתטיקה במקום תפקידים תועלתניים. למרות שהאסתטיקה נחשבת לעתים קרובות כאיכות מעורפלת שאינה מוגדרת היטב, קבוצות מחקר כמו שלי משתמשים בטכניקות מתוחכמות לכימותו - והשפעתו על הצופה. שיחה

אנו מגלים שתמונות אסתטיות יכולות לגרום לשינויים מדהימים בגוף, כולל הפחתה קיצונית ברמות המתח של הצופה. על פי הערכות, לחץ העבודה רק עולה עסקים אמריקאים מיליארדי דולרים רבים בשנה, כך שללימוד אסתטיקה יש יתרון פוטנציאלי עצום לחברה.

החוקרים מתערבים רק מה שעושה יצירות אמנות מסוימות או סצנות טבע מושכות ויזואלית ומשככות מתח-וגורם מכריע הוא נוכחות הדפוסים החוזרים על עצמם הנקראים פרקטלים.

דפוסים משמחים, באמנות ובטבע

כשזה מגיע לאסתטיקה, מי עדיף ללמוד מאשר אמנים מפורסמים? אחרי הכל, הם המומחים החזותיים. קבוצת המחקר שלי נקטה בגישה זו ג'קסון פולוק, אשר עלה לשיא האמנות המודרנית בסוף שנות הארבעים על ידי שפיכת צבע ישירות מפחית על קנבס אופקי שהונח על פני רצפת הסטודיו שלו. אף על פי שקרבות בין חוקרי פולוק השתוללו בנוגע למשמעות הדפוסים המפוזרים שלו, רבים הסכימו שיש להם תחושה טבעית ואורגנית.


גרפיקת מנוי פנימית


סקרנותי המדעית התעוררה כאשר למדתי זאת רבים מעצמי הטבע הינם פרקטליים, הכולל דפוסים שחוזרים על עצמם בהגדלות עדינות יותר ויותר. לדוגמה, חשוב על עץ. ראשית אתה רואה את הענפים הגדולים צומחים מתוך תא המטען. ואז אתה רואה גרסאות קטנות יותר שצומחות מכל ענף גדול. כשאתה ממשיך להתקרב, מופיעים ענפים עדינים ודקים יותר, כל הדרך עד הזרדים הקטנים ביותר. דוגמאות אחרות לפרקטלים של הטבע כוללות עננים, נהרות, חופי ים והרים.

בשנת 1999, הקבוצה שלי השתמשה בטכניקות ניתוח דפוסי מחשב כדי להראות זאת הציורים של פולוק הם פרקטלים כדוגמאות שנמצאות בנוף הטבעי. מאז, יותר מעשרה קבוצות שונות ביצעו צורות שונות של ניתוח פרקטלי על ציוריו. יכולתו של פולוק לבטא את האסתטיקה הפרקטלית של הטבע מסייעת להסביר את הפופולריות המתמשכת של יצירתו.

ההשפעה של האסתטיקה של הטבע היא עוצמתית להפתיע. בשנות השמונים גילו אדריכלים כי מטופלים התאוששו מהר יותר מניתוח כאשר הם ניתנו חדרי בית חולים עם חלונות המשקיפים אל הטבע. מחקרים אחרים מאז הראו שרק התבוננות בתמונות של סצנות טבע יכולה לשנות את האופן שבו מערכת העצבים האוטונומית של האדם מגיב ללחץ.

פרקטלים 2 4 1האם פרקטלים הם הסוד לכמה סצנות טבע מרגיעות? רונן, CC BY-NC-ND

מבחינתי זה מעורר את אותה שאלה ששאלתי את פולוק: האם האחראים לפרקטלים? שיתוף פעולה עם פסיכולוגים ומדעני מוח, מדדנו את תגובות האנשים לפרקטלים נמצא בטבע (באמצעות תמונות של סצנות טבע), באמנות (ציוריו של פולוק) ובמתמטיקה (תמונות ממוחשבות) וגילה אפקט אוניברסלי שסימנו "שטף פרקטלי".

באמצעות חשיפה לנוף השברים של הטבע, מערכות הראייה של אנשים הסתגלו לעיבוד יעיל של פרקטלים בקלות. גילינו שהסתגלות זו מתרחשת בשלבים רבים של מערכת הראייה, מהאופן בו עינינו נעות לאזורים בהם המוח מופעל. שטף זה מכניס אותנו לאזור נוחות ולכן אנו נהנים להסתכל על פרקטלים. באופן קריטי, השתמשנו ב- EEG לתעד את הפעילות החשמלית של המוח ו טכניקות מוליכות עור להראות כי החוויה האסתטית הזו מלווה בהפחתת מתח של 60 אחוזים - השפעה גדולה להפתיע לטיפול לא רפואי. השינוי הפיזיולוגי הזה אף מאיץ שיעורי התאוששות לאחר הניתוח.

אמנים מודעים לערעורם של פרקטלים

לכן אין זה מפתיע ללמוד כי, כמומחים חזותיים, אמנים הטביעו דפוסי פרקטלים ביצירותיהם לאורך מאות שנים ובתרבויות רבות. ניתן למצוא פרקטלים, למשל, בעבודות רומיות, מצריות, אצטקיות, אינקאן ומאיה. הדוגמאות האהובות עליי לאמנות פרקטלית מהתקופה האחרונה כוללות מערבולת של דה וינצ'י (1500), הגל הגדול של הוקוסאי (1830), סדרת המעגלים של MC Escher (שנות החמישים) וכמובן, הציורים של פולוק שפכו.

למרות שהיא נפוצה באמנות, החזרה הפרקטלית על דפוסים מייצגת אתגר אמנותי. למשל, אנשים רבים ניסו לזייף את הפרקטלים של פולוק ולא הצליחו. אכן, לניתוח הפרקטלים שלנו יש עזר בזיהוי פולוקים מזויפים במקרים בעלי פרופיל גבוה. מחקרים שנעשו לאחרונה על ידי אחרים מראים כי ניתוח פרקטלי יכול לעזור להבחין בין פולקס אמיתי לבין מזויף עם אחוזי הצלחה של 93 אחוזים.

כיצד יוצרים האמנים את הפרקטלים שלהם מזינים את הוויכוח על טבע מול טיפוח באמנות: עד כמה האסתטיקה נקבעת על ידי מנגנונים לא מודעים אוטומטיים הגלומים בביולוגיה של האמן, בניגוד לחששות האינטלקטואליים והתרבותיים שלהם? במקרה של פולוק, האסתטיקה הפרקטלית שלו נבעה מתערובת מסקרנת של שניהם. דפוסי הפרקטלים שלו מקורם בתנועות הגוף שלו (במיוחד א תהליך אוטומטי הקשור לאיזון ידוע כפרקטלי). אבל הוא בילה 10 שנים בחידוד מודע של טכניקת המזיגה שלו כדי להגדיל את המורכבות החזותית של דפוסי פרקטלים אלה.

מורכבות פרקטלית

המוטיבציה של פולוק להגדיל ללא הרף את מורכבות דפוסי הפרקטלים שלו התבררה לאחרונה כאשר למדתי את תכונות פרקטליות של כתמי דיו של רורשאך. כתמים מופשטים אלה מפורסמים מכיוון שאנשים רואים בהם צורות דמיוניות (דמויות ובעלי חיים). הסברתי את התהליך הזה במונחים של אפקט השטף הפרקטלי, המשפר את תהליכי זיהוי הדפוסים של אנשים. כתמי הדיו הפרקטליים המורכבים הנמוכים גרמו לתהליך הזה להשקיף על צופים שמטריפים אותם ורואים תמונות שאינן קיימות.

פולוק לא אהב את הרעיון שהצופים בציוריו מוסחים על ידי דמויות דמיוניות כאלה, שאותן כינה "מטען נוסף". הוא הגדיל באופן אינטואיטיבי את מורכבות עבודותיו כדי למנוע תופעה זו.

עמיתו האקספרסיוניסטי המופשט של פולוק, וילם דה קונינג, צבועים גם פרקטלים. כאשר אובחן כסובל מדמנציה, כמה חוקרי אמנות קראו לפרישתו מתוך חשש כי הדבר יפחית את מרכיב הטיפוח ביצירתו. עם זאת, למרות שהם חזו הידרדרות בציוריו, שלו עבודות מאוחרות יותר העביר שלווה חסר מיצירותיו הקודמות. לאחרונה הוכח למורכבות הפרקטלית של ציוריו לצנוח בהתמדה כשהחליק לדמנציה. המחקר התמקד בשבעה אמנים עם מצבים נוירולוגיים שונים והדגיש את הפוטנציאל של שימוש ביצירות אמנות ככלי חדש לחקר מחלות אלו. המסר הכי מעורר השראה בעיני הוא שכאשר נלחמים במחלות אלה, אמנים עדיין יכולים ליצור יצירות אמנות יפות.

המחקר העיקרי שלי מתמקד פיתוח שתלים ברשתית לשיקום הראייה לנפגעי מחלות רשתית. במבט ראשון, מטרה זו נראית רחוקה מאמנותו של פולוק. עם זאת, עבודתו היא שנתנה לי את הרמז הראשון לשטף השברים והתפקיד שהפרקטלים של הטבע יכולים לשחק בשמירה על רמות הלחץ של אנשים. ל וודא שהשתלים שלי בהשראת הביו גורמים לאותה הפחתת מתח כאשר מסתכלים על פרקטלים של הטבע כפי שעושים עיניים רגילות, הם מחקים מקרוב את עיצוב הרשתית.

כשהתחלתי את מחקר פולוק שלי, מעולם לא דמיינתי שהוא יודיע על עיצובים מלאכותיים של עיניים. עם זאת, זהו כוחם של המאמצים הבינתחומיים - חשיבה "מחוץ לקופסה" מובילה לרעיונות בלתי צפויים אך מהפכניים.

על המחבר

ריצ'רד טיילור, מנהל המכון למדעי החומרים ופרופסור לפיזיקה, אוניברסיטת אורגון

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at InnerSelf Market ואמזון