[739]. Атлас Ван Дайка с изображениями потоков жидкости стал стандартным инструментом обучения в области гидродинамики. Он постоянно встречается в учебных планах множества дисциплин, так или иначе использующих гидродинамику[740]. Те, кто преподает этот предмет, непрестанно повторяют: одно дело знать, как посчитать неустойчивость, и совсем другое – добиться понимания явления в его качественном аспекте, что и делает возможным эти фотографии.
Ил. 7.13. Вихревые дорожки. Sadatoshi Taneda, «Kármán Vortex Street Behind a Circular Cylinder at R = 140», in Milton Van Dyke (ed.), An Album of Fluid Motion (Stanford, CA: Parabolic Press, 1982), p. 56. Этот образ был произведен током воды на скорости 1,4 см/с через 1-сантиметровый цилиндр, едва видимый слева. Струи созданы электролитическим осаждением белого коллоидного дыма, подсвеченного световым листом. По мере продвижения завихрений вправо их диаметр увеличивается. Книга Ван Дайка широко используется в курсах по гидродинамке как «интуитивное» дополнение к более формальному подходу к гидродинамике.
Вдохновленное атласом Ван Дайка Американское физическое общество в 1983 году учредило фотоконкурс. Исследователи ежегодно подают изображения движения жидкостей, которые оцениваются по двум критериям: «художественная красота и новизна визуализации» и «вклад в развитие познания феноменов течения жидкости». Профессиональный журнал этого исследовательского направления, «Физика текучих сред» (The Physics of Fluids), публиковал фотографию победителя вместе со статьей автора, и редакторы старались, чтобы каждый участник ежегодной встречи «Отделения динамики жидкости» получал свой экземпляр. В 2000 году этот журнал начал публиковать статью и фотографию победителя в Интернете, а несколько лет спустя издал печатную версию лучшего из лучших, «Галерею течения жидкостей» (A Gallery of Fluid Motion). Читателям – прежде всего исследовательскому сообществу – предписывалось «наслаждаться красотой образов» и «глубже проникаться физическим смыслом визуализации потоков» – в качестве прелюдии к дальнейшим исследованиям[741].
Сознательная эстетизация научных изображений не ограничивалась выбором эффектных картинок или даже их подкрашиванием с целью выделить конкретное явление. При помощи симуляций создатели научных коллекций могли одинаково легко изготовливать образы и в реальном пространстве, и за его пределами – т. е. в математических пространствах. Фазовое пространство (с осями координат и импульса) обеспечило одну из арен немиметической демонстрации; в других случаях использовались кривые постоянной энергии или энтропии. В некоторых из более изощренных компьютерных изображений использовалась техника (репрезентация вейвлетов), которая с 1980‐х годов стала сильным подспорьем в наглядном представлении динамики турбулентного потока.
Мари Фарж, специалист по вычислительным методам в гидродинамике, работающая в Высшей нормальной школе в Париже, использовала эти многообразные методы не только для того, чтобы сделать снимки сложной, меняющейся со временем турбулентности, но и для создания их симуляции. С 1980‐х до 2000‐х годов Фарж критиковала, по ее словам, небрежное, «субъективное» использование цвета и симуляции; в то же время она с энтузиазмом продвигала метод симуляции в науку. Опираясь на работы художника Баухауза Иоганнеса Иттена и других теоретиков цвета, она работала с проблемой «одновременного контраста» (который вовсе не был новым понятием): это психологическая склонность при рассматривании определенного цвета дополнять его комплементарным цветом. Для Гёте зависимость нашего восприятия от окружающего фона была благом – она делала цвет полезным с эстетической точки зрения. Для Фарж, коль скоро она стремилась стандартизировать использование цвета, зависимость цветовосприятия от контекста была сущей бедой: она практически гарантировала производство побочной информации. Чтобы пресечь одновременный контраст, Фарж создала программное обеспечение, вставляющее серый цвет между цветовыми полями. Суть другого иттеновского контраста состоит в том, что есть большая физиологическая разница между телесной реакцией на сине-зеленый (вызывающий ощущение холода) и на красно-оранжевый (вызывающий ощущение тепла) цвета. Чтобы использовать эту ощутимую разницу, Фарж спроектировала свои дисплеи так, чтобы использовать красный и голубой для противоположных значений конкретных параметров (скажем, интенсивности завихрения, скорости вращения спина в двухмерных виртуальных движущихся образах – «фильмах» – или турбулентном потоке жидкости). Голубое значение завихренности гораздо меньше нуля; желтое обозначает ноль; красное гораздо больше нуля.
Опираясь на контрасты Иттена (в выборе той палитры, которую она считала «объективной настолько, насколько это вообще возможно»), Фарж перестроила двенадцатичастный цветовой круг Иттена, использовав набор из 593 стандартных цветов, распространяемых в широких масштабах компанией Pantone и применяемых художниками-графиками, печатниками и дизайнерами. Для Фарж эта структурная объективность означала, что стандартная палитра находилась в коллективном пользовании, хотя и в скверном контексте, когда каждый исследователь выбирал свою палитру, а затем еще и ухудшал ситуацию, придавая цветам разные значения. «В условиях развития [компьютерных] графических методов, все более и более изощренных, – продолжала Фарж, – мы рискуем оказаться в плену у инструмента, которым мы не управляем, и быть обманутыми соблазнительным эстетизмом, лишенным содержания – если выбор палитр будет отдан на откуп субъективным и изменчивым видимостям»[742]. Только представьте себе, настаивала она, если бы у всех дорожных карт были совершенно разные наборы цветов для базовых элементов – или, еще хуже, комплект карт, у каждой из которых была бы своя цветовая схема без всякой легенды под рукой. Именно поэтому, сетовала Фарж, компьютерные симуляции так часто подводили нас[743]. Стандартизация цвета может оказаться инструментом блокировки субъективности – остановить варьирование в интерпретации данных от пользователя к пользователю. На изображениях симуляции двухмерного вихревого поля[744] представлен турбулентный поток, который просто перерисовывает сам себя (но не в смысле XIX века) из реального мира на страницу. Он искусственно подкрашен, виртуален и движется по запросу пользователя – мы далеко ушли от черно-белых образов из атласа Ван Дайка.
Мари Фарж и Жан-Франсуа Колонна, компьютерный инженер из парижской Политехнической школы, годами боролись против «субъективного» и за объективное использование цвета. Цвет для них был средством выражения качеств потока жидкости; это было конструированием в том смысле, что симулируемые жидкости не имеют цвета, как, например, кристаллы аметистов. Но объективность, за которую они ратовали, была не механической, что означало бы недопустимость вмешательства в визуальный материал. Каким статусом обладал цвет? Фарж считала, что правильный подход к выбору цвета не является ни строго «научным» (выбор палитры был способом кодировки качества симулируемого объекта, а не вкладом в понимание цветовосприятия), ни исключительно «художественным» (целью не было использование цвета ради эстетической, духовной или чувственной реакции). Вместо этого она обозначила свои индивидуальные усилия как «прагматические», поскольку они были частью проекта по использованию систематизации и эмпирического подхода для эффективной и точной передачи графической информации[745].
Именно этот прагматический подход и сделал возможной новую расстановку в отношениях между наукой и искусством. Он не предполагал, что художника следует «контролировать» или «подавлять» или, напротив, что ученый (подобно Шварцу и Голтеймеру) даст художнику право на свободную интерпретацию. Напротив, привлекая теорию цвета «объективных» художников, таких как Иттен, Фарж переопределила поле визуальной симуляции: из бесспорно сконструированной она стала сконструированной посредством большого количества четко сформулированных ограничений, проистекающих не только из физики процесса и вычислительной схемы, но и из теории цвета. В Политехнической школе Фарж и Колонна сняли фильм «Наука для искусства» (Science pour l’art)[746]. Кроме того, они участвовали в различных проектах на стыке науки и искусства; в 1991 году Фарж при участии Колонна создала выигравший впоследствии образ для галереи изображений движения жидкости в журнале «Физика жидкостей» – онлайн-атласе, целью которого, как мы убедились, было превознесение «художественной красоты и новизны… визуализаций», а также «вклада в развитие познания динамики жидкостей» (см. прим. 3 на с. 567). В этом изображении Фарж и Колонна использовали сгенерированные компьютером данные, чтобы изобразить вихревое поле (высота пиков пропорциональна интенсивности завихрения), но выбрали цветовую схему, более пригодную для эстетического акцентирования, а не для специфического научного отображения[747]. В определенном смысле изображение, созданное Фарж и Колонна, – прямой потомок черно-белого фотографического атласа Ван Дайка. Но, с другой стороны, нужно было проделать длинный путь, чтобы оказаться в области, которая не является ни экспериментальной, ни теоретической, ни миметической в смысле механической объективности, ни субъективно художественной.
Теперь специалисты по гидродинамике проводят конференции по науке и искусству, а в сфере нанотехнологий действуют сотни площадок (реальных и виртуальных), на которых исследуется граница между искусством и наукой. Гарвардский теоретик физики конденсированных сред Эрик Геллер выставлял свою работу по потокам двумерных электронных газов не только в научном контексте (включая обложку научного журнала