Mengapa Pola Fraktal Dalam Alam Dan Seni Mengurangi Stres

ilmu

Mengapa Pola Fraktal Dalam Alam Dan Seni Mengurangi Stres

Sebuah pakis mengulangi pola di berbagai sisik. Michael , CC BY-NC

Manusia adalah makhluk visual. Objek yang kita sebut "indah" atau "estetis" adalah bagian penting dari kemanusiaan kita. Bahkan contoh tertua yang diketahui Seni rock dan gua menyajikan estetika bukan peran utilitarian. Meskipun estetika sering dianggap sebagai kualitas samar yang tidak jelas, kelompok penelitian seperti saya menggunakan teknik canggih untuk mengukurnya - dan pengaruhnya terhadap pengamat. Percakapan

Kami menemukan bahwa gambar estetika dapat menyebabkan perubahan yang mengejutkan pada tubuh, termasuk pengurangan radikal dalam tingkat stres pengamat. Stres kerja sendiri diperkirakan menelan biaya bisnis Amerika banyak miliaran dolar setiap tahunnya, jadi mempelajari estetika memiliki potensi keuntungan yang sangat besar bagi masyarakat.

Periset tidak menyukai apa yang membuat karya seni atau pemandangan alam tertentu menarik secara visual dan menghilangkan stres - dan satu faktor penting adalah adanya pola berulang yang disebut fraktal.

Pola menyenangkan, dalam seni dan alam

Ketika sampai pada estetika, siapa yang lebih baik belajar daripada seniman terkenal? Bagaimanapun, mereka adalah ahli visual. Kelompok penelitian saya mengambil pendekatan ini dengan Jackson Pollock, yang naik ke puncak seni modern di akhir 1940 dengan menuangkan cat langsung dari kaleng ke kanvas horizontal yang diletakkan di lantai studionya. Meskipun pertempuran berkecamuk di antara para ilmuwan Pollock mengenai makna pola bercaknya, banyak orang setuju bahwa mereka memiliki perasaan alami dan organik bagi mereka.

Keingintahuan ilmiah saya diaduk saat saya mempelajarinya banyak objek alam yang fraktal, menampilkan pola yang berulang pada perbesaran yang semakin halus. Misalnya, pikirkan sebuah pohon. Pertama, Anda melihat cabang-cabang besar tumbuh dari bagasi. Kemudian Anda melihat versi yang lebih kecil tumbuh dari setiap cabang besar. Saat Anda terus meluncur masuk, cabang yang lebih halus dan halus muncul, sampai ke ranting terkecil. Contoh lain dari fraktal alam meliputi awan, sungai, garis pantai dan pegunungan.

Di 1999, kelompok saya menggunakan teknik analisis pola komputer untuk menunjukkannya Lukisan Pollock sama fraktalnya sebagai pola yang ditemukan di pemandangan alam. Sejak itu, lebih dari 10 kelompok yang berbeda telah dilakukan berbagai bentuk analisis fraktal pada lukisannya Kemampuan Pollock untuk mengekspresikan estetika fraktal membantu menjelaskan popularitas karyanya yang abadi.

Dampak estetika alam sangat kuat. Di 1980s, arsitek menemukan bahwa pasien sembuh lebih cepat dari operasi saat diberikan kamar rumah sakit dengan jendela menghadap alam. Studi lain sejak saat itu telah menunjukkan bahwa hanya melihat gambar pemandangan alam bisa mengubah cara sistem saraf otonom seseorang menanggapi stres.

fraktal2 4 1Apakah fraktal menyembunyikan beberapa adegan alami yang menenangkan? Ronan, CC BY-NC-ND

Bagi saya, ini menimbulkan pertanyaan yang sama dengan yang saya tanyakan pada Pollock: Apakah fraktal bertanggung jawab? Berkolaborasi dengan psikolog dan neuroscientists, kami mengukur respons orang terhadap fraktal ditemukan di alam (menggunakan foto pemandangan alam), seni (lukisan Pollock) dan matematika (gambar yang dihasilkan komputer) dan menemukan efek universal yang kami beri label "kesiagaan fraktal. "

Melalui pemaparan terhadap pemandangan fraktal alam, sistem visual masyarakat telah menyesuaikan proses fraktal dengan mudah. Kami menemukan bahwa adaptasi ini terjadi pada banyak tahap sistem visual, mulai dari cara mata kita beralih ke daerah otak mana yang dapat diaktifkan. Kelancaran ini membuat kita berada dalam zona nyaman dan karenanya kita menikmati melihat fraktal. Krusial, kami menggunakan EEG untuk merekam aktivitas listrik otak dan teknik konduktansi kulit untuk menunjukkan bahwa pengalaman estetika ini disertai dengan pengurangan stres 60 persen - efek yang sangat besar untuk pengobatan nonmedicinal. Perubahan fisiologis ini bahkan berakselerasi tingkat pemulihan pasca operasi.

Seniman menyukai daya tarik fraktal

Oleh karena itu, tidaklah mengejutkan untuk mengetahui bahwa, sebagai ahli visual, seniman telah menanamkan pola fraktal dalam karya mereka selama berabad-abad dan di banyak budaya. Fraktal dapat ditemukan, misalnya, dalam karya Romawi, Mesir, Aztec, Incan dan Maya. Contoh favorit saya tentang seni fraktal dari waktu yang lebih baru termasuk Turbulensi da Vinci (1500) Hokusai's Great Wave (1830) Seri Lingkaran MC Escher (1950s) dan, tentu saja, Lukisan Pollock yang dituangkan.

Meskipun lazim dalam seni, pengulangan fraktal pola merupakan tantangan artistik. Misalnya, banyak orang telah mencoba memalsukan frase Pollock dan gagal. Memang, analisis fraktal kita miliki membantu mengidentifikasi Pollock palsu dalam kasus profil tinggi. Studi terbaru oleh orang lain menunjukkan bahwa analisis fraktal dapat dilakukan membantu membedakan yang sebenarnya dari Pollocks palsu dengan tingkat keberhasilan 93 persen.

Bagaimana seniman menciptakan fraktal mereka memicu debat sifat-versus-memelihara dalam seni: Sejauh mana estetika ditentukan oleh mekanisme bawah sadar otomatis yang melekat dalam biologi artis, yang bertentangan dengan masalah intelektual dan budaya mereka? Dalam kasus Pollock, estetika fraktalnya dihasilkan dari campuran yang menarik dari keduanya. Pola fraktalnya berasal dari gerak tubuhnya (khususnya a Proses otomatis berhubungan dengan keseimbangan dikenal fraktal). Tapi dia menghabiskan bertahun-tahun 10 secara sadar untuk memperbaiki teknik penuangannya untuk meningkatkan kompleksitas visual dari pola fraktal ini.

Kompleksitas fraktal

Motivasi Pollock untuk terus meningkatkan kompleksitas pola fraktalnya menjadi jelas baru-baru ini ketika saya mempelajari sifat fraktal dari inklot Rorschach. Pisau abstrak ini terkenal karena orang melihat bentuk imajiner (gambar dan hewan) di dalamnya. Saya menjelaskan proses ini dalam hal efek kelancaran fraktal, yang meningkatkan proses pengenalan pola masyarakat. Keterbatasan inkblot fraktal yang rendah membuat proses ini memicu-senang, membodohi pengamat untuk melihat gambar yang tidak ada.

Pollock tidak menyukai gagasan bahwa pemirsa lukisannya terganggu oleh tokoh imajiner semacam itu, yang dia sebut "muatan ekstra." Dia secara intuitif meningkatkan kompleksitas karyanya untuk mencegah fenomena ini.

Rekan ekspresionis abstrak Pollock, Willem De Kooning, juga dicat fraktal. Ketika didiagnosis menderita demensia, beberapa ilmuwan seni meminta pensiunnya di tengah kekhawatiran bahwa hal itu akan mengurangi komponen pengasuhan karyanya. Namun, meski mereka meramalkan adanya kemerosotan dalam lukisannya, nya kemudian bekerja menyampaikan kedamaian hilang dari potongan awalnya. Baru-baru ini, kompleksitas fraktal lukisannya ditunjukkan Jatuh dengan mantap saat ia mengalami demensia. Studi ini berfokus pada tujuh seniman dengan kondisi neurologis yang berbeda dan menyoroti potensi penggunaan karya seni sebagai alat baru untuk mempelajari penyakit ini. Bagiku, pesan yang paling inspiratif adalah bahwa, saat melawan penyakit ini, seniman masih bisa menciptakan karya seni yang indah.

Fokus penelitian utama saya mengembangkan implan retina untuk mengembalikan penglihatan untuk korban penyakit retina. Sepintas, tujuan ini nampak jauh dari seni Pollock. Namun, karyanya inilah yang memberi saya petunjuk pertama untuk memahami fraktal dan peran fraktal alam dapat dimainkan dalam menjaga tingkat stres orang-orang dalam pemeriksaan. Untuk pastikan implan bio-terinspirasi saya menginduksi pengurangan stres yang sama Saat melihat fraktal alam seperti mata normal, mereka meniru desain retina dengan tepat.

Ketika saya memulai penelitian Pollock saya, saya tidak pernah membayangkan akan menginformasikan rancangan mata buatan. Ini, bagaimanapun, adalah kekuatan usaha interdisipliner - berpikir "di luar kotak" mengarah pada ide-ide yang tidak terduga namun berpotensi revolusioner.

Tentang Penulis

Richard Taylor, Direktur Institut Ilmu Material dan Profesor Fisika, Universitas Oregon

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

Sudut pandang: Perspektif Matematika dan Geometri Fraktal dalam Seni

ilmuPenulis: Marc Frantz
Binding: Paperback
Fitur:
  • Untuk semua buku kami; Kargo akan dikirimkan dalam waktu yang ditentukan. Kepuasan 100% Dijamin!

Merek: Merek: Princeton University Press
Studio: Princeton University Press
Label: Princeton University Press
Publisher: Princeton University Press
Produsen: Princeton University Press

Beli sekarang
Ulasan Editorial:

Buku teks sarjana yang dikhususkan untuk hubungan antara matematika dan seni, Pandangan sangat ideal untuk kursus matematika-untuk-liberal-seni dan kursus matematika untuk jurusan seni rupa. Buku teks ini berisi berbagai macam kegiatan dan masalah yang telah teruji di ruang kelas, serangkaian esai oleh seniman kontemporer yang ditulis khusus untuk buku ini, dan sejumlah besar peluang pedagogis dan pembelajaran untuk instruktur dan siswa.

Pandangan berfokus pada dua bidang matematika: perspektif yang berkaitan dengan menggambar bentuk buatan manusia dan geometri fraktal yang berkaitan dengan menggambar bentuk alami. Menyelidiki aspek-aspek dunia tiga dimensi untuk memahami konsep matematika di balik seni, buku teks mengeksplorasi topik seni termasuk komik, anamorphic, dan seni klasik, serta fotografi, sambil menyajikan ide-ide matematika seperti proporsi, rasio, kemiripan diri , eksponen, dan logaritma. Masalah langsung dan solusi penghargaan memberdayakan siswa untuk membuat gambar yang akurat dan canggih. Esai pribadi dan biografi singkat oleh seniman kontemporer diselingi di antara bab-bab dan disertai dengan gambar karya mereka. Seniman-seniman baik ini - yang termasuk ahli matematika dan ilmuwan - meneliti bagaimana matematika memengaruhi seni mereka. Dapat diakses oleh siswa dari semua tingkatan, Pandangan mendorong eksperimen dan kolaborasi, dan menangkap esensi dari penciptaan dan penemuan artistik dan matematika.


  • Kegiatan yang telah teruji di kelas dan pemecahan masalah

  • Masalah yang dapat diakses yang melampaui kurikulum sekolah seni biasa

  • Berbagai solusi dengan berbagai kesulitan dan penerapan

  • Cocok untuk siswa dari semua tingkat matematika dan seni

  • Esai asli dan eksklusif oleh seniman kontemporer

  • Akan datang: Manual instruktur (hanya tersedia untuk guru)





Fraktal Elegan: Generasi Seni Komputer Otomatis (Fraktal dan Dinamika dalam Matematika, Sains, dan Seni: Teori dan Aplikasi)

ilmuPenulis: Julien Clinton Sinta
Binding: Hardcover
Studio: Perusahaan Penerbitan Ilmiah Dunia
Label: Perusahaan Penerbitan Ilmiah Dunia
Publisher: Perusahaan Penerbitan Ilmiah Dunia
Produsen: Perusahaan Penerbitan Ilmiah Dunia

Beli sekarang
Ulasan Editorial: Fraktal adalah bentuk geometris yang rumit yang mengandung salinan miniatur sendiri pada skala yang lebih kecil. Buku penuh warna ini menjelaskan metode untuk menghasilkan beragam seni fraktal tanpa akhir menggunakan program komputer yang mencari jutaan persamaan mencari beberapa orang yang dapat menghasilkan gambar yang memiliki daya tarik estetika. Lebih dari seratus contoh gambar tersebut disertakan dengan tautan ke perangkat lunak yang menghasilkan gambar-gambar ini, dan juga dapat menghasilkan lebih banyak fraktal yang serupa. Matematika yang mendasari proses ini juga dijelaskan secara terperinci. Buku-buku lain oleh penulis yang mungkin menarik bagi pembaca adalah Elegant Chaos: Aliran Chaotic Sederhana Secara Aljabar (Sprott JC, 2010) dan Sirkuit Elegan: Osilator Chaotic Sederhana (JC Sprott dan WJ Thio, 2020).




Rasio Emas: Keindahan Ilahi Matematika

ilmuPenulis: Gary B. Meisner
Artist: Rafael Araujo
Binding: Hardcover
Studio: Penerbitan Race Point
Label: Penerbitan Race Point
Publisher: Penerbitan Race Point
Produsen: Penerbitan Race Point

Beli sekarang
Ulasan Editorial:
The Golden Ratio examines the presence of this divine number in art and architecture throughout history, as well as its ubiquity among plants, animals, and even the cosmos. This gorgeous book—with layflat dimensions that closely approximate the golden ratio—features clear, enlightening, and entertaining commentary alongside stunning full-color illustrations by Venezuelan artist and architect Rafael Araujo.

From the pyramids of Giza, to quasicrystals, to the proportions of the human face, the golden ratio has an infinite capacity to generate shapes with exquisite properties. This book invites you to take a new look at this timeless topic, with a compilation of research and information worthy of a text book, accompanied by over 200 beautiful color illustrations that transform this into the ultimate coffee table book.

Author Gary Meisner shares the results of his twenty-year investigation and collaboration with thousands of people across the globe in dozens of professions and walks of life. The evidence will close the gaps of understanding related to many claims of the golden ratio’s appearances and applications, and present new findings to take our knowledge further yet.

Whoever you are, and whatever you may know about this topic, you’ll find something new, interesting, and informative in this book, and may find yourself challenged to see, apply, and share this unique number of mathematics and science in new ways.




ilmu
enafarzh-CNzh-TWtlfrdehiiditjamsptrues

ikuti InnerSelf di

google-plus-iconfacebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}

ikuti InnerSelf di

google-plus-iconfacebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}