Muitos de nós, quando crianças, jogamos Poohsticks - jogando um galho na água corrente de uma ponte ou margem de um rio e vendo-o correr rio abaixo, mas depois perdendo a competição porque seu taco ficou preso no giro sem fim de um redemoinho à beira de um riacho.

Em uma escala maior, esses mesmos redemoinhos ou redemoinhos teriam arrastado navios para uma sepultura de água. Mas redemoinhos não existem apenas na água.

Imagine o vídeo de um saco plástico apanhado por uma rajada de vento rodopiante no filme beleza Americana , ou a vaca sendo arrastada pelo ar em um tornado monstruoso no filme Twister. Imagine a água condensada espiralando nas pontas de um caça a jato, ou a terrível sacudida quando um jato jumbo é pego em uma turbulência inesperada.

Os redemoinhos são o resultado físico do movimento de fluidos (líquidos e gasosos) e existem em muitas escalas.

Agora, uma equipe de cientistas, engenheiros e artistas se uniram para produzir um experimento arte-ciência, chamado A Hierarchy of Eddies, que visa mostrar ao público a complexidade desses sistemas turbulentos.

Os redemoinhos podem ser descritos matematicamente usando o que é chamado de Equação de Navier-Stokes, mas os criadores deste trabalho dizem que há algo em suas formas em evolução que transcende a física ou a matemática e entra no reino da filosofia, psicologia e desempenho.

Liderado por dois colaboradores de longa data, O astrofísico da Universidade de Melbourne, Professor Andrew Melatos, e o artista Briony Barr da Scale Free Network, A Hierarchy of Eddies está atualmente em turnê como parte de uma exposição, Experimenta faz sentido:Trienal Internacional de Arte, pela organização artística Experimenta, sediada em Melbourne.

A exposição foi criada com consultoria técnica do pesquisador de dinâmica de fluidos de computação, Professor Andrew Ooi, da Escola de Engenharia da Universidade de Melbourne, e o estudante de mestrado Tony Zahtila.

Uma hierarquia de redemoinhos é, em parte, inspirado por uma citação de um matemático inglês, físico, meteorologista, psicólogo e poeta Lewis Fry Richardson que viveu entre 1881 e 1953.

Reinterpretando a rima do matemático Augustus De Morgan sobre a ordem biológica das pulgas ("As pulgas grandes têm pequenas pulgas nas costas para mordê-las / E as pulgas pequenas têm pulgas menores, e entao, ao infinito…"), Richardson escreveu:

"Grandes verticilos têm pequenos verticilos

que se alimentam de sua velocidade,

E pequenas espirais têm espirais menores

E assim por diante até a viscosidade. "

Sra. Barr, que dirige o Scale Free Network com o Dr. Gregory Crocetti, diz que o trabalho também foi inspirado por padrões que observaram em uma escultura menor que criaram chamada de 'câmara de partículas, "que continha um leque e bolas de poliestireno dentro de um armário com uma área de cerca de um metro.

"No início do desenvolvimento de A Hierarchy of Eddies, uma questão científica e estética chave para nós era se uma câmara muito maior (50 vezes maior) contendo dois ventiladores exibiria padrões emergentes semelhantes, e se a beleza do sistema seria ainda mais reforçada por uma mudança na escala, "diz a Sra. Barr.

O professor Melatos é um astrofísico teórico que fez parte da colaboração do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (LIGO) que em 2015 confirmou a existência de ondas gravitacionais.

Mas ele também é fascinado pelo que chama de propriedades emergentes dos fenômenos científicos - os padrões complexos no espaço e no tempo que surgem quando simples, as regras fundamentais são repetidas continuamente.

"Este é um experimento de provocação. Artisticamente e paradoxalmente, convida o espectador a responder à visão e ao som da turbulência no ar que flui rapidamente, procurando padrões visíveis e audíveis no fluxo. Onde o caos é antecipado, a ordem surge, " ele diz.

A Hierarchy of Eddies explora a turbulência dos redemoinhos usando dois grandes ventiladores e dez litros de bolas de poliestireno fechadas em uma câmara de vidro. Do lado de fora, o público pode assistir enquanto as bolas são levadas para as correntes de ar, criando padrões e formas caóticas em espirais em constante mudança.

"Os olhos são atraídos irresistivelmente para as ondulações, movimentos estroboscópicos das contas surfando em um fluxo elevado de ar, ou 'perseguindo o rabo' em torno de um tornado em miniatura perto do chão. Há algo coreografado na cena, no entanto, a coreografia não é obra do designer.

"Reflete o interno, lógica bilateral do sistema:o fluxo turbulento, com sua tendência intrínseca à oscilação e vorticidade, e o visualizador, engajando-se intimamente com o fluxo, impelido pelo instinto humano universal para discernir padrões, "diz o professor Melatos.

De acordo com o artista e o astrofísico, a câmara de partículas é tanto artefato quanto desempenho. Seu meio é o ar. Suas forças motrizes são pressão e viscosidade.

Mas eles dizem que a temperatura e a umidade também são fatores-chave. Imagine repetir o experimento em um tanque de água. Algo seria diferente? Que tal um tanque de mel ou óleo de motor?

A viscosidade do ar determina a "textura" da turbulência - o grau em que as correntes de ar estão emaranhadas, a facilidade com que eles se misturam e se dissipam - assim como a viscosidade da tinta afeta a textura de uma tela. Os ventiladores lembram escovas enormes, cujos golpes amplos imprimem redemoinhos no fluxo.

O trabalho é dinâmico e imprevisível. Emoldurado por seu recipiente e iluminado pelo estroboscópio, também se apresenta ao espectador como uma experiência dramática.

"As contas rastreiam o fluxo passivamente, mas o próprio ar - o protagonista principal - é vivo, expressivo e capaz de responder, "diz o professor Melatos.

"Por meio da viscosidade e das forças não lineares, o ar traduz a pressão produzida pelos ventiladores em complexo, redemoinhos turbulentos em todas as escalas de comprimento, do pequeno ao grande. A este respeito, a câmara de partículas é tanto uma performance teatral quanto um sistema arquetípico fora de equilíbrio. "

Mas o trabalho também trata da relação entre o espectador e a obra de arte.

De acordo com o professor Melatos, a experiência de cada espectador do quadro é única. Desta maneira, a colaboração confunde a linha entre a representação artística e a emulação científica.

"Isso provoca o espectador a fazer seu próprio experimento nos mistérios da formação de padrões distantes do equilíbrio. Abre a porta entre o estúdio e o laboratório e estimula a passagem livre."