科学家们认为，梵谷大胆的笔触似乎经过了精心计算，他考虑到了「不稳定气流」（turbulance，亦译为湍流），会导致夜空视觉上的变化。更神奇的是，据报导，他是在一个没有窗户的工作室里，在白天完成了这幅生动的作品。
最近，发表在《流体物理学》的研究人员，识别出他们所描述的梵谷画作中的「隐藏湍流」。研究作者黄永祥（Yongxiang Huang，音译）认为，这位艺术家似乎早了100年就体悟到流体动力学原理，「笔触的大小发挥至关重要的作用。透过高分辨率的数字图像，我们能够精确测量笔触的典型大小，并将其与湍流理论预期的大小进行比较」。
甚至在此之外，2019年的一项研究还建议，梵谷不仅考虑了大气层内的不稳定气流，还考虑了来自光年之外的恒星湍流。
研究人员针对他在类似环境下不同类型的笔触，例如风中飘动的树叶，以此分类风的形状与能量等大气条件，他们还研究了不同颜色的亮度与运动能量之间的关系。
透过这些实验，尤其是对《星夜》中14个旋转形状的分析，研究人员发现梵谷与自然界的土地与天空运动，有著非凡的连结，「这揭示出他对自然现象深刻而直观的理解，梵谷对湍流的精确表现，可能源于他对云朵与大气运动的研究，或者是他天生能够捕捉天空动态的能力」。
空间结构与刻意的亮度与大气运动能量的实际变化保持一致，这在科学上被称为1940年提出的科尔莫戈罗夫定律（ Kolmogorov’s law ）。
从学术角度来看，《星夜》因其亮度在画面中的扩散以及大气湍流的微妙呈现而脱颖而出。现在，研究团队正在重新审视梵谷的画作，试图重新思考我们对气流及相关「现象」的认知。
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